高二物理选修3-1模拟测试题及答案二

2013—2014 学年度高二年级模块测试 物 理 试 题 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，共 8 页，共 100 分，最后一题为附加题（本题 10 分，不在 100 分总分 范围内）。考试时间 90 分钟。 注意事项： 1. 答卷前，考生务必用 0.5 毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号、考试科目分别填写 在答题卡规定的位置。 2. 第Ⅰ卷每小题选出答案后，用２B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干 净后，再选涂其他答案标号，不能答在试题卷上。 3. 第Ⅱ卷必须用 0.5 毫米黑色签字笔写在答题卡对应区域内，不能写在试题卷上；不准使用涂改 液、胶带纸、修正笔和其他笔，做图可用 2B 铅笔。不按以上要求作答的答案无效。 第Ⅰ卷 选择题（共 40 分） 一、选择题（本题包括 10 小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个 选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分，共 40 分。） 1．关于静电场，下列结论普遍成立的是 A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关 B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零 D．沿电场线方向电势总是降低的 2．某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是 A．c 点场强大于 b 点场强 B．b 和 c 处在同一等势面上 C．若将一试探电荷+q 由 a 点移动到 d 点,电荷的电势能将减小 D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a 点运动到 d 点，可判断该电荷一定带负电 3．下列公式中定义的物理量是采用比值定义法得出的是 A. FE q  B. lR S  C. FB IL  D. QC U  4．下列各图中，已标出电流 I、磁感应强度 B 的方向，其中符合安培定则的是 5．许多人造卫星都用太阳电池供电.太阳电池由许多电池板组成.某电池板不接负载时的 电压是 600μV，短路电流是 30μA.则下列说法正确的是 A．该电池板的电动势是 600μV B．该电池板的内阻为 20Ω C．如果将一 20Ω的电阻同该电池板组成闭合回路，电源的输出功率为 300 A．电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值的和 B．电容是用来描述电容器容纳电荷本领的物理量，所以电容器带电量越多，它的电容 就越大 C．某一电容器标注的是 “300V，5μF”，其含义是只有当电压为 300V 时，它的电容才 等于 5μF D．法拉（F）是电容的国际单位，但是这个单位很大，通常用微法(μF)这个单位，1F=106μF 8．关于电场和磁场，以下说法正确的是 A．电场中某点的电场强度的方向与放在该点的正试探电荷所受电场力方向相同 B．电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度一定为零 C．磁场中某点的磁感应强度的方向与放在该点通电导线受力方向相同 D．试探电荷在电场中某点不受电场力的作用，则该点的电场强度一定为零 9．如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 r，L1 和 L2 为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻 的阻值均为 R，电压表和电流表均为理想电表，K 为单刀双掷开关，当开关由 1 位置扳到 2 位置时 A．电压表读数将变大 B．电源内阻的发热功率将变小 C．电流表的读数将变大 D．L2 亮度将变暗 A B C D B B B B I I II 第 2 题图 第 9 题图○A 10．目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理： 将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电 和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场， 由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场 中的两块金属板 A 和 B 上就会聚集电荷，从而在两板间产 生电压.在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是 A．金属板 A 的电势较高 B．通过电阻 R 的电流方向是 b→R→a C．等离子体在 A、B 间运动时，磁场力对等离子体做正功 D．等离子体在 A、B 间运动时，磁场力对等离子体不做功 第Ⅱ卷 （非选择题 共 60 分） 二、实验题（本题包括 2 小题，共 18 分） 11．（12 分）（1）在测定金属丝电阻率的实验中，某同学先用螺旋测微器测出待测金属丝的 直径，如图 11-1 所示，则螺旋测微器的读数为 mm. （2）该同学连接电路如图 11-2 所示．闭合电键后，发现电路有故障，电源、电表均完好， 电源电动势为 E，若电流表示数为零，电压表示数为 E，则发生故障的是 A．导线 B．滑动变阻器 C．电键 D．待测金属丝 （3）排除故障后， 该同学为了验证实验过程中是否出现读数或计算失误，他又用多用电表测量了待测金属丝的电 阻，他先用“×10Ω”档位进行测量，表的指针如图 11-3-1 所示，于是他又重新进行了测量， 首先进行了档位重选，他又选择了 档位（选填“×1Ω”或“×100Ω”），然后再进 行 ，用新的档位进行测量后指针所指位置如图 11-3-2 所示，此时多用表显示的读数 为 Ω. （4）该同学在做完该实验后，将电源换为一节旧干电池，他将金属丝撤去后，在不知道电压表和 电流表内阻具体值的情况下,利用剩下的实验器材来测这节旧电池的电动势和内阻.请你将下列实 物图(图 11-4)用铅笔进行合理连线(原题中已画出两条线). 12．（6 分）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验中要求小灯泡两端电压从零开始连续变 化. （1）实验电路已经画出了一部分，如图甲所示，但尚未画完整，请将电路完整地连接好. （2）按你连的电路，开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑动触头 P 应移动到 端（选 填“A”或“B”）. （3）实验结束后，画出的 I-U 图线如图乙对应的 1 线，其中虚线 2 是曲线 1 在 B 点的 N 第 10 题图 S A b a R 等离子体 B － 0.63_ A 315 V + － － 待测金属丝 图 11-2图 11-1 I/A S甲 乙 U/VO A B C0.5 0.3 2.0 1 2 第 12 题图 A V A B P 图11-3-2图 11-3-1 6 2 4 6 4 2 00Ω Ω － 0.63_ A + － 315V － 图 11-4 切线，则由该图线可知，图线 B 点对应的小灯泡的电阻值为 Ω. 三、计算题（本大题共4个小题，共42分.要求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,答案中必须明确写出数值和单 位.） 13．（8 分）如图所示，MN 表示真空室中垂直于纸面放置的感光板，它的一侧有方向垂直于纸面向里匀 强磁场. 一个质量为 m,电荷量为 q 的带电粒子从感光板上的狭缝 O 处以垂直于感光板的初速 度 v 射入磁场区域，最后到达感光板上的 P 点. 经测量 P、O 间的距离为 L，不计带电粒子受 到的重力. 求： （1）该粒子带正电还是负电？ （2）带电粒子由 O 运动到 P 所用的时间 t； （3）匀强磁场的磁感应强度 B. 14．(8 分)如图所示，两根平行光滑金属导轨 P、Q 水平放置，电阻不计，相距 0.2m，上边沿与导轨垂 直方向放一个质量为 26 10 kgm   的均匀金属棒 ab，通过电阻 R2 和电源相连．金属棒 ab 两端连 在导轨间的电阻为 R1=0. 75Ω，电阻 R2＝2Ω，电源电动势 E＝6V，电源内阻 r＝0.25Ω，其他电阻 不计．如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使 ab 对导轨的压力恰好是零，并使 ab 处于静止．求 所加磁场磁感应强度的最小值和方向（取 210m/sg  ）． 15．(12 分)如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为 L 不可伸长的绝缘细线拴住一质量为 m，带电荷量为 q 的小球 1，线的上端固定于 O 点，若在 B 点同一水平线 上的左方距离为 r 处固定另一带电小球 2，小球 1 恰好处于静止状态，当拿走小球 2 后，小球 1 由 静止开始向上摆动，当细线转过 120o 角到达 A 点时的速度恰好为零,此时 OA 恰好处于水平状态，设 整个过程中细线始终处于拉直状态,静电力常量为 k.求： （1）BA 两点间的电势差 U; （2）匀强电场的场强 E 的大小; （3）小球 2 的带电量 Q. 16．（14 分）在平面直角坐标系 xOy 中，第Ⅰ象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限 存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B.一质量为 m、电荷量为 q 的带正 电的粒子从 y 轴正半轴上的 M 点以一定的初速度垂直于 y 轴射入电场，经 x 轴上的 N 点 与 x 轴正方向成θ＝60°角射入磁场，最后从 y 轴 负半轴上的 P 点垂直于 y 轴射出磁场，已知 ON=d, 如图所示.不计粒子重力，求： （1）粒子在磁场中运动的轨道半径 R； （2）粒子在 M 点的初速度 v0 的大小; （3）粒子从 M 点运动到 P 点的总时间 t. 2013—2014 学年度高二年级模块测试 物 理 试 题 答 案 卷 B OLP M N v 第 13 题图 第 16 题图 P d P Q a b R2 E r R1 第 14 题图 120o · · E · A B A 12 r 第 15 题图 o 班 级 姓 名 考 号 2013-1 第Ⅱ卷（非选择题，共 60 分） 注意事项： 1、答卷前请使用黑色中性笔将密封线内的项目填写清楚。 2、请使用黑色中性笔在给定的位置上作答，否则视为无效。 二、实验题：（本题共 2 小题， 18 分。） 11. (1) (2) (3) (4) 12.(1) (2) (3) 14.解（8 分） 15.解：（12 分） 16.(14 分) 解： 三、计算题：本题有 4 个小题，满分 42 分) 13.解：(8 分) B OLP M N v 第 13 题图 座号： － 0.63_ A + － 315V － 图 11-4 S甲 第 12 题图 A V A B P P Q a b R2 E r R1 第 14 题图 120o · · E · A B A 12 r 第 15 题图 o 第 16 题图 P d 四、附加题（本大题共1个小题，共10分.要求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.答案中必须明确写出数值和单位.） 17．（10 分）如图所示，在空间中取直角坐标系 xOy，在第一象限内从 y 轴到 MN 之间的区 域充满一个沿 y 轴正方向的匀强电场，MN 为电场的理想边界，场强大小为 E1,ON=d. 在第二象限内从 y 轴到 CD 之间的区域充满一个沿 x 轴正方向的匀强电场, CD 为电场的理想边界, 场强大小为 E2，DO=b.初速度可以忽略的电子从 CD 边上一点经过电场加速后，从 y 轴上的 A 点以 平行于 x 轴正方向的速度射入第一象限区域，且从 MN 上的 P 点离开，A 点坐标为（0，h）.已知电 子的电量为 e，质量为 m，电子的重力忽略不计，求： （1）电子到达 A 点时的速度大小 v0； （2）P 点的坐标； （3）电子经过 x 轴时离坐标原点 O 的距离 l. 解： 高二物理答案 一、选择题（本题包括 10 小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个 选项正确，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分，共 40 分。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .P C D b 第 17 题图 E1E2 答案 D AC ACD C AB B D AD C AD 二、实验题（本题包括 2 小题，共 18 分） 11．（12 分）（1） 0.900 （2 分） （2）D (2 分) （3） ×1Ω （2 分）， 欧姆调零 （2 分）， 4.8 （2 分） （4）（2 分） 12．（6 分） （1）（2 分） （2） A (2 分) （3） 4 （2 分） 三、计算题（本大题共5个小题，共42分） 13．（8 分） （1）由左手定则知粒子带正电…………………………………………………………（2 分） （2）由题意分析可知； 2L r …………………………………………………………（1 分） T = 2 r v  ………………………………………………………………………………（1 分） 又 2 Tt  得 t  2 L v  …………………………………………………………（1 分） （3）由牛顿第二定律 2mvqvB r  …………………………………………………（2 分） 得 B  2mv qL ………………………………………………………………………（1 分） 14．(8 分) 因 ab 静止，故安培力的方向竖直向上，因电流从 a 到 b，由左手定则可知 B 方向水平向 右。……………………………………………………………………………………（2 分） 由闭合电路欧姆定律 1 2 EI R R r    ……………………………………………（2 分） 导体棒受的安培力为 F＝BIL…………………………………………………………（1 分） 物体受力平衡 F=mg………………………………………………………………（2 分） （若直接写出 BIL=mg，直接给 3 分） 代入数值得： B=F/IL=1. 5T…………………………………………………………（1 分） 15．(12 分) （1）从 B 到 A 由动能定理得： qU - cosmgL 300=0-0……………（3 分） U= 3 2 mgL q ………………（1 分） （2）匀强电场 E=U d ……（1 分） d =L+Lsin30°……（1 分） 所以 E = 3 3 mg q ……（1 分） （3）小球 1 和 2 间的作用力为 F 库 2 Qqk r ……（1 分） 小球 1 受力平衡 A V A B P 120o · · E · A B A 12 r 第 15 题图 F O － 0.63_ A + － 315V － 图 11-4 0 2sin30 QqF qE k r   ……………………………………………………（1 分） 0cos30F mg ……………………………………………………………（2 分） 所以 Q 22 3 3 mgr kq ………………………………………………………（1 分） 16．（14 分） （1）做出带电粒子的运动轨迹如图 由三角形相关知识得 sinR d  …（2 分） 2 3 3R d …………（1 分） （2）由 qvB=mv2/R……（2 分） 得 v 2 3= 3 qBd m ……（1 分） 在 N 点速度 v 与 x 轴正方向成θ＝60°角射 出 电场，将速度分解如图 cosθ= v0/v……（1 分） 得射出速度 v=2v0， v0= 3 3 qBd m …（1 分） （3）粒子在电场中运动的时间 t1，有 d＝v0t1…（1 分） 所以 t1＝ 0 d v 3m qB  ……（1 分） 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T 0 2 R v  ，故 T 2 m qB  ……（2 分） 设粒子在磁场中运动的时间 t2，有 t2 2 T    ……（1 分） 所以 t2 2 3 m qB  t＝t1＋t2，所以 t (3 3 2 ) 3 m qB  ……（1 分） 四、附加题（本大题共1个小题，共10分.） 17．（10 分） （1）在第二象限电场中，由动能定理得 eE2b= 2 1 mv0 2……（1 分） v0= 22E eb m ……（1 分） （2）电子电场 E1 中的运动时间 t=d/v0 …………（1 分） y= 2 1 at2………………（1 分） a= 1E e m ………………（1 分） 所以 y= 2 1 24 E d E b P 点的坐标为（d，h- 2 1 24 E d E b ） ………………（1 分） （3）电子离开第一象限的电场时的速度如图 2 y 22v a y ………………（1 分） 离开电场后水平、竖直方向上都做匀速运动，水平位移为 x 0x v t ………………（1 分） h-y  yv t ………………（1 分） 电子经过 x 轴时离坐标原点 O 的距离 l=d+x l 2 1 2 2 E bhd E d  ………………（1 分） θ v0 vvy 第 16 题图 P d θ θ v0 0 vvy y