2020-2021學(xué)年高二物理粵教版選修3-1模塊綜合測評 Word版含解析

1、模塊綜合測評(時間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10個小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個選項中，第16題只有一項符合題目要求，第710題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1工廠在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時為了實時監(jiān)控其厚度，通常要在生產(chǎn)流水線上設(shè)置如圖所示傳感器其中a、b為平行板電容器的上、下兩個極板，上下位置均固定，且分別接在恒壓直流電源的兩極上當(dāng)流水線上通過的產(chǎn)品厚度增大時，下列說法正確的是 ()aa、b平行板電容器的電容減小ba、b兩板間的電場強(qiáng)度增大ca、b兩板上的電荷量變小d有電流從b向a流過靈敏電流計d根據(jù)c可知當(dāng)

2、產(chǎn)品厚度增大導(dǎo)致增大時，電容器的電容c增大，再根據(jù)qcu可知極板帶電量q增加，有充電電流從b向a流過，故a、c錯誤，d正確；因兩板之間的電勢差不變，板間距不變，所以兩板間電場強(qiáng)度e不變，故b錯誤2.a、b是某電場中一條電場線上的兩點，一正電荷僅在靜電力作用下，沿電場線從a點運動到b點，其速度時間圖象如圖所示，則()aeaebbeaebcab daba根據(jù)v­t圖象可知，此正電荷速度減小且加速度越來越小，說明正電荷逆著電場線運動，由電勢低的點移向電勢高的點，且靜電力越來越小，即電場變?nèi)?，故選項a正確，b、c、d錯誤3.兩根粗細(xì)相同、材質(zhì)不同的金屬棒a、b接在一起后接入電路，已知兩棒長度

3、之比lalb21，電阻率ab12，如圖所示，則下列說法正確的是()aa棒兩端電壓小于b棒兩端電壓b通過兩棒的電流強(qiáng)度不相等c兩棒電阻相等d電流流過兩棒產(chǎn)生的熱功率不相等c兩棒長度之比如lalb21，電阻率ab12，由r可知，rarb11，由uir可知電壓相等，故a錯誤，c正確兩金屬棒串聯(lián)，因此兩棒中的電流強(qiáng)度相同，故b錯誤；根據(jù)qi2rt，知兩棒產(chǎn)生的熱功率相等，故d錯誤4水平桌面上有一根絕緣的長直導(dǎo)線a，垂直紙面放置，在桌面正上方等高且與直導(dǎo)線a平行等距的位置，固定兩根絕緣直導(dǎo)線b和c，三根導(dǎo)線中的電流大小相等、方向如圖所示導(dǎo)線a始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于導(dǎo)線a，以下說法中正確的是()a對地面的

4、壓力數(shù)值上小于自身的重力b對地面的壓力數(shù)值上等于自身的重力c對地面的壓力數(shù)值上大于自身的重力d受水平向左的摩擦力b由于三個導(dǎo)線上的電流大小相等，距離相等，所以a與b之間的作用力的大小等于a與c之間的作用力的大小，根據(jù)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥可知，a與b之間是吸引力，a與c之間是排斥力，根據(jù)矢量的合成可知，a受到的安培力的合力的方向沿水平方向向左，所以a對地面的壓力不變；在水平方向a要保持平衡，則受到地面的向右的摩擦力故選b.5如圖是某溫度檢測和光電控制加熱裝置的原理圖rt為熱敏電阻(溫度升高，阻值減小)，用來探測加熱電阻絲r的溫度rg為光敏電阻(光照強(qiáng)度增大，阻值減小)，接收小燈泡l

5、的光照其他電阻均為定值電阻當(dāng)r處溫度升高后，下列說法正確的是()a燈泡l將變暗brg的電壓將增大cr的功率將增大dr的電壓變化量與r2的電流變化量的比值不變d當(dāng)r處溫度升高時，rt阻值變小，左邊回路中電流增大，小燈泡l的功率增大，燈泡l將變亮，故a錯誤左邊回路中電流增大，l的光照強(qiáng)度增大，則rg阻值變小，右側(cè)電路的總電阻變小，總電流變大，e2的內(nèi)電壓增大，則其路端電壓變小；總電流增大，則r2兩端電壓增大，所以右側(cè)電路并聯(lián)部分電壓減小，r的電壓減小，則r的功率將減??；r的電流減小，而總電流增大，則通過r3的電流增大，r3的電壓將增大，所以rg的電壓將減小，故b、c錯誤r的電壓變化量與r2的電流變

6、化量的比值r2r2，保持不變，故d正確6如圖所示，兩平行金屬板p、q水平放置，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，板間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)，一個帶電粒子在兩平行板間做勻速直線運動后，從o點垂直進(jìn)入另一個垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，粒子做勻速圓周運動，最后打在擋板mn上的a點，不計粒子重力下列說法正確的是()a此粒子一定帶負(fù)電bp、q間的磁場一定垂直于紙面向外c若另一個帶電粒子也能沿相同的軌跡運動，則它一定與該粒子具有相同的比荷d若另一個帶電粒子也能做勻速直線運動，則它一定與該粒子具有相同的比荷c粒子在磁場中做勻速圓周運動，粒子向下偏轉(zhuǎn)，粒子剛進(jìn)入磁場時所受洛倫茲力豎直向下，應(yīng)用左手定則可

7、知，粒子帶正電，故a錯誤；粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，粒子所受合力為零，粒子所受電場力豎直向下，則粒子所受洛倫茲力豎直向上，由左手定則可知，p、q間的磁場垂直于紙面向里，故b錯誤；粒子在復(fù)合場中做勻速直線運動，由平衡條件可知qvbqe，解得v，粒子具有相同的速度，不一定具有相同的比荷；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得qvbm，解得，由于粒子勻速通過p、q間的復(fù)合場，則粒子速度v相同，粒子運動軌跡相同，則粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑r相同，則粒子的比荷相同，故c正確，d錯誤7兩個相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個光滑的絕緣圓柱體上自由移動，設(shè)大小不同的電流按如圖所示

8、的方向通入兩鋁環(huán)，則兩鋁環(huán)的運動情況是()a兩環(huán)彼此相向運動 b兩環(huán)彼此背向運動c電流大的鋁環(huán)加速度大d兩環(huán)的加速度大小相等ad根據(jù)電流間相互作用規(guī)律“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥”可知，兩圓環(huán)應(yīng)相互吸引，即彼此相向運動，故a正確，b錯誤；再根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律可知，兩圓環(huán)的加速度大小相等，故c錯誤，d正確8如圖所示的電路有電源、電阻箱和電流表組成，電源電動勢e4 v，內(nèi)阻r2 ；電流表內(nèi)阻忽略不計，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電阻箱讀數(shù)分別等于r1和r2時，電流表對應(yīng)的讀數(shù)分別為i1和i2，這兩種情況下電源的輸出功率相等，下列說法正確的是()ai1i22 a bi1i22 acr

9、11/r2 dr14/r2ad根據(jù)閉合電路歐姆定律得：i1，i2，這兩種情況下電源的輸出功率相等，則有：ir1ir2，由解得：i1i22 a，r14/r2，故a、d正確9在一次南極科考中，科考人員使用磁強(qiáng)計測定地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度其原理如圖所示，電路中有一段長方體的金屬導(dǎo)體，它長、寬、高分別為a、b、c，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體中電流強(qiáng)度沿x軸正方向，大小為i.已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，自由電子做定向移動可視為勻速運動，測出金屬導(dǎo)體前后兩個側(cè)面間電壓為u，則()a金屬導(dǎo)體的前側(cè)面電勢較低b金屬導(dǎo)體的電阻為c自由電子定向移動的速度大小為d磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為a

10、d金屬導(dǎo)體中有自由電子當(dāng)電流形成時，金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子逆著電流的方向做定向移動在磁場中受到洛倫茲力作用的是自由電子由左手定則可知，自由電子受到的洛倫茲力沿z軸正方向，自由電子向前側(cè)面偏轉(zhuǎn)，金屬導(dǎo)體前側(cè)面聚集了電子，后側(cè)面感應(yīng)出正電荷，金屬導(dǎo)體前側(cè)面電勢低，后側(cè)面電勢高，故a正確；金屬前后側(cè)面間的電勢差是感應(yīng)電勢差，ueb，故金屬導(dǎo)體的電阻r，e為感應(yīng)電場強(qiáng)度，故b錯誤；由電流的微觀表達(dá)式可知，電流inevsnevbc，電子定向移動的速度大小v，故c錯誤；電子在做勻速直線運動，洛倫茲力與電場力平衡，由平衡條件得eeevb，導(dǎo)體前后側(cè)面間的電勢差ueb，解得b，故d正確10在光滑絕緣水平面的p點

11、正上方o點固定了一電荷量為q的正點電荷，在水平面上的n點，由靜止釋放質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)檢驗電荷，該檢驗電荷經(jīng)過p點時速度為v，圖中60°，規(guī)定電場中p點的電勢為零，則在q形成的電場中()an點電勢高于p點電勢bp點電場強(qiáng)度大小是n點的2倍cn點電勢為d檢驗電荷在n點具有的電勢能為mv2cd根據(jù)順著電場線方向電勢降低可知，m點的電勢高于n點的電勢，而m、p兩點的電勢相等，則n點電勢低于p點電勢，故a錯誤；p點電場強(qiáng)度大小是epk，n點電場強(qiáng)度大小是enk，則epenrr(2rp)2r41，故b錯誤；根據(jù)動能定理得：檢驗電荷由n到p的過程，q(np)mv2，由題知，p點的電勢為零，

12、即p0，解得n點的電勢n，故c正確；檢驗電荷在n點具有的電勢能為epqnmv2，故d正確二、非選擇題(本題共6小題，共60分)11(6分)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，已連接好部分實驗電路(1)按如圖甲所示的實驗電路，把圖乙中剩余的電路連接起來(2)在圖乙的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_端(選填“a”或“b”).(3)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的u­i圖象，由圖可知，電源的電動勢e_v，內(nèi)阻r_.甲乙丙解析(1)由原理圖可知滑動變阻器為限流接法，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，由原理圖連接實物圖如圖所示：(2)為保證實驗安全，在開始時電路中電流應(yīng)為最小值

13、，故滑動變阻器應(yīng)接入最大阻值，由圖可知，滑動變阻器接入部分為左半部分；故滑片應(yīng)接到b端(3)由u­i圖可知，電源的電動勢e1.50 v，當(dāng)路端電壓為1 v時，電流為0.5 a，則由閉合電路歐姆定律可知r1 .答案(1)如解析圖所示(2)b(3)1.50112(8分)某同學(xué)測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻(1)分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示，長度為_cm，直徑為_mm.(2)按圖丙連接電路后，實驗操作如下：將滑動變阻器r1的阻值置于最_(選填“大”或“小”)處；將s2撥向接點1，閉合s1，調(diào)節(jié)r1，使電流表示數(shù)為i0；

14、將電阻箱r2的阻值調(diào)至最_(選填“大”或“小”)，s2撥向接點2；保持r1不變，調(diào)節(jié)r2，使電流表示數(shù)仍為i0，此時r2阻值為1 280 .(3)由此可知，圓柱體的電阻為_.解析(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為l(500.1×1)mm50.1 mm5.01 cm.螺旋測微器的讀數(shù)為d(531.5×0.01)mm5.315 mm.(2)電學(xué)實驗的設(shè)計要遵循科學(xué)性原則、安全性原則和準(zhǔn)確性原則此電路中滑動變阻器是以限流方式接入電路中的，故在步驟中合上開關(guān)前應(yīng)使其接入電路中的阻值為最大，以保證電路安全同理步驟中亦將電阻箱r2的阻值調(diào)至最大(3)步驟中，由閉合電路歐姆定律得i0，其中r表示圓柱

15、體的電阻；步驟中，仍由閉合電路歐姆定律得i0，由等量代換可得rr21 280 .答案(1)5.015.315(2)大大(3)1 28013(10分)如圖所示，質(zhì)量m1 kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為37°、寬度l1 m的光滑絕緣框架上，勻強(qiáng)磁場方向垂直于框架平面向下(磁場僅存在于絕緣框架內(nèi)).右側(cè)回路中，電源的電動勢e8 v、內(nèi)阻r1 .額定功率為8 w、額定電壓為4 v的電動機(jī)m正常工作取sin 37°0.6，cos 37°0.8，重力加速度g取10 m/s2.試求：(1)電動機(jī)的額定電流im與通過電源的電流i總；(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大小及磁場的

16、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小解析(1)電動機(jī)正常工作時，有pmuim代入數(shù)據(jù)解得im2 a通過電源的電流為i總 a4 a.(2)導(dǎo)體棒靜止在絕緣框架上，由共點力的平衡可知，安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即fmgsin 37°6 n流過電動機(jī)的電流i為ii總im4 a2 a2 afbil解得b3 t.答案(1)2 a4 a(2)6 n3 t14.(10分)如圖所示，由a、b兩平行板構(gòu)成的電容器，電容為c，原來不帶電電容器的a板接地，并且中心有一個小孔，通過這個小孔向電容器中射入電子，射入的方向垂直于極板，射入的速度為v0，如果電子的發(fā)射是一個一個單獨進(jìn)行的，即第一個電子到達(dá)b板后再射第二個電

17、子，并且所有和b板相碰的電子都留在b板上隨著電子的射入，兩極板間的電勢差逐漸增加，直至達(dá)到一個穩(wěn)定值已知電子的質(zhì)量為m、電量為e，電子所受的重力可忽略不計，a、b兩板的距離為l.(1)有n個電子到達(dá)b板上，這時兩板間電場的場強(qiáng)e多大？(2)最多能有多少個電子和b板相碰？(3)到達(dá)b板的第1個電子在兩板間運動的時間和最后一個電子在兩板間運動的時間相差多少？解析(1)當(dāng)b板上聚集了n個射來的電子時，兩板間的電勢差為u，內(nèi)部電場為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為e.(2)設(shè)最多能聚集n個電子，第n1個射入的電子到達(dá)b板時速度減為零此時兩板間的電勢差為u1對此后再射入的電子，根據(jù)動能定理有eu10mv聯(lián)立解得n.(3

18、)第一個電子在兩板間做勻速運動，運動時間為t1最后一個電子在兩極間做勻減速運動，到達(dá)b板時速度為零，運動時間為：t2二者時間差為tt2t1.答案(1)(2)(3)15(12分)如圖所示的電路中，r110 ，r24 ，r36 ，r43 ，u2.4 v.(1)在ab間接一只理想電壓表，它的讀數(shù)是多少？(2)如在ab間接一只理想電流表，它的讀數(shù)又是多少？解析(1)在ab間接一只理想電壓表時，r2、r3串聯(lián)后電阻為r串r2r310 r串與r1并聯(lián)后電阻為r并5 再與r4串聯(lián)后總電阻為r總r并r48 此時電路電流為i總0.3 ar4兩端的電壓為u4i總r40.9 vr2、r3串聯(lián)后兩端的電壓為u串uu41.5 vr2、r3串聯(lián)電路中的電流為i分0.15 ar3兩端的電壓為u3i分r30.9 v電阻r3、r4兩端的電壓之和也就是電壓表的示數(shù)u分u3u41.8 v.(2)在ab間接一電流表時，通過電阻r2的電流為i20.6 ar3、r4并聯(lián)后電阻為r并2 再與r1串聯(lián)后總電阻為r串r1r并12 此時這段電路的電流為i10.2 a所以通過r1的電流為0.2 a，r3兩端的電壓為u3i1r并0.4 v通過r3的電流為i30.07 a電流表的示數(shù)為ii2i30.67 a.答案(1)1.8 v(2)0