选修3-1 知识点题库

如图所示为变压器工作电路示意图，其中T为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，灯L₁、L₂相同且阻值不变。现保持变压器T 的输入电压不变，滑片P处于图中位置，开关 S断开，该状态下灯L₁正常发光，则下列说法正确的是（）

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A . 仅闭合开关S，灯L₁会变亮 B . 仅闭合开关S，r消耗的功率会变大 C . 仅将滑片P下移，r消耗的功率会变大 D . 仅将滑片P上移，电流表示数会变小

某同学从废旧音响中拆得一个电学元件，如图所示．该元件是（）

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A . 电阻 B . 干电池 C . 电容器 D . 验电器

如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L₁与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L₂和L₃相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的有( )

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A . 副线圈两端电压不变 B . 灯泡L₁亮度变亮，L₂的亮度不变 C . 副线圈中电流变大，灯泡L₁变亮，L₂变暗 D . 因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L₁及L₂的亮度变化不能判断

“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R_A和R_B的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，电势分别为φ_A和φ_B ，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为E_k0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．下列说法中不正确的是( )

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A . A球面电势比B球面电势高 B . 电子在AB间偏转电场中做匀变速运动 C . 等势面C所在处电势的大小为 $\text{[math]}$ D . 等势面C所在处电场强度的大小为 $\text{[math]}$

某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

①待测干电池②电压表，量程1.5V

③电流表，量程3mA④电流表，量程0.6A

⑤滑动变阻器 $\text{[math]}$ ⑥滑动变阻器 $\text{[math]}$

⑦开关一个，导线若干

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（1）电流表选，滑动变阻器选（填标号）；
（2）小组由实验数据作出的 $\text{[math]}$ 图象如图2所示，由图象可求得电源电动势为V，内电阻为 $\text{[math]}$ 。
（3）测得的电动势真实值，测得的内电阻真实值（填“＞”、“＜”或“＝”）；
（4）有一小灯泡在如图甲所示电路中，已知电源的电动势 $\text{[math]}$ 、内阻 $\text{[math]}$ ，定值电阻的阻值 $\text{[math]}$ ，小灯泡的 $\text{[math]}$ 图线如图乙所示，则小灯泡的实际电流A（此大题第（2）（4）问均保留到小数点后两位）。

如图是一个多用电表的简化电路图，S为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱O可以接通1，也可以接通2、3、4、5或6。下列说法正确的是（）

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A . 当开关S分别接1或2时，测量的是电流，其中S接2时量程较大 B . 当开关S分别接3或4时，测量的是电阻 C . 当开关S分别接5或6时，测量的是电压，其中S接5时量程较大 D . 当开关S分别接5和6时，测量的是电压，其中S接6时量程较大

如图所示电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω。D为直流电动机，其电枢线圈电阻R=2Ω，限流电阻R′=3Ω。当电动机正常工作时，电压表示数为0.3V。求：

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（1）通过电动机的电流是多大？
（2）电动机输入的电功率、转变为热量的功率和输出机械功率各是多少？

如图所示，在匀强电场中，有一等腰直角三角形ABC，AB边长为d。将电荷量为q的正点电荷从电场中的A点移到B点，静电力做功W（W>0），再从B点移到C点，静电力做功−W。已知场强方向与△ABC所在平面平行。下列说法正确的是（）

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A . $\text{[math]}$ B . 场强大小为 $\text{[math]}$ C . 场强方向由A指向B D . 正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能

如图，在 $\text{[math]}$ 位置放置电荷量为 $\text{[math]}$ 的正点电荷，在 $\text{[math]}$ 位置放置电荷量为 $\text{[math]}$ 的负点电荷，在距 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的某点处放置正点电荷Q，使得 $\text{[math]}$ 点的电场强度为零。则Q的位置及电荷量分别为（）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$

实验小组的同学练习多用电表的使用，首先练习用多用电表测量某一电阻的阻值。

（1）他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开关调到电阻挡的“ $\text{[math]}$ ”位置，将红黑表笔分别插入“+”“-”插孔，把两笔尖相互接触，调节（选填“S”或“T”），使用多电表的指针指向电阻挡的刻线（选填“0”或“ $\text{[math]}$ ”）。
（2）将红、黑表笔金属部分分别与电阻两端接触，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按的顺序进行操作，再完成读数测量。
A ．将K旋转到电阻挡“ $\text{[math]}$ ”的位置

B ．将K旋转到电阻挡“ $\text{[math]}$ ”的位置

C ．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D ．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零
（3）接着练习使用多用电表测量电流和电压，如图2所示，甲图是用电流挡测小灯泡电流的原理示意图，乙图是用电压挡测量小灯泡电压的原理示意图，实验中不符合操作规范的是。（选填“甲”或“乙”）
（4）若欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小，但此表仍能欧姆调零。现按正确操作方法测量一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻，从理论上分析，该电阻的测量结果（选填“偏大”“不变”或“偏小”）

如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N。不计重力。

（1）求粒子加速器M的加速电压U；
（2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向；
（3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为2m、电荷量为q的带正电粒子，离开N时粒子偏离图中虚线的距离为d，求该粒子离开N时的动能 $\text{[math]}$ 。

如图所示，同一竖直平面内的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 三条水平虚线间的距离分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在虚线 $\text{[math]}$ 上方有竖直向下的匀强电场，虚线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间有水平向里的匀强磁场，其磁感应强度大小可调。一质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子从到虚线 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点水平向右射入电场，射入的初速度大小为 $\text{[math]}$ ，并从虚线 $\text{[math]}$ 上的 $\text{[math]}$ 点离开电场， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点间的水平距离为 $\text{[math]}$ 。当磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ （未知）时，粒子恰好不能从虚线 $\text{[math]}$ 射出磁场，并从虚线 $\text{[math]}$ 上的 $\text{[math]}$ 点（图中未标出）第一次返回电场。不计粒子受到的重力，虚线 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 之间既无电场也无磁场。

（1）求匀强电场的电场强度大小 $\text{[math]}$ ；
（2）求磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点间的距离；
（3）改变匀强磁场的磁感应强度大小，使粒子第一次从磁场中返回到电场后能直接从 $\text{[math]}$ 点离开电场，求此磁感应强度大小 $\text{[math]}$ 。

如图所示的电路中，电流表为理想电表，电源的电动势为E、内阻为r，闭合开关S，当滑动变阻器R₁的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（）

A . R₃两端的电压增大 B . R₂的功率增大 C . 电流表的示数变大 D . 通过R₁的电流增大

最近，《科学》杂志报道了一种新型超材料薄膜，在不需要电源的情况下可以达到对热源物体强化冷的效果，图是这种新材料的照片．这种超材料由一层金属银及其下面的玻璃聚合物复合而成，它能够依靠被动辐射冷却来自然散热，从其覆盖的物体中吸收热量向外散去．也就是说，它能够在无需冷却水和零能量损耗的情况下，像空调系统一样冷却烈日下的建筑物．譬如，为了达到冷却屋顶的效果，可以把这种超材料轧制在屋顶表面，它会自动把太阳辐射的能量反射回到空间中，并从室内吸收热量，从而达到室内散热的效果．关于这种超材料，下列说法正确的是（）

A . 为实现冷却功能，需要为这种超材料提供电能 B . 为实现冷却功能，需要为这种超材料提供机械能 C . 这种超材料反射太阳光时可以从其覆盖的物体中吸热 D . 这种超材料反射太阳光时不能从其覆盖的物体中吸热

压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，可根据其特点制作如图甲所示的电子秤。现在电子称上轻放一个物块，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（）

A . 0~t₁时间内，物块还未与电子秤接触 B . t₁~t₂时间内，物块已经从电子秤上拿走 C . t₂~t₃时间内，物块开始从电子秤上拿走 D . 若将该电子秤放在加速上升的电梯中测量该物块，则此时电流表的示数一定比I₂大

测定压力变化的电容式传感器如图所示，A 为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器连接到如图所示的电路中，当待测压力增大时（）

A . 电容器的电容将减小 B . 电阻R中没有电流 C . 电阻R中有从α流向b的电流 D . 电阻R中有从b流向a的电流

电动汽车消耗电池能量驱动汽车前进，电池的性能常用两个物理量来衡量：一是电池容量Q，即电池能够存储的电量；另一个是电池的能量密度ρ，是指单位质量能放出电能的多少。某次实验中质量 $\text{[math]}$ 的电池以恒定电流放电时，端电压与流过电池电量的关系如下图所示。电池容量检测系统在电压为4.0V时显示剩余电量100%，电压为3.0V时显示剩余电量为0。通过计算机测得曲线与电量轴所围的面积约为7000V·mAh。

（1）该电池的能量密度 $\text{[math]}$ 是多少？
（2）在放电过程中显示剩余电量从100%到90%用了时间t，依据图像信息推测剩余电量从90%到70%约要多少时间？
（3）电动汽车的续航里程是指单次充电后可以在水平路面上匀速行驶的最大距离。某电动汽车除电池外总质量为 $\text{[math]}$ ，配上质量为 $\text{[math]}$ ，能量密度为 $\text{[math]}$ 的电池，续航里程为 $\text{[math]}$ 。已知汽车行驶过程中所受阻力与总质量成正比，驱动汽车做功的能量占电池总能量的比例确定，为提升该电动汽车的续航里程，可以采用增加电池质量和提高电池能量密度两种方式，请计算说明哪种方式更合理？

如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（）

A . 这三束离子带电可正可负 B . 这三束离子的比荷一定不相同 C . a、b两板间的匀强电场方向一定由a板指向b板 D . 若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出

如图，在水平向右的足够大的匀强电场中，一绝缘轻杆长为l，一端可绕固定转轴O在竖直面内自由转动，另一端固定一可看成质点的质量为m，电荷量为＋q的带电小球A，所受电场力大小为重力大小的 $\text{[math]}$ 倍，开始时杆与电场夹角为 $\text{[math]}$ （90^°＜θ＜180^°）。将杆从初始位置由静止释放，以O点为重力势能和电势能零点，重力加速度为 g。求：

（1）初始状态的电势能E_P；
（2）小球速度最大时杆与电场间的夹角α；
（3）球在电势能为零处的速度大小。

如图所示，一固定的绝缘圆筒的横截面半径为R，筒壁开有小孔，圆筒内有与纸面垂直的强弱能调节的匀强磁场．初速为0的带电粒子经电压U加速后沿筒的半径方向从小孔射入圆筒，当桶内不加磁场时，粒子与筒壁碰撞后又从小孔射出圆筒，在桶内运动的时间为t₁.已知粒子与筒壁碰撞是弹性的，且电荷量不变，粒子的重力不计。

（1）求粒子的比荷 $\text{[math]}$ ；
（2）若改变桶内的磁感应强度，当粒子射入圆筒：
①并与筒壁发生2次碰撞后射出圆筒，求粒子在桶内运动的时间t₂；
②并与筒壁发生4次碰撞后射出圆筒，求此时桶内的磁感应强度大小B。