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1、-选修31综合评估限时：90分钟 总分：100分一、选择题(每小题4分，共40分)1在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C.如图1所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况将是()图1A大小仍为E，方向由A指向BB大小变为，方向不变C大小仍为E，方向沿BA向外D无法确定解析：根据矢量合成法则可推理知，在B、C两处同时存在场电荷时，合电场场强方向沿平行BC的方向，说明B、C两处电荷在A处独立产生的场强大小相等，方向均与合电场场强成60.当撤去C处场电荷时，只剩下B处场电荷，此时A处场强大小为E，方向沿BA方向向外答案：C2如图2
2、所示，AB是某个点电荷电场中的一条电场线，在线上O点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B点运动下列判断中正确的是()图2A电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越大C电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度变化不能确定D电场线由A指向B，该电荷做匀加速运动解析：电场线是直线型，负电荷由静止开始做加速运动，它的运动方向与电场线方向相反而电荷运动所在处的电场线疏密程度不确定，故它的加速度大小变化情况也不确定答案：C图33如图3所示，电荷量为q和q的点电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有()A体中心、各面中心和各边中点
3、B体中心和各边中点C各面中心和各边中心D体中心和各面中心解析：对于每个侧面，分别连接两正点电荷与两负点电荷，即两条对角线，可以看到两条对角线的交点处电场强度都为零，所以各侧面的电场强度都为零分析每个边的中点的电场强度都不可能为零所以D正确答案：D图44如图4所示是一只利用电容器电容(C)测量角度()的电容式传感器的示意图当动片和定片之间的角度()发生变化时，电容(C)便发生变化，于是通过知道电容(C)的变化情况就可以知道角度()的变化情况下图的图像中，最能正确反映角度()与电容(C)之间关系的是()解析：由题中介绍的电容器构造可知：CS()R2所以C电容C随增大而减小，且为线性关系答案：B5空
4、间存在匀强电场，有一电荷量q(q0)，质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()A在O、A、B三点中，B点电势最高B在O、A、B三点中，A点电势最高COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BO间的电势差小解析：本题考查电场力做功和动能定理，意在考查考生掌握电场力做功与电势能的变化关系由动能定理有qUOAm(2v0)2mvmv；qUOBm(3v0)2m(2v0)2mv，故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的电势差小，所以选
5、AD.答案：AD6一辆电瓶车，质量为500 kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24 V的电压，当电瓶车在水平地面上以0.8 m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5 A，设车所受的阻力是车重的0.02倍(g10 m/s2)，则此电动机的内阻是()A4.8 B3.2 C1.6 D0.4 解析：由能量守恒得：UItFvtI2rt，又FfkG，所以UIkGvI2r，所以r1.6 .答案：C图57如图5所示，在正交的匀强电场和匀强磁场区域内(磁场垂直纸面向里)，有一离子(不计重力)从匀强电场左边飞入，恰能沿直线飞过此区域，则()A若离子带正电，E方向应向下B若离子带负电，E方向应向上C若离
6、子带正电，E方向应向上D不管离子带何种电荷，E的方向都向下解析：离子要能沿直线飞过此区域，则需要满足电场力与洛伦兹力等大反向答案：AD图68如图6所示的电路，当闭合开关时，灯L1、L2正常发光由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小试根据上述现象判断，发生的故障可能是()AR1断路BR2断路CR3短路DR4短路图7解析：画出电路的等效电路如图7所示再根据闭合电路欧姆定律可判断A正确答案：A图89当放在同一平面内的长直导线MN和金属框通以如图8所示电流时，MN固定不动，金属框的运动情况是()A金属框将靠近MNB金属框将远离MNC金属框将以XX为轴转动D金属框将以YY为轴
7、转动解析：金属框左边受到吸引力，右边受到排斥力，上、下两边各受到向外的力，相互抵消，但左边的吸引力大于右边排斥力，故A对答案：A10如下图9所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置其核心部分是两个D型金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连则带电粒子加速所获得的最大动能与下列因素有关的是()图9A加速的次数B加速电压的大小C金属盒的半径D匀强磁场的磁感应强度解析：粒子飞出时有：R，所以此时动能Ekmv2，所以最大动能与半径R和磁感应强度B有关答案：CD二、填空题(每小题5分，共20分)图1011如图10所示，A、B两带电小球可视为点电荷，QA2108 C、QB2108 C
8、，AB相距3 cm.在水平外电场的作用下，AB保持静止，悬线却处于竖直方向，由此可知水平外电场的场强_，方向_解析：AB在水平方向上不受力，外电场方向向左，E2105 N/C答案：2105 N/C向左图1112如图11所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OAABBC，再自A、B、C作y轴的平行线与电子轨迹分别交于M、N、P点，则AMBNCP_，电子流经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比为_解析：类平抛运动答案：14911113为了测量“6 V1 W”的灯泡在不同电压下的电功率，现有器材如下：直流电源 电动势6 V，内阻不计；直流电流表A
9、1量程200 mA，内阻约2 ；直流电流表A2量程00.6 A，内阻约0.5 ；直流电压表V1量程03 V，内阻约5103 ；直流电压表V2量程015 V，内阻约1.5104 ；滑动变阻器电阻值015 ，额定电流1 A；开关一个、导线若干根测量时要求电灯两端电压从0开始连续调节，尽量减小误差，测多组数据(1)应选择电流表_和电压表_(用序号表示)；(2)在下面方框中画出电路图答案：(1)A1；V2(2)如图12所示图1214用图13所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材
10、还有：图13(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；(b)电压表(量程3 V、15 V)；(c)定值电阻(阻值1 、额定功率5 W)；(d)定值电阻(阻值10 、额定功率10 W)；(e)滑动变阻器(阻值范围010 、额定电流2 A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0100 、额定电流1 A)那么(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_ V，电流表的量程应选择_ A；R0应选择_ 的定值电阻，R应选择阻值范围是_ 的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是_解析：考查对电路原理的理解和实践能力，由图示电路可知本电路采用限流式，故滑动变阻器选择的量程不宜较大而一节干电池的电动势约为1.5 V
11、，故电压表的量程为3 VIm0.3 A故电流表的量程为0.6 A由于电压表的分流作用引起该实验系统误差答案：(1)3；0.6；1；010(2)电压表的分流三、论述计算题(共40分)图1415(10分)如图14所示，电子以速度v0沿与电场垂直的方向从A点飞入匀强电场，并且从另一侧的B点沿与电场成150角的方向飞出，已知电子的质量为m，电荷量为e，求A、B两点的电势差解：电子在电场里做类平抛运动由几何关系vv0/cos602v0，由动能定理：eUmv2mv，即eUmv，所以U.图1516(10分)如图15所示，电源的电动势E110 V，电阻R121 ，电动机绕线的电阻R00.5 ，开关S1始终闭合
12、当开关S2断开时，电阻R1的电功率是525 W；当开关S2闭合时，电阻R1的电功率是336 W，求：(1)电源的内电阻；(2)开关S2闭合时流过电源的电流和电动机的输出的功率解：(1)S2断开时：EI(R1r)且P1I2R1，所以r1 .(2)S2闭合时：P2IR1，所以I14 A，所以U并I1R184 V，所以U内EU并26 V，所以I总26 A.所以I2I总I122 A，所以P出U并I2IR01 606 W.17如图16所示，电源电动势E015 V，内阻r01，电阻R130 ，R260。间距d0.2 m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B1 T的匀强磁场。闭合开关
13、S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v0.1 m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g10 m/s2。图16(1)当Rx29 时，电阻R2消耗的电功率是多大？(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60，则Rx是多少？解：(1)设R1和R2的并联电阻为R，有：RR2两端的电压为：UR2消耗的电功率为：P当Rx29 时，联立式，代入数据，解得：P0.6 W(2)设小球质量为m，电荷量为q，小球做匀速圆周运动时，有：qEmgE设小球做圆周运动的半径为r，有：qvBm由几何关系有：rd联立式，代入数据，解
14、得：Rx54 .18(10分)如图17，在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于纸面向里，电场方向与电、磁场分界线平行向右一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场，然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场，最后从电场边界上的Q点射出已知PQ垂直于电场方向，粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d.不计重力，求电场强度与磁感应强度大小之比以及粒子在磁场与电场中运动时间之比图17解：粒子在磁场中做匀速圆周运动(如题图)由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直，圆心O应在分界线上OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得R2l(Rd)2设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得qvBm设P为虚线与分界线的交点，POP，则粒子在磁场中的运动时间为t1式中sin 粒子进入电场后做类平抛运动，其初速度为v，方向垂直于电场，设粒子加速度大小为a，由牛顿第二定律得qEma由运动学公式有datl2vt2式中t2是粒子在电场中运动的时间，由式得v由式得arcsin()-第 - 16 - 页-