人教版物理选修31期末考试综合测试卷

高二年级期末考试综合测试卷一、单项选择题。1.如图所示是测电源电动势和内电阻时依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知（）A.比值表示外电路电阻 B.比值表示电源内电阻C.比值表示电源电动势 D.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率【答案】ABD【解析】【详解】A.由图象可以知道,D点对应的路端电压大小可以用DE表示,电路电流可以用OE表示,外电路电阻,所以A选项正确;B.电源的路端电压与电流的图像中，斜率的大小等于电源内阻,所以电源内阻,B选项正确;C.电源的路端电压与电流的图像中，纵轴截距表示电源电动势，所以电动势E=OA，C选项错误;D.由图象可以知道,D点对应的路端电压大小可以用DE表示,电路电流可以用OE表示,电源的输出功率,所以D选项正确．【点睛】记住电源的路端电压与电流的图像中，纵轴截距表示电源电动势，横轴截距表示短路电流，斜率大小表示电源内阻．2.灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1V时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为1A，则灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流可能是（）A.0.5A B.0.6A C.0.8A D.1A【答案】C【解析】【详解】灯泡两端电压为1V时，通过灯泡的电流为0.5A，由欧姆定律得灯泡的电阻为灯泡两端的电压为3V时，通过灯泡的电流为1A，由欧姆定律得灯泡的电阻为灯泡两端电压为2V时，由欧姆定律得通过灯泡的最大电流为灯泡两端电压为2V时，由欧姆定律得通过灯泡的最小电流为灯泡两端电压为2V时，通过灯泡电流的范围是故选C。3.电子与质子速度相同，都从O点射入匀强磁场区，则图中画出的四段圆弧，哪两个是电子和质子运动的可能轨()A.a是电子运动轨迹，d是质子运动轨迹B.b是电子运动轨迹，c是质子运动轨迹C.c是电子运动轨迹，b是质子运动轨迹D.d是电子运动轨迹，a是质子运动轨迹【答案】C【解析】【详解】由题意可知，电子与质子有相同的速度，且电子质量小于质子，则电子的半径小于质子，由于电子带负电，质子带正电，由根据左手定则可知，电子偏右，质子偏左，故C正确；A、B、D错误．4.如图所示，一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板，为了使电子束沿射入方向做直线运动，可采用的方法是()A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大【答案】D【解析】【详解】根据电路图可知：A板带正电，B板带负电，所以电子束受到电场力的方向向上，大小洛伦兹力方向向下，,电子向上偏，说明电场力大于洛伦兹力，要使电子束沿射入方向做直线运动，则要电场力等于洛伦兹力，所以要减小电场力；AB、将变阻器滑动头P向右或向左移动时，电容器两端电压不变，电场力不变，故AB错误；

C、将极板间距离适当减小时，增大，不满足要求，故C错误；D、将极板间距离适当增大时，减小，满足要求，故D正确．5.如图所示，一带负电的油滴，静止于带电的水平放置的平行板电容器中，为了使带电油滴向上加速运动，可采取的措施为（）A.使两板间距离减小 B.把两板错开C.使两板间距离增大 D.减小两板所带的电荷量【答案】B【解析】【分析】油滴静止于平行板电容器中，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力，要使油滴向上加速，必须采取措施使两板间的电场增大，利用电容的定义式，平行板电容器电容的决定式与匀强电场公式进行动态分析即可．【详解】A.联立上式可得，减少板间距离d，电场强度不变，A错误；B.根据，把两板错开，面积S减小，电场强度增大，B正确；C.根据，增加板间距离d，电场强度不变，C错误；D.根据，减少电量Q，电场强度减小，D错误．6.如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，则（）A.a、b两点的场强相同，电势也相同B.c、d两点的场强不相同，电势不相同C.O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点D.O点是中垂线cd上电势最高点，也是中垂线上场强最大的点【答案】C【解析】【详解】A．在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是指向中点O处，所以ab两点的电场强度大小相等，方向不同，而ab两点关于O点对称，根据等势线分布可知ab电势相同，所以A错误；B．在其中垂线上从O点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下，所以cd两点的电场强度不同，根据对称性可知电势相等，所以B错误；C．根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点，所以C正确；D．O点是中垂线cd上电势最高的点，但不是是中垂线上场强最大的点，所以D错误；故选C。7.一个电流计的满偏电流为Ig，内电阻为Rg，要把它改装成量程为nIg的电流表，应在电流计上()A.串联一个(n1)Rg的电阻 B.串联一个的电阻C.并联一个（n1）Rg的电阻 D.并联一个的电阻【答案】D【解析】【分析】要扩大电流变量程，应该并联分流电阻，利用并联电路的规律和欧姆定律可以求出分流电阻的大小．【详解】改装后的电流表满偏时通过的电流为nIg，通过电流计的电流为Ig，故通过分流电阻的电流为（n1）Ig，并联电压相同，为IgRg，计算得分流电阻的大小为；故D正确，ABC错误．8.质子P（H）和α粒子（He）以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为Rp和Rα，周期分别为Tp和Tα，则下列选项中正确的是（）A.Rp∶Rα=1∶2，Tp∶Tα=1∶2 B.Rp∶Rα=1∶1，Tp∶Tα=1∶1C.Rp∶Rα=1∶1，Tp∶Tα=1∶2 D.Rp∶Rα=1∶2，Tp∶Tα=1∶1【答案】A【解析】【分析】【详解】质子P（）和α粒子（）的带电荷量之比为质量之比由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律可知，轨道半径周期因为两粒子速率相同，代入q、m，可得

故A正确，BCD错误。故选A。二、多项选择题。9.如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V的示数减小 D.电压表V的示数增大【答案】BC【解析】【分析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析．【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误．【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同．10.带电粒子从静止出发经过电场加速后垂直进入偏转电场，当离开偏转电场时，决定带电粒子侧移距离大小是A.带电粒子质量越大侧移越大B.带电粒子电量越多侧移越大C.加速电极间的电压越低侧移越大D.偏转电极间的电压越高侧移越大【答案】CD【解析】【详解】试题分析：带电粒子在加速电场中时满足：；在偏转电场中:；，其中，解得：，则可知，偏转距离与带电粒子的质量和电量均无关，选项AB错误；加速电极间的电压U1越低侧移越大，选项C正确；偏转电极间的电压U2越高侧移越大，选项D正确；故选CD．考点：带电粒子在电场中的加速及偏转.11.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，沿图中虚线由M运动到N，以下说法不正确的是()A.粒子是正电荷B.粒子在M点的加速度小于在N点的加速度C.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能D.粒子在M点的动能小于在N点的动能【答案】C【解析】【详解】A．带电粒子在电场中运动时，受到的电场力的方向指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可知，此带电的粒子受到的电场力的方向为沿着电场线向上，所以此粒子为正电荷，所以A正确，不符合题意；B．由电场线的分布可知，电场线在N点的时候较密，所以在N点的电场强，粒子在N点时受到的电场力大，加速度也大，所以B正确，不符合题意；C．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，所以粒子的电势能要减小，即粒子在M点的电势能大于N点的电势能，所以C错误，符合题意；D．粒子带正电，从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，粒子的动能要增加，即粒子在M点的动能小于N点的动能，所以D正确，不符合题意；12.如图所示，直线A为电源的UI图线，曲线B为灯泡电阻的UI图线，则以下说法正确的是（）A.由图线A，电源的电动势为3V，内阻为2ΩB.由图线A，当电流为2A时，电源输出功率为4WC.由图线B，随着灯泡两端电压增大，灯泡的电阻是增大的D.由图线B，当灯泡两端电压为2V时，电阻为1Ω【答案】BCD【解析】【分析】电源的UI图像中纵轴截距等于电源电动势，斜率大小等于电源内阻，电阻的UI图线上的点与原点连线的斜率表示电阻的大小．【详解】A.图线A的纵轴截距是3V，所以电源电动势为3V，斜率大小为0.5Ω，所以电源内阻为0.5Ω，A错误；B.电流为2A时，路端电压为2V，故电源的输出功率为4W，B正确；C.图线上点与原点的连线斜率随电压增大而增大，故灯泡的电阻增大，C正确；D.灯泡两端电压为2V时，电流为2A，灯泡的电阻为1Ω，D正确．三、实验题13.（1）如图甲、乙所示为测电流的电动势和内阻的电路，在实验时应选用________电路．（2）选好电路后，由于电流表和电压表内电阻对电路的影响，所测得的电动势将偏________．（3）根据实验测得的一系列数据，画出UI图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为_______V，内阻为________Ω．【答案】①.乙②.小③.1.5④.0.5【解析】【详解】试题分析：因电表均不是理想电表，故在实验中会产生误差；分析两电表的影响可知应选择的电路；并根据电路的分析可得出电动势的误差情况．根据UI图线纵坐标的交点为电源的电动势，斜率表示内阻计算电源电动势和内阻．（1）本实验中电源内阻较小，故应选择电流表相对电源外接法，实验电路图选乙；（2）本实验中由于电压表的分流作用，使电流表示数偏小，而当外电路短路时，电流表分流可忽略，故可得出真实图象如图所示；则由图可知，电动势和内电阻偏小；（3）图象与纵坐标的交点为电源的电动势；故E=1.5V；图象的斜率表示内阻，故．14.现要测定一段粗细均匀、电阻约为60Ω的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：电池组(电动势3.0V，内阻约为1Ω)电流表(量程0～100mA，内阻约0.5Ω)电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ)滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流2.0A)；滑动变阻器R2(0～500Ω，允许最大电流0.5A)；开关一个、导线若干．(1)以上器材中，所用的滑动变阻器应选________．(填“R1”或“R2”)(2)用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图7甲所示，读数为________mm.(3)如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到________．(填“最左端”或“最右端”)(4)为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是________．(填选项前的字母)A．电流表连接方式改为内接法B．滑动变阻器连接方式改为限流式【答案】①.R1②.0.703③.最右端④.A【解析】【分析】（1）为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻器；（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数；（3）滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路闭合开关前滑片应置于分压电路分压为零的位置；（4）根据待测电阻与电表内阻间的关系确定电流表的接法．【详解】（1）为测多组实验数据，滑动变阻器需要采用分压式接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1；（2）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm＋20.3×0.01mm＝0.703mm（3）由图示电路可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路，闭合开关前滑片应置于最右端；（4），，，因此电流表应采用内接法；滑动变阻器连接方式改为限流式对实验的误差无影响，故选A.【点睛】本题考查了实验器材选择、螺旋测微器示数、实验注意事项、电路故障分析、电流表接法，螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数之和．四、计算题15.如图所示，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ．已知偏转电场中金属板长L，两板间距d，带电微粒重力忽略不计．求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2．【答案】（1）；（2）．【解析】【详解】试题分析：（1）微粒在加速电场中，电场力做功U1q，引起动能的增加，由动能定理求出速度v1．（2）微粒进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出电压U2．解：（1）带电微粒在加速电场中加速过程，根据动能定理得：U1q=解得：v1=．（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向上微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，则有：水平方向：v1=带电微粒加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2竖直方向：a==，v2=at=由几何关系tanθ=解得：U2=．答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为．（2）偏转电场中两金属板间电压U2为【点评】本题是带电粒子在组合场中运动的问题，关键是分析粒子的受力情况和运动情况，用力学的方法进行处理．16.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m＝5.0×10－8kg、电量为q＝1.0×10－6C的带电粒子．从静止开始经U0＝10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP＝30cm，(粒子重力不计，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：(1)带电粒子到达P点时速度v的大小；(2)若磁感应强度B＝2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求O