物理选修31人教新课标全册测试题Word文件下载.docx
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B．A处的电势一定高于B处的电势
C．电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能
D．电荷在A到B过程中，电场力一定对电荷做正功
AD
由v－t图可知，aA>
aB，由a＝
可知，选项A正确；
从A到B，粒子动能增加，故电场力做正功，电势能减少，选项D正确而选项C不正确；
由于带电粒子电性未知，故无法确定两点的电势的高低，选项B错误．
3．（2009·
荷中高二检测）如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）
A．R1∶R2＝1∶3
B．R1∶R2＝3∶1
C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3
D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝3∶1
I－U图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可得R1∶R2＝1∶3，故A项对，B项错．R1与R2串联后电流相等，故C项错，R1与R2并联后电压相同由公式U＝IR，电流与电阻成反比，故D项对．
4．如下图所示的电路中，S闭合A、B、C三只灯均正常发光，当可变电阻的滑动触头上移时，对A、B、C三灯亮度变化下列叙述正确的是（ ）
A．A灯变亮 B．B灯变亮
C．C灯变亮D．三灯均变暗
AC
滑动头上移R′↑→R总↑→I总↓→U端↑
→
5．（2009·
常熟高二检测）如图所示，下端封闭、上端开口、内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球．整个装置以水平向右的速度匀速运动，垂直于磁场方向进入方向水平的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不变，最终小球从上端开口飞出，小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球运动到上端开口的过程中（ ）
A．洛伦兹力对小球做正功
B．洛伦兹力对小球不做功
C．小球运动轨迹是抛物线
D．小球运动轨迹是直线
BC
由于洛伦兹力与粒子运动方向始终垂直，所以洛伦兹力对小球不做功，故B正确，A错误，由于小球水平向右的速度不变，因此小球所受洛伦兹力在竖直方向上的分力不变，所以小球竖直向上做初速度为0的匀加速运动，故小球运动轨迹是抛物线，故C正确，D错误．
6．（2009·
宁波模拟）如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：
导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时（ ）
A．电容器电容值增大
B．电容器带电荷量减小
C．电容器两极板间的场强增大
D．电阻R上电流方向自左向右
振动膜片向右振动时，相当于两极板间距减小，由C＝
知C变大，A对；
又由C＝
，因电容式话筒始终与电源连接，U不变，故Q变大，B错；
由E＝
知，d减小，E变大，C对；
当电容器电荷量变大时，由电源正负极知，电流方向自右向左流过电阻R，D错，故选A、C.
7．如图所示，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动，要使油滴向上运动，可采用的方法是（ ）
A．把电阻R1的阻值调大
B．把电阻R2的阻值调大
C．把电阻R3的阻值调大
D．把电阻R4的阻值调大
BD
要使油滴向上运动需增大R4两端的电压．
8．（2009·
重庆）在下图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM′与NN′之间的安培力的大小为fa、fb，可判断这两段导线（ ）
A．相互吸引，fa>
fb B．相互排斥，fa>
fb
C．相互吸引，fa<
fbD．相互排斥，fa<
D
无论开关置于a还是置于b，两导线中通过的都是反向电流，相互间作用力为斥力，A、C错误．开关置于位置b时电路中电流较大，导线间相互作用力也较大，故D正确．
9．（2010·
南昌高二检测）如图所示，有一混合正离子束先后通过正交电磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径R相同，则它们具有相同的（ ）
A．电荷量 B．质量
C．速度 D．比荷
CD
正交电磁场区域Ⅰ实际上是一个速度选择器，这
束正离子在区域Ⅰ中均不偏转，说明它们具有相同的速度，故C正确．在区域Ⅱ中半径相同，R＝
，所以它们应具有相同的比荷．正确选项为C、D.
10．如图所示，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，则（ ）
A．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．粒子可能沿M板的右边缘飞出
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．
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、填空题（共2小题，共12分．把答案直接填在横线上）
11．（2010·
湖南湘潭市模拟）（5分）在测定金属丝电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测得金属丝的直径d＝________mm.如图乙所示，用多用电表的“×
1”欧姆挡，调零后测得金属丝阻值R＝________Ω，若实验中测出金属丝的长度为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝________（用符号表示）．
0.730 8.0（8也给分）
本题考查实验仪器的读数问题．用螺旋测微器读出金属丝的直径d＝0.5mm＋23.0×
0.01mm＝0.730mm，从多用电表中读出电阻为8.0Ω，
根据R＝ρ
＝ρ
，知ρ＝
.
12．（7分）当你在享受电带来的高质量生活时，是否关注过用电安全？
一份关于家庭用电环境的调查引起了某研究性学习小组的兴趣．
（1）研究性学习小组经讨论得出家庭用电不安全事例主要有：
电器漏电、线路老化、________________、______________等，并提出猜想：
（a）家庭电路连接有熔丝（保险丝），应该是安全的；
（b）熔丝只能保护电路，而不能保护人．某同学说：
我家还安装了漏电保护器，很安全的．
于是，大家决定探究熔丝和漏电保护器在电路中的作用，小组同学汇总资料并绘制如图所示电器漏电示意图．
①熔丝是一种合金丝，当电路中的电流超过熔丝的额定电流时，它就会熔断．
②当通过人体的电流大于30毫安时，将有生命危险．
③漏电保护器是防止电流泄漏的装置，如果火线与零线中的电流不同，它将切断电源．
综合上述图、表，能够支持猜想（b）的资料有________、________（从①、②、③中选择），理由________．电路中，若用铜丝代替熔丝，可能出现的危害是________________．
（2）结合资料③，你认为下图中四种（A、B、C、D）漏电保护器的安装方法正确的有（ ）
（3）细心的同学发现上图中有一处用电不安全隐患．请将图中不安全因素用笔圈出．
（4）观察下图，若淋浴器发生漏电可导致其外壳带电，请分析其危险性：
________.为了更加合理和安全地使用电热淋浴器，该研究小组在理论上设计了B、C两种方案（如下图），图中的R相当于保护电阻．根据已有知识判断，可行方案是________（填“B”或“C”），理由是__________________________________________________．
（1）无接地线、使用劣质开关或插座；
①、②；
流过熔丝的电流未超过其额定电流，但流过人体的电流已超过30毫安；
电流过大而不熔断，容易发生火灾．
（2）B （3）地线接在自来水管上
（4）容易发生人体触电；
C；
发生漏电时人体分得的电压只有12V，所以不会造成危险．
三、论述·
计算题（共5小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（8分）（2009·
广东深圳模拟）一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°
角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：
（1）匀强电场的电场强度的大小；
（2）求小球经过最低点时丝线的拉力．
（1）
（2）
mg
（1）小球静止在电场中受力如图所示，
显然小球带正电，由平衡条件得：
mgtan37°
＝qE①
故E＝
②
（2）电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理得：
mv2＝（mg＋qE）l（1－cos37°
）③
由圆周运动知识，在最低点时，
F向＝FT－（mg＋qE）＝m
④
由③④解得FT＝
14．（9分）在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径为R＝0.4m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m＝1×
10－3kg、带电量为q＝＋3×
10－2C的小球，可在内壁滑动，如图甲所示，开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，如图乙（a）是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙（b）是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图像所给数据，（取g＝10m/s2）求：
（1）磁感应强度的大小？
（2）初速度v0的大小？
（1）0.25T
（2）8m/s
（1）从乙图（a）可知，小球第二次到达最高点时，速度大小为4m/s，而由乙图（b）知，此时轨道与球间的弹力为零，故mg＋qvB＝m
代入数据得：
B＝0.25T
（2）从图乙可知，小球最初在最低点时，轨道与球之间的弹力为F＝0.11N，根据牛顿第二定律得：
F－mg＋qv0B＝m
v0＝8m/s
15．（10分）（2009·
天津）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴．一质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球，从y轴上的A点水平向右抛出．经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴正方向夹角为θ.不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）小球从A点抛出时初速度v0的大小；
（3）A点到x轴的高度h.
（1）E＝
，竖直向上
（2）
cotθ （3）
（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，其所受电场力必须与重力平衡，有qE＝mg①
E＝
重力的方向是竖直向下，电场力的方向则应为竖直向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上．
（2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长，∠MO′P＝θ，如图所示．设半径为r，由几何关系知
＝sinθ③
小球做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v，有qvB＝
由速度的合成与分解知
＝cosθ⑤
由③④⑤式得v0＝
cotθ⑥
（3）设小球到M点时的竖直分速度为vy，它与水平分速度的关系为vy＝v0tanθ⑦
由匀变速直线运动规律v
＝2gh⑧
由⑥⑦⑧式得h＝
⑨
16．（10分）环保汽车在为2010年亚运会服务中，受到世界各国运动员的一致好评．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×
103kg.当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V.在此行驶状态下，
（1）求驱动电机的输出功率P电；
（2）若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）；
（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需太阳能电池板的最小面积．结合计算结果，简述你对该设想的思考．
已知太阳辐射的总功率P0＝4×
1026W，太阳到地球的距离r＝1.5×
1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.
（1）1.5×
104W
（2）0.045 （3）101m2 对该设想的思考，只要正确即可
（1）驱动电机的输入功率P电＝IU＝1.5×
104W
（2）在匀速行驶时P机＝0.9P电＝Fv＝fv，f＝0.9P电/v，汽车所受阻力与车重之比f/mg＝0.045；
（3）当太阳光垂直电池板入射时，所需电池板面积最小，设其为S
距太阳中心为r的球面面积S0＝4πr2
若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P′，则
＝
设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P
则P＝（1－30%）P′，所以
由于P电＝15%P，所以电池板的最小面积
S＝
＝101m2
对该设想提出合理的改进建议，只要正确即可．
17．（11分）（湖南师大附中检测）如图所示，某放射源A中均匀地向外辐射出平行于y轴的速度一定的α粒子，粒子质量为m，电荷量为q.为测定其从放射源飞出的速度大小，现让α粒子先经过一个磁感应强度为B，区域为半圆形的匀强磁场，经该磁场偏转后，它恰好能够沿x轴进入右侧的平行板电容器，并打到置于板N的荧光屏上出现亮点．当触头P从右端向左移动到滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头Q看到屏上的亮点恰好能消失．已知电源电动势为E，内阻为r0，滑动变阻器的总电阻R0＝2r0，求：
（1）α粒子从放射源飞出速度的大小v0；
（2）满足题意的α粒子在磁场中运动的总时间t；
（3）该半圆形磁场区域的半径R.
（2）
（3）
（1）由闭合电路欧姆定律，回路中的电流
I＝
，两板间的电压U＝I·
对某一α粒子，在加速电场中应用动能定理得
－qU＝0－
mv
，联立解得v0＝
（2）由题意，α粒子向上射入磁场偏转90°
后射出，后来又从O点返回磁场再偏转90°
，最后向上射出磁场，故所求t＝
T×
2，又T＝
，联立解出t＝
（3）设α粒子在磁场中的轨迹半径为r，则qv0B＝m
由题意，R＝
，又v0＝
，解得R＝
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