高中物理選修3-1期末測試題及答案
時間：2021-02-10 16:30:25 來源：勤學考試網 本文已影響 人 
高中物理選修3-1期末測試題
一，選擇題（本題共10小題，共40分，每題有一個或多個選項符合題意，全部選對得4分，不全的得2分，有錯項的得0分）
1．關于電場強度和磁感應強度，下列說法正確的是（ ） A ．電場強度的定義式q
F E =適用于任何電場
B ．由真空中點電荷的電場強度公式2
r
Q k E ?=可知，當r →0時，E →無窮大
C ．由公式IL
F B =可知，一小段通電導線在某處若不受磁場力，則說明此處一定無磁場
D ．磁感應強度的方向就是置于該處的通電導線所受的安培力方向
2．甲、乙兩個點電荷在真空中的相互作用力是F ，如果把它們的電荷量都減小為原來的2
1，距離增加到原來的
2倍，則相互作用力變為（ ） A ．F 8
B ．F 2
1
C ．F 4
1
D ．F 16
1
3．如圖所示，在真空中有兩個等量的正電荷q 1和q 2，分別固定在A 、B 兩點，DCE 為AB 連線的中垂線，現將一個正電荷q 由c 點沿CD 移到無窮遠，則在此過程中（ ） A ．電勢能逐漸減小 B ．電勢能逐漸增大
C ．q 受到的電場力逐漸減小
D ．q 受到的電場力先逐漸增大后逐漸減小
4．如圖所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 為勻強電場中一個邊長為1m 的正六邊形的六個頂點，A 、B 、C 三點電勢分別為10V 、20V 、30V ，則下列說法正確的是（ ）
A ．
B 、E 一定處在同一等勢面上 B ．勻強電場的場強大小為10V/m
C ．正點電荷從E 點移到F 點，則電場力做負功
D ．電子從F 點移到D 點，電荷的電勢能減少20eV
5．一個阻值為R 的電阻兩端加上電壓U 后，通過電阻橫截面的電荷量q 隨時間變化的圖象如圖所示，此圖象的斜率可表示為（ ） A ．U
B ．R
C ．
R
U D ．
R
1 6．有一個直流電動機，把它接入0.2V 電壓的電路中電機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A ；若把電動機接入2.0V 電壓的電路中，正常工作時的電流是1.0A ，此時，電動機的輸出功率是出P ；如果在電動機正常工作時，
轉子突然被卡住，電動機的發熱功率是熱P ，則（ ） A ．W P W P 5.0,2==熱出 B ．W P W P 8,5.1==熱出 C ．W P W P 8
,2==熱出
D ．W P W P 5.0,5
.1==熱出 7．如圖所示電路圖中，R 1、R 2為定值電阻，R 3為滑動變阻器，電源內阻不可忽略，當滑動變阻器的滑動片向右移動時，電流表、電壓表可視為理想電表，關于電流表和電壓表示數的變化情況的分析，正確的是（ ）
A ．電流表和電壓表讀數均增大
B ． 電流表和電壓表讀數均減小
C ．電壓表V 1的示數變化量小于電壓表V 2的示數變化量
D ．電流表讀數變小，電壓表V 2讀數變大，V 1讀數減小
8．有一毫伏表，它的內阻是100Ω，量程為0.2V ，現要將它改裝成量程為10A 的電流表，則毫伏表應（ ） A ．并聯一個0.02Ω的電阻 B ．并聯一個0.2Ω的電阻 C ．串聯一個50Ω的電阻
D ．串聯一個4900Ω的電阻
9．如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，放置一根長為L ，質量為m 的導體棒。在導體棒中通以電流I 時，欲使導體棒靜止在斜面上，下列外加勻強磁場的磁感應強度B 的大小和方向正確的是（ ）
A ．IL mg
B α
sin =，方向垂直斜面向上
B ．IL mg B α
sin =，方向垂直斜面向下
C ．IL mg B α
tan =，方向豎直向下
D ．IL
mg B α
tan =，方向豎直向上
10．如圖所示，在半徑為R 的圓形區域內，有勻強磁場，磁感應強度為B ，方向垂直于圓平面（未畫出）。一群比荷為
m
q
的負離子以相同速率v 0（較大），由P 點在紙平面內向不同方向射入磁場中發生偏轉后，又飛出磁場，最終打在磁場區域右側的熒光屏（足夠大）上，則下列說法正確的是（不計重力）（ ） A ．離子在磁場中運動時間一定相等 B ．離子在磁場中的運動半徑一定相等
C ．由Q 點飛出的離子在磁場中運動的時間最長
D ．沿PQ 方向射入的離子飛出時偏轉角最大 二、填空題（11、12、13題每空2分，14題10分，共26分）
11．一回旋加速器，在外加磁場一定時，可把質子（H 1
1）加速到v ，使它獲得動能為E k ，則：
①能把α粒子（He 4
2）加速到的速度為 。②能使α粒子獲得的動能為 。③加速α粒子的交流電壓頻率與加速質子的交流電壓頻率之比為 。
12．如圖所示，A 和B 兩平行金屬板相距10mm ，M 點距A 板及N 點距B 板均為2mm ， 則板間場強為 N/C ，A 板電勢為 V ，N 點電勢為 V 。
13．電子質量為m ，帶電量為e ，垂直射入磁感應強度為B ，方向垂直于紙
面向外，寬度為d 的勻強磁場區域。當它從磁場區域射出時，速度方向偏轉了30°角，如圖所示，則電子進入磁場時的速度大小是 ；在磁場中運動的時間是 。
14．某同學先用歐姆表的“×10”檔粗測一電阻阻值，歐姆表示數如圖所示，現欲用伏安法較準確地測定其阻值，給出下列儀器供選用： A ．9V 電池
B ．電流表（0～0.6A ，10Ω）
C ．電流表（0～0.1A ，3Ω）
D ．電壓表（0～3V ，2k Ω）
E ．電壓表（0～15V ，45k Ω）
F ．滑動變阻器（0～10Ω，0.1A ）
G ．滑動變阻器（0～20Ω，1A ）
H ．導線、電鍵
（1）上述器材中應選用 （填代號）。 （2）在虛線框中畫出電路圖。 三、計算題（8′+9′+8′+9′=34分）
15．如圖，寬度為m l 8.0=的某一區域存在相互垂直的勻強電場E 與勻強磁場B ，其大小C N E /1028?=，B=10T 。
一帶正電的粒子以某一初速度由M 點垂直電場和磁場方向射入，沿直線運動，從N 點離開；若只撤去磁場，則粒子從P 點射出且速度方向發生了45°的偏轉。不計粒子的重力，求粒子的電荷量與質量之比m
q
。
圖
13
16．如圖所示電路中，Ω=31R ，Ω=62R ，Ω=5.13R ，F C μ20=。當開關S 1閉合、S 2斷開，電路穩定時，電源的總功率為2W ，當開關S 1、S 2都閉合，電路穩定時，電源的總功率為4W ，求：
（1）電源電動勢E 和內電阻r ；
（2）當S 1、S 2都閉合時電源的輸出功率及電源內部產生的熱功率；
（3）當S 1閉合，分別計算在S 2閉合與斷開時，電容器所帶的電荷量各為多少？
17．如圖所示，銅棒ab 長0.1m ，質量為kg 2106-?，兩端與長為1m 的輕銅線相連靜止于豎直平面內。整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度T B 5.0=，現接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒發生擺動，已知最大偏轉角為37°，（1）在此過程中銅棒的重力勢能增加了多少；（2）通電電流的大小為多大。（不計空氣阻力，,6.037sin = 2/10,8.037cos s m g == ）
18．一勻強磁場，磁場方向垂直于xy 平面，在xy 平面中，磁場分布在以O 為圓心的一個圓形區域內，一個質量為m 、電荷量為q 的帶電粒子，由原點O 開始運動，初速度為v ，方向沿x 軸正方向，后來粒子經過y 軸上的P 點，此時速度方向與y 軸夾角為30°，P 到O 的距離為L ，如右圖所示。不計重力的影響，求磁場的磁感應強度B 的大小和xy 平面上磁場區域的半徑R 。
參考答案
一、選擇題
1、（A ）庫侖定律適用于點電荷，故B 錯；通電導線若平行于磁場方向放置，不受F 安作用，故C 錯；某處磁感應強度方向與該處通電導線所受F 安垂直，故D 錯。
2、（D ）由2
2
1r Q Q k F ?
=知D 正確。 3、（AD ）電場力對電荷做正功，電勢能減小，故A 正確。C 點場強為零，無窮遠場強為零，故從C 點到無窮遠場強先變大后減小。 4、（AD ）
5、（C ）斜率R
U
I t q k === 6、（B ）電機不轉，Ω==5.0I
U
r ；正常工作時，W r I P W W UI P 5.0,2122=?==?==熱電 故W P P P 5.1=-=熱
電出；轉子突然被卡住，相當于純電阻，此時A A I 45
.02==" W r I P 82
=?"="
熱
7、（CD ）}
↓?↓↑↑??↓↓?↑?↑=32213I I I U U U I R R 內總 8、（A ）設并聯電阻為R 通過毫伏表電流為A 100
2
.0，通過R 電流為（10—0.002）A Ω≈-=
∴02.0002
.0102
.0R
9、（AD ）磁場方向不確定帶來了多解，若B 垂直斜面向上，則F 安沿斜面向上，IL
mg F α
sin =安，若B 豎直向上，則F 安水平向右，IL
mg F α
tan ?=安 10、（BC ）粒子
m q
相同，進入磁場速率相同，則Bq
m v r 0=相同，故B 正確；運動時間最長，即軌跡所對圓心角最大，軌跡所對弦最長，故C 正確。
11、V 21，E k ，1:2 （設D 型盒半徑為R ，R
v m Bqv 2
= m BqR v =∴
21412211212=?=?=m m q q v v
12
12121122
21
2==v m v m E E K k 交流電壓周期m Bq
T f Bq m T ππ21,2===
2
1211212=?=∴
m m q q f f ） 12、N V c N E 8.0,4,/400--= （C N m
V d U E /400101043=?==
-， V V d E U BN BN 8.01024003=??=?=- V N 8.0-=∴?）
13、Be m t m Bde v 6,2π==
（Be mv d r ==2 m Bed v 2=∴ Be
m
T t 6121π==） 14、（1）ACEGH （2）
15、解：帶電粒子做直線運動：qE=Bqv 0 s m B
E
v /10270?==
∴ 撤去磁場，帶電粒子到P 點所用時間t ：
v l
t =
①
到P 點速度為v ，t m
qE
at v y ?== ②
1tan 0
==v v y θ
③
①②③聯立得
kg c El v m q /8
.0102)102(82
72
0???==
kg c /105.26?= 16、（1）S 1閉合，S 2斷開：
2322
=++=r
R R E P 總
①
S 1，S 2閉合： 43
2
12
12
=+++?=
"
R r R R R R E P 總
②
① 聯立得E=4V ，Ω=5.0?
r （2）A r
R R R R R E I 132
12
1=+++?=
，
W R R R R R I P 5.3)(
32
12
12=++??=出
W W W P P P 5.05.34=-=-=出總熱 （3）當S 1，S 2閉合時，電容器兩板間U=0，∴Q=0 當
S 1閉合，S 2斷開時，R 2上電壓
V R r
R R E
U 32322=?++=
C U C Q 52106-?=?="∴
17、解（1）重力勢能增加：
J L mg Ep 12.0)37cos 1(1=-?=
（2）擺動至最大偏角時v=0
有：037sin )37cos 1(11=??+--
L F mgL 安
2L BI F ?=安
得I=4A
18、由幾何關系得：r O P 2=" L r O P =+" L r 3
1
=
∴
①
r v m Bqv 2= 得Bq
m v
r =
②
①②聯立得：qL
m v
B 3=
設磁場區域半徑為R 有： 30cos 21?=r R L r R 3
33==∴
