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1、选修31综合测试题本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)1(2014重庆理综)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则()AWaWb，EaEbBWaWb，EaEbCWaWb，EaEbDWaWb，EaEb，综
2、上所述，选项A正确。解题中要充分利用电场线和等势线这个工具进行分析。2(2014山东理综)如图，半径为R的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零；壳外空间的电场，与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)才球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象，可能正确的是()答案：A解析：根据力与运动的关系，库仑定律解决问题。当试探电荷在球壳内部运动时，不受静电力作用，做匀速直线运动，故动能Ek不变。当试探电荷在球壳外部运动时，根据库仑定律，试探电荷受到的库仑斥力越来越小，故试探电荷做加速度减小的
3、加速运动，试探电荷的动能越来越大，但增大得越来越慢。选项A正确，选项B、C、D错误。3.如图所示，在方向水平向左的匀强电场中有一倾角为60、高为H的固定绝缘斜面体，现将一质量为m、带正电且电荷量为q的小物块(可视为质点)从斜面体顶端由静止释放。已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力。下列关于小物块运动情况的判断正确的是()A小物块将沿斜面下滑B小物块将做曲线运动C小物块到达地面时的速度大小为2D若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将增大答案：C解析：对小物块受力分析，如图所示，由图中几何关系可知，小物块受到竖直向下的重力和水平向左的电场力，由平行四边
4、形定则可知，小物块从静止开始沿图中虚线做匀加速直线运动，选项A、B错误；从静止释放至到达地面的过程中，由动能定理可得mgHqEHmv20，即mgHmgHmv20，可得v2，选项C正确；该运动可以分解成水平方向上向左的匀加速直线运动和竖直向下的自由落体运动，由Hgt2可知，若其他条件不变，只增加电场强度，小物块到达地面前运动的时间不变，选项D错误。4如图所示的电路中，闭合电键后各元件处于正常工作状态，当某灯泡突然出现故障时，电流表读数变小，电压表读数变大。下列关于故障原因或故障后其他物理量的变化情况的说法中正确的是()AL1灯丝突然短路BL2灯丝突然烧断C电源的输出功率一定变小D电容器C上电荷量
5、减小答案：B解析：当L1灯丝突然短路时，电路的外电阻减小，根据I得，电流表读数增大，A错；当L2灯丝突然烧断时，电路的外电阻增大，电流表读数变小，由UEIr得电压表读数增大，B对；电源的输出功率大小由电路的外电阻与内电阻的关系决定，所以C错；当L2灯丝突然烧断时，电容器两端的电压增大，所以电容器会充电，D错。5(2015济宁模拟)如图所示，两根相距L2m的平行金属导轨ab、cd水平放置在竖直向下的匀强磁场中，质量为m3.6kg的金属棒MN垂直导轨放置，且与导轨接触良好。当金属棒中通以I15A的电流时，金属棒可沿导轨做匀速运动；当金属棒中电流增大到I28A时，金属棒能获得a2m/s2的加速度，已
6、知金属棒受到的安培力方向水平。则该匀强磁场的磁感应强度的大小为()A1.8TB1.5TC1.2TD条件不足，无法计算答案：C解析：由平衡条件可得BI1LF阻，当金属棒中的电流为I28A时，金属棒做加速运动，加速度为a，根据牛顿第二定律得，BI2LF阻ma，解得BT1.2T，C正确。6.如图所示，长方形abcd 长ad0.6 m，宽ab0.3 m，O、e分别是ad、bc的中点，以ad为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场(边界上无磁场)，磁感应强度B0.25 T。一群不计重力、质量m3107 kg、电荷量q2103C的带电粒子以速度v5102 m/s沿垂直ad方向且垂直于磁场射入磁场区域()A从
7、Od边射入的粒子，出射点全部分布在Oa边B从aO边射入的粒子，出射点全部分布在ab边C从Od边射入的粒子，出射点分布在Oa边和ab边D从aO边射入的粒子，出射点分布在ab边和be边答案：D解析：由左手定则判断，粒子刚射入时所受洛伦兹力方向向上。qvBm，R0.3 m。由数学知识知只有D项正确。7(2014海南高考)如图甲，直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点。将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v t图线如图乙所示。设a、b两点的电势分别为a、b，场强大小分别为Ea、Eb，粒子在a、b两点的电势能分别为Wa、Wb，不计重力，则有()AabBEaEbCEa
8、Wb答案：BD解析：由题意可知，粒子只受电场力时，其动能和电势能之和保持不变，而由v t图象可知粒子从a运动到b的过程中速度逐渐增大，动能增大，所以其电势能逐渐减小，又由于粒子带负电，所以电势是逐渐升高的，A错，D对；由于v t图象的斜率是逐渐减小的，加速度逐渐减小，因此电场力逐渐减小，所以电场强度也逐渐减小，B对，C错。故选B、D。8.(2015山东泰安)如图所示甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场(a，b位于两点电荷连线上，且a位于连线的中点)，丁是等量正点电荷形成的电场(a，b位于两点电荷连线的中垂线上，且a位于连线的中点)。有一个正检验电荷仅在电场力
9、作用下分别从电场中的a点由静止释放，动能Ek随位移x变化的关系图象如图中的图线所示，其中图线是直线。下列说法正确的是()A甲对应的图线是B乙对应的图线是C丙对应的图线是D丁对应的图线是答案：AC解析：甲图中电场为匀强电场，电场力做功WqEx，因E、q均保持不变，故电场力做功与x成正比，故对应的图线是，A项正确；乙图中从a到b时电场强度减小，故电场力做功越来越慢，即动能的增大应是减慢的，故图象应为，B项错误；丙图中为两异种电荷，a为中间，故从a到b时，电场强度增大，故电场力做功也将加快，故动能的增加增快，故应为，C项正确；丁图中a处场强最小，而不能明确b的位置，故从a到b时场强可能一直增大，也可
10、能先增大再减小，若场强一直增大，则做功越来越快，图象应为，所以D项错误。9如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象。当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是()A带电粒子将始终向同一个方向运动B2s末带电粒子回到原出发点C3s末带电粒子的速度为零D03s内，电场力做的总功为零答案：CD解析：设第1s内粒子的加速度为a1，第2s内的加速度为a2，由a可知，a22a1，可见，粒子第1s内向负方向运动，1.5s末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至3s末回到原出发点，粒子的速度为0，由动能定理可知，此过程中电场力做功为零，综上所述，可知
11、C、D正确。10(2016山西省吕梁模拟)如图所示，在第象限内有水平向右的匀强电场，在第、象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等。有一个带正电的带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45角进入磁场，又恰好垂直进入第象限的磁场。已知OP之间的距离为d，则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为()A.B(25)C.(2)D(2)答案：D解析：设Q点的纵坐标为b，到达Q点的水平分速度为vx，则由类平抛运动的规律可知hv0tdvxttan45得h2d，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，设粒子在磁场中运动的半径为R，周期
12、为T。则由几何关系可知：R2d带电粒子进入磁场时的速度大小为vv0则粒子在磁场中运动的周期为T设粒子在电场中运动时间为t1，t1设粒子在磁场中的运动时间为t2，t2TT则总时间为tt1t2，故选D。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，共18分。把答案直接填在横线上)11(6分)(2015课标)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程3V，内阻约为3000)，电阻箱R0(最大阻值为99999.9)，滑动变阻器R1(最大阻值100，额定电流2A)，电源E(电动势6V，内阻不计)，开关2个，导
13、线若干。(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_。(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(填“”、“”或“断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路的总电阻增大，分得的电压也增大，此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故RVRV。解析：(1)由于R1的总阻值远小于测量电路总电阻，故控制电路采用分压式接法，电路图见答案。(2)(3)见答案。12(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，待测小灯泡上标有“3V,1.5W”的字样。测量小灯泡两端的电压和小灯泡的电流时，备有如下器材：A直流电源3V(内阻可不计)B直流电流表03A(电阻约0.1)C直流电流表0600mA(内阻约0.5)D直流电压表03V(内阻约3k)E直流电压表015V(内阻约200k)F滑动变阻器10、1AG滑动变阻器1k、300mA(1)除开关、导线外，为了完成该实验，需要从上述器材中选用的器材有_。(用序号字母表示)(2)利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线
