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选修3-1综合能力测试题（附详解答案）
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，时间90分钟．
第Ⅰ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，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．下列说法中正确的是哪一组 ( ) A．(a)电场线一定是从正电荷出发，终止于负电荷 (b)磁感线一定是从N极出发，终止于S极
B．(c)正电荷在电场中受到的电场力的方向即为该点电场强度的方向 (d)小磁针在磁场中N极受到的磁场力的方向即为该点磁场的方向 C．(e)电场线上某点的切线方向即是该点电场强度的方向 (f)磁感线上某点的切线方向即是该点的磁场的方向 D．(g)电场线越密的地方电场强度越强 (h)磁感线越密的地方磁场越强 答案：BCD
解析：磁感线是封闭曲线，在磁体外部是由N极指向S极，而在磁体内部则是由S极指向N极，而电场线是由正电荷出发终止于负电荷，不形成封闭曲线，所以A项错误．根据电场、磁场方向的规定可知B项正确．根据电场线、磁感线的定义可知C项正确．电场线和磁感线的相同之处就在于电场线或磁感线越密的地方场强越强，可知D项正确．
2．(2009·石北中学高二检测)带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中，它离开时偏离原方向y，偏角为φ，下列说法正确的是 ( )
A．粒子在电场中做类平抛运动 B．偏角φ与粒子的电量和质量无关
C．粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度 D．粒子的偏移距离y，可用加在两极板上的电压控制 答案：ACD 3．(2009·宁波模拟)如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号．则当振动膜片向右振动时 ( )
A．电容器电容值增大 B．电容器带电荷量减小
C．电容器两极板间的场强增大 D．电阻R上电流方向自左向右 答案：AC 解析：振动膜片向右振动时，相当于两极板间距减小，由C=知C变大，A对；又由C=，因电容式话筒始终与电源连接，U不变，故Q变大，B错；由E=知，d减小，E变大，C对；当电容器电荷量变大时，由电源正负极知，电流方向自右向左流过电阻R，D错，故选A、C.
4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知 ( )
A．三个等势面中，Q点的电势最高
B．带电质点通过P点时电势能较大 C．带电质点通过P点时的动能较大 D．带电质点通过P点时的加速度较大 答案：BD 解析：带电质点无论从P点进入还是从Q点进入，受电场力方向都是指向轨迹的凹侧．由于该质点带正电，且电场线方向和等势线处处垂直，所以等势面c电势最高，带正电荷的质点在P点的电势能较大．正电荷只受电场力作用，其动能和电势能之和为定值，所以正电荷在P点的动能较小，在Q点的动能较大．由于P点处的等势面密，所以带电质点加速度大．
5.如图所示，平行板电容器极板水平放置，板间有一质量为m的带电油滴悬浮在两板间静止不动，要使油滴向上运动，可采用的方法是 ( )
A．把电阻R1的阻值调大
B．把电阻R2的阻值调大 C．把电阻R3的阻值调大 D．把电阻R4的阻值调大 答案：BD
解析：要使油滴向上运动需增大R4两端的电压．
6.普通照明电路的一只白炽灯泡不发光了，电工师傅在检修时，拧下上盖，露出了两个接线柱(如图中a、b所示)．然后用测电笔分别去接触a接线柱和b接线柱，如果发现a、b两接线柱都能够使测电笔的氖管发光．根据这一现象，电工师傅就判断出了故障的性质及发生故障的部位．以下说法中你认为正确的是 ( )
A．短路．短路处在灯口内
B．短路．短路处必在跟灯口连接的两根电线之间
C．断路．必是跟灯口连接的两根电线中有一根断了，且断掉的那根是零线，灯泡的钨丝肯定没有断
D．断路．必是灯泡的钨丝断了，而不是连接灯口的电线断了 答案：C
解析：灯口的两个接线柱都能使测电笔的氖管发光，表明a、b两接线柱是等电势的，都跟火线等势，也就是说灯丝上流过的电流为零，所以故障性质是断路，且不是灯丝断路，而是连接灯的零线断路，故只有选项C正确．
7．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示．带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由图可知 ( )
A．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等 B．若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等
C．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等 D．若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等 答案：BC
解析：由题图知，轨迹上各点场强大小相等，粒子沿同一轨道运动，半径R相同，电场力提供向心力qE＝mv2/R.
8.如图所示，有一电量为q，重力为G的小球，从两竖直的带等量异种电荷的平行板上方高h处自由落下，两板间有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，小球通过正交电磁场时
( )
A．一定做曲线运动 B．不可能做曲线运动 C．可能做匀速直线运动 D．可能做匀加速直线运动 答案：A
解析：因为重力做正功，小球的速度逐渐增大，球受的洛伦兹力逐渐增大，所以小球不可能做直线运动．
9．如图所示电路中，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是
( )
A．电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮 B．电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮
C．电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗 D．电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗 答案：BD 解析：两灯和滑动变阻器组成的电路，其中L2在干路上，L1和变阻器并联后与L2串联，电压表测量的是L1两端电压，也即是测变阻器两端电压．
当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，变阻器连入电路中的阻值减小，变阻器R′
E
与L1并联的阻值减小，电路的总电阻减小；根据闭合电路欧姆定律I＝，外电阻R的
R＋r
减小使干路电流I增大，可知通过L2的电流增大；电源内电阻上的电压U′＝Ir增大，外电路两端的电压U＝E－Ir减小，由于电流I增大，L2的电功率增大，L2变亮；且L2两端电压U2增大，L1两端电压U1＝U－U2减小，电压表的示数减小；L1两端电压U1减小，使通过L1的电流减小；且L1的电功率减小，L1变暗．
10．如图所示，金属板M、N水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速均不计，当变阻器
的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑片向A点滑动过程中，则 ( )
A．粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变
B．粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小 C．粒子在M、N间仍做直线运动 D．粒子可能沿M板的右边缘飞出 答案：B 解析：滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型．当滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时动能减小，B选项正确．粒子带负电，由左手定则知粒子一定向下偏，所以不可能从M板的右边缘飞出．
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共4小题，每小题5分，共20分．把答案直接填在横线上)
11.(4分)如图所示，在倾角为θ的很大的光滑绝缘斜面上，有一质量为m的小球，带电荷量为+q，初速度为v0，方向与斜面底边AB平行．欲使小球在斜面上沿初速度方向做匀速直线运动，需加一个匀强电场，场强的最小值为 ，方向为 .
答案：mgsinθ/q 方向沿斜面向上
解析：如图所示，带电小球在斜面上受三个力作用而平衡，即重力mg、支持力FN和电场力Eq三力的合力为零，所以-mg与FN、Eq构成矢量三角形MNP.因mg不变，故MN的大小、方向不变．又FN的方向不变，由N向MP线上作线段NP.且NP⊥MP为最小，所以当Eq=mgsinθ时，E有最小值，可解得：E=mgsinθ/q，方向沿斜面向上．
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