物理选修3-1期末试题一、不定项选择题：（本题10小题,每小题4分,共40分）1．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合事实的是（ ）A.奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕B.法拉第发现了电磁感应现象，C.楞次发现了楞次定律，用于判定电流周围的磁场方向D.右手定则又叫安培定则2．如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个电子在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点．下列说法中正确的是 （ ）A ．电子一定是从P 点向Q 点运动B ．三个等势面中，等势面a 的电势最高C ．电子通过P 点时的加速度比通过Q 点时小D ．电子通过P 点时的动能比通过Q 点时小3．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（ ）A ．回旋加速器B ．电磁炉C ．质谱仪D ．示波管4．下列关于感应电动势大小的说法中，正确的是（ ）A ．线圈中磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势一定越大B ．线圈中磁通量越大，产生的感应电动势一定越大C ．线圈放在磁感应强度越强的地方，产生的感应电动势一定越大D ．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大5．如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）A ．带点油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带点油滴的电势能将增大D ．电容器的电容减小，极板带电量减小 6．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动．如图所示，由此可以判断 （ ）A ．油滴一定做匀速运动B ．油滴一定做匀变速运动C ．油滴带正电，且它是从M 点运动到N 点D ．油滴带负电，且它是从N 点运动到M 点7．关于磁感线的概念，下列说法中正确的是（ ）A ．磁感线是磁场中客观存在、但肉眼看不见的曲线B ．磁感线总是从磁体的N 极指向S 极C ．磁感线上各点的切线方向与该点的磁场方向一致D ．沿磁感线方向，磁场逐渐减弱8．如图所示，是一火警报警器的一部分电路示意图．其中R 2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A 为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器．当传感器R 2所在处出现EP火情时，显示器A 的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）A ．I 变大，U 变大B ．I 变小，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变大，U 变小9．如图是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场（加速电压为U 1）加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电压为U 2，板长为L ，每单位电压引起的偏移h/U 2，叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些方（ ）A ．增大U 2B ．减小LC ．减小dD ．减小 U 110．如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E ．平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2．平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场．下列表述正确的是（ ）A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C ．能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的比荷越小二、填空题（共18分）。
11．(10 分)实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表1G 内阻1r 的电路如图所示．供选择的仪器如下：①待测电流表1G (0~5mA ，内阻约300Ω)，②电流表2G (0~10mA ，内阻约100Ω)，③定值电阻1R (300Ω)，④定值电阻2R (10Ω)，⑤滑动变阻器3R (0~1000Ω)，⑥滑动变阻器4R (0~20Ω)，⑦干电池 (1.5V)，⑧电键S 及导线若干．(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 ．(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图．(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路， ；②闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录1G ，2G 的读数1I ，2I ；③ ；④以2I 为纵坐标，1I 为横坐标，作出相应图线，如图所示．(4)根据21I I 图线的斜率k 及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 ．12．（8分）标有“6V ，1.5W ”的小灯泡，测量其0—6V 各不同电压下的实际功率，提供的器材除导线和开关外，还有：A ．直流电源 6V （内阻不计） B ．直流电流表0-3A （内阻0.1Ω以下）C ．直流电流表0-300mA （内阻约为5Ω）D ．直流电压表0-15V （内阻约为15k Ω）E ．滑动变阻器10Ω ， 2AF ．滑动变阻器1k Ω ， 0.5A①实验中电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 ．（序号表示）②在虚线方框图中画出电路图三、计算题（共4小题，42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位．）13．（8分）右图电路中R 1＝12 Ω，R 2＝6 Ω，滑动变阻器R 3上标有“20 Ω，2 A”字样，理想电压表的量程有0～3 V 和0～15 V 两挡，理想电流表的量程有0～0.6 A 和0～3 A 两挡．闭合开关S ，将滑片P 从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5 V 和0.3 A ；继续向右移动滑片P 至另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，求： （1）此时电流表示数； （2）电源的电动势．14．（10分）如图所示，空间存在着电场强度为E =2.5×102N/C 、方向竖直向上的匀强电场，一长为L =0.5m 的绝缘细线，一端固定在O 点，一端拴着质量m =0.5kg 、 电荷量q = 4×10－2C 的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点．不计阻力．取g =10m/s 2.求：（1）小球的电性．（2）细线在最高点受到的拉力．（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L 时，小球距O 点的高度.15．（12分） 如右图所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为l ，导轨左端连接一个电阻R ．一根质量为m 、电阻为r 的金属杆ab 垂直放置在导轨上．在杆的右方距杆为d 处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为B ．对杆施加一个大小为F 、方向平行于OE q导轨的恒力，使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为v，之后进入磁场恰好做匀速运动．不计导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力．求：F；⑴导轨对杆ab的阻力大小f⑵杆ab中通过的电流及其方向；⑶导轨左端所接电阻R的阻值．16．（12分）如图1所示，宽度为d的竖直狭长区域内（边界为L1、L2），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为E0，E>0表示电场方向竖直向上．t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点．Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g．上述d、E0、m、v、g为已知量．（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；（2）求电场变化的周期T；高二物理参考答案一、不定项选择题：（本题10小题,每小题4分,共40分；每小题给出的四个选项中, 至少有一个选项符题目12345678910答案 AB BD B D BCD AC C B CD ABC二、实验题（共两题，11题10分，12题8分，共18分）11．答案：答案：(1)③，⑥ （每空1分） (2)见图（4分）(3)①将滑动触头移至最左端（每空1分③多次移动滑动触头，记录相应的G 1，G 2读数I 1，I 2（每空1分）(4) 11(1)r k R =- （2分）12．答案：①C 2分; E 2分；②电路图4分（其中电流表外接法 2分；分压电路2分）三、计算题（共4小题，42分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。
）13．（8分）解析:⑴滑片P 向右移动的过程中，电流表示数在减小，电压表示数在增加，由此可以确定电流表量程选取0～0.6 A ，电压表量程选取的是0～15 V ，所以电流表的示数为10.60.154I A A =⨯= ⑵电压表的示数为11553V V ⨯=； ………………………………（3分）当电压表示数1 2.5U =V 时，电流表示数10.3I =A由闭合电路欧姆定律得： 1121112+I R R E U I R r R =++（） …………………（2分） 当电压表示数25U =V 时，电流表示数20.15I =A由闭合电路欧姆定律得：2122212+I R R E U I R r R =++（） …………………（2分） 联立以上两式代入数据解得：7.5E =V …………………（1分）14．（10分）解析：（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电 ……………（1分）（2）设小球运动到最高点时速度为v ，对该过程由动能定理有，221)(mv L mg qE =-①……………（2分） 在最高点对小球由牛顿第二定律得，L v m qE mg T 2=-+② ……………（1分） 由①②式解得，T =15N ……………（1分）（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a ，则mmgqE a -=③……（1分） 设小球在水平方向运动L 的过程中，历时t ，则vt L = ④ …………（1分）设竖直方向上的位移为s ，则 221at s =⑤ …………（1分） 由①③④⑤解得，s=0.125m ……………（1分） 小球距O 点高度为s+L =0.625m. ……………（1分）15．（12分）解析：⑴杆进入磁场前做匀加速运动，对杆利用动能定理得：21()2f F F d mv -= ……………（2分） 解得导轨对杆的阻力22f mv F F d=- ……………（1分） ⑵杆进入磁场后作匀速运动，有A f F F F =+ (1)杆所受的安培力A F BIl = ……………（1分） 解得杆ab 中通过的电流22mv I Bdl= ……………（2分） 由右手定则判断出ab 中通过的电流方向自a 流向b ……………（1分）⑶杆ab 产生的感应电动势E Blv = ……………（1分）杆中的感应电流E I R r=+ ……………（1分） 解得左端所接的电阻阻值为222B l d R r mv=- ……………（2分） 16. （12分）【解析】（1）微粒从N 1沿直线运动到Q 点的过程中，受力平衡则 0mg qE qvB += ……………（2分）微粒做圆周运动，则0mg qE = ……………（1分）联立以上两式解得：0mg q E = ……………（1分） 02E B v= ……………（1分）（2）设微粒从N 1运动到Q 的时间为t 1，作圆周运动的周期为t 2，则12d vt = ……………（1分）微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：2v qvB m R= ……………（2分） 22R vt π= ……………（1分） 联立以上各式解得：12;2d v t t v gπ== ……………（2分） 电场变化的周期 122d v T t t v g π=+=+ ……………（1分）。