2024高中物理綜合評(píng)估含解析新人教版選修3-1

PAGEPAGE9綜合評(píng)估限時(shí)：90分鐘總分：100分一、選擇題(1～7為單選題，每小題5分，8～10為多選題，每小題5分，共50分)1．我們做電學(xué)試驗(yàn)時(shí)常常用到電阻箱，關(guān)于電阻箱內(nèi)的電阻是由什么材料制成的，以下揣測(cè)可能正確的是(D)A．純銀B．純銅C．石墨D．某些金屬的合金2．關(guān)于帶電粒子(不計(jì)重力)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀況，下列說(shuō)法正確的是(A)A．肯定是勻變速運(yùn)動(dòng) B．不行能做勻減速運(yùn)動(dòng)C．肯定做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D．可能做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不行能做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)解析：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力恒定不變，可能做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也可能做勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故選A.3．兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線(xiàn)，假如將其中一根勻稱(chēng)拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，而將另一根對(duì)折絞合起來(lái)，然后把它們并聯(lián)接入電路中，電路導(dǎo)通，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)A．二者電阻大小之比為4∶1B．二者電阻大小之比為16∶1C．二者電壓相同D．二者電流大小之比為1∶16解析：設(shè)原來(lái)的電阻為R，其中的一根勻稱(chēng)拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)，依據(jù)電阻定律，電阻R1＝4R，另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，長(zhǎng)度減小為原來(lái)的一半，橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，依據(jù)電阻定律，電阻R2＝eq\f(1,4)R，則兩電阻之比為16∶1，故A錯(cuò)誤，B正確；兩電阻并聯(lián)，電壓相同，二者電流大小之比為1∶16，故C正確，D正確．4．圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等的電流，方向如圖所示．一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是(B)A．向上 B．向下C．向左 D．向右解析：依據(jù)題意，由右手螺旋定則，則有b與d導(dǎo)線(xiàn)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互抵消，而a與c導(dǎo)線(xiàn)產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互疊加，由右手螺旋定則，則得磁場(chǎng)方向水平向左，當(dāng)一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，依據(jù)左手定則可知，它所受洛倫茲力的方向向下．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．4題圖5題圖6題圖5．在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，閉合開(kāi)關(guān)S，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，則與P移動(dòng)前相比(B)A．U變小 B．I變小C．Q不變 D．Q減小解析：當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，電容器可視為斷路，當(dāng)P向左滑時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值R增大，依據(jù)閉合電路歐姆定律得，電路中的電流I＝eq\f(E,R＋R2＋r)減小，電壓表的示數(shù)U＝E－I(R2＋r)增大，A錯(cuò)、B對(duì)；對(duì)于電容器，電荷量Q＝CU增大，C、D均錯(cuò)．6．靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大?。鐖D所示，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板，G為靜電計(jì)．起先時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開(kāi)肯定角度，為了使指針張開(kāi)的角度增大些，下列實(shí)行的措施可行的是(A)A．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S后，將A、B兩極板分開(kāi)些B．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開(kāi)些C．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近些D．保持開(kāi)關(guān)S閉合，將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)解析：要使靜電計(jì)的指針張開(kāi)角度增大些，必需使靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差增大，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，將A、B兩極板分開(kāi)些，電容器的帶電量不變，電容減小，電勢(shì)差增大，A正確；保持開(kāi)關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開(kāi)或靠近些，靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差不變，B、C錯(cuò)誤；保持開(kāi)關(guān)S閉合，將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右或向左移動(dòng)，靜電計(jì)金屬球和外殼之間的電勢(shì)差不變，D錯(cuò)誤．7.三個(gè)α粒子在同一地點(diǎn)沿同一方向飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，出現(xiàn)了如圖所示的軌跡，由此可以推斷下列不正確的是(B)A．在b飛離電場(chǎng)的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上B．b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)C．進(jìn)電場(chǎng)時(shí)c的速度最大，a的速度最小D．動(dòng)能的增加值c最小，a和b一樣大解析：三個(gè)α粒子沿電場(chǎng)線(xiàn)方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全一樣，側(cè)向位移相同的粒子它們的飛行時(shí)間、電場(chǎng)力做的功都一樣，側(cè)向位移小的粒子飛行時(shí)間短、電場(chǎng)力做的功小．8．如圖是某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線(xiàn)分布圖，下列表述正確的是(BD)A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B．該點(diǎn)電荷帶負(fù)電C．a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同D．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度解析：A.依據(jù)電場(chǎng)線(xiàn)與等勢(shì)線(xiàn)垂直，在b點(diǎn)所在電場(chǎng)線(xiàn)上找到與a點(diǎn)電勢(shì)相等的，依據(jù)沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤．B.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故B正確．C.由題圖可看出a點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不相同，故C錯(cuò)誤．D.電場(chǎng)線(xiàn)越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，故D正確．8題圖9題圖10題圖9．如圖所示，連接兩平行金屬板的導(dǎo)線(xiàn)的一部分CD與一有電源回路的一部分GH平行且均在紙面內(nèi)，金屬板置于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)里，當(dāng)一束等離子體射入兩金屬板之間時(shí)，CD段導(dǎo)線(xiàn)受到力F的作用．則(AD)A．若等離子體從右方射入，F(xiàn)向左B．若等離子體從右方射入，F(xiàn)向右C．若等離子體從左方射入，F(xiàn)向左D．若等離子體從左方射入，F(xiàn)向右解析：等離子體指的是整體顯電中性，內(nèi)部含有等量的正、負(fù)電荷的氣態(tài)離子群體．當(dāng)?shù)入x子體從右方射入時(shí)，正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下將分別向下、向上偏轉(zhuǎn)，使上極板的電勢(shì)低于下極板，從而在外電路形成由D流向C的電流，這一電流處在導(dǎo)線(xiàn)GH中電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中，由左手定則可知，它所受安培力方向向左，所以A項(xiàng)對(duì)，B項(xiàng)錯(cuò)，同理可分析得知C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)．10．如圖所示，現(xiàn)有一帶正電的粒子能夠在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速直線(xiàn)穿過(guò)．設(shè)產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩極板間電壓為U，板間距離為d，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子帶電荷量為q，進(jìn)入速度為v(不計(jì)粒子的重力)．以下說(shuō)法正確的是(AD)A．勻速穿過(guò)時(shí)粒子速度v與U、d、B間的關(guān)系為v＝eq\f(U,Bd)B．若只增大v，其他條件不變，則粒子仍能直線(xiàn)穿過(guò)C．若只增大U，其他條件不變，則粒子仍能直線(xiàn)穿過(guò)D．若保持兩板間電壓不變，只減小d，其他條件不變，粒子進(jìn)入兩板間后將向下偏解析：粒子受到豎直向下的電場(chǎng)力和豎直向上的洛倫茲力作用，qvB＝qeq\f(U,d)，解得v＝eq\f(U,Bd)，A選項(xiàng)正確；增大v，洛倫茲力大于電場(chǎng)力，粒子向上偏轉(zhuǎn)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；增大U，電場(chǎng)力大于洛倫茲力，粒子向下偏轉(zhuǎn)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；保持兩板間電壓不變，只減小d，電場(chǎng)力大于洛倫茲力，粒子向下偏，D選項(xiàng)正確．二、試驗(yàn)題(共16分)11．(6分)某同學(xué)利用如圖甲所示電路來(lái)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，試驗(yàn)時(shí)共記錄5組伏特表和安培表的示數(shù)(電表均可視為志向電表)，并繪得如圖乙所示的U－I圖線(xiàn)．(1)由圖線(xiàn)可知該干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.45V；(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0.75Ω時(shí)，變阻器上的電功率最大，最大值為0.70W．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)由圖示電源U－I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.45，則電源電動(dòng)勢(shì)：E＝1.45V，電源內(nèi)阻：r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.45－1.0,0.6)Ω＝0.75Ω；(2)當(dāng)內(nèi)阻等于外阻時(shí)，輸出功率最大，即R＝r＝0.75Ω時(shí)，最大功率P＝eq\f(E2,4r)＝eq\f(1.452,4×0.75)W≈0.70W.12．(4分)在“測(cè)定金屬絲電阻率”的試驗(yàn)中須要測(cè)出其長(zhǎng)度L、直徑d和電阻R.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑時(shí)讀數(shù)如下圖甲，則金屬絲的直徑為0.697(0.696,0.698也對(duì))mm.(2)若用圖乙測(cè)金屬絲的電阻，則測(cè)量結(jié)果將比真實(shí)值偏?。?填“偏大”或“偏小”)(3)用電壓表和電流表測(cè)金屬絲的電壓和電流時(shí)讀數(shù)如下圖所示，則電壓表的讀數(shù)為2.60V，電流表的讀數(shù)為0.520A.解析：(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為(0＋0.5＋0.01×19.7)mm＝0.697mm(0.696mm,0.698mm也對(duì))．(2)圖乙中電流表采納外接法，故測(cè)量值偏?。?3)電壓表精度為0.1V，其讀數(shù)為2.60V；電流表精度為0.02A，其讀數(shù)應(yīng)為0.520A.13．(6分)在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中，備有下列器材：A．待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻小于1.0Ω)B．電流表G(滿(mǎn)偏電流Ig＝3mA，內(nèi)阻Rg＝10Ω)C．電流表A(0～0.6A，內(nèi)阻0.1Ω)D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，10A)E．滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω，1A)F．定值電阻R0(990Ω)G．開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干(1)某同學(xué)發(fā)覺(jué)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了圖甲中的a、b兩個(gè)參考試驗(yàn)電路．其中合理的是圖b所示的電路；在該電路中，為了操作便利且能較精確的進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選D(填寫(xiě)器材的字母代號(hào))．(2)圖乙為該同學(xué)依據(jù)(1)中選出的合理試驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1－I2圖線(xiàn)(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，則由圖線(xiàn)可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝1.48(1.47～1.49均正確)V，內(nèi)阻r＝0.8(0.78～0.82均正確)Ω.解析：(1)電路a中電流表A和定值電阻R0組成的電壓表量程為0.6×990.1V≈594V，而電源電動(dòng)勢(shì)僅約為1.5V，所以電路a不合理，電路b合理，電源的內(nèi)阻較小，又滑動(dòng)變阻器采納限流式變更電路，所以用滑動(dòng)變阻器R1變更電路較為便利．(2)依據(jù)試驗(yàn)原理可知電流表G的讀數(shù)乘以(10＋990)Ω，即為電路的路端電壓，所以圖線(xiàn)在縱軸上的截距乘以(10＋990)Ω，可得電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.48×10－3×1000V＝1.48V；從圖線(xiàn)上取兩點(diǎn)得電池的內(nèi)阻r＝eq\f(1.45－1.25×10－3×1000,0.3－0.05)Ω＝0.8Ω.三、計(jì)算題(共34分)14.(8分)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)是6V，內(nèi)阻是0.5Ω，小電動(dòng)機(jī)M的線(xiàn)圈電阻為0.5Ω，限流電阻R0為3Ω，若志向電壓表的示數(shù)為3V，試求：(1)電源的功率和電源的輸出功率；(2)電動(dòng)機(jī)消耗的功率和電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率．答案：(1)6W5.5W(2)2.5W2W解析：(1)I＝IR0＝eq\f(UR0,R0)＝1A；電源的功率PE＝IE＝6W；內(nèi)電路消耗的功率Pr＝I2r＝0.5W；電源的輸出功率P出＝PE－Pr＝5.5W.(2)電動(dòng)機(jī)分壓UM＝E－Ir－UR0＝2.5V；電動(dòng)機(jī)消耗的功率PM＝IUM＝2.5W；熱功率P熱＝I2rM＝0.5W；電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)＝PM－P熱＝2W.15．(8分)如圖所示，粗糙程度勻稱(chēng)的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為v2(v2<v1)．若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，求小物體上升的最大高度．答案：eq\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),4g)解析：因?yàn)镺M＝ON，M、N兩點(diǎn)位于同一等勢(shì)面上，所以從M到N過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)小物體先做正功再做負(fù)功，其代數(shù)和為零．設(shè)物體上升的最大高度為h，摩擦力做功為W，在上升過(guò)程中由動(dòng)能定理得－mgh＋W＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，下滑過(guò)程中由動(dòng)能定理得mgh＋W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，聯(lián)立求解得物體上升的最大高度為h＝eq\f(v\o\al(2,1)＋v\o\al(2,2),4g).16．(8分)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E0＝15V，內(nèi)阻r0＝1Ω，電阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.間距d＝0.2m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面對(duì)里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．閉合開(kāi)關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度v＝0.1m/s沿兩板間中線(xiàn)水平射入板間．設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx，忽視空氣對(duì)小球的作用，取g＝10m/s2.(1)當(dāng)Rx＝29Ω時(shí)，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(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為60°，則Rx是多少？答案：(1)0.6W(2)54Ω解析：設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R，有R＝eq\f(R1R2,R1＋R2)①R2兩端的電壓：U＝eq\f(E0R,r0＋R＋Rx)②R2消耗的電功率為：P＝eq\f(U2,R2)③(1)當(dāng)Rx＝29Ω時(shí)，聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)解得：P＝0.6W．④(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(dòng)時(shí)，有：qE＝mg⑤E＝eq\f(U,d)⑥設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，有qvB＝mv2/r⑦由幾何關(guān)系有：r＝d⑧聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)解得：Rx＝54Ω.17．(10分)如圖所示，在虛線(xiàn)所示寬度范圍內(nèi)，用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度是v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角．在同樣寬度范圍內(nèi)，若改用方向垂直紙面對(duì)外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使該離子穿過(guò)該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為θ，(不計(jì)離子的重力)求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是