人教版高中物理选修1综合能力测试题附详解答案

1、高中物理学习材料金戈铁骑整理制作选修3-1综合能力测试题（附详解答案）本卷分第1卷选择题）和第11卷（非选择题）两部分.满分100分，时间90分钟.第1卷选择题 共40分）一、选择题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小 题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选 不全的得2分，有选错或不答的得0分）1 .下列说法中正确的是哪一组（）A.（a电场线一定是从正电荷出发，终止于负电荷（b磁感线一定是从N极出发，终止于S极B .（。正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向（d小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁

2、场的方向C.（e电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向近磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向D.（g）电场线越密的地方电场强度越强（h磁感线越密的地方磁场越强答案：BCD解析：磁感线是封闭曲线，在磁体外部是由N极指向S极，而在磁体内部则是由S极 指向N极，而电场线是由正电荷出发终止于负电荷，不形成封闭曲线，所以4项错误.根 据电场、磁场方向的规定可知8项正确.根据电场线、磁感线的定义可知C项正确.电场 线和磁感线的相同之处就在于电场线或磁感线越密的地方场强越强，可知0项正确.2 .（2009西北中学高二检测）带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的 匀强电场中，它离开时

3、偏离原方向能偏角为G下列说法正确的是（）A .粒子在电场中做类平抛运动8 .偏角8与粒子的电量和质量无关C .粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度D .粒子的偏移距离能可用加在两极板上的电压控制答案：ACD3.（2009宁波模拟）如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性 振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间 的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号.则当振动膜片向右振 动时（）固定 电极输出信号A.电容器电容值增大B.电容器带电荷量减小C.电容器两极板间的场强增大D.电阻R上电流方向自左向右答

4、案：AC解析：振动膜片向右振动时，相当于两极板间距减小，由C=知C变大，A对；又由C二， 因电容式话筒始终与电源连接，U不变，故Q变大，B错；由E二知，d减小，E变大，C 对；当电容器电荷量变大时，由电源正负极知，电流方向自右向左流过电阻R，D错，故选A、C.4 .如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线 为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点， 据此可知（）A,三个等势面中，Q点的电势最高B .带电质点通过P点时电势能较大C.带电质点通过P点时的动能较大D.带电质点通过P点时的加速度较大答案：BD解析:带电质点无论

5、从P点进入还是从Q点进入，受电场力方向都是指向轨迹的凹侧.由 于该质点带正电，且电场线方向和等势线处处垂直，所以等势面c电势最高，带正电荷的质 点在P点的电势能较大.正电荷只受电场力作用，其动能和电势能之和为定值，所以正电 荷在P点的动能较小，在Q点的动能较大.由于P点处的等势面密，所以带电质点加速度 大.5 .如图所示，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间 静止不动，要使油滴向上运动，可采用的方法是（）人.把电阻R/勺阻值调大8.把电阻R/勺阻值调大口把电阻R4q阻值调大口.把电阻R/勺阻值调大答案：BD解析：要使油滴向上运动需增大R4两端的电压.6 .普通照明电

6、路的一只白炽灯泡不发光了，电工师傅在检修时，拧下上盖，露出了两个 接线柱如图中a、6所示）.然后用测电笔分别去接触接线柱和6接线柱，如果发现a、b 两接线柱都能够使测电笔的氖管发光.根据这一现象，电工师傅就判断出了故障的性质及发 生故障的部位.以下说法中你认为正确的是（）A.短路.短路处在灯口内B.短路.短路处必在跟灯口连接的两根电线之间口断路.必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了，且断掉的那根是零线，灯泡的钨 丝肯定没有断口.断路.必是灯泡的鸨丝断了，而不是连接灯口的电线断了答案：C解析：灯口的两个接线柱都能使测电笔的氖管发光，表明a、6两接线柱是等电势的， 都跟火线等势，也就是说灯丝上流过

7、的电流为零，所以故障性质是断路，且不是灯丝断路， 而是连接灯的零线断路，故只有选项C正确.7 .两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示.带正 电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端 N射出，由图可知（）人.若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等8 .若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等口若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等口.若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等答案：BC解析：由题图知，轨迹上各点场强大小相等，粒子沿同一轨道运动，半径R相同，电 场力提供向心力q

8、E =m v2/R.8 .如图所示，有一电量为q,重力为6的小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上 方高八处自由落下，两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，小球通过正交电磁场时+A.一定做曲线运动9 .不可能做曲线运动C,可能做匀速直线运动D,可能做匀加速直线运动答案：A解析：因为重力做正功，小球的速度逐渐增大，球受的洛伦兹力逐渐增大，所以小球不 可能做直线运动.10 如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从端向6端滑动时，以下判断正确的是A.电压表读数变大，通过灯L/勺电流变大，灯L2变亮B.电压表读数变小，通过灯L/勺电流变小，灯L2变亮C.电压表读数变大，通过灯12的电流变小，灯L1变

9、暗D.电压表读数变小，通过灯Z的电流变大，灯L1变暗答案：BD解析：两灯和滑动变阻器组成的电路，其中L2在干路上，L1和变阻器并联后与L2串联， 电压表测量的是11两端电压，也即是测变阻器两端电压.当滑动变阻器的滑片P从端向6端滑动时，变阻器连入电路中的阻值减小，变阻器R E 一一 .与L1并联的阻值减小，电路的总电阻减小；根据闭合电路欧姆定律1=二外电阻R的 减小使干路电流I增大，可知通过12的电流增大；电源内电阻上的电压U =Ir增大，外 电路两端的电压U=E-Ir减小，由于电流I增大，12的电功率增大，L2变亮；且12两端电 压U2增大，11两端电压U1 = U-U2减小，电压表的示数减

10、小；11两端电压U/减小，使通 过L/勺电流减小；且11的电功率减小，L1变暗.10.如图所示，金属板M、N水平放置，相距为也其左侧有一对竖直金属板P、Q, 板P上小孔S正对板Q上的小孔O ,M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有 一带负电粒子，其重力和初速均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑 片向人点滑动过程中，则（）P QI M EA e O XXX 占 TrLLJA.粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变B.粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小C .粒子在M、N间仍做直线运动D.粒子可能沿M板的右边缘飞出答案：B解析：滑动

11、触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型.当 滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运 动时动能减小，B选项正确.粒子带负电，由左手定则知粒子一定向下偏，所以不可能从M 板的右边缘飞出.第II卷等选择题共60分）1 、填空题共4小题，每小题5分，共20分.把答案直接填在横线上）11 .（4分）如图所示，在倾角为。的很大的光滑绝缘斜面上，有一质量为m的小球，带电 荷量为+q,初速度为v0,方向与斜面底边AB平行.欲使小球在斜面上沿初速度方向做匀 速直线运动，需加一个匀强电场，场强的最小值为，方向为.答案：mgsing/q方向沿斜面向上

12、解析：如图所示，带电小球在斜面上受三个力作用而平衡，即重力mg、支持力FN和 电场力Eq三力的合力为零，所以-mg与FN、Eq构成矢量三角形MNP.因mg不变，故MN 的大小、方向不变.又FN的方向不变，由N向MP线上作线段NP.且NP，MP为最小，所 以当口二mgsing时，有最小值，可解得：E=mgsing/q方向沿斜面向上.12 .（4分）如下图所示，灯泡L1、L2上标有“110丫，100亚”字样，灯泡L3、L4上标有,最暗的是“110丫,60亚”字样，今把它们接入电路中，灯泡最亮的是Z72Li答案：L4;L3解析：由P=知R=,灯泡电阻R3=R4R1=R2，根据串联电路的性质=I2知P

13、4P1, L4 的实际功率比L1的实际功率大，L4比L1亮.根据并联电路的性质，P2R2=P3R3=U知， P2P3 , L2的实际功率比L3的实际功率大，L2比L3亮.由图中可以看出流过L1的电流一定大于流过L2的电流，由P=I2R知P1P2,即L1比 L2亮.由以上分析知：P4P1P2P3，所以最亮的灯泡是14,最暗的是L3.的磁感应强度为W（轨道摩擦不计）.T,磁场力的最大功率P =FB=55T13 .（5分）电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如下图所示，1982年澳大利亚国立 大学制成了能把2.28的弹体包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮常规炮弹速度 大小约为2加八），

14、若轨道宽2m ,长为100m,通过的电流为10A,则轨道间所加匀强磁场答案：55; 1.1X 107解析：F=ma=m=1.1 X103NPm=Fvm=1.1 X 107W14 .（7分）当你在享受电带来的高质量生活时，是否关注过用电安全？一份关于家庭用 电环境的调查引起了某研究性学习小组的兴趣.（1）研究性学习小组经讨论得出家庭用电不安全事例主要有：电器漏电、线路老化、.、等，并提出猜想.（a）家庭电路连接有熔丝保险丝），应该是安全的；（b）熔丝只能保护电路，而不能保护 人.某同学说：我家还安装了漏电保护器，很安全的.于是，大家决定探究熔丝和漏电保护 器在电路中的作用，小组同学汇总资料并绘制

15、如图所示电器漏电示意图.熔丝是一种合金丝，当电路中的电流超过熔丝的额定电流时，它就会熔断.当通过人体的电流大于30毫安时，将有生命危险.漏电保护器是防止电流泄漏的装置，如果火线与零线中的电流不同，它将切断电源.综合上述图、表，能够支持猜想（b的资料有.从、中选择）,理由.电路中，若用铜丝代替熔丝，可能出现的危害是（2结合资料，你认为下图中四种小、B、C、D）漏电保护器的安装方法正确的有（）（3）细心的同学发现上图中有一处用电不安全隐患.请将图中不安全因素用笔圈出.（4观察下图，若淋浴器发生漏电可导致其外壳带电，请分析其危险性：.为了 更加合理和安全地使用电热淋浴器，该研究小组在理论上设计了8、

16、C两种方案如下图）， 图中的R相当于保护电阻.根据已有知识判断，可行方案是填理”或“C” ）,理由是答案：（1无接地线、使用劣质开关或插座；、；流过熔丝的电流未超过其额定电 流，但流过人体的电流已超过30毫安；电流过大而不熔断，容易发生火灾.（2）B（3地线接在自来水管上（4容易发生人体触电；发生漏电时人体分得的电压只有12丫，所以不会造成危险.三、论述计算题共5小题，共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位15 .（7分）（2009广东深圳模拟）一根长为1的丝线吊着一质量为m ,带电荷量为q的小 球静止在

17、水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37角，现突然将该电场 方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g）,求：（1均强电场的电场强度的大小；（2求小球经过最低点时丝线的拉力.答案：（1） （2）mg解析：（1）小球静止在电场中受力如图所示,显然小球带正电，由平衡条件得：mgtan370=qE 故E=3mg q(2电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功.由 动能定理得：-b-Eqmgmv2=(mg+qE)l(1-cos37 1 由圆周运动知识，在最低点时V2_F =Ft- (mg +qE)= m49由解得FT = 20mg

18、16.(8分)质谱仪原理如图所示a为粒子加速器，电压为U1； b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1,板间距离为d; c为偏转分离器，磁感应强度为82.今有一 质量为m、电荷量为+的正电子不计重力)，经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒 子进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动.求：oUixxX x X 沃rX / x AM/XXX .X- Xn2X(1粒子射出加速器时的速度V为多少？(2)速度选择器的电压U 2为多少？(3粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？答案：(12eU,去m(2)B1d2U 1m牛(31解析：(1在中，e被加速电场U1加速，由动能定理有0、= %丫2

19、,得丫 = (2在b中,e受的电场力和洛伦兹力大小相等，即eUd2 = evB 代入v值得U 2 = B 1d2eU1 m2eU1 m2U 1m e(3在c中,e受洛伦兹力作用而做圆周运动，回转半径R =B2e代入丫值得R=t17. (8分)下图为“解放”牌大卡车的远程车灯电路的蓄电池总功率随电流变化的图象, 已知蓄电池瞬间短路时的电流为14A.求：(1该蓄电池的电动势E和内电阻r.(2车头两个远程车灯的铭牌上标有“12V、12W ”字样，若两灯并联接在蓄电池两端, 则两灯消耗的总电功率为多少？答案：(1 = 14V;r=1Q (2P 总= 24W解析：(1由图可知瞬间短路时总功率P = 196W ,由P = I短E,求出 = 14丫，由P = I短r, 求出=10”(2一个车灯的电阻：R灯= /=12Q额两灯并联的电阻：R并= R = 6Q E电路中的总电流：I=RT=2A并十两灯总电功率P总= I2R并= 24W18.(8分)(2009江苏淮安)如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的 半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨.槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.501有一个质量m =0.10g带电量为q=+1.6x 10-3C的小球在水平轨道上向右运动.若 小球恰好能通过最高点，重力加