2024-2025學年人教版高二物理上學期期中考測試卷02考試范圍：選修3-1全冊一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項符合要求，選對得4分，選錯得0分。1．如圖所示，一束電子流沿管的軸線進入螺線管，忽視重力，電子在管內的運動應當是（）A．當從a端通入電流時，電子做勻加速直線運動B．當從b端通入電流時，電子做勻加速直線運動C．不管從哪端通入電流，電子都做勻速直線運動D．不管從哪端通入電流，電子都做勻速圓周運動【答案】C【解析】不管通有什么方向的電流，螺線管內部磁場方向始終與軸線平行，帶電粒子沿著磁感線運動時不受洛倫茲力，所以應始終保持原運動狀態不變．故C正確，ABD錯誤。2．如圖所示，如圖所示，在光滑絕緣水平面上有A、B、C三個可視為點電荷的帶電小球，位于同一條直線上，僅在它們之間的靜電力作用下均處于靜止狀態，且距離關系滿意：AB>BC，下列說法錯誤的是（）A．A、C帶同種電荷B．A、B帶異種電荷C．B所帶電荷量最大D．A、B在C處產生電場的合場強為零【答案】C【解析】AB．依據電場力方始終確定各自電性，從而得出“兩同夾一異”，因此AB正確，不符合題意；C．依據庫侖定律來確定電場力的大小，并由平衡條件來確定各自電量的大小，因此在大小上肯定為“兩大夾一小”，

即B所帶的電荷量最小，選項C錯誤，符合題意；D．因C處于靜止狀態，可知C處的場強為零，即A、B在C處產生電場的合場強為零，故D正確，不符合題意。故選C。3．如圖所示，實線是電場中一簇方向未知的電場線，虛線是一個帶正電粒子從a點運動到b點的軌跡，若帶電粒子只受電場力作用，粒子從a點運動到b點的過程中（）A．粒子的電勢能漸漸減小B．粒子的電勢能漸漸增加C．粒子運動的加速度漸漸增大D．粒子運動的速度漸漸增大【答案】B【解析】A、由粒子的運動軌跡可知，帶電粒子所受的電場力向左，從a點運動到b點電場力做負功，電勢能增大，故A錯誤，B正確；C.電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，則a點電場力大于b點電場力，a點加速度大，故C錯誤；D.從a點運動到b點電場力做負功，依據動能定理可知動能減小，則速度減小，故D錯誤．4．電源電動勢，小燈泡L上標有“，”的字樣，開關S接1，當變阻器調到時，小燈泡L正常發光；現將開關S接2，小燈泡L和電動機M均正常工作。則（）A．電源內阻為B．電動機的內阻為C．電動機正常工作的電壓為D．電源效率約為90%【答案】A【解析】A．小燈泡的額定電流為電阻當接1時，由閉合電路歐姆定律可知代入數據解得故A正確；BC．當接2時燈泡正常發光，流過的電流為0.2A，電源內阻分的電壓為故電動機分的電壓為電動機的內阻為故BC錯誤；D．電源的效率為故D錯誤。故選A。5．如圖所示電路中的電源為恒流源，不管外電路的電阻如何變，它都能夠供應持續的定值電流。當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，下列說法正確的是（）A．電壓表讀數U變小 B．電流表讀數I變大C．不變 D．不變【答案】C【解析】當滑動變阻器的滑動觸頭向上滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，滑動變阻器與R1并聯部分電阻變大，外電路總電阻增大。A．電源為恒流源，外電路總電流肯定，外電路總電阻增大，則外電路兩端的電壓增大，電壓表讀數U變大，故A項錯誤；B．滑動變阻器與R1并聯部分電阻變大，外電路總電流IZ肯定，則并聯部分兩端電壓變大，流過R1的電流I1增大，流過滑動變阻器的電流所以流過滑動變阻器的電流減小，電流表讀數I減小，故B項錯誤；D．電壓表讀數U變大，電流表讀數I減小，則變大，故D項錯誤；C．電源為恒流源，則流過R2的電流不變，R2兩端的電壓不變，電壓表讀數的變更量等于電阻R1兩端電壓的變更量；外電路總電流IZ肯定，電流表讀數為I，則電阻R1兩端電壓可得即故C項正確。故選C。6．一個T形電路如圖所示，電路中的電阻，，另有一測試電源，所供應電壓恒為10V，以下說法正確的是A．若將cd端短路，ab之間的等效電阻是50ΩB．若將ab端短路，cd之間的等效電阻是40ΩC．當ab兩端接上測試電源時，cd兩端的電壓為4VD．當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為6V【答案】C【解析】當cd端短路時，ab間電路的結構是：電阻并聯后與串聯，等效電阻為：，故A錯誤；當ab端短路時，cd之間電路結構是：電阻并聯后與串聯，等效電阻為：，故B錯誤；當ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓，；故C正確；當cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓等于電阻兩端的電壓，為，故D錯誤；7．有一金屬棒ab，質量為m，電阻不計，可在兩條軌道上滑動，如圖所示，軌道間距為L，其平面與水平面的夾角為θ，置于垂直于軌道平面對上的勻強磁場中，磁感應強度為B，金屬棒與軌道的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，回路中電源電動勢為E，內阻不計（假設金屬棒與軌道間動摩擦因數為μ），則下列說法正確的是（）A．若R＞，導體棒不行能靜止B．若R＜，導體棒不行能靜止C．若導體棒靜止，則靜摩擦力的方向肯定沿軌道平面對上D．若導體棒靜止，則靜摩擦力的方向肯定沿軌道平面對下【答案】B【解析】AB．依據閉合電路的歐姆定律可得當導體棒受到的摩擦力向上且剛好靜止，則依據共點力平衡可得解得當導體棒受到的摩擦力向下且剛好靜止，則依據共點力平衡可得解得故電阻的范圍在導體棒靜止，故A錯誤，B正確；CD．依據AB的分析可知，靜摩擦力可能向上，也可能向下，故CD錯誤。故選B。8．如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面對里的水平勻強磁場。在該區域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環，環上套有一個帶正電的小球。O點為圓環的圓心，a、b、c、d為圓環上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bd沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等，現將小球從環的頂端a點由靜止釋放，下列推斷正確的是（）A．小球能越過與O等高的d點并接著沿環向上運動B．當小球運動到c點時，洛倫茲力最大C．小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大D．小球從b點到c點，電勢能增大，動能先增大后減小【答案】D【解析】電場力與重力大小相等，則二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故類似于新的重力，所以ad弧的中點相當于平常豎直平面圓環的“最高點”。關于圓心對稱的位置（即bc弧的中點）就是“最低點”，速度最大。A．由于a、d兩點關于新的最高點對稱，若從a點靜止釋放，最高運動到d點，故選項A錯誤；B．由于bc弧的中點相當于“最低點”，速度最大，當然這個位置洛倫茲力最大。故選項B錯誤；C．從a到b，重力和電場力都做正功，重力勢能和電勢能都削減。故選項C錯誤；D．小球從b點運動到c點，電場力做負功，電勢能增大，但由于bc弧的中點速度最大，所以動能先增后減。選項D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．如圖所示，圓形區域半徑為，區域內有一垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度的大小為，為磁場邊界上的最低點．大量質量均為，電荷量肯定值均為的帶負電粒子，以相同的速率從點射入磁場區域，速度方向沿位于紙面內的各個方向．粒子的軌道半徑r=，為圓形區域水平直徑的兩個端點，粒子重力不計，空氣阻力不計，則A．粒子射入磁場的速率為B．粒子在磁場中運動的最長時間為C．不行能有粒子從點射出磁場D．若粒子的速率可以變更，則可能有粒子從點水平射出【答案】ABD【解析】由洛倫茲力供應向心力：，解得：，依據題意，以上聯立可得：，故A正確；當粒子以直徑2R為弦時，運動時間最長，由幾何關系可知圓心角為600，粒子運動的周期為：，由此可知粒子運動時間為：，故B正確；粒子的軌道半徑為2R，磁場的半徑為R，粒子可能從C點射出，故C錯誤；當粒子的軌道半徑為R時，豎直向上射出的粒子，可以從A點水平射出，且速度滿意：，故D正確．所以ABD正確，C錯誤．10．如圖所示，真空中固定兩個等量異種點電荷A、B，AB連線中點為O。在A、B所形成的電場中，以O點為圓心的圓面垂直AB連線，e、d是圓上的兩點，c是AO間的一點，則下列說法正確的是（）A．e、d兩點場強相同，但電勢不同B．沿線段eOd移動一電荷，它所受的電場力先減小后增大C．將一電荷由e點沿圓弧移到d點電場力始終不做功D．將一電荷由c點移到圓面內隨意一點時，電勢能的變更量相同【答案】CD【解析】A．依據等量異種電荷的電場線分布，可知其中垂線上對稱的兩點電場強度大小相等，方向相同；且依據等量異種電荷的電勢分布狀況知e、d兩點所在的直線是等勢線，電勢都為零，故A錯誤；B．依據等量異種電荷的電場線分布可知其中垂線上，從e到d電場強度先增大后減小，故沿線段eOd移動一電荷，它所受的電場力先增大后減小，故B錯誤；C．依據等量異種電荷的電勢分布狀況，可知e點和d點所在的圓弧面是一個等勢面，且電勢都為零，故將一電荷由e點沿圓弧移到d點電場力始終不做功，故C正確；D．依據等量異種電荷的電勢分布狀況，可知e點和d點所在的圓弧面是一個等勢面，故c點與圓面內隨意一點的電勢差相等，依據可知將一電荷由c點移到圓面內隨意一點時，電勢能的變更量相同，故D正確。故選CD。11．在如圖甲所示的電路中，電源電動勢為3V，內阻不計，L1、L2是相同規格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為10Ω．當開關S閉合后A．L1的電阻為1.2ΩB．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為5ΩD．L2消耗的電功率為0.1W【答案】BC【解析】AB、當開關閉合后，燈泡L1的電壓U1=3V，由圖讀出其電流I1=0.25A，則燈泡L1的電阻，功率P1=U1I1=0.75W．故選項A不符合題意，選項B符合題意；C、燈泡L2的電壓為U，電流為I，R與燈泡L2串聯，則有，在小燈泡的伏安特性曲線作圖，如圖所示，則有，L2的電阻為5Ω，L2消耗的電功率為0.2W，故選項C符合題意，選項D不符合題意；故選BC．12．某同學設計了一種靜電除塵裝置，如圖甲所示，其中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料．圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒為U的高壓直流電源相連．帶負電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當遇到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集．將被收集塵埃的數量與進入矩形通道塵埃的數量的比值稱為除塵率．不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用．要增大除塵率，則下列措施可行的是：（）A．只增大電壓U B．只增大高度dC．只增大長度L D．只增大塵埃被吸入水平速度v0【答案】AC【解析】增加除塵率即是讓離下極板較遠的粒子落到下極板上，帶電塵埃在矩形通道內做類平拋運動，在沿電場的方向上的位移為，即增加y即可．A、只增加電壓U可以增加y，故A滿意條件．B、只增大高度d，由題意知d增加則位移y減小，故B不滿意條件．C、只增加長度L，可以增加y，故C滿意條件．D、只增加水平速度v0，y減小，故D不滿意條件．故選AC．三、試驗題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13．圖甲是用來“測量某電阻絲材料的電阻率”的電路圖。試驗中把電阻絲拉直后固定在接線柱a和b上，移動滑片變更接觸點P的位置，可變更接入電路中電阻絲的長度，電阻絲可接入電路的最大阻值約為20。試驗可供選擇的器材還有：器材編號器材名稱規格與參數A電池組E電動勢為3.0V，內阻未知B電流表A1量程0~100mA，內阻約5C電流表A2量程0~0.6A，內阻約0.2D電阻箱R0~999.9E開關、導線若干試驗操作如下：a。用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；b。將選用的試驗器材，依據圖甲連接試驗電路；c。調整電阻箱使其接入電路中的電阻值較大；d。接觸點P在電阻絲上某位置時，閉合開關，調整電阻箱的阻值，使電流表滿偏，然后斷開開關。記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度l。e。變更接觸點P的位置，閉合開關，調整電阻箱的阻值，使電流表再次滿偏；重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度l。f。斷開開關，整理好器材，進行試驗數據分析。（1）某次測量電阻絲直徑d時，螺旋測微器示數如圖乙所示，d=______mm；（2）試驗中電流表應選擇______（填器材編號）；（3）用記錄的多組電阻箱的阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度l的數據，繪出了如圖丙所示的關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在l軸的截距為，那么電阻絲的電阻率表達式______（用R0、、d表示）；（4）本試驗中，電流表的內阻對電阻率的測量結果______（填“有”或“無）影響。【答案】0.730；B；；無【解析】（1）由圖示螺旋測微器可知，固定刻度是0.5mm，可動刻度是23.0×0.01mm=0.230mm，金屬絲直徑d=0.5mm+0.230mm=0.730mm。（2）為了減小試驗誤差，試驗中電阻絲接入電路的電阻應在幾歐姆到十幾歐姆的范圍內，電源電動勢為3V，則電路中的電流應保持為100mA，電流表應選B：A1。（3）依據閉合電路歐姆定律E=Ig（R+R電阻絲+r）聯立解得由圖像可知解得（4）若考慮電流表的內阻，則表達式為則R-l圖像的斜率不變，則對電阻率的測量無影響。14．某同學為了測定一只電阻的阻值，采納了如下方法：（1）用多用電表粗測：多用電表電阻擋有4個倍率，分別為×1k、×100、×10、×1.該同學選擇“×100”擋，用正確的操作步驟測量時，發覺指針偏轉角度太大（指針位置如圖中虛線所示）。為了較精確地進行測量，請你補充完整下列依次應當進行的主要操作步驟：A．換用“×_________”擋；B．兩表筆短接，調整歐姆調零旋鈕，使指針指在0Ω處；C．重新測量并讀數，某時刻刻度盤上的指針位置如圖中實線所示，測量結果是________Ω。（2）該同學用伏安法接著測定這只電阻的阻值，除被測電阻外，還有如下試驗儀器：A．直流電源（電動勢3V，內阻不計）B．電壓表V1（量程0~5V，內阻約為5kΩ）C．電壓表V2（量程0~15V，內阻約為25kΩ）D．電流表A1（量程0~25mA，內阻約為1Ω）E．電流表A2（量程0~250mA，內阻約為0.1Ω）F．滑動變阻器一只，阻值0~20ΩG．開關一只，導線若干在上述儀器中，電壓表應選擇____________（選填“V1”或“V2”），電流表應選擇_________（選填“A1”或“A2”）。請在虛線框內畫出電路原理圖（電表用題中所給的符號表示）。（______）【答案】換用“×10”擋；120Ω；V1；A1；【解析】（1）指針偏轉角度太大，說明選擇的倍率偏大，因此應選用較小的倍率，將“×100”擋換為“×10”擋；歐姆表的讀數為指針所指的歐姆數乘倍率，即電阻為12×10Ω＝120Ω。（2）由于電源電動勢只有3V，所以電壓表選擇量程為0~5V的電壓表V1；因電路中的最大電流約為Im＝＝25mA所以電流表選用量程為0~25mA的電流表A1；由于滑動變阻器的最大阻值小于待測電阻的阻值，所以限制電路應選用分壓式接法；因待測電阻的阻值遠大于電流表內阻，應選用電流表內接法，電路原理圖如圖所示。四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最終答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必需明確寫出數值和單位。15．如圖所示電路中，電阻R1=R2=R3=10Ω，電源內阻r=5Ω，電壓表可視為志向電表．當開關S1和S2均閉合時，電壓表的示數為10V．求：（1）電源的電動勢（2）當開關S1閉合而S2斷開時，電壓表的示數【答案】（1）E=20V（2）16V【解析】（1）電阻R2中的電流外電阻依據閉合電路歐姆定律得E=I（R+r）代入數據解得：E=1×（15+5）V=20V（2）當開關S1閉合而S2斷開時；由閉合電路歐姆定律可知：解得：16．如圖所示，在勻強電場中，將帶電荷量q＝－6×10－6C的負電荷從電場中的A點移到B點，克服電場力做了2.4×10－5J的功，再從B點移到C點，電場力做了1.2×10－5J的功．求：（1）A、B兩點間的電勢差UAB和B、C兩點間的電勢差UBC；（2）假如規定B點的電勢為零，則A點和C點的電勢分別為多少？（3）作出過B點的一條電場線（只保留作圖的痕跡，不寫做法）．【答案】（1）UAB＝4V，UBC＝－2V（2）φA＝4V，φC＝2V（3）如下圖所示【解析】（1）依據可得；；（2）由于，又，解得；（3）取AB的中點D，D點的電勢為2V，連接CD，為等勢線，電場線與等勢線垂直，由高電勢指向低電勢，如圖所示．17．兩金屬板MN平行放置，金屬板右側的矩形區域abcd內存在垂直紙面對里的勻強磁場，P、Q分別為ad邊和bc邊的中點，ab=3L，ad=2L，金屬板與矩形區域的軸線PQ垂直，如圖所示。質量為m、電荷量為q的粒子在M板旁邊自由釋放，經兩板間電壓加速后，穿過N板上的小孔，以速度v沿軸線PQ進入磁場區域，并由b點離開磁場。不計粒子重力，求：（1）加速電壓U的大?。唬?）矩形磁場中磁感應強度的大小；（3）若在矩形磁場右側，分布著另一個一條邊平行于ab邊的矩形磁場區域efgh（未畫出），粒子經過efgh偏轉后恰好回到動身位置，求矩形磁場efgh的最大磁感應強度及對應的面積。（cos=0.8，sin=0.6）【答案】（1）；（2）；（3）；【解析】（1）在電場中加速，由動能定理得可得（2）磁場中由勾股定理可得可得（3）粒子可能的軌跡如圖所示，則有粒子離開abcd后，馬上進入磁場efgh時，滿意題目要求。設粒子在磁場efgh中運動軌跡的半徑為r可得磁場efgh中由公式得則磁場efgh面積可得得18．如圖甲所示，真空中的電極K連綿不斷地發出電子（電