高中物理選修31（全冊）綜合評估試卷(含答案)

1、WORD.PAGE- 16 - / NUMPAGES16 ks5u 選修31綜合評估限時：90分鐘 總分：100分一、選擇題(每小題4分，共40分)1在一個等邊三角形ABC頂點(diǎn)B、C處各放一個點(diǎn)電荷時，測得A處的電場強(qiáng)度大小為E，方向與BC邊平行沿B指向C.如圖1所示，拿走C處的電荷后，A處電場強(qiáng)度的情況將是()圖1A大小仍為E，方向由A指向BB大小變?yōu)閑q f(E,2)，方向不變C大小仍為E，方向沿BA向外D無法確定解析：根據(jù)矢量合成法則可推理知，在B、C兩處同時存在場電荷時，合電場場強(qiáng)方向沿平行BC的方向，說明B、C兩處電荷在A處獨(dú)立產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向均與合電場場強(qiáng)成60.當(dāng)撤去C處

2、場電荷時，只剩下B處場電荷，此時A處場強(qiáng)大小為E，方向沿BA方向向外答案：C2如圖2所示，AB是某個點(diǎn)電荷電場中的一條電場線，在線上O點(diǎn)放一個自由的負(fù)電荷，它將沿電場線向B點(diǎn)運(yùn)動下列判斷中正確的是()圖2A電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動，加速度越來越小B電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動，加速度越來越大C電場線由B指向A，該電荷做加速運(yùn)動，加速度變化不能確定D電場線由A指向B，該電荷做勻加速運(yùn)動解析：電場線是直線型，負(fù)電荷由靜止開始做加速運(yùn)動，它的運(yùn)動方向與電場線方向相反而電荷運(yùn)動所在處的電場線疏密程度不確定，故它的加速度大小變化情況也不確定答案：C圖33如圖3所示，電荷量為q和q的點(diǎn)電荷

3、分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體圍電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)有()A體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B體中心和各邊中點(diǎn)C各面中心和各邊中心D體中心和各面中心解析：對于每個側(cè)面，分別連接兩正點(diǎn)電荷與兩負(fù)點(diǎn)電荷，即兩條對角線，可以看到兩條對角線的交點(diǎn)處電場強(qiáng)度都為零，所以各側(cè)面的電場強(qiáng)度都為零分析每個邊的中點(diǎn)的電場強(qiáng)度都不可能為零所以D正確答案：D圖44如圖4所示是一只利用電容器電容(C)測量角度()的電容式傳感器的示意圖當(dāng)動片和定片之間的角度()發(fā)生變化時，電容(C)便發(fā)生變化，于是通過知道電容(C)的變化情況就可以知道角度()的變化情況下圖的圖像中，最能正確反映角度()與電容(C)之間關(guān)系的是()解析：由題中介紹

4、的電容器構(gòu)造可知：Ceq f(S,4kd)Seq f(1,2)()R2所以Ceq f(R2,8kd)eq f(R2,8kd)電容C隨增大而減小，且為線性關(guān)系答案：B5空間存在勻強(qiáng)電場，有一電荷量q(q0)，質(zhì)量m的粒子從O點(diǎn)以速率v0射入電場，運(yùn)動到A點(diǎn)時速率為2v0.現(xiàn)有另一電荷量q、質(zhì)量m的粒子以速率2v0仍從O點(diǎn)射入該電場，運(yùn)動到B點(diǎn)時速率為3v0.若忽略重力的影響，則()A在O、A、B三點(diǎn)中，B點(diǎn)電勢最高B在O、A、B三點(diǎn)中，A點(diǎn)電勢最高COA間的電勢差比BO間的電勢差大DOA間的電勢差比BO間的電勢差小解析：本題考查電場力做功和動能定理，意在考查考生掌握電場力做功與電勢能的變化關(guān)系由

5、動能定理有qUOAeq f(1,2)m(2v0)2eq f(1,2)mveq oal(2,0)eq f(3,2)mveq oal(2,0)；qUOBeq f(1,2)m(3v0)2eq f(1,2)m(2v0)2eq f(5,2)mveq oal(2,0)，故在三點(diǎn)中，B點(diǎn)的電勢最高，A點(diǎn)的電勢最低，OA間的電勢差比BO間的電勢差小，所以選AD.答案：AD6一輛電瓶車，質(zhì)量為500 kg，由阻不計的蓄電池組向直流電動機(jī)提供24 V的電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以0.8 m/s的速度勻速行駛時，通過電動機(jī)的電流為5 A，設(shè)車所受的阻力是車重的0.02倍(g10 m/s2)，則此電動機(jī)的阻是()A4

6、.8 B3.2 C1.6 D0.4 解析：由能量守恒得：UItFvtI2rt，又FfkG，所以UIkGvI2r，所以r1.6 .答案：C圖57如圖5所示，在正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域(磁場垂直紙面向里)，有一離子(不計重力)從勻強(qiáng)電場左邊飛入，恰能沿直線飛過此區(qū)域，則()A若離子帶正電，E方向應(yīng)向下B若離子帶負(fù)電，E方向應(yīng)向上C若離子帶正電，E方向應(yīng)向上D不管離子帶何種電荷，E的方向都向下解析：離子要能沿直線飛過此區(qū)域，則需要滿足電場力與洛倫茲力等大反向答案：AD圖68如圖6所示的電路，當(dāng)閉合開關(guān)時，燈L1、L2正常發(fā)光由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小試根據(jù)

7、上述現(xiàn)象判斷，發(fā)生的故障可能是()AR1斷路BR2斷路CR3短路DR4短路圖7解析：畫出電路的等效電路如圖7所示再根據(jù)閉合電路歐姆定律可判斷A正確答案：A圖89當(dāng)放在同一平面的長直導(dǎo)線MN和金屬框通以如圖8所示電流時，MN固定不動，金屬框的運(yùn)動情況是()A金屬框?qū)⒖拷麺NB金屬框?qū)⑦h(yuǎn)離MNC金屬框?qū)⒁訶X為軸轉(zhuǎn)動D金屬框?qū)⒁訷Y為軸轉(zhuǎn)動解析：金屬框左邊受到吸引力，右邊受到排斥力，上、下兩邊各受到向外的力，相互抵消，但左邊的吸引力大于右邊排斥力，故A對答案：A10如下圖9所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置其核心部分是兩個D型金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連則帶

8、電粒子加速所獲得的最大動能與下列因素有關(guān)的是()圖9A加速的次數(shù)B加速電壓的大小C金屬盒的半徑D勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度解析：粒子飛出時有：Req f(mv,qB)，所以此時動能Ekeq f(1,2)mv2eq f(P2,2m)eq f(q2B2R2,2m)，所以最大動能與半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān)答案：CD二、填空題(每小題5分，共20分)圖1011如圖10所示，A、B兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷，QA2108 C、QB2108 C，AB相距3 cm.在水平外電場的作用下，AB保持靜止，懸線卻處于豎直方向，由此可知水平外電場的場強(qiáng)_，方向_解析：AB在水平方向上不受力，外電場方向向左，Eeq f(F,q

9、)eq f(FBA,QA)eq f(f(kQAQB,roal(2,A)B),QA)eq f(kQB,roal(2,A)B)2105 N/C答案：2105 N/C向左圖1112如圖11所示，真空中有一電子束，以初速度v0沿著垂直場強(qiáng)方向從O點(diǎn)進(jìn)入電場，以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿x軸取OAABBC，再自A、B、C作y軸的平行線與電子軌跡分別交于M、N、P點(diǎn)，則AMBNCP_，電子流經(jīng)M、N、P三點(diǎn)時沿x軸的分速度之比為_解析：類平拋運(yùn)動答案：14911113為了測量“6 V1 W”的燈泡在不同電壓下的電功率，現(xiàn)有器材如下：直流電源電動勢6 V，阻不計；直流電流表A1量程200 mA，阻約2 ；直流電流表

10、A2量程00.6 A，阻約0.5 ；直流電壓表V1量程03 V，阻約5103 ；直流電壓表V2量程015 V，阻約1.5104 ；滑動變阻器電阻值015 ，額定電流1 A；開關(guān)一個、導(dǎo)線若干根測量時要求電燈兩端電壓從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)，盡量減小誤差，測多組數(shù)據(jù)(1)應(yīng)選擇電流表_和電壓表_(用序號表示)；(2)在下面方框中畫出電路圖答案：(1)A1；V2(2)如圖12所示圖1214用圖13所示電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和阻電池的阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護(hù)作用除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：圖13(a)電流表(量程0.6 A、3 A)；

11、(b)電壓表(量程3 V、15 V)；(c)定值電阻(阻值1 、額定功率5 W)；(d)定值電阻(阻值10 、額定功率10 W)；(e)滑動變阻器(阻值圍010 、額定電流2 A)；(f)滑動變阻器(阻值圍0100 、額定電流1 A)那么(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇_ V，電流表的量程應(yīng)選擇_ A；R0應(yīng)選擇_ 的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值圍是_ 的滑動變阻器(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_解析：考查對電路原理的理解和實(shí)踐能力，由圖示電路可知本電路采用限流式，故滑動變阻器選擇的量程不宜較大而一節(jié)干電池的電動勢約為1.5 V，故電壓表的量程為3 VImeq f(3 V,10 )0.

12、3 A故電流表的量程為0.6 A由于電壓表的分流作用引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差答案：(1)3；0.6；1；010(2)電壓表的分流三、論述計算題(共40分)圖1415(10分)如圖14所示，電子以速度v0沿與電場垂直的方向從A點(diǎn)飛入勻強(qiáng)電場，并且從另一側(cè)的B點(diǎn)沿與電場成150角的方向飛出，已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，求A、B兩點(diǎn)的電勢差解：電子在電場里做類平拋運(yùn)動由幾何關(guān)系vv0/cos602v0，由動能定理：eUeq f(1,2)mv2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，即eUeq f(3,2)mveq oal(2,0)，所以Ueq f(3mvoal(2,0),2e).圖1516(10

13、分)如圖15所示，電源的電動勢E110 V，電阻R121 ，電動機(jī)繞線的電阻R00.5 ，開關(guān)S1始終閉合當(dāng)開關(guān)S2斷開時，電阻R1的電功率是525 W；當(dāng)開關(guān)S2閉合時，電阻R1的電功率是336 W，求：(1)電源的電阻；(2)開關(guān)S2閉合時流過電源的電流和電動機(jī)的輸出的功率解：(1)S2斷開時：EI(R1r)且P1I2R1，所以r1 .(2)S2閉合時：P2Ieq oal(2,1)R1，所以I14 A，所以U并I1R184 V，所以UEU并26 V，所以I總eq f(U內(nèi),r)26 A.所以I2I總I122 A，所以P出U并I2Ieq oal(2,2)R01 606 W.17如圖16所示，

14、電源電動勢E015 V，阻r01，電阻R130 ，R260。間距d0.2 m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)磁場。閉合開關(guān)S，板間電場視為勻強(qiáng)電場，將一帶正電的小球以初速度v0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間。設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對小球的作用，取g10 m/s2。圖16(1)當(dāng)Rx29 時，電阻R2消耗的電功率是多大？(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動并與板相碰，碰時速度與初速度的夾角為60，則Rx是多少？解：(1)設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R，有：Req f(R1R2,R1R2)R2兩端的電壓為：Ueq f(E0R,r0RRx

15、)R2消耗的電功率為：Peq f(U2,R2)當(dāng)Rx29 時，聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)，解得：P0.6 W(2)設(shè)小球質(zhì)量為m，電荷量為q，小球做勻速圓周運(yùn)動時，有：qEmgEeq f(U,d)設(shè)小球做圓周運(yùn)動的半徑為r，有：qvBmeq f(v2,r)由幾何關(guān)系有：rd聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)，解得：Rx54 .18(10分)如圖17，在寬度分別為l1和l2的兩個毗鄰的條形區(qū)域中分別有勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界線平行向右一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點(diǎn)斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界線的方向進(jìn)入電場，最后從電場邊界上的Q點(diǎn)射出已知PQ垂直于電場方向，粒子軌跡與電、磁場分界線的交點(diǎn)到PQ的距離為d.不計重力，求電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比以與粒子在磁場與電場中運(yùn)動時間之比圖17解：粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(如題圖)由于粒子在分界線處的速度與分界線垂直，圓心O應(yīng)在分界線上OP長度即為粒子運(yùn)動的圓弧的半徑R.由幾何關(guān)系得R2leq oal(2,1)(Rd)2設(shè)粒子的質(zhì)量和所帶正電荷分別為m和q，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得qvBmeq f(v2,R)設(shè)P為虛線與分界線的交點(diǎn)，POP，