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高中物理模块综合测试题3选修3-2


1.图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线,若不计 重力的带电粒子从 a 点射入电场后恰能沿图中的实线运动, b 点是其运动轨迹 上的另一点,则下述判断正确的是( A.b 点的电势一定高于 a 点 B.b 点的场强一定大于 a 点 C.带电粒子一定带正电 D.带电粒子在 b 点的速率一定小于在 a 点的速率 答案:D 2.如图(a)所示,AB 是某电场中的一条电场线.若有 一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下,沿 AB 由点 A 运动到点 B,其速度图 象如图(b)所示.下列关于 A、B 两 点的电势 ? 和电场强度 E 大小的判断正确的是( ) A. E A ? E B C. ? A ? ? B 答案:AC 3.如图所示,两平行金属板水平放置,并接到电源上,一带电 微粒 P 位于两板间处 于静止状态,O1、O2 分别为两个金属板的中点 , 现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于 O1、O2 的轴在纸面内 逆时针旋转一个角 ? ( B. E A ? E B D. )

? A ? ?B

? <900),则下列说法中正确的是(



A.微粒 P 受到的电场力不变 B.两板间的电场强度变大 C.两板间的电场强度变小 D.两板间的电压变小 答案:B 4.如图所示,灯泡 A、B 都能正常发光,后来由于电路中某个 电阻发生断路,致使灯泡 A 比原来亮一些,则断路的电阻是( A. R1 C. R3 B. R2 D. R4 )

1

答案:B 5.如图甲、乙所示是电子技术中的常用电路, a,b 是各部分电路的输入端, 其中输入的交流高频成 分用“~~”表示,交流低频成分用“~”表示, 直流成分用“一”表示. ( ) A.图甲中电阻 R 得到的是交流成分 B.图甲中电阻 R 得到的是直流成分 C.图乙中电 阻 R 得到的是低频成分 D.图乙中电阻 R 得到的是高频成分 答案:AC 6.如图所示电路,闭合开关时灯不亮,已经确定是灯泡断路或 短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开) ,现 用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障作 出如下判断(如表所示) :

以上判断,正确的是( ) A.只有 1 、2 对 C.只有 1 、2 、4 对 答案:C 7.如图所示,ef、gh 为两水平放置相互平行的金属导轨,ab、cd 为搁在导轨上的两金属棒,与导轨接触良好且无摩擦.当一条形磁铁 向下靠近导轨时,关于两金属棒的运动情况的描述正确的是( )
2

B.只有 3 、4 对 D.全对

A.如果下端是 N 极,两棒向外运动,如果下端是 S 极,两棒相向靠近 B.如果下端是 S 极,两棒向外运动,如果下端 是 N 极,两棒相向靠近 C.不管下端是何极性,两棒均向外相互远离 D.不管下端是何极性,两棒均相互靠近 答案:D 8.如图 49 所示,一带电粒子以水平速度 v0 (v0 < E/B) 先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域, 已知电场 方向竖直向下, 两个区域的宽度相同且紧邻在一起, 在带电粒 子穿过电场和磁场的过程中, (其所受重力忽略不计) , 电场和 磁场对粒子所做的功为 W1;若把电场和磁场正交重叠,如图 50 所示,粒子仍以初速度 v0 穿 过重叠场区,在带电粒子穿过电场和磁场的过程中,电场和磁场对粒子所做的总功为 W2,比 较 W1 和 W2,则() A.一定是 W1 > W2 B.一定是 W1=W2 C.一定是 W1<W 2 D.可能是 W1 < W2,也可能是 W1 > W2 答案:A 9.我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为 240 cm 的近似圆形轨道.当环中的电流 为 10 mA 时 (设电子的速度是 3 ×10 m/s), 则在整个环中运行的电子数目为 (电子电量 e=1.60 ×10
-19 7

C)( )
10

A.5×10 答案:B

B.5×10

11

C.1×10

2

D.1×10

4

10.一质量为 m 的金属杆 ab,以一定的初速度 v0 从一光滑平行金 属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成 30 角,两导轨上端用一 电阻 R 相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨与杆的电阻不计, 金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端,则在此全过程中( ) A.向上滑行的时间大于向下滑行的时间 B.电阻 R 上产生的热量向上滑行时大于向下滑行时 C.通过电阻 R 的电量向上 滑行时大于向下滑行时 D.杆 a、b 受到的磁场力的冲量向上滑行时大于向下滑行时
3
0

答案:B 11.有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材 料重约 1~2 N,长约为 30 cm,电阻约为 10Ω .已知这种金属的电阻率 为 ? ,密度为 ? 0 .因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量, 请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积 S0,现有如下器材可选: A.毫米刻度尺 B.螺旋测微器 C.电流表(600 mA,1. 0Ω ) D.电流表(3 A,0. 1Ω ) E.电压表(3 V,6 kΩ ) F.滑动变阻器(2 kΩ ,0. 5 A) G.滑动变阻器(10 kΩ ,2 A) H.蓄电池(6 V,0.05Ω ) I.开关一个,带夹子的导线若千. (1)除待测金属管线外,还应选用的器材有 (只填代号字母) .

(2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路. (3)实验中要测量的物理量有: S0= 。 ,计算金属管线内部空间截面积 S0 的表达式为

答案:(1)ABCEGHI (2)如图所示(3)横截面边长 a、管线长度 l、电压表示数 U、电 流表示数 I

S0 ? a 2 ?

?Il
U

4

12.在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验, 其实验装置如图所示.abcd 是一个长方形盒子,在 ad 边和 cd 边上各开 有小孔 f 和 e,e 是 cd 边上的中点,荧光屏 M 贴着 cd 放置,能显示从 e 孔射出的粒子落点位置.盒子内有一方向垂直于 abcd 平面的匀强磁场, 磁感应强度大小为 B.粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子经 过电压为 U 的电场加速后,从 f 孔垂直于 ad 边射入盒内.粒子经磁场偏转后恰好从 e 孔射 出.若已知 fd ? cd ? L ,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力.请你根据上述条件求 出带电粒子的荷质比 q/m. 解:带电粒子进入电场,经电场加速.根据动能定理得 qU ?

2qU 1 2 . mv ,即 v ? m 2

粒子进入磁场后做匀速圆周运动,轨迹如图所示,设圆周半径为 R, 在三角形 Ode 中,有 ( L ? R ) 2 ? ( ) 2 ? R 2 ,则 R ? 又 qvB ? m

L 2

5 L。 8

v2 q 128U ,解得 ? 。 R m 25 B 2 L2

13.如图所示,Oxyz 坐标系的 y 轴竖直向上,坐标系所在的空间 存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与 x 轴平行。从 y 轴上的 M 点 (0,H,0)无初速度释放一个质量为 m,电荷量为 q 的带负电的小球,它 落在 xz 平面上的 N (l,0,b)点(l>0,b>O).若撤去磁场则小球落在 xz 平面上的 P(l,0,0)点.已知重力加速度大小为 g. (1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向; (2)求出电场强度的大小; (3)求出小球落至 N 点时的速率. 解:(1)-x 或-y 方向.

5

(2) E ?

mgl (提示:撤去磁场后,小球释放后沿直线 MP 方向运动,电场力和重力的 qH

合力沿 MP 方向) . (3) v ? 率) . 14.如图甲所示,由均匀电阻丝做成的正方形线框 abcd 的电阻为 R,ab=bc=cd=da=l,现 将线框以与 ab 垂直的速度 v 匀速穿过一宽度为 2l、磁感应强度为 B 的匀强磁场区域,整个 过程中 ab、cd 两边始终保持与边界平行,令线框的 cd 边刚与磁场左边界重合时 t=0,电流 沿 abcda 流动的方向为正. (1)求此过程中线框产生的焦耳热; (2)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象; (3)在图丙中画出线框中 a、b 两点间电势差 Uab 随时间 t 变化的图象.

2 gl ( H 2 ? l 2 ) (提示:全过程只有电场力和重力做功,由动能定理可求末速 H

解: (1)ab 或 cd 切割磁感线所产生的感应电动势为 E ? Blv , 对应的感应电流为 I ?

E Blv ,ab 或 cd 所 受 的 安 培 ? R R

B 2l 2 v B 2l 3v .外力所做的功为 W= 2 Fl ? 2 ,由能的转 F ? BIl ? R R
化和守恒定律可知,线框匀速拉出过程中所产生的焦耳热应与外力所做的功相等,即 Q=W= 2

B 2l 3v 。 R
Blv ,画出的图象分为三段,如图所示: R

(2) 今 I 0 ?

t=0~ , i ? ? I 0 ;

l v

l 2l ~ , i ? ?I0 ; v v 2l 3l t= ~ , i ? I 0 。 v v
t=
6

(3)今 U0 =Blv, 画出的图象分为三段,如图所示: t=0~ , u ab ? ? t=

l v

U E R E Blv ? ?? ?? ?? 0 ; R 4 4 4 4

l 2l ~ , u ab ? ? Blv ? ?U 0 ; v v

t=

3U E 3R 3E 3Blv 2l 3l ?? ?? ?? 0 。 ~ , u ab ? ? ? R 4 4 4 4 v v

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