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2019-2020年高中物理模塊綜合檢測二粵教版
一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題,每題3分,共30分.每小題中只有一個選項(xiàng)是正確的,選對得3分,錯選不選或多選均不得分.)
1.學(xué)習(xí)物理除了知識的學(xué)習(xí)外,還要了解物理學(xué)家對物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法.關(guān)于以上兩點(diǎn)下列敘述正確的是( )
A.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),揭示了電與磁的聯(lián)系
B.庫侖提出了用電場線描述電場的方法
C.用點(diǎn)電荷來代替實(shí)際帶電體是采用了理想模型的方法
D.在驗(yàn)證力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中使用了控制變量的方法
答案:C
2.如圖所示,空間有一電場,電場中有兩個點(diǎn)a和b.下列表述正確的是( )
A.該電場是勻強(qiáng)電場
B.a(chǎn)點(diǎn)的電場強(qiáng)度比b點(diǎn)的大
C.b點(diǎn)的電場強(qiáng)度比a點(diǎn)的大
D.正電荷在a、b兩點(diǎn)受力方向相同
解析:電場線的疏密代表場強(qiáng)的大小,電場線越密代表電場越強(qiáng),由圖可知b點(diǎn)的場強(qiáng)小于a點(diǎn)的場強(qiáng).故B正確,A、C錯誤.由于電場線切線的方向就是該點(diǎn)的電場的方向,由圖可知ab兩點(diǎn)的切線方向不同,故ab兩點(diǎn)的場強(qiáng)不同,而場強(qiáng)的方向就是正電荷所受電場力的方向,所以正電荷在ab兩點(diǎn)所受電場力方向不同,故D錯誤.
答案:B
3.在同一平面內(nèi)有四根彼此絕緣的通電直導(dǎo)線,如圖所示,四導(dǎo)線中電流I1=I3>I2>I4,要使O點(diǎn)磁場增強(qiáng),則應(yīng)該( )
A.切斷I1 B.切斷I2
C.切斷I3 D.切斷I4
解析:從題圖中可得I1、I2、I3在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都為垂直紙面向里,而I4在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?,故要使O點(diǎn)磁場增強(qiáng),應(yīng)該切斷I4,D正確.
答案:D
4.空間中存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,一帶正電粒子(不計(jì)重力)垂直于磁場方向以初速度v射入磁場后,運(yùn)動軌跡將( )
A.向上偏轉(zhuǎn) B.向下偏轉(zhuǎn)
C.向紙面內(nèi)偏轉(zhuǎn) D.向紙面外偏轉(zhuǎn)
解析:帶電粒子垂直進(jìn)入磁場,根據(jù)左手定則判斷可知,洛倫茲力方向向紙外,則其軌跡向紙外偏轉(zhuǎn).故D正確,A、B、C錯誤.
答案:D
5.A、B兩個點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(方向未標(biāo)出)如圖所示.圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場線的分布關(guān)于MN左右對稱.則下列說法中正確的是( )
A.這兩個點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷
B.這兩個點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷
C.把某正電荷q從C點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力做正功
D.C點(diǎn)的電場強(qiáng)度可能比D點(diǎn)的電場強(qiáng)度小
解析:根據(jù)電場線的特點(diǎn),從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止可以判斷,A、B是兩個等量異種電荷.故A正確,B錯誤;根據(jù)平行四邊形定則,對中垂線上的場強(qiáng)進(jìn)行合成,知中垂線上每點(diǎn)的電場方向都水平向右,中垂線和電場線垂直,所以中垂線為等勢線,所以C點(diǎn)的電勢等于D點(diǎn)的電勢,把某正電荷q從C點(diǎn)移到D點(diǎn)電場力不做功.故C錯誤;在兩等量異號電荷連線的中垂線上,中間點(diǎn)電場強(qiáng)度最大,也可以從電場線的疏密判斷,所以C點(diǎn)的電場強(qiáng)度比D點(diǎn)的電場強(qiáng)度大,故D錯誤.
答案:A
6.如圖所示,同一平面內(nèi)有兩根平行的無限長直導(dǎo)線1和2,通有大小相等、方向相反的電流,a、b兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面,a點(diǎn)在兩導(dǎo)線的中間且與兩導(dǎo)線的距離均為r,b點(diǎn)在導(dǎo)線2右側(cè),與導(dǎo)線2的距離也為r.現(xiàn)測得a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,已知距一無限長直導(dǎo)線d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=,其中k為常量,I為無限長直導(dǎo)線的電流大小,下列說法正確的是( )
A.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
B.若去掉導(dǎo)線2,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
C.若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0
D.若去掉導(dǎo)線2,再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍,a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小仍為B0
解析:根據(jù)B=,可知a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=+=,則=B0,根據(jù)右手螺旋定則,此時b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bb=-==B0,方向向外,故A錯誤;若去掉導(dǎo)線2,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bb==B0,B錯誤;若將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍,b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bb=-==B0,方向向外,C錯誤;若去掉導(dǎo)線2,再將導(dǎo)線1中電流大小變?yōu)樵瓉淼?倍,a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bb==B0,故D正確.
答案:D
7.如圖所示,分別在M、N兩點(diǎn)固定放置兩個點(diǎn)電荷+Q和-q(Q>q),以MN連線的中點(diǎn)O為圓心的圓周上有A、B、C、D四點(diǎn).下列說法中正確的是( )
A.A點(diǎn)場強(qiáng)小于B點(diǎn)場強(qiáng)
B.C點(diǎn)場強(qiáng)與D點(diǎn)場強(qiáng)相同
C.A點(diǎn)電勢小于B點(diǎn)電勢
D.將正檢驗(yàn)電荷從C點(diǎn)移到O點(diǎn),電場力做負(fù)功
解析:設(shè)A點(diǎn)到Q的距離為d,到-q的距離為L,故A點(diǎn)的場強(qiáng)EA=+,同理可得B點(diǎn)的場強(qiáng)EB=+,故EA-EB=-,由于d
0)、質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑ab的方向射入磁場區(qū)域,射入點(diǎn)與ab的距離為,已知粒子射出磁場與射入磁場時運(yùn)動方向間的夾角為60,則粒子的速率為(不計(jì)重力)( )
A. B.
C. D.
解析:畫出粒子運(yùn)動軌跡,由圖中幾何關(guān)系可知,粒子運(yùn)動的軌跡半徑等于R,由qvB=可得:v=,選項(xiàng)B正確.
答案:B
9.在如圖所示的電路中,AB為粗細(xì)均勻、長為L的電阻絲,以A、B上各點(diǎn)相對A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo),各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo),則U隨x變化的圖線應(yīng)為如圖中的( )
解析:根據(jù)電阻定律,橫坐標(biāo)為x的點(diǎn)與A點(diǎn)之間的電阻R=ρ,這兩點(diǎn)間的電壓U=IR=Iρ(I為電路中的電流,它是一個定值),故U跟x成正比例關(guān)系,故選A.
答案:A
10.如圖所示,電阻R1=20 Ω,電動機(jī)繞線電阻R2=10 Ω. 當(dāng)電鍵S斷開時,電流表的示數(shù)是I′=0.5 A,當(dāng)電鍵S合上后,電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來,電路兩端的電壓不變,此時電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)滿足( )
A.I=1.5 A B.I>1.5 A
C.P=15 W D.P<15 W
解析:S斷開時,電路兩端的電壓U=I′R1=10 V.S合上后,流過電動機(jī)的電流I″<=1 A,則電流表的示數(shù)I=I′+I(xiàn)″<1.5 A,電路消耗的電功率P=IU<15 W,選項(xiàng)D正確.
答案:D
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每題6分,共24分.每小題有多個選項(xiàng)是正確的,全選對得6分,少選得3分,選錯、多選或不選得0分.)
11.如圖所示,在兩條豎直邊界線所圍的勻強(qiáng)電場中,一個不計(jì)重力的帶電粒子從左邊界的P點(diǎn)以某一水平速度射入電場,從右邊界的Q點(diǎn)射出,下列判斷正確的有( )
A.粒子帶正電
B.粒子做勻速圓周運(yùn)動
C.粒子電勢能減小
D.僅增大電場強(qiáng)度粒子通過電場的時間不變
解析:帶電粒子垂直進(jìn)入電場后,僅在電場力作用下向場強(qiáng)方向偏轉(zhuǎn),粒子帶正電;由于電場力大小及方向均恒定,粒子做類平拋運(yùn)動;運(yùn)動中電場力做正功,粒子電勢能減??;粒子通過電場區(qū)域的時間僅由電場區(qū)域?qū)挾燃傲W映跛俣葲Q定,僅增大場強(qiáng),不會改變粒子通過電場區(qū)域的時間.選項(xiàng)B錯誤,A、C、D正確.
答案:ACD
12.如圖所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知,下列結(jié)論正確的是( )
A.導(dǎo)體的電阻是25 Ω
B.導(dǎo)體的電阻是0.04 Ω
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是0.04 V時,通過導(dǎo)體的電流是1 A
D.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1 A時,導(dǎo)體兩端的電壓是2.5 V
解析:根據(jù)圖象,由歐姆定律可得,導(dǎo)體電阻R== Ω=25 Ω,故A正確,B錯誤;當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓是0.04 V時,通過導(dǎo)體的電流I== A=0.001 6 A,故C錯誤;當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1 A時,導(dǎo)體兩端的電壓U=IR=0.1 A25 Ω=2.5 V,故D正確.
答案:AD
13.如圖所示,為某一點(diǎn)電荷形成的一簇電場線,a、b、c三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度從O點(diǎn)射入電場的運(yùn)動軌跡,其中b虛線為一圓弧,AB的長度等于BC的長度,且三個粒子的電荷量大小相等,不計(jì)粒子重力,則以下說法正確的是( )
A.a(chǎn)一定是正粒子的運(yùn)動軌跡,b和c一定是負(fù)粒子的運(yùn)動軌跡
B.由于AB的長度等于BC的長度,故UAB=UBC
C.a(chǎn)虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越小,c虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越大,b虛線對應(yīng)的粒子的加速度大小不變
D.b虛線對應(yīng)的粒子的質(zhì)量大于c虛線對應(yīng)的粒子的質(zhì)量
解析:題圖為某一點(diǎn)電荷所形成的一簇電場線,由于沒有說明是正電荷的電場還是負(fù)電荷的電場,所以無法判斷出電場線的方向,不能判斷出abc三種粒子的電性,故A錯誤;根據(jù)公式U=Ed,由于AB間的平均場強(qiáng)小于BC間的平均場強(qiáng),故UAB<UBC,故B錯誤;由于電場線的疏密表示電場強(qiáng)度的大小,粒子只受電場力,故a虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越小,c虛線對應(yīng)的粒子的加速度越來越大,b虛線對應(yīng)的粒子的加速度大小不變,故C正確;a、b、c三條虛線為三個帶電粒子以相同的速度從O點(diǎn)射入電場的運(yùn)動軌跡;且三個粒子的電荷量大小相等;故靜電力相等;由于b粒子做圓周運(yùn)動,說明向心力等于靜電力;C粒子做向心運(yùn)動,故靜電力大于需要的向心力,根據(jù)F=m,C粒子的質(zhì)量較小,故D正確.
答案:CD
14.絕緣光滑斜面與水平面成α角,質(zhì)量為m、帶電荷量為-q(q>0)的小球從斜面上的h高度處釋放,初速度為v0(v0>0),方向與斜面底邊MN平行,如圖所示,整個裝置處在勻強(qiáng)磁場B中,磁場方向平行斜面向上.如果斜面足夠大,且小球能夠沿斜面到達(dá)底邊MN,則下列判斷正確的是( )
A.勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為0≤B≤
B.勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的取值范圍為0≤B≤
C.小球在斜面做變加速曲線運(yùn)動
D.小球達(dá)到底邊MN的時間t=
解析:小球受洛倫茲力提供向心力垂直斜面向上,小球不離開斜面的條件是qv0B≤mgcos α,則B≤,A錯誤、B正確;小球的加速度a=gsin α不變,所以小球做勻變速曲線運(yùn)動,C錯誤;沿斜面做初速度為零,加速度為a=gsin α的勻變速運(yùn)動,所以=at2,解得t= ,D正確.
答案:BD
三、非選擇題(共4小題,共46分)
15.(10分)用多用電表的歐姆擋測某一電阻的阻值時,分別用1、10、100三個電阻擋測了三次,指針?biāo)傅奈恢萌鐖D所示.
其中①是用________擋,②是用________擋,③是用________擋.為提高測量的精確度,應(yīng)該用________擋,被測電阻阻值約為________.
解析:乘的倍率越大,示數(shù)越小,故①是“1”擋,②是“10”擋,③是“100”擋.為了提高測量的準(zhǔn)確度,指針應(yīng)在表盤的中間附近,故選“10”擋測量.被測電阻阻值約為3010 Ω=300 Ω.
答案:1 10 100 10 300 Ω
16.(12分)下圖a是測量電阻Rx的原理圖,學(xué)生電源輸出電壓可調(diào),電流表量程選0.6 A(內(nèi)阻不計(jì)),標(biāo)有長度刻度的均勻電阻絲ab的總長為30.0 cm.
圖a
圖b
圖c
①根據(jù)原理圖連接圖b的實(shí)物圖.
②斷開S2,合上S1;調(diào)節(jié)電源輸出電壓為3.0 V時,單位長度電阻絲的電壓u=________V/cm.記錄此時電流表A1的示數(shù).
③保持S1閉合,合上S2;滑動c點(diǎn)改變ac的長度L,同時調(diào)節(jié)電源輸出電壓,使電流表A1的示數(shù)與步驟②記錄的值相同,記錄長度L和A2的示數(shù)I.測量6組L和I值,測量數(shù)據(jù)已在圖c中標(biāo)出.寫出Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx=____________;根據(jù)圖c用作圖法算出Rx=________Ω.
解析:②3 V電壓分布在長為30 cm的電阻絲上,故有單位長度的電壓u= V/cm=0.1 V/cm.
③設(shè)電阻絲每1 cm長的電阻為R,當(dāng)合上S1 斷開S2時,設(shè)此時電阻絲電流為I′,有:I′30R=30u, 當(dāng)合上S1 、S2時,I′LR=IRx,由上兩式得:Rx與L、I、u的關(guān)系式Rx=.在圖c中過盡可能多的點(diǎn)作直線如圖所示,對照圖可得L=I,由L-I圖線的斜率k=60.016 cm/A=,可得Rx=ku=60.0160.1 Ω≈6.0 Ω.
答案:①見下圖 ②0.1?、邸?.0
17.(12分)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的帶電粒子,從A點(diǎn)射入寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,MN、PQ為該磁場的邊界線,磁感線垂直于紙面向里,磁場區(qū)域足夠長,如圖所示.帶電粒子射入時的初速度與PQ成45角,且粒子恰好沒有從MN射出(不計(jì)粒子所受重力).求:
(1)該帶電粒子的初速度v0;
(2)該帶電粒子從PQ邊界射出的射出點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x.
解析:(1)設(shè)軌道半徑為R,如圖所示
則R=,得R=(2+)d.
又R=,解得v0=.
(2)x=R=2(+1)d.
答案:見解析
18.(12分)水平放置的兩塊平行金屬板板長l=5.0 cm,兩板間距d=1.0 cm,兩板間電壓為90 V,且上板為正極板,一個電子沿水平方向以速度v0=2.0107 m/s,從兩板中間射入,如圖所示,不計(jì)電子的重力,電子的質(zhì)量為m=9.010-31 kg,電荷量為e=-1.610-19 C.求:
(1)電子偏離金屬板的側(cè)位移是多少?
(2)電子飛出電場時的速度大小是多少(保留兩位有效數(shù)字)?
(3)電子離開電場后,打在屏上的P點(diǎn),若s=10 cm,求OP之長.
解析:(1)電子在電場中的加速度a=,
側(cè)位移即豎直方向位移y0=at2=,
運(yùn)動時間t=,
代入數(shù)據(jù),解得y0=510-3 m.
(2)電子飛出電場時,水平分速度vx=v0,
豎直分速度vy=at==4106 m/s,
飛出電場時的速度為v=,
代入數(shù)據(jù),得v=2.0107 m/s,
設(shè)v與v0的夾角為θ,則tan θ==0.2,
所以θ=arctan 0.2.
(3)電子飛出電場后做勻速直線運(yùn)動,
OP=y(tǒng)0+MP=y(tǒng)0+stan θ,
代入數(shù)據(jù),解得OP=2.510-2 m.
答案:(1)510-3 m (2)2.0107 m/s (3)2.510-2 m
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