【優(yōu)化方案】2020高中物理 綜合質(zhì)量評(píng)估知能優(yōu)化訓(xùn)練 教科版選修3-1

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1、 (時(shí)間：90分鐘，滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一個(gè)選項(xiàng)正確全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的描述，正確的是()A以點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同B正電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)一定比負(fù)電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)大C取走電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷之后，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?D電場(chǎng)線越密的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大解析：選D.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量，所以場(chǎng)強(qiáng)由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定，與有沒有試探電荷無關(guān)，并且場(chǎng)強(qiáng)是矢量，有方向，方向不同場(chǎng)強(qiáng)也不同，我們用電場(chǎng)線的疏密描述場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱，方向描述電場(chǎng)方向，電場(chǎng)線的方

2、向不能描述場(chǎng)強(qiáng)大小2若帶正電荷的小球只受到靜電力作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)()A一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)B一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)C不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)D不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)解析：選D.帶正電荷的小球只受靜電力的作用而運(yùn)動(dòng)，不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，若由靜止開始運(yùn)動(dòng)，它一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，但若初速度不為零，則運(yùn)動(dòng)情況由初速度方向和靜電力方向決定，可能由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，也可能由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)，因此只有D正確3. (2020年廣州高二檢測(cè))一個(gè)阻值為R的電阻兩端加上電壓U后，通過電阻橫截面的電

3、荷量q隨時(shí)間變化的圖像如圖1所示，此圖像的斜率可表示為()圖1AUBRC. D.解析：選C.此圖線的斜率表示電流，即I，又由歐姆定律有I，則選項(xiàng)C正確4(2020年高考大綱全國卷)通常一次閃電過程歷時(shí)約0.20.3 s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中在某一次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0109 V，云地間距離約為1 km；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60 s.假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()A閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1105 AB整個(gè)閃電過程的平均功率約為11014

4、 WC閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為1106 V/mD整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為6106 J解析：選AC.由I A1105 A知，A對(duì)由E V/m1106 V/m知，C對(duì)；由WqU61.0109 J6109 J知，D錯(cuò)； W31010 W，B錯(cuò)5.在如圖2所示的電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，螺線管中小磁針的N極的指向如圖所示，則當(dāng)開關(guān)S閉合后，小磁針靜止時(shí)，N極的指向?yàn)?)圖2A垂直紙面向里B垂直紙面向外C水平向右D水平向左解析：選D.S閉合后，螺線管中電流方向從右側(cè)到左側(cè)，據(jù)右手螺旋定則可以確定螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)方向水平向左，故小磁針靜止時(shí)N極指向左方，D正確6有關(guān)洛倫茲力和安培力的描述，正確的是()

5、A通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用B安培力是大量運(yùn)動(dòng)電荷所受洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)C帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的洛倫茲力做正功D通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向與磁場(chǎng)方向平行解析：選B.導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行時(shí)不受安培力，A錯(cuò)洛倫茲力始終與速度方向垂直，始終不做功，C錯(cuò)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的安培力方向始終與磁場(chǎng)垂直，D錯(cuò)7.在如圖3所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，閉合開關(guān)S，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，電容器C所帶電荷量為Q，R1兩端電壓為U1；將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從圖示位置向a端移動(dòng)一些，待電流達(dá)到穩(wěn)定后，則與P移動(dòng)前相比()圖3AU變小 BI變小CQ減

6、小 DU1減小解析：選BCD.P向a端移動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器接入電路阻值增大，總電阻增大，故總電流減小，電壓表示數(shù)應(yīng)增大，故A錯(cuò)，B對(duì)；變阻器兩端電壓增大，故電容器兩端電壓增大，由QCU知Q增大，C正確；而R1兩端電壓U1IR1，U1減小，D對(duì)8.如圖4所示，一個(gè)電子以100 eV的初動(dòng)能從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在B點(diǎn)離開電場(chǎng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)線成150角，則A與B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()圖4A300 VB300 VC100 VD100/3 V解析：選B.電子做類平拋運(yùn)動(dòng)，在B點(diǎn)，由速度分解可知vB2vA，所以EkB4EkA400 eV，由動(dòng)能定理得UAB(e)EkBEkA，所以UAB30

7、0 V，B對(duì)9.如圖5所示電路，其中L為“4 V8 W”的用電器，電源電動(dòng)勢(shì)E6 V，內(nèi)阻r1 ，R為滑動(dòng)變阻器，則()圖5A要使用電器正常工作，電源額定功率不得少于12 WB要使變阻器安全工作，其額定電流不得少于2 AC變阻器滑片在左端時(shí)，L恰好正常工作D變阻器滑片在右端時(shí)，L恰好正常工作解析：選ABC.由公式PUI，I2 A時(shí)用電器正常工作，此時(shí)電源功率PEI12 W，故A、B正確由U內(nèi)Ir2 V故只有滑動(dòng)變阻器電阻為零時(shí)用電器L才正常工作，故C正確10.如圖6所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中現(xiàn)給滑環(huán)施以一個(gè)水平向右的瞬時(shí)力，使其

8、由靜止開始運(yùn)動(dòng)，則滑環(huán)在絕緣桿上的運(yùn)動(dòng)情況可能是()圖6A始終做勻速運(yùn)動(dòng)B始終做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止于桿上C先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D先做減速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)解析：選ABD.由左手定則可判斷滑環(huán)受到向上的洛倫茲力如果開始時(shí)qvBmg，滑環(huán)不受摩擦力將做勻速運(yùn)動(dòng)；如果開始時(shí)qvBmg時(shí)，滑環(huán)受到摩擦力作用，隨著速度v的減小，洛倫茲力也減小，當(dāng)減小到qvBmg時(shí)，滑環(huán)以后做勻速運(yùn)動(dòng)；如果開始時(shí)qvBmg，滑環(huán)由于受到摩擦力作用，做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減到0時(shí)，靜止于絕緣桿上二、填空題(本題共2小題，共16分把答案填在題中的橫線上)11(6分)如圖7所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一個(gè)正方形的四

9、個(gè)頂點(diǎn)已知A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別為A15 V，B3 V，C3 V，則由此可得D點(diǎn)電勢(shì)D_.圖7解析：如圖所示，連接AC，則UAC18 V，將AC三等分，AEEFFC，則E、F點(diǎn)的電勢(shì)分別為E9 V、F3 V，F(xiàn)點(diǎn)與B點(diǎn)等勢(shì)，作出等勢(shì)線如圖中所示則D點(diǎn)電勢(shì)D9 V.答案：9 V12(10分)(2020年廣東東莞高二檢測(cè))在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l.用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻Rx.(1)請(qǐng)寫出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式：_(用上述測(cè)量量的字母表示)(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑時(shí)，刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖8所示

10、，則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為l_cm，金屬絲直徑的測(cè)量值為d_mm.圖8(3)如圖9，要用伏安法測(cè)量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約幾千歐，電流表內(nèi)阻約1 ，若用圖甲電路，Rx的測(cè)量值比真實(shí)值_(填“偏大”或“偏小”)，若Rx的阻值約為10 ，應(yīng)采用_(填“甲”或“乙”)圖的電路，誤差會(huì)較小圖9解析：(1)由Rx與Sd2得.(2)由刻度尺讀得，l36.50 cm(36.4836.52都正確)，螺旋測(cè)微器讀得d0.797 mm(0.7960.799都正確)(3)題圖甲電路中電流表的讀數(shù)是流過Rx與電壓表的電流之和，即測(cè)得的電流值偏大，由歐姆定律R知，測(cè)得的電阻偏小，由于Rx10 ，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故應(yīng)

11、用電流表外接法，因此用甲圖答案：(1)(2)36.50(36.4836.52)0.797(0.7960.799)(3)偏小甲三、計(jì)算題(本題共4小題，共44分解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13(10分)如圖10所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小物體，可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直的固定墻，軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向沿Ox軸正方向小物體以初速度v0從x0處沿Ox軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中受到大小不變的摩擦力F作用，且FqE.設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電荷量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前

12、所通過的總路程x.圖10解析：由題意知，帶電體小物體停止運(yùn)動(dòng)時(shí)它的電勢(shì)能減少了qEx0，動(dòng)能減少了mv，由于碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，因而小物體克服摩擦力所做的功等于所減少的動(dòng)能和電勢(shì)能之和所以FxqEx0mv，所以x.答案：14(10分)如圖11所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E24 V，內(nèi)阻不計(jì)，電容C12 F，R110 ，R360 ，R420 ，R540 ，電流表G的示數(shù)為零，此時(shí)電容器所帶電荷量Q7.2105 C求電阻R2的阻值圖11解析：電容器兩端電壓UC6 V，所以U48 V，若U16 V8 V14 V，則，所以R27.14 .若U18 V6 V2 V，則，所以R2110 .答案：110 或7.

13、14 15(10分)如圖12所示，套在很長(zhǎng)的絕緣直棒上的小球，其質(zhì)量為m、帶電荷量為q，小球可在棒上滑動(dòng)，將此棒豎直放在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度是E，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B，小球與棒的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求小球由靜止沿棒下落具有最大加速度時(shí)的速度和所能達(dá)到的最大速度圖12解析：小球向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力水平向右，電場(chǎng)力向左，當(dāng)此二力平衡時(shí)，小球的加速度最大，設(shè)此時(shí)速度為v，則qvBqE，故v.小球達(dá)到最大速度vm時(shí)，mgN.其中NqvmBqE所以mg(qvmBqE)vm.答案：16(14分)如圖13所示，AB間存在方向與豎直方向成45角斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，BC間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2，AB間

14、距為0.2 m，BC間距為0.1 m，C為熒光屏質(zhì)量m1.0103 kg，電荷量q1.0102 C的帶電粒子由a點(diǎn)靜止釋放，恰好沿水平方向經(jīng)過b點(diǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)若在BC間再加方向垂直紙面向外、大小B1.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子經(jīng)b點(diǎn)偏轉(zhuǎn)到達(dá)熒光屏的O點(diǎn)(未畫出)取g10 m/s2，求：圖13(1)E1的大小(2)加上磁場(chǎng)后，粒子由b點(diǎn)到O點(diǎn)電勢(shì)能的變化量解析： (1)粒子在AB間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受力如圖所示，qE1cos45mgE1 V/m1.4 V/m.(2)由動(dòng)能定理得：qE1sin45dABmvvb 2 m/s加磁場(chǎng)前粒子在BC間作勻速直線運(yùn)動(dòng)則有qE2mg加磁場(chǎng)后粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖由洛倫茲力提供向心力得qvbB，R0.2 m設(shè)偏轉(zhuǎn)距離為y，由幾何關(guān)系得：R2d(Ry)2解得y2.7102 mWqE2ymgy2.7104 J即電勢(shì)能變化了2.7104 J.答案：(1)1.4 V/m(2)2.7104 J