2017-2018学年高二物理粤教版选修3-1单元测试：综合测试3（含解析）

综合测试
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、本题共10小题，每小题4分，共40分，漏选得2分，错选和不选得0分.在每小题的四个选项中,有一个或者多个选项符合题目要求.
1.如图1，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里.许多质量为m、带电荷量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域.不计重力，不计粒子间的相互影响.图2中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中，哪一个图是正确的（　　）
图1
图2
解析：当带电粒子竖直向上运动时，可以在磁场中完成向左的半圆的运动轨迹，而要形成向右的半圆的运动轨迹，由左手定则的磁场方向、运动方向、安培力的方向可判定带电粒子无法实现，所以?A?选项正确.?
答案：A??
2.如图3所示,区域中存在匀强电场和匀强磁场,且两者平行但方向相反.质量为m、电荷量为-q的粒子(不计重力),沿电场方向以速度v0射入,下述说法中正确的是（　　）
图3
A.电荷所受的洛伦兹力不变
B.电荷动量方向保持不变
C.电荷所受的电场力不变
D.电荷向右的最大位移为
解析：速度与磁场磁感应强度方向平行,故不受洛伦兹力.?
答案：ACD??
3.关于电场和电势(零势点一定的情况下),下列说法正确的是（　　）
A.空间里面的正电荷越多,则空间中任意一点的场强就越大
B.空间里面的正电荷越多,则空间中任意一点的电势就越高
C.空间里面的正电荷越多,则空间中任意一点的场强不一定大
D.?空间里面的正电荷越多,则空间中任意一点的电势不一定高
解析：电势是标量,叠加是代数和;而电场强度是矢量,叠加是矢?量和?.?
答案：BC??
4.将金属板放在磁场中,如图4所示,磁场方向垂直于里外两侧面,金属板中有电流通过.设金属上表面电势为U1,下表面电势为U2.则（　　）
图4
A.U1>U2　　　　　
?B.U1=U2
C.U1?D.无法确定电势的高低
答案：C??
5.平行板电容器的两金属板带等量异种电荷,要使两板间的电压加倍,而板间的电场强度减半,采取的措施是（　　）
A.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的4倍?
B.两极板的电荷量加倍,而距离变为原来的2倍? C.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的4倍?
D.两极板的电荷量减半,而距离变为原来的2倍?
解析：根据公式分析.?
答案：C??
6.如图5所示,用绝缘细线悬挂的带正电小球在匀强电场中做简谐运动,则（　　）
图5
A.当小球每次经过最低点时,动能相同
B.当小球每次经过最低点时,动量相同
C.当小球每次经过最低点时,细线所受到的拉力相同
D.撤去磁场后,小球振动周期不变
解析：动能是标量,而动量是矢量.磁场力不影响小球振动周期.?
答案：AD??
7.如图6所示,ab是两个带有同种电荷的两小球.用绝缘线挂于同一点,两球静止时,它们离水平地面的高度相等,绳与竖直方向的夹角为α、β，且?α<β?.现同时剪断细线,不计空气阻力,两球带电荷量不变.则（　　）
图6
A.两球同时落地
B.落地时两球的动能相等
C.落地时a球水平飞行的距离比b小
D.在空中飞行过程中,a球受到的冲量比b球受到的冲量大
解析：竖直分运动仍然为自由落体运动.注意分清楚它们谁受到的合力大.?
答案：ACD??
8.某学生在研究串联电路电压特点的实验时,接成如图7所示的电路.接通?K?后,他将高内阻的电压表并联在A、C两点时,电压表读数为U；当并联在A、B两点间时,电压表的读数也为U
;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零.则出现此情况的原因是（　　）
图7
A.AB段断路　　　　　　 ?
B.BC段断路
C.AB段短路 ?
D.BC段短路
解析：注意电源的路端电压值.?
答案：AD??
9.匀强电场水平向右,匀强磁场方向垂直纸面向里,带正电的小球在场中由静止释放,最后落到地面上.该过程中（　　） A.小球减少的电势能等于增加的动能
B.小球做匀速运动
C.电场力和重力做功等于小球增加的动能
D.若保持其他条件不变,只减小磁感应强度,小球着地时的动能不变
解析：注意磁场力总不做功.根据动能定理分析之.?
答案：C??
10.如图8所示,M是直流电动机,R是保护电阻,阻值为1
Ω,A、B间输入12
V的电压.若将电动机的转子刹住,电路中的电流为8
A；若使电动机转子正常运转,通过转子线圈的电流为2
A.则此时电动机的输出功率为（　　）
图8
A.18
W
B.20
W
C.22
W
D.24
W?
解析：转子没有转动时,它相当于纯电阻,可应用部分电路欧姆定律;当转子正常运转时,电动机就不是纯电阻，就不能运用部分电路欧姆定律,可运用全电路欧姆定律处理.?
答案：A??
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、本题共6小题，共60分.第11小题和第12小题答案填写在题内横线空白处.解答题应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，答案中必须写出数值和单位.
11.(5分)如图9所示,带电液滴从高h处自由落下,进入一个匀强电场和匀强磁场互相垂直的区域,磁场方向垂直纸面,电场强度为E,磁感应强度为B.已知液滴在此区域中做匀速圆周运动,圆周的半径为R，则h=_____________.
图9
答案：?
12.(5分)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0～20
Ω，连接电路的实物线路图如图10所示.该学生在接线中错误的和不规范的做法是_______________.
图10
A.滑动变阻器不起变阻作用?
B.电流表接线有错误
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线有错误 答案：ACD??
13.(10分)如图11所示,电源电动势E=6
V,内电阻r=1
Ω.电阻R1=3
Ω、R2=2
Ω,电容器的电容C=0.5
μF,开关S是闭合的,现将开关S断开,则断开S后,?电源释放的电能为多少
图11
解析：电源释放的电能与外电阻和外电容获得的能量有区别.电源释放的电能等于电流流过电源内部的电荷量与电动势的乘积,也等于该时间内内外电路消耗电能的总和.?
当开关闭合时,电容器电荷量为:??
开关断开时,电容器电荷量为:q′=CE=3.0×10-6
C??
电容器电荷量的增加量为:Δq=q′-q=2.0×10-6
C???
电源释放电能为:?E=Δq·E=1.2×10-5
J??
答案：1.2×10-5
J??
14.(12分)如图12所示为静电喷漆示意图,由喷嘴K喷出的油漆,形成带负电的雾状液滴(初速为零),经a与K间的电场加速后奔向阳极a(被漆零件)并附着在上面.若a与K之间的电压为U,电路中的电流为
I
,在时间
t内,由喷嘴喷出的油漆质量为
m,那么油漆对零件表面的压力是多大
图12
解析：解答时根据电流的公式I=neSv及动量定理处理.?
答案：?
15.(12分)如图13所示,一对竖直放置的平行金属板长为L,板间距离为
d,接在电压为
U的电源上.极板间有一与电场方向垂直的匀强磁场,磁场方向向里,磁感应强度为
B.有一质量为m、带电荷量为+q的油滴,从离平行板上端高h处由静止开始自由下落,由两板正中央P点处进入电场和磁场空间,油滴在P点处所受到的电场力和磁场力恰好平衡,最后油滴从一块极板的边缘D处离开电场和磁场空间.求:?
图13
(1)高度h的大小；
(2)油滴在D点的速度大小.
解析：
(1)对第一过程,根据动能定理和油滴在P点的受力情况可得:?
得.?
(2)在整个过程中,根据动能定理得:?
?
.?
答案：(1)　(2)
16.（16分）在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），如图14所示.已知电场方向沿z轴正方向，场强大小为E；磁场方向沿y轴正方向，磁感应强度的大小为B；重力加速度为g.问：一质量为m、带电荷量为+q的从原点出发的质点能否在坐标轴（x、y、z）上以速度v做匀速运动？若能，m、q、E、B、v及g应满足怎样的关系？若不能，说明理由.
图14
解析：已知带电质点受到的电场力为qE,方向沿z轴正方向，质点受到的重力为mg,沿z轴的负方向.?
假设质点在x轴方向上做匀速运动，则它受到的洛伦兹力必沿z轴正方向（当v沿x轴正方向）或沿z轴负方向（当v沿x轴负方向），要质点做匀速运动必分别有?
qvB+qE=mg
①?
或qE=qvB+mg
②?
假设质点在y轴方向上做匀速运动，则无论沿y轴正方向或沿y轴负方向，它受到的洛伦兹力都为0，要质点做匀速运动必须?
qE=mg
③?
假设质点在z轴方向上做匀速运动，则它受到的洛伦兹力必平行于x轴，而电场力和重力都平行于z轴，三者的合力不可能为0，与假设矛盾，故质点不可能在z轴上做匀速运动.?
答案：①质点在x轴方向上做匀速运动qvB+qE=mg或qE=mg+qvB?
②质点在y轴方向上做匀速运动：qE=mg?
③质点不可能在z轴方向上做匀速运动