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1、综合测试3(专题68)(选修31内容)(时间：60分钟满分：95分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分在每小题给出的四个选项中，第14题只有一项符合题目要求，第58题有多项符合题目要求)1如图X31所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由O点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45，则此带电小球通过P点时的动能为()图X31Amv B2mvCmv Dmv2如图X32所示是比荷相同的a、b两粒子从O点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹，则()图X32Aa的质量比b的质量大Ba带正电荷、b带负电荷
2、Ca在磁场中的运动速率比b的大Da在磁场中的运动时间比b的长3在如图X33所示的电路中，R111 ，r1 ，R2R36 ，当开关S闭合且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C的带电荷量为Q2，则()图X33AQ1Q213 BQ1Q231CQ1Q215 DQ1Q2514如图X34所示，平行板电容器两极板M、N相距为d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则()图X34A油滴带正电B油滴带电荷量为C电容器的电容为D将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运
3、动5如图X35所示，、是两个等量异种点电荷形成电场中的、位于同一平面内的三条等势线，其中为直线，与、与的电势差相等一个重力不计、带负电的粒子进入电场，运动轨迹如图中实线所示，与、分别交于a、b、c三点下列判断正确的是()图X35A粒子在c点时的加速度为零Ba点的电势比b点的电势高C粒子从a到b再到c，电势能不断增加D若粒子从a到b电场力做功大小为W1，从b到c电场力做功大小为W2，则W1W26如图X36所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是()图X36A电源1与电源2的内
4、阻之比是117B电源1与电源2的电动势之比是11C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12D在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是127回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图X37所示D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略)，它们在两盒之间被电场加速当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是()图X37A若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间会变短C若只将
5、交变电压的周期变为2T，仍可用此装置加速质子D质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为8如图X38所示，两对金属板A、B和C、D分别竖直和水平放置，A、B接在电路中，C、D板间电压为U.A板上O处发出的电子经加速后，水平射入C、D板间，电子最终都能打在光屏M上关于电子的运动，下列说法正确的是()图X38AS闭合，只向右移动滑片P，P越靠近b端，电子打在M上的位置越高BS闭合，只改变A、B板间的距离，改变前后，电子由O至M经历的时间相同CS闭合，只改变A、B板间的距离，改变前后，电子到达M前瞬间的动能相同DS闭合后再断开，只向左平移B，B越靠近A板，电子打在M上的位置越高二、实验题(本题共2小题，
6、共15分)9LED绿色照明技术已经走进我们的生活某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约为500 ，电学符号与小灯泡电学符号相同实验室提供的器材有：A电流表(量程为050 mA，内阻RA1约为3 )B电流表(量程为03 mA，内阻RA215 )C定值电阻R1697 D定值电阻R21985 E滑动变阻器R(020 )F电压表(量程012 V，内阻RV1 k)G蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)H开关S和导线若干(1)部分电路原理图如图X39所示，请选择合适的器材，电表1为_，电表2为_，定值电阻为_(填写器材前的字母编号)图X39(2)将电路
7、图补充完整(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx_(用已知量和测量量表示)，当表达式中的_(填字母)达到_，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时的电阻10在测定某金属丝的电阻率的实验中(1)甲同学进行了如下操作：利用螺旋测微器测量金属丝的直径d如图X310所示，则d_mm测量金属丝电阻Rx的电路图如图X311所示，闭合开关S，先后将电压表右侧接线端P接a、b点时，电压表和电流表的示数如下表所示图X310图X311项目U/VI/A接线端P接a1.840.15接线端P接b2.400.15该同学认真观察发现，在两次测量中，电流表的读数几乎不变，发生这种现象的原因是：_，
8、比较合理且较准确的金属丝电阻Rx测_(计算结果保留2位有效数字)，从系统误差的角度分析，Rx的测量值Rx测与其真实值Rx真相比较，有Rx测_Rx真(填“”“”或“”)(2)乙同学找来一恒压电源，按照如图X312所示的电路先后将接线端P接到a处和b处，测得的相关数据如下表所示，该同学可利用该数据算出Rx的真实值为Rx_图X312项目U/VI/A接线端P接a2.560.22接线端P接b3.000.20三、计算题(本题共2小题，共32分)11如图X313所示，在E103 V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径
9、R40 cm，一带正电荷q104 C的小滑块质量为m40 g，与水平轨道间的动摩擦因数0.2，取g10 m/s2，问：(1)要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？(2)这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？(P为半圆轨道中点)(3)小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？落地时的速度是多大？图X31312如图X314所示，位于竖直平面内的坐标系xOy，在第三象限的区域内存在磁感应强度大小为B垂直纸面向里的匀强磁场，在第四象限的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场一质量为m、电荷量为q的带电粒子从x轴上的A点沿y轴负方向垂直射入磁场，结果带电粒子从y轴
10、的C点射出磁场而进入匀强电场，经电场偏转后打到x轴上的B点，已知OAOCOBl.不计带电粒子所受重力，求：(1)带电粒子从A点射入到打到x轴上的B点所用的时间(2)第四象限的区域内匀强电场的场强大小图X314综合测试3(专题68)1C解析：根据平抛运动的特点得小球在水平方向上做匀速运动，xv0t，小球在竖直方向上做匀加速直线运动，yat2，mgqEma，由tan 45，解得t，故vy2v0，v合v0，故小球的动能Ekmv，C正确2C解析：根据粒子的运动轨迹知带电粒子都受到指向圆心的洛伦兹力，圆心在运动轨迹的下方，根据左手定则知两粒子都带负电，B错误；由半径公式r知，a粒子的半径大，则a粒子的速
11、度大，C正确；由题给条件无法确定两带电粒子的质量关系，A错误；由周期公式T知，两粒子运动的周期相同，由tT，a粒子的运动轨迹所对应的圆心角小，故运动的时间短，D错误3A解析：当开关S闭合时，电容器两端电压等于R2两端的电压，U2，Q1C；当开关S断开时，电容器两端电压等于电源电动势，UE，Q2EC，所以Q1Q213，选项A正确4C解析：带电油滴静止在两极板间，重力与电场力等大、反向，电场力竖直向上，电容器上极板与电源正极相连为正极板，两板间电场方向竖直向下，综上可知，带电油滴带负电，A项错误；由场强与电势差关系可知，mgEqq，解得q，B项错误；由题意知，电容器带电荷量Qkq，由电容的定义式知
12、，C，C项正确；电容器与电源保持连接，两板间电势差不变，N板向下移动，板间距离变大，F电q，油滴所受电场力减小，油滴向下运动，D项错误5BC解析：粒子做曲线运动，其加速度不为零，选项A错误；粒子所受电场力的方向与电场线的方向共线，而电场线与等势面处处垂直，故粒子所受电场力的方向也与等势面垂直，根据曲线运动轨迹的特点可知，粒子所受电场力指向轨迹凹的一侧，综上，粒子在c点所受电场力的方向与等势面垂直，指向左侧由于粒子带负电，故过c点的电场线与等势面垂直，指向右侧，又因为电场线指向电势低的等势面，故有abc，选项B正确；负电荷在电势高处电势能小，故粒子在c点电势能最大，在a点电势能最小，选项C正确；
13、因为等势面与、与的电势差相等，根据WqU可知，将同一粒子由等势面移至和由等势面移至，电场力做功大小相等，选项D错误6ABC解析：根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是117，选项A正确；根据电源的路端电压随输出电流变化的特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是11，选项B正确；根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12，选项C正确；根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1825，选项D错误7BD
14、解析：由r可知，质子经加速后的最大速度与回旋加速器的最大半径有关，而与交变电压U无关，故A错误；增大交变电压，质子加速的次数减少，所以质子在回旋加速器中的运行时间变短，B正确；为了使质子能在回旋加速器中加速，质子的运动周期应与交变电压的周期相同，C错误；由nqUmv以及rn可得质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为，D正确8CD解析：初速度为0的电子经电场加速后根据动能定理有eU0mv，即有v0，进入偏转电场后做类平抛运动，水平方向Lv0t，竖直方向两极板间的距离为d，电子的加速度a，偏转位移dat2，U0越大，d越小，选项A错误；只改变A、B板间的距离，电子在A、B板间加速时间变化，但离开A、B板后的速度不变，故电子的运动时间变化，选项B错误；只改变A、B板
