2019-2020年高中物理 模塊綜合檢測(cè)卷 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 模塊綜合檢測(cè)卷 新人教版選修3-1.doc
2019-2020年高中物理 模塊綜合檢測(cè)卷 新人教版選修3-1
(測(cè)試時(shí)間:50分鐘 評(píng)價(jià)分值:100分)
一、選擇題(本大題共9個(gè)小題,每小題6分,共54分)
1.A為已知電場(chǎng)中的一固定點(diǎn),在A點(diǎn)放一電量為q的電荷,所受電場(chǎng)力為F,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E,則 (D)
A.若在A點(diǎn)換上-q,A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向發(fā)生變化
B.若在A點(diǎn)換上電量為2q的電荷,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)?E
C.若在A點(diǎn)移去電荷q,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱?
D.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向與q的大小、正負(fù)、有無均無關(guān)
解析:電場(chǎng)強(qiáng)度E=是通過比值定義法得出的,其大小及方向與試探電荷無關(guān);故放入任何電荷時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向大小均不變,故A、B、C均錯(cuò)誤;故選D.
2.在圖中,水平導(dǎo)線中有電流I通過,導(dǎo)線正下方的電子初速度的方向與電流I的方向相同,則電子將(B)
A.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡是圓 B.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來越大
C.沿路徑a運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來越小 D.沿路徑b運(yùn)動(dòng),軌跡半徑越來越小
解析:由左手定則可判斷電子運(yùn)動(dòng)軌跡向下彎曲.又由r=知,B減小,r越來越大,故電子的徑跡是a.故B對(duì),A、C、D都錯(cuò).
3.如圖所示,用兩根相同的細(xì)繩水平懸掛一段均勻載流直導(dǎo)線MN,電流I方向從M到N,繩子的拉力均為F.為使F=0,可能達(dá)到要求的方法是(C)
A.加水平向右的磁場(chǎng) B.加水平向左的磁場(chǎng)
C.加垂直紙面向里的磁場(chǎng) D.加垂直紙面向外的磁場(chǎng)
解析:若F=0則F安-mg=0,故安培力方向必豎直向上,由左手定則知磁場(chǎng)方向?yàn)榇怪奔埫嫦蚶铮蔆正確.
4. 實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來表示(A)
解析:燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱,當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見光,這時(shí)溫度能達(dá)到很高,因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化.隨著電壓的升高,電流增大,燈絲的電功率將會(huì)增大,溫度升高,電阻率也將隨之增大,電阻增大,U越大I-U曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)于原點(diǎn)連線的斜率必然越小,選A.
5.電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖所示的電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),下列說法正確的是(A)
A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大 B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小
C.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小 D.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大
解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),接入電路有效電阻增大,因此,整個(gè)電路的總電阻增大,總電流減小,電源內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,即電壓表讀數(shù)增大;又總電流減小,R1兩端電壓減小,并聯(lián)部分電壓增大,通過電流表的電流增大,故選項(xiàng)A正確.
6.一帶電小球懸掛在平行板電容器內(nèi)部,閉合電鍵S,電容器充電后,懸線與豎直方向夾角為φ,如圖所示.下列方法中能使夾角φ減小的是(C)
A.保持電鍵S閉合,使兩極板靠近一些
B.保持電鍵S閉合,使滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)
C.保持電鍵S閉合,使兩極板遠(yuǎn)離一些
D.?dāng)嚅_電鍵S,使兩極板靠近一些
解析:要使懸線夾角φ減小,就要減小小球在電容器中所受到的電場(chǎng)力,即要減小電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度.保持電鍵S閉合,即電容器兩端電壓不變,使兩極板靠近些,由E=知,電場(chǎng)強(qiáng)度增大,φ增大;使兩極板遠(yuǎn)離一些,就會(huì)使電場(chǎng)強(qiáng)度減小,夾角φ減??;調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器不能影響電容器兩極板間的電壓大小,因此A、B錯(cuò)誤,C正確;若斷開電鍵S,電容器兩極板電荷量不變,使兩極板靠近一些,由C=,U=,E=知,E不變,即夾角φ不變,D錯(cuò)誤.
7.如圖所示,兩個(gè)完全相同的線圈套在一水平光滑的絕緣圓柱上,但能自由移動(dòng),若兩線圈內(nèi)通以大小不等的同向電流,則它們的運(yùn)動(dòng)情況是(C)
A.都繞圓柱轉(zhuǎn)動(dòng) B.以不等的加速度相向運(yùn)動(dòng)
C.以相等的加速度相向運(yùn)動(dòng) D.以相等的加速度背向運(yùn)動(dòng)
解析:同向環(huán)形電流間相互吸引,雖兩電流大小不等,但據(jù)牛頓第三定律知兩線圈相互作用力必大小相等,所以選C項(xiàng).
8.(多選)如圖是某一點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖,下列表述正確的是(BD)
A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì) B.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電
C.a(chǎn)點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同 D.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度
解析:A.根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直,在b點(diǎn)所在電場(chǎng)線上找到與a點(diǎn)電勢(shì)相等的,依據(jù)沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì),故A錯(cuò)誤.B.該點(diǎn)電荷帶負(fù)電,故B正確.C.由題圖可看出a點(diǎn)和b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不相同,故C錯(cuò)誤.D.電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大,a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,故D正確.
9.如圖1所示,電磁炮是由電源、金屬軌道、炮彈和電磁鐵組成的.當(dāng)電源接通后,磁場(chǎng)對(duì)流過炮彈的電流產(chǎn)生力的作用,使炮彈獲得極大的發(fā)射速度.如圖2的各俯視圖中正確表示磁場(chǎng)B方向的是(B)
解析:要使炮彈加速,安培力方向必須向右,由左手定則判知B中磁場(chǎng)方向符合要求,故B對(duì),A、C、D錯(cuò).
二、填空題(本大題共2個(gè)小題,共20分)
10.(10分)為確定某電子元件的電氣特性,做如下測(cè)量.
(1)用多用表測(cè)量該元件的電阻,選用“100”倍率的電阻擋測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇________倍率的電阻擋(填“10”或“1k”),并________再進(jìn)行測(cè)量,多用表的示數(shù)如圖(a)所示,測(cè)量結(jié)果為________Ω.
(2)將待測(cè)元件(額定電壓9 V)、蓄電池、滑動(dòng)變阻器、電流表、多用表、電鍵及若干導(dǎo)線連接成電路如圖(b)所示.添加連線,使電路能測(cè)量該元件完整的伏安特性.
本實(shí)驗(yàn)中使用多用表測(cè)電壓,多用表的選擇開關(guān)應(yīng)調(diào)到_____________________________擋(填“直流電壓10 V”或“直流電壓50 V”).
解析:(1)選用“100”倍率的電阻擋測(cè)量,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,應(yīng)選取“10”倍率的電阻擋,并需要重新歐姆調(diào)零后再測(cè)量,測(cè)量結(jié)果為R=710 Ω=70 Ω
(2)因測(cè)量元件的伏安特性曲線,所以電流應(yīng)從零調(diào),故滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法,電路如圖;因電源電動(dòng)勢(shì)為9 V,所以電壓表應(yīng)調(diào)到直流電壓10 V擋.
答案:(1)10 重新歐姆調(diào)零 70 Ω
(2)電路如圖 直流電壓10 V
11.(10分)圖(a)是測(cè)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(zhǎng)度刻度的均勻電阻絲ab的總長(zhǎng)為30.0 cm.
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(shí),單位長(zhǎng)度電阻絲為電壓u=_______________V/cm.記錄此時(shí)電流表A1的示數(shù).
③保持S1閉合,合上S2;滑動(dòng)c點(diǎn)改變ac的長(zhǎng)度L,同時(shí)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(zhǎng)度L和A2的示數(shù)I.測(cè)量6組L和I值,測(cè)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:①連線實(shí)物圖如圖;
②3 V分布在長(zhǎng)為30 cm上面故有單位長(zhǎng)度的電壓u==0.1V/cm
③設(shè)電阻絲每cm長(zhǎng)的電阻為R,當(dāng)合上S1斷開S2時(shí),設(shè)此時(shí)電阻絲電流為I′有:
I′30R=30u,當(dāng)合上S1、S2時(shí)I′LR=IRx
由上兩公式得:Rx=
作圖求出:L-I的斜率k==60,故電阻Rx=ku=600.1 Ω=6 Ω.
答案:①如下圖
②u==0.1V/cm ③ 6 Ω
點(diǎn)評(píng):本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理,寫出L-I關(guān)系式,然后結(jié)合圖線分析數(shù)據(jù),不難.
三、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,共26分)
12.(13分)如圖所示,兩平行金屬板間距為d ,電勢(shì)差為U,板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng);金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng).帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,由靜止開始從正極板出發(fā),經(jīng)電場(chǎng)加速后射出,并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).忽略重力的影響,求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小;
(2)粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度v的大小;
(3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R.
解析:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。篍=.
(2)根據(jù)動(dòng)能定理有:qU=mv2,解得:v=.
(3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲力提供向心力,有:qvB=m將上述v=
代入解得:R= .
答案:(1)E= (2)v=
(3)R=
13.(13分)最近研制出一種可以投入使用的電磁軌道炮,其原理如圖所示.炮彈(可視為長(zhǎng)方形導(dǎo)體)置于兩固定的平行導(dǎo)軌之間,并與軌道壁密接.開始時(shí)炮彈靜止在軌道的一端,通以電流后炮彈會(huì)被磁力加速,最后從位于導(dǎo)軌另一端的出口高速射出.設(shè)兩導(dǎo)軌之間的距離d=0.10 m,導(dǎo)軌長(zhǎng)L=5.0 m,炮彈質(zhì)量m=0.30 kg.導(dǎo)軌上的電流I的方向如圖中箭頭所示.可認(rèn)為,炮彈在軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),它所在處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B=2.0 T,方向垂直于紙面向里.若炮彈出口速度為v=2.0103 m/s,忽略摩擦力與重力的影響以及發(fā)射過程中電流產(chǎn)生的焦耳熱,試求:
(1)通過導(dǎo)軌的電流I;
(2)發(fā)射過程中電源的最大輸出功率P.
解析:(1)炮彈的加速度為:a=,炮彈做勻加速運(yùn)動(dòng),有:v2=2aL
代入題給數(shù)據(jù)得I=6.0105 A.
(2)電源的最大輸出功率:P=IdBv
解得:P=2.4108 W
答案:(1)6.0105 A
(2)2.4108 W