(完整版)高中物理选修3-1期末测试卷-附答案

高中物理选修3-1期末测试卷一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）1.关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是(??)A.奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了电磁感应定律B.库仑提出了库仑定律，并最早实验测得元电荷e的数值C.伽利略发现了行星运动的规律，并通过实验测出了引力常量D.法拉第不仅提出了场的概念，而且发明了人类历史上的第一台发电机2.在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时(??)A.伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小B.安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大C.伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小D.伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大3.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置.三根导线中电流方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等.则P、Q中点O处的磁感应强度方向为(??)A.方向水平向左B.方向水平向右C.方向竖直向上D.方向竖直向下4.如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的而且绝缘，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，a、b为轨道的最低点，则不正确的是(??)A.两小球到达轨道最低点的速度????>????B.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力????>????C.小球第一次到达a点的时间大于小球第一次到达b点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端5.如图所示，在同一平面内，同心的两个导体圆环中通以同向电流时(??)A.两环都有向内收缩的趋势B.两环都有向外扩张的趋势C.内环有收缩趋势，外环有扩张趋势D.内环有扩张趋势，外环有收缩趋势6.如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度??0，其方向与电流方向相同，以后电子将(??)A.沿路径a运动，曲率半径变小B.沿路径a运动，曲率半径变大C.沿路径b运动，曲率半径变小D.沿路径b运动，曲率半径变大7.下列说法中正确的是(??)A.磁场中某一点的磁感应强度可以这样测定：把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度L、??通过的电流I乘积的比值.即??=????B.通电导线放在磁场中的某点，该点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，该点的磁感应强度就为零????=只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的方C.磁感应强度????向无关D.通电导线所受磁场力的方向就是磁场的方向8.如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，以初速度??0，从A点竖直向上射入空气中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率????=2??0，方向与电场的方向一致，则??，??两点的电势差为(??)22?????03????0A.2??B.??222????03????0C.??D.2??第1页，共7页1+??OEABC9.如图所示，一个绝缘圆环，当它的4均匀带电且电荷量为时，圆心处的电场强度大小为，现使半圆均匀带电+2??，而另一半圆ADC均匀带电-2??，则圆心O处的电场强度的大小和方向为(??)A.2√2??方向由O指向DB.4E方向由O指向DC.2√2??方向由O指向BD.010.某区域的电场线分布如图所示，M、N、P是电场中的三个点，则下列说法正确的是(??)A.P、N两点点场强不等，但方向相同B.将一带负电的粒子从M点移到N点，电场力做负功C.带电量+??的粒子，从P点的电势能小于在N点的电势能D.带正电的粒子仅在电场力作用下，一定沿电场线PN运动二、多选题（本大题共2小题，共8.0分）11.如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成??角，水平方向的匀强磁场与匀强电场相互垂直.有一带电液滴沿虚线L向上做直线运动，L与水平方向成??角，且??>??.下列说法中正确的是(??)A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴一定带正电C.电场线方向一定斜向上D.液滴有可能做匀变速直线运动12.如图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c点，若不计重力，则(??)A.M带负电荷，N带正电荷B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D.M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零三、实验题探究题（本大题共3小题，共27.0分）13.请完成以下两小题：(1)图a中螺旋测微器读数为______????.图b中游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)读数为______cm．(2)欧姆表“×1”档的中值电阻为20??，已知其内装有一节干电池，干电池的电动势为1.5??.该欧姆表表头满偏电流为______mA，要测2.5????的电阻应选______档.14.测得接入电路的金属丝的长度为L，金属丝的直径d，已知其电阻大约为25??．(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1.5??，内阻很小)、导线、开关外，电流表应选______，电压表应选______，滑动变阻器应选______.(填代号)并将设计好的测量电路原理图画在方框内．??1电流表(量程40mA，内阻约0.5??)??2电流表(量程10mA，内阻约0.6??)??1电压表(量程6V，内阻约30????)??2电压表(量程1.2??，内阻约的20????)第2页，共7页??1滑动变阻器(范围0-10??)??2滑动变阻器(范围0-2????)(2)若电压表、电流表读数用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表示式为??=______.(全部用上述字母表示)15.为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：A.干电池一节B.电压表??1(0-15??，内阻约为15????)C.电压表??2(0-3??，内阻约为3????)D.电流表??1(0-3??，内阻约为2??)E.电流表??2(0-0.6??，内阻约为10??)F.电流表??(满偏电流3mA，内阻????=10??)G.变压器H.滑动变阻器(0-1000??)I.滑动变阻器(0-20??)J.开关、导线(1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的滑动变阻器是______，电流表______，电压表______(用代号回答)(2)根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图甲上连线．(3)某次实验 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 如下：组别123456电流??/??0.120.200.310.320.500.57电压??/??1.371.321.241.181.101.05根据表中数据在坐标图乙上画出??-??图线，由图可求得??=______??，??=______??.(4)用你设计的电路做实验，测得的电动势与电池电动势的真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”)．四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）16.如图所示，y轴上A点距坐标原点的距离为L，坐标平面内有边界过A点和坐标原点O的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直坐标平面向里.有一电子(质量为m、电荷量为??)从A点以初速度??0沿着x轴正方向射入磁场区域，并从x轴上的B点射出磁场区域，此时速度方向与x轴正方向之间的夹角为60°.求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)电子在磁场中运动的时间．17.18.第3页，共7页17.如图甲所示，足够长的“U”型金属导轨固定在水平面上，金属导轨宽度??=1.0??，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量为??=0.1????，空间存在磁感应强度??=0.5??，竖直向下的匀强磁场.连接在导轨两端的电阻??=3.0??，金属杆的电阻??=1.0??，其余部分电阻不计.某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，图乙是金属杆P运动过程的??-??图象，导轨与金属杆间的动摩擦因数??=0.5.在金属杆P运动的过程中，第一2个2s内通过金属杆P的电荷量与第二个2s内通过P的电荷量之比为3：5.??取10??/??.求：(1)水平恒力F的大小；(2)求前2s内金属杆P运动的位移大小??1；(3)前4s内电阻R上产生的热量．18.质谱仪原理如图所示，a为粒子加速器，电压为??1；b为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为??1，板间距离为d；c为偏转分离器，磁感应强度为??2.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：(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??2为多少？(3)粒子在??2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？19.如图所示，一质量为m、电量为+??、重力不计的带电粒子，从A板的S点由静止开始释放，经A、B加速电场加速后，穿过中间偏转电场，再进入右侧匀强磁场区域.已知AB间的电压为??，????极板间的电压为2??，????两板间的距离和板长均为L，磁场垂直纸面向里、磁感应强度为B、有理想边界.求：(1)带电粒子离开B板时速度??0的大小；(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小与方向；(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度d多大？第4页，共7页答案和解析【答案】1.D2.D3.A4.C5.D6.B7.C8.C9.A10.B11.ABC12.BD13.1.998；1.094；75；×1002??????????14.???1；??2；??1；4????15.I；E；C；1.45；0.75；偏小16.解：(1)过B点作电子出射速度方向的垂线交y轴于C点，则C点为电子在磁场中运动轨迹的圆心，画出电子的运动轨迹．由几何知识得∠??????=60°设电子在磁场中运动的轨迹半径为R，则??-??=??sin30°，得：??=2??又由洛伦兹力提供向心力，得：2????0??????=0????????=0则得：2????；(2)由几何知识∠??????=60°??2????则粒子在磁场中飞行时间为??=°?360??02????将??=2??代入得：??=；3??0答：????0；(1)磁场的磁感应强度大小为2????2????(2)电子在磁场中运动的时间为．3??017.解：(1)由图乙可知金属杆P先作加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动．当??=2??时，??=4??/??，此时感应电动势??=????????感应电流??=??+??安培力根据牛顿运动定律有解得??=0.75??(2)通过金属杆P的电荷量????=????=????+??.△????????其中??==△??????????所以??=∝??(??P)??+??为的位移设第一个2s内金属杆P的位移为??1，第二个2s内P的位移为??2则△??1=??????1△??2=??????=????????由于??1：??2=3：5第5页，共7页联立解得??2=8??，??1=4.8??.(3)前4s内由能量守恒得12??(??1+??2)=????+??????(??1+??2)+????+????2其中????：????=??：??=1：3解得：????=1.8??．答：(1)水平恒力F的大小为0.75??；(2)前2s内金属杆P运动的位移大小??1为4.8??；(3)前4s内电阻R上产生的热量为1.8??.18.解：(1)粒子经加速电场??1加速，获得速度为v，由动能定理可知：1????=????2122????解得??=√1??(2)在速度选择器中作匀速直线运动，电场力与洛仑兹力平衡得：????=??????1??即2??=????????12??1??解得：??=??????=????211√????2(3)在??2中作圆周运动，洛仑兹力提供向心力，??????=??2??????12??1??解得：??==√????2??2??2????答：(1)粒子射出加速器时的速度v为√1；??2??1??(2)速度选择器的电压????；1√??12??1??(3)粒子在??2磁场中做匀速圆周运动的半径为√．??2??19.解：(1)1????=????2带电粒子在加速电场中，由动能定理得：202????得带电粒子离开B板的速度：??=√0??(2)??粒子进入偏转电场后，有：??=??02????=电场强度，??电场力，??=????????=由牛顿第二定律，??速度，????=????2????解得：??=??√??2????所以带电粒子离开偏转电场时速度v的大小2，方向与水平方向成45°．√√????2(3)，根据洛伦兹力提供向心力，则有??????=????第6页，共7页??????2????解得：??=2=????×√????√??由于与水平方向成45°入射，√2√22????√2????所以磁场的宽度为，??=2??=2×??√??=??√??2????答：(1)带电粒子离开B板时速度??0的大小√；??2????(2)带电粒子离开偏转电场时速度v的大小2，与方向与水平方向成45°；√√??.√2????(3)要使带电粒子最终垂直磁场右边界射出磁场，磁场的宽度．????第7页，共7页