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1、2022年高中物理 綜合評估 新人教版選修3-1
題號
1
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9
10
答案
B.該點電荷帶負電
C.a(chǎn)點和b點電場強度的方向相同
D.a(chǎn)點的電場強度大于b點的電場強度
9.如圖,兩個初速度大小相同的同種離子a和b,從O點沿垂直磁場方向進入勻強磁場,最后打到屏P上.不計重力.下列說法正確的有( )
A.a(chǎn)、b均帶正電
B.a(chǎn)在磁場中飛行的時間比b的短
C.a(chǎn)在磁場中飛行的路程比b的短
D.a(chǎn)在P上的落點離O點的距離比b的近
10.如圖所示的電路中,S閉合A
2、、B、C三只燈均正常發(fā)光,當可變電阻的滑動觸頭上移時,對A、B、C三燈亮度變化下列敘述正確的是( )
A.A燈變亮 B.B燈變亮 C.C燈變亮 D.三燈均變暗
二、實驗題(11分)
11.(3分)一多用電表的電阻擋有三個倍率,分別是×1、×10、×100.用×10擋測量某電阻時,操作步驟正確,發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小,為了較準確地進行測量,應(yīng)換到__________擋.如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數(shù),那么缺少的步驟是______,若補上該步驟后測量,表盤的示數(shù)如下圖所示,則該電阻的阻值是____Ω.
12.(4分)在“測定金屬絲電阻率”的實驗中需要測出其長度L、直
3、徑d和電阻R.
(1)用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數(shù)如下圖甲,則金屬絲的直徑為________mm.
(2)若用圖乙測金屬絲的電阻,則測量結(jié)果將比真實值_____.(填“偏大”或“偏小”)
(3)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如下圖所示,則電壓表的讀數(shù)為________V,電流表的讀數(shù)為________A.
13.(4分)在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:
《選修3-1》綜合評估
7.B 滑動觸頭在中點時,粒子恰能做直線運動,此時M、N間為一速度選擇器模型.當滑動觸頭滑向A點時,M、N間電壓減小,電場力變小,粒子向下偏,所以粒子在其間運動時
4、電場力做負功,動能減小,B選項正確.因為粒子向下偏,所以不可能從M板的右邊緣飛出.
8.BD A.根據(jù)電場線與等勢線垂直,在b點所在電場線上找到與a點電勢相等的,依據(jù)沿電場線電勢降低,a點電勢低于b點電勢,故A錯誤.B.該點電荷帶負電,故B正確.C.由題圖可看出a點和b點電場強度的方向不相同,故C錯誤.D.電場線越密的地方電場強度越大,a點的電場強度大于b點的電場強度,故D正確.
9.AD 根據(jù)t=α,a在磁場中飛行的時間比b的長;a在磁場中飛行的路程比b的長;b在P上的落點與O點的距離為軌跡圓的直徑,比a的遠.
10.AC 滑動頭上移,R′↑→R總↑→I總↓→U端↑
→
11.×1
5、00 調(diào)零(或重新調(diào)零) 2.2×103(或2.2 k)
解析:選歐姆擋測電阻時指針偏轉(zhuǎn)角度很小,說明所選倍率太小,應(yīng)選用更高倍率擋,使指針盡可能偏轉(zhuǎn)到表盤的中間位置附近,該位置附近有較高的精度.歐姆擋每換一次倍率,需重新進行調(diào)零.
12.(1)0.697(0.696,0.698也對) (2)偏小
(3)2.60 0.520
解析:(1)螺旋測微器的讀數(shù)為
(0+0.5+0.01×19.7) mm=0.697 mm
(0.696 mm,0.698 mm也對)
(2)圖乙中電流表采用外接法,故測量值偏小.
(3)電壓表精度為0.1 V,其讀數(shù)為2.60 V;電流表精度為0.02
6、A,其讀數(shù)應(yīng)為0.520 A.
A.待測干電池(電動勢約為1.5 V,內(nèi)阻小于1.0 Ω)
B.電流表G(滿偏電流Ig=3 mA,內(nèi)阻Rg=10 Ω)
C.電流表A(0~0.6 A,內(nèi)阻0.1 Ω)
D.滑動變阻器R1(0~20 Ω,10 A)
E.滑動變阻器R2(0~200 Ω,1 A)
F.定值電阻R0(990 Ω)
G.開關(guān)和導(dǎo)線若干
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個電流表,于是他設(shè)計了圖甲中的a、b兩個參考實驗電路.其中合理的是圖________所示的電路;在該電路中,為了操
7、作方便且能較準確的進行測量,滑動變阻器應(yīng)選________(填寫器材的字母代號).
(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理實驗電路,利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),則由圖線可得被測電池的電動勢E=________V,內(nèi)阻r=________Ω.
三、計算題(共36分)
14.(9分)如圖所示,勻強電場的場強方向與豎直方向成α角,一帶電荷量為q,質(zhì)量為m的小球,用絕緣細線固定在豎直墻上,小球恰好靜止在水平位置.求小球所帶電荷的電性及場強的大小.
15.(9分)如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷
8、,帶負電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑,到達N點時速度為零,然后下滑回到M點,此時速度為v2(v2
9、的讀數(shù)乘以(10+990) Ω,即為電路的路端電壓,所以圖線在縱軸上的截距乘以(10+990) Ω,可得電源電動勢E=1.48×10-3×1 000 V=1.48 V;從圖線上取兩點得電池的內(nèi)阻r= Ω=0.8 Ω.
14.負電
解析:根據(jù)受力分析(如圖),小球帶負電.
mg=Eqcosα
∴E=
15.
解析:因為OM=ON,M、N兩點位于同一等勢面上,所以從M到N過程中電場力對小物體先做正功再做負功,其代數(shù)和為零.
設(shè)物體上升的最大高度為h,摩擦力做功為W,在上升過程中由動能定理得-mgh+W=0-mv,下滑過程中由動能定理得mgh+W=mv,聯(lián)立求解得物體上升的最大高
10、度為h=.
16.(9分)如圖所示,電源電動勢E0=15 V,內(nèi)阻r0=1 Ω,電阻R1=30 Ω,R2=60 Ω.間距d=0.2 m的兩平行金屬板水平放置,板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度B=1 T的勻強磁場.閉合開關(guān)S,板間電場視為勻強電場,將一帶正電的小球以初速度v=0.1 m/s沿兩板間中線水平射入板間.設(shè)滑動變阻器接入電路的阻值為Rx,忽略空氣對小球的作用,取g=10 m/s2.
(1)當Rx=29 Ω時,電阻R2消耗的電功率是多大?
(2)若小球進入板間做勻速圓周運動并與板相碰,碰時速度與初速度的夾角為60°,則Rx是多少?
17.(9分)如
11、圖所示,在一個圓形區(qū)域內(nèi),兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4與A1A3的夾角為60°.一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30°角的方向射入磁場,隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入Ⅱ區(qū),最后再從A4處射出磁場.已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t,求Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強度的大小(忽略粒子重力).
《選修3-1》綜合評估
16.(1)0.6 W (2)54 Ω
解析:設(shè)R1和R2的并聯(lián)電阻為R,有R=①
R2兩端的電壓:U=②
R2消
12、耗的電功率為:P=③
(1)當Rx=29 Ω時,聯(lián)立①②③式,代入數(shù)據(jù)解得:
P=0.6 W④
(2)設(shè)小球質(zhì)量為m,電荷量為q,小球做勻速圓周運動時,有:qE=mg⑤
E=⑥
設(shè)小球做圓周運動的半徑為r,有qvB=mv2/r⑦
由幾何關(guān)系有:r=d⑧
聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧式,代入數(shù)據(jù)解得:Rx=54 Ω
17.
解析:找出帶電粒子做圓周運動的圓心,求出其軌跡的半徑.
設(shè)粒子的入射速度為v,已知粒子帶正電,故它在磁場中先順時針做圓周運動,再逆時針做圓周運動,最后從A4點射出,用B1、B2、R1、R2、T1、T2分別表示粒子在磁場Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中的磁感應(yīng)強度、軌道半徑和周期,有
qvB1=m,qvB2=m,
T1==,T2==.
設(shè)圓形區(qū)域的半徑為r,如右圖所示,已知帶電粒子過圓心且垂直A2A4進入Ⅱ區(qū)磁場.連接A1A2,△A1OA2為等邊三角形,A2為帶電粒子在Ⅰ區(qū)磁場中運動軌跡的圓心,其軌跡的半徑R1=A1A2=OA2=r.
圓心角∠A1A2O=60°,帶電粒子在Ⅰ區(qū)磁場中運動的時間為t1=T1.
帶電粒子在Ⅱ區(qū)磁場中運動軌跡的圓心在OA4的中點,即R2=r.
在Ⅱ區(qū)磁場中運動的時間為t2=T2,
帶電粒子從射入到射出磁場所用的總時間t=t1+t2.
由以上各式可得B1=,B2=.