2018年12月2日高中物理选修3-1期末测试题

1.下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是( ) A、电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线

B、磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C、电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线

D、电场线越密的地方，同一试探电荷所受的电场力越大；磁感线分布较密的地方, 同一试探电荷所受的磁场力也越大

2、如图AB是某电场中的一条电场线，若将正点电荷从A点自由释放，沿电场线从A到B运动过程中的速度图线如下图所示，则A、B两点场强大小和电势高低关系是（ ） A、EAEB；AB B、EAEB；AB C、EAEB；AB D、EAEB；AB

4、一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写

MOTOROLA 有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为

3.6 V 500 mA·h锂离子电池 （ ） SNN5648A C2NALWJMAIC – 2

A、1.8 W，5.4×10W B、3.6 W，0.108 W

20020708 JCC1028 C、0.6 W，1.8×10 – 2 W D、6.48×103 W，1.94×10 2 W

5、如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t,（不计粒子的重力）,则（ ）

tUqA．在前2时间内,电场力对粒子做的功为4 t3Uq82B．在后时间内,电场力对粒子做的功为

ddC．在粒子下落前4和后4的过程中,电场力做功之比为1：2 ddD．在粒子下落前4和后4的过程中,电场力做功之比为2：1

二、多项选择题（本题有4小题，每题4分，共计16分） 6、图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线 是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上 的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作 出正确判断的是（ ） A、带电粒子所带电荷的符号

B、带电粒子在a、b两点的受力方向 C、带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D、带电粒子在a、b两点的电势能何处较大

7、如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是（ ）

A、当R2=R1+r时，R2获得最大功率 B、当R1=R2+r时，R1获得最大功率 C、当R2＝0时，R1上获得最大功率 D、当R2＝0时，电源的输出功率最大

a b 图10—55 11、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材： A．待测的干电池（电动势约为1. 5 V，内电阻小于1. 0Ω) B．电流表G（满偏电流3 mA，内阻Rg=10Ω) C．电流表A(0～0. 6 A，内阻0.1Ω)

D．滑动变阻器R1(0.20Ω,10 A) E.．滑动变阻器R2(0～200Ω,l A) F．定值电阻R0 (990Ω) G．开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图所示中甲的（a)、 (b)两个参考实验电路，其中合理的是 图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母代号）．

(2）右图为该同学根据（1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1—I2图线（I1为电流表G的 示数，I2为电流表A的示数）， 则由图线可以得被测电池的电动势E= V，内阻r= Ω。

四、计算题（本题共5小题，共计70分） 12、（12分）有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.求（1）电动机正常工作时的输出功率多大 （2）如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？

14（14分）、如图所示，一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为 E =1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球

－一

A ，电荷量Q＝+4.5×106C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动， 电荷量q＝+1.0 ×106 C，

一

质量m＝1.0×102 kg 。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×10 9N·m2／C2，取 g =l0m / s2） （l）小球B开始运动时的加速度为多大？

（2）小球B 的速度最大时，距 M 端的高度 h1为多大？

（3）小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2＝0.6l m 时，速度为v＝1.0m / s ，求此过程中小球 B 的电势能改变了多少？

【测试题一答案】 一、二、选择题 题号 答案 1 C 2 D 3 B 4 C 5 B 6 BCD 7 AC 8 BC 9 ABC

三、实验题

10、(1)④ ③ ⑥ (2)29200 (3）如图所示

11、(1 )b D或R1 ； (2) (1.48士0.02) 0.77(0.75～0.80) 四、计算题 12（12分）、（1）接U =0.2V电压，电机不转，电流I =0.4A，

R根据欧姆定律，线圈电阻

U0.2V0.5I0.4A.

当接U′＝2.0V电压时，电流I′＝1.0A，

故输入电功率P电＝U′I′＝2.0×1.0W＝2.0W 热功率P热＝I2R＝12×0.5W＝0.5W

故输出功率即机械功率P机＝P电-P热＝（2.0-0.5）W＝1.5W.

（2）如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能故其发热功率

U2/RP8W P热. 热13（14分）、电子以垂直磁场方向的速度在磁场中作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，依题意画运动示意图，由几何关系可求得结论。

（1）电子在C点所受磁场力的方向如图所示。

D v （2）电子在洛伦兹力作用下作匀速圆周运动，夹角θ=30°为弦切角，圆弧CD所对的30° 圆心角为60°即∠DOC=60°，△CDO为等边三角形，由此可知轨道半径R=l。 R C 60° 2leBmvF v8106m/sevBO lmR由和R=可知

（3）将R=l和

vleB2R2mTTm代入周期公式v中得 eB

t/3126 设电子从C点到D点所用时间为t，由于电子做匀速圆周运动，所以Tt由上两式得：

1mT63eB 代入数据得： t6.5109s

14（14分）、解：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得

mgkQqkQqqEsinqEsinmaag22m ② LLm ① 解得

代入数据解得：a=3.2m/s2 ③

kQqqEsinmgh12h1(2)小球B速度最大时合力为零，即 ④ 解得

代入数据解得h1=0.9m⑥

kQqmgqEsin ⑤

(3)小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定

理有

W1W2W31mv22 ⑦ W1＝mg（L-h2）⑧ W2=-qE(L-h2)sinθ⑨

解得

W31mv2mg(Lh2)qE(Lh2)sin2 ⑩设小球的电势能改变了ΔEP，则ΔEP＝－（W2＋W3）

EPmg(Lh2)

1mv22

ΔEP＝8.2×102J

－

15、（1）粒子在电场中运动时间为t，有：

222mv0d12EqUUdataELv0t；qL2 2md；解得：；；

2vLv0tanRqvBmvvyatv2sincosR， 0（2），，，，

vyB解得：

（3）略。

4mv0dqL2

16解：（1）粒子在匀强磁场

P 洛伦兹力提供向心力，即

Oa c E M 37° S O N 中做匀速圆周运动，

v2qvBmR 则

mvR0.2m20cmBq

（2）设cd中心为O，向c端偏周轨迹与cd相切时偏离O最设切点为P，对应圆心O1，如系得：

b Q B 转的粒子，当圆远，

图所示，则由几何关

d OPSAR2(Rd)216cm

向d端偏转的粒子，当沿Sb方向射入时，偏离O最远，设此时圆周轨迹与cd交于Q点，对应圆心O2，如图所示，则由几何关系得：

OQR2(Rd)216cm 故金箔cd被粒子射中区域的长度L= PQOPOQ32cm

V⊥E，故穿出的粒子在电场中做类平抛运（3）设从Q点穿出的粒子的速度为V，因半径OA 2Q∥场强E，则

S(SNR)sin5316cm， 沿场强E方向做匀加速直

动，轨迹如图所示。沿速度v方向做匀速直线运动,位移x12aqESyat5Sy(SNR)cos53R32cmSVtmV8.010ms 2x线运动， 位移，则由，，，得：

故此粒子从金箔上穿出时，损失的动能为

Ek11mV2mV23.191014J22