高中物理《必修第三冊》課后習題 模塊綜合測評(一)

模塊綜合測評(一)(時間:75分鐘滿分:100分)一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項符合題目要求)1.非接觸式體溫測量儀可以通過人體輻射的紅外線測量體溫,紫外線燈可以在無人的環(huán)境下消殺病毒。紅外線和紫外線相比較()A.紅外線的光子能量比紫外線的大 B.真空中紅外線的波長比紫外線的長C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大 D.紅外線的頻率比紫外線高答案B解析紅外線的頻率比紫外線低,根據(jù)ε=hν可知,紅外線的光子能量比紫外線的光子能量小,A、D錯誤;紅外線的頻率比紫外線低,由λ=cν知,在真空中紅外線的波長比紫外線的波長長,B正確;紅外線和紫外線在真空中的傳播速度相同,C2.靜電學知識在生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列應(yīng)用說法不正確的是()A.高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連是為了免遭雷擊B.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死C.燃氣灶的電子點火器的放電電極做成釘尖形比球形好D.打雷時,待在汽車里比待在大街上要安全答案C解析高壓輸電線上方有兩根導線與大地相連,把高壓線屏蔽起來,可免遭雷擊,A正確;小鳥的兩只腳之間的距離很小,所以小鳥的兩只腳之間的電壓很小,不會對小鳥造成傷害,B錯誤;燃氣灶的電子點火器運用了尖端放電的原理,釘尖形電極比球形好,C正確;一輛金屬車身的汽車是一個比較好的“避雷所”,D正確。本題選不正確的,故選C。3.燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,加在燈泡兩端的電壓較小時,通過燈泡的電流也較小,燈絲的溫度較低。加在燈泡兩端的電壓較大時,通過燈泡的電流也較大,燈絲的溫度較高。已知一只燈泡兩端的電壓為1V時,通過燈泡的電流為0.5A,燈泡兩端的電壓為3V時,通過燈泡的電流為1A,則燈泡兩端電壓為2V時,通過燈泡的電流可能是()A.0.5A B.0.6A C.0.8A D.1A答案C解析當燈泡兩端電壓為1V時,燈泡燈絲的電阻為2Ω;當燈泡兩端的電壓為3V時,燈泡燈絲的電阻為3Ω,所以當燈泡兩端電壓為2V時,燈泡燈絲的電阻2Ω<R<3Ω,由I=UR得此時的電流23A<I<1A,故4.我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠鏡,被稱為“天眼”,如圖所示?！疤煅邸钡摹把劭簟彼鶉拿娣e為S,其所在處地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,與“眼眶”平面平行、垂直的分量分別為B1、B2,則穿過“眼眶”的磁通量大小為()A.0 B.BSC.B1S D.B2S答案D解析據(jù)磁通量的定義知穿過“眼眶”的磁通量Φ=B2·S,D正確。5.某靜電場的電場線如圖中實線所示,虛線是某個帶電粒子僅在靜電力作用下的運動軌跡,下列說法正確的是()A.粒子一定帶負電荷B.粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度C.粒子在M點的動能大于它在N點的動能D.粒子一定是從M點運動到N點答案B解析由粒子的運動軌跡可知,粒子所受靜電力沿著電場線的方向,所以粒子帶正電荷,選項A錯誤;電場線密的地方電場強度大,電場線疏的地方電場強度小,由題圖可知,N點的電場強度大于M點的電場強度,粒子在N點的受力大于在M點的受力,所以粒子在M點的加速度小于它在N點的加速度,選項B正確;若帶正電的粒子從M點運動到N點,靜電力做正功,粒子動能增大,若帶正電的粒子從N點運動到M點,靜電力做負功,粒子動能減小,總之,粒子在M點的動能小于它在N點的動能,選項C錯誤;根據(jù)粒子運動的軌跡可以判斷其受力的方向,但不能判斷其運動的方向,選項D錯誤。6.在如圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)S,在滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動的過程中,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化。圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,以下說法不正確的是()A.圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況C.此過程中電壓表V1示數(shù)的變化量ΔU1和電流表示數(shù)變化量ΔI比值的絕對值變大D.此過程中電壓表V3示數(shù)的變化量ΔU3和電流表示數(shù)變化量ΔI比值的絕對值不變答案C解析在滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動的過程中,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,總電流減小,可知路端電壓增大,即知電壓表V1示數(shù)增大,電壓表V2的示數(shù)減小,電壓表V3的示數(shù)增大(且電壓表V1示數(shù)總比電壓表V3示數(shù)大),則知,圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況,故A、B項與題意不相符;由閉合電路歐姆定律得U1=E-Ir,則ΔU1ΔI=r,保持不變,故C項與題意相符;由閉合電路歐姆定律得U3=E-I(r+R1),則ΔU3ΔI=r+R1,保持不變7.如圖所示為小燈泡的U-I圖線,若將該小燈泡與一節(jié)電動勢E=1.5V、內(nèi)阻r=0.75Ω的干電池組成閉合電路時,電源的總功率和小燈泡的實際電功率分別接近以下哪一組數(shù)據(jù)()A.1.5W1.0W B.0.75W0.5W C.0.75W0.75W D.1.5W0.75W答案D解析電源的外電壓與電流的關(guān)系為U=E-Ir,作電源的外電壓與電流的關(guān)系圖線,交點所對應(yīng)的電壓U=0.75V,電流I=1A,則燈泡的實際功率P=UI=0.75W,電源的總功率P總=EI=1.5W,故D正確,A、B、C錯誤。二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分)8.用如圖所示的電路測量待測電阻Rx的阻值時,下列關(guān)于由電表產(chǎn)生誤差的說法中,正確的是()A.電壓表的內(nèi)電阻越小,測量越精確B.電流表的內(nèi)電阻越小,測量越精確C.電壓表的讀數(shù)大于Rx兩端真實電壓,Rx的測量值大于真實值D.由于電流表的分壓作用,使Rx的測量值小于真實值答案BC解析該電路中電流表的讀數(shù)為通過Rx的電流真實值,電壓表的讀數(shù)為Rx兩端的電壓與電流表的分壓之和,大于Rx兩端的真實電壓,根據(jù)歐姆定律知,Rx的測量值大于真實值,C正確,D錯誤。該電路中,Rx的測量值為R測=Rx+RA,故電流表的內(nèi)電阻越小,測量誤差越小,A錯誤,B正確。9.如圖所示,電力工作人員在幾百萬伏的高壓線上進行帶電作業(yè)時,全身穿戴帶電作業(yè)用的屏蔽服。屏蔽服是用導電金屬材料與紡織纖維混紡交織成布后再做成的服裝。下列說法正確的是()A.采用金屬材料編織衣服的目的是使衣服不易拉破B.采用金屬材料編織衣服的目的是利用靜電屏蔽C.屏蔽服內(nèi)電場強度為零D.屏蔽服中的金屬網(wǎng)不能起到屏蔽作用答案BC解析用金屬材料編織的衣服內(nèi)的電場強度為零,衣服是利用靜電屏蔽,故BC正確。10.如圖所示,A為粒子源,A和極板B間的加速電壓為U1,兩水平放置的平行帶電板C、D間的電壓為U2?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從A處由靜止釋放,被加速電壓U1加速后水平進入豎直方向的勻強電場,最后從右側(cè)射出。平行板C、D的長度為L,兩板間的距離為d,不計帶電粒子的重力,則下列說法正確的是()A.帶電粒子射出B板時的速度v0=2B.帶電粒子在C、D極板間運動的時間t=LmC.帶電粒子飛出C、D間電場時在豎直方向上發(fā)生的位移y=UD.若同時使U1和U2加倍,則帶電粒子在飛出C、D極板間的電場時的速度與水平方向的夾角將加倍答案AC解析粒子從粒子源A到B板由動能定理得qU1=12mv02,故v0=2qU1m,A正確;粒子在C、D間的運動時間t=Lv0=Lm2qU1,B選項錯誤;粒子飛出C、D間時在豎直方向發(fā)生的位移y=12at2=12qU2md·三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(7分)某實驗小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內(nèi)阻,要求測量結(jié)果盡量準確。電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)待測電池組(電動勢約為3V,內(nèi)阻約為1Ω)開關(guān)、導線若干(1)該小組連接的實物電路如圖所示,經(jīng)仔細檢查,發(fā)現(xiàn)電路中有一條導線連接不當,這條導線對應(yīng)的編號是。

(2)改正這條導線的連接后開始實驗,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的端。(選填“a”或者“b”)

(3)實驗中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時,電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。為了解決這個問題,在電池組負極和開關(guān)之間串聯(lián)一個阻值為5Ω的電阻,之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I,并作出U-I圖像,如圖所示。根據(jù)圖像可知,電池組的電動勢為V,內(nèi)阻為Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

答案(1)5(2)a(3)2.90.80解析(1)用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻實驗中,電壓表應(yīng)該測量電源的路端電壓,而不是測量滑動變阻器兩端的電壓,故導線5連接錯誤。(2)閉合開關(guān)前應(yīng)該將滑動變阻器阻值調(diào)至最大,故滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的a端。(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+I(r+R),整理可得U=-(r+R)I+E,故U-I圖像與縱坐標截距表示電源的電動勢,則E=2.9V;U-I圖像斜率大小k=(r+R)=5.80Ω,故電源內(nèi)阻r=0.80Ω。12.(9分)在測定一根粗細均勻金屬絲的電阻率的實驗中:(1)某學生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時,測得的結(jié)果如圖甲所示,則該金屬絲的直徑D=mm。緊接著用游標尺上標有20等分刻度的游標卡尺測該金屬絲的長度,測得的結(jié)果如圖乙所示,則該金屬絲的長度L=cm。

(2)該同學先用多用電表粗測其電阻。用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量,發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角度太大,這時他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“”擋位(選填“×100”或“×1”),然后進行,再次測量金屬絲的阻值,其表盤及指針所指位置如圖所示。

(3)現(xiàn)要進一步精確測量其阻值,實驗室提供了下列可選用的器材:A.電流表A1(量程為0~300mA,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A2(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.3Ω)C.電壓表V1(量程為0~3.0V,內(nèi)阻約為3kΩ)D.電壓表V2(量程為0~15.0V,內(nèi)阻約為5kΩ)E.滑動變阻器R1(最大阻值為10Ω)F.滑動變阻器R2(最大阻值為500Ω)G.電源E(電動勢為4V,內(nèi)阻不計)H.開關(guān)、導線若干①為了盡可能提高測量準確度,并使電壓表示數(shù)從0開始,電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選,滑動變阻器應(yīng)選(均填器材前面的字母)。

②下列給出的測量電路中,最合適的電路是。

③這位同學在一次測量時,電壓表的示數(shù)如圖所示。電壓表的讀數(shù)為V。

(4)若本實驗中,測得金屬絲的長度為L,直徑為D,電阻為Rx,則該金屬絲的電阻率的計算式為ρ=。

答案(1)3.2065.015(2)×1歐姆調(diào)零(3)①ACE②B③2.40(4)π解析(1)螺旋測微器讀數(shù)為3mm+0.01×20.6mm=3.206mm,游標卡尺讀數(shù)為50mm+0.05×3mm=5.015cm。(2)由指針偏角過大,說明該電阻較小,應(yīng)換用“×1”擋后進行歐姆調(diào)零。(3)①電源電動勢4V,電壓表應(yīng)選C。粗測金屬絲電阻約12Ω,流過金屬絲的最大電流約為Im=UR=412A=0.33A,可知電流表應(yīng)選擇A。金屬絲的電阻值僅僅約12Ω,與500Ω的滑動變阻器的電阻值相差比較大,滑動變阻器阻值越小,調(diào)節(jié)時電表變化越明顯,為方便實驗操作②待測金屬絲的阻值與電流表內(nèi)阻相當,屬于小電阻,電流表應(yīng)采用外接法。題目要求電壓表示數(shù)從0開始,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,故選B。③電壓表的讀數(shù)為2.40V。(4)根據(jù)Rx=ρLS=ρLπ(D2)13.(10分)如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3為滑動變阻器,最大阻值為300Ω?；瑒幼冏杵鞯幕琍從最左端滑至最右端的過程中,測得路端電壓隨電流的變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點是滑片P在滑動變阻器的兩個端點得到的。求:(1)電源的電動勢和內(nèi)阻。(2)定值電阻R2的阻值。(3)滑片P從最左端滑至最右端的過程中,電源輸出功率的最大值。答案(1)20V20Ω(2)5Ω(3)5W解析(1)題圖乙中AB延長線交U軸于20V處,交I軸于1.0A處,所以電源的電動勢E=20V,內(nèi)阻r=EI短=20(2)當滑片P滑到R3的最右端時,外電路中只有電阻R2,對應(yīng)題圖乙中的B點,即U2=4V,I2=0.8A,得R2=U2I2=5(3)當外電阻等于內(nèi)阻時,電源的輸出功率最大,P=E24r=514.(12分)如圖所示,一對彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN,N板接地,M板帶電荷量的絕對值為Q=6×10-6C。在兩極板M、N間,距N板2cm處的A點有一帶電荷量為q=4×10-6C的帶電液滴,其質(zhì)量m=4×10-4kg,恰好處于靜止狀態(tài),g取10m/s2。求:(1)兩板間的電場強度大小;(2)兩板間的電勢差UMN和液滴的電勢能。答案(1)1000V/m(2)-50V-8×10-5J解析(1)帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài),所以重力與電場力二力平衡,電場力方向向上,液滴帶正電,所以由qE=mg解得,兩板間的電場強度E=mgq=4×10-(2)N板帶正電,電勢高,兩板間的電勢差UMN=-Ed=-50VN板帶正電,電勢高,接地電勢為0,A點的電勢φA=UAN=-Ed'=-1000×2×10-2V=-20V液滴的電勢能Ep=qφA=4×10-6×(-20)J=-8×10-5J。15.(16分)如圖所示的電路,電源的電動勢E=36V,內(nèi)阻r=6