1、人教版高中物理选修31综合检测卷高中物理学习材料金戈铁骑整理制作综合检测卷(时间：90分钟，满分100分)一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分)1物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果，下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是()A安培通过实验发现了通电导线对磁体有作用力，首次揭示了电与磁的联系B奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了著名的洛伦兹力公式C库仑在前人工作的基础上通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力遵循的规律库仑定律D安培不仅提出了电场的概念，而且采用了画电场线这个简洁的方法描述电场答案C解析奥斯特将通电导体放在小磁针上方时，小磁针发生了偏
2、转，说明通电导体周围存在磁场，奥斯特是第一个发现了电与磁之间的联系的物理学家，故A错误；洛伦兹认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并提出了洛伦兹力公式，故B错误；真空中两个点电荷间存在相互的作用库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律：点电荷间的相互作用力跟两个点电荷的电荷量有关，跟它们之间的距离有关，这个规律就是库仑定律，故C正确；19世纪30年代，法拉第提出电荷周围存在一种场，并且是最早提出用电场线描述电场的物理学家，故D错误所以选C.2.如图1所示，在等量的异种点电荷形成的电场中，有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线
3、中垂线距A点距离也为d的一点，则下面关于三点电场强度的大小、电势高低的比较，正确的是()图1AEAECEB；ACBBEBEAEC；ACBCEAEB，EAB，ACD因为零电势点未规定，所以无法判断电势的高低答案B解析电场线分布如图所示，电场线在B处最密集，在C处最稀疏，故EBEAEC，中垂线为等势线，AC；沿电场线方向电势降低，AB.综上所述，选项B正确3.如图2所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈，在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内金属圆环的面积有缩小的趋势，则
4、金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的Bt图象可能是()图2答案D解析金属环A的面积有缩小的趋势，说明B产生的磁场在增强，即B中的电流在增大，C中产生的感应电动势在增大，故D正确4.如图3所示，金属板M、N水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑片向A点滑动过程中()图3A粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变B粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小C粒子在M、N间仍做直线运动D粒子
5、可能沿M板的右边缘飞出答案B解析滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型当滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时电场力做负功，动能减小，B选项正确因为粒子向下偏，所以不可能从M板的右边缘飞出5.如图4所示，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域和匀强磁场区域，如果这束正离子流在区域中不偏转，进入区域后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的()图4速度质量电荷量比荷A B C D答案C解析离子束在区域中不偏转，一定有qEqvB1，v，正确进入区域后，做匀速圆周运动的半径相同，由r知，因v、B2相同，所以只能是比荷相同，故
6、正确，故选C.6.如图5所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是()图5A线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B穿过线圈a的磁通量变小C线圈a有缩小的趋势D线圈a对水平桌面的压力FN将减小答案C解析若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，螺线管b中的电流增大，根据楞次定律，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，穿过线圈a的磁通量变大，线圈a有缩小的趋势，线圈a对水平桌面的压力FN将变大，选项C正确，D错误二、不定项选择题(共4小题，每小题4分，共16分，在每小题
7、给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)7一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()A电动机消耗的总功率为UIB电动机消耗的热功率为C电源的输出功率为EID电源的效率为1答案AD解析电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I2R，选项B错误；电源的总功率为EI，电源的输出功率为EII2r，所以电源的效率为1，选项C错误，D正确8.如图6所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Ua
8、bUbc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()图6A三个等势面中，a的电势最高B带电质点通过P点时的电势能较Q点大C带电质点通过P点时的动能较Q点大D带电质点通过P点时的加速度较Q点大答案ABD解析由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a的电势最高，c的电势最低，A正确根据
9、质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，故P点的电势能大于Q点的电势能，P点的动能小于Q点的动能，B正确，C错误等势线密的地方电场线密，电场强度大，由题图可知P点场强大于Q点场强，由牛顿第二定律可知，带电质点通过P点时的加速度较Q点大，D正确故选A、B、D.9.在如图7所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻在下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是()图7A仅使R1的阻值增大B仅使R1的阻值减小C仅使R2的阻值增大D仅使R2的阻值减小答案AD解析由“串反并同”可知要使灯泡变暗，则要求与其串联(包括间接串联)的器件阻值增大或与其并联
10、(包括间接并联)的器件阻值减小，故A、D正确，B、C错误10.如图8所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(090)，其中MN和PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，如棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时，ab棒速度的大小为v，则金属棒ab在这一过程中()图8A运动的平均速度大小为v/2B下滑位移的大小为qR/BLC产生的焦耳热为qBLvD机械能转化为内能答案BD三、实验题(本题共2小题，共16分)11.(8分)如图9所示为J0411多用电表示意图其中A、B、C为三
11、个可调节的部件某同学在实验室中用它测量一阻值约为1 k3 k的电阻他测量的操作步骤如下：图9(1)调节可调部件_，使电表指针指向_(2)调节可调部件B，使它的尖端指向_位置(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件_，使电表指针指向欧姆零刻度位置(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数(5)换测另一阻值为20 k25 k的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“1 k”的位置，此时还必须重复步骤_，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是_答案(1)A左边零刻度处(2)“100”的倍率挡(3)C(5)(3)22 k12(8分)如图10甲为某同学描绘
12、额定电压为3.8 V的小灯泡伏安特性曲线的实验电路图(1)根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整；(2)开关闭合之前，图乙中滑动变阻器的滑片应该置于_端(选填“A”、“B”或“AB中间”)；图10(3)实验中测出8组对应的数据(见下表)：次数12345678U/V00.200.501.001.502.003.003.80I/A00.080.130.180.210.240.290.33则测得小灯泡的额定功率为_ W请在图11给出的坐标中，描点作出IU图线由图可知，随着电流的增大，小灯泡的电阻_(选填“增大”、“减小”或“不变”)图11答案(1)如图所示(2)A(3)1.254
13、增大三、计算题(共4小题，共44分)13(8分)如图12所示，电源的电动势是6 V，内阻是0.5 ，小电动机M的线圈电阻为0.5 ，限流电阻R0为3 ，若理想电压表的示数为3 V，试求：图12(1)电源的功率和电源的输出功率；(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率答案(1)6 W5.5 W(2)2.5 W2 W解析(1)IIR01 A；电源的功率PEIE6 W；内电路消耗的功率PrI2r0.5 W；电源的输出功率P出PEPr5.5 W.(2)电动机分压UMEIrUR02.5 V；电动机消耗的功率PMIUM2.5 W；热功率P热I2rM0.5 W；电动机输出的机械功率P机PMP热2 W.1
14、4. (10分)如图13所示，光滑的平行导轨间距为L，倾角为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中其余电阻不计，将质量为m、电阻为R的导体棒由静止释放，求：图13(1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向；(2)导体棒在释放瞬间的加速度答案(1)水平向右(2)gsin 解析(1)导体棒中电流I 导体棒所受安培力FBIL 由得 F根据左手定则，安培力方向水平向右(2)由牛顿第二定律得：mgsin Fcos ma解得：agsin 15. (12分)如图14所示，光滑导轨竖直放置，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，磁场方向垂直于导轨平面向外，导体棒ab在导
15、轨上的长度L0.2 m(与导轨宽度相同)，电阻R1.0 .导轨电阻不计，当导体棒紧贴导轨匀速下滑时，均标有“6 V3 W”字样的两小灯泡恰好正常发光，求：图14(1)通过导体棒ab的电流的大小和方向(2)导体棒ab的运动速度答案(1)1 A方向由ba(2)70 m/s方向向下解析(1)每个小灯泡中的电流为I10.5 A，则导体棒ab中的电流为I2I11 A方向为ba.(2)导体棒ab产生的感应电动势EU1IR(611.0)V7 V由EBLv，知导体棒ab的运动速度v70 m/s，方向向下16. (14分)如图15所示，在xOy坐标平面的第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直
16、于平面向里的匀强磁场现有一质量为m、电荷量为q的粒子(重力不计)从坐标原点O以速度大小v0射入磁场，其入射方向与x轴的正方向成30角当粒子第一次进入电场后，运动到电场中P点处时，方向与x轴正方向相同，P点坐标为(21)L，L(sin 370.6，cos 370.8)求：图15(1)粒子运动到P点时速度的大小v；(2)匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B；(3)粒子从O点运动到P点所用的时间t.答案(1) v0(2)(3) 解析(1)粒子运动轨迹如图所示，OQ段为圆弧，QP段为抛物线，粒子在Q点时的速度大小为v0 ，根据对称性可知，方向与x轴正方向成30角，可得：vv0cos 30解得：vv0(2)在粒子从Q运动到P的过程中，由动能定理得qELmv2mv解得E水平方向的位移为xQPv0t1竖直方向的位移为yv0sin 30t1L可得xQP2L，OQxOPxQPL由OQ2Rsin 30，故粒子在OQ段圆周运动的半径RLqv0Bm解得B(3)粒子从O点运动到Q点所用的时间为t1设粒子从Q到P所用时间为t2，在竖直方向上有t2则粒子从O点运动到P点所用的时间为tt1t2
