广东省揭阳市第一中学高中物理 模块综合检测检测试题 鲁科版选修3-1(通用)

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广东省揭阳市第一中学高中物理 模块综合检测检测试题 鲁科版选修3-1(通用)

广东省揭阳市第一中学高中物理 模块综合检测检测试题 鲁科版选修3-1 ‎ 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)‎ ‎1.下述说法中不正确的是(  )‎ A.根据E=F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比 B.根据E=kq/r2,可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比 C.根据场强叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强 D.电场线就是点电荷在电场中运动的轨迹 解析:选ACD.电场强度是反映电场性质的物理量,它只与产生它的电荷有关,而与放入其中的检验电荷所受的力及其电荷量无关;且场强为矢量,遵循矢量相加的平行四边形定则,所以合场强可以小于分场强;而电场线是为了描述电场而假设出来的一种工具,和电荷运动的轨迹是完全不同的两个概念.‎ ‎2.门电路的真值表如下,它是(  )‎ 输入 输出 A B Q ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎1‎ ‎1‎ A.“或”门电路       B.“非”门电路 C.“与”门电路 D.“与非”门电路 解析:选C.由表可得只有当两输入端都成立时输出端才成立,这是与门的特性,所以C正确.‎ ‎3.如图所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡均正常发光,且两个电路的总功率相等.则这两个电路中的U甲、U乙,R甲、R乙之间的关系,正确的是(  )‎ A.U甲>2U乙 B.U甲=2U乙 C.R甲=R乙 D.R甲=2R乙 解析:选B.设灯的阻值为R,正常发光时电流为I,由于两个电路的总功率相等,所以I2·R甲=(2I)2·R乙,即R甲=4R乙;由P=U甲·I=U乙·2I可知,U甲=2U乙,故选项B正确.‎ ‎4.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为‎0.5 A和1.0 V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为‎2.0 A和15.0 V.则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(  )‎ A.电动机的内电阻为2 Ω B.电动机的内电阻为7.5 Ω C.电动机的输出功率为30 W D.电动机的输出功率为8 W 解析:选A.当电动机不转动时,电动机消耗的电功率等于热功率,电压表与电流表示数的比值就是电动机的电阻,即R==2 Ω,选项A正确、B错误;当电动机正常工作时,电动机的输出功率为P出=UI-I2R=22 W,选项C、D错误.‎ ‎5.在如图所示的实验电路中,当滑动变阻器R0的滑动触头向右端滑动时(  )‎ A.L1变暗,L2变亮,L3变亮 B.L1变暗,L2变暗,L3变亮 C.L1变暗,L2变暗,L3变暗 D.L1变亮,L2变暗,L3变亮 解析:选B.触头向右滑,滑动变阻器有效电阻变大,电路中电流变小,L1变暗,且内电压减小,并联电路两端电压变大,流过L3的电流变大,L3变亮,流过L2的电流变小,L2变暗,所以B正确.‎ ‎6.下图四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点.其中电势和场强都相同的是(  )‎ 解析:选B.A图中a、b两点电势相同,场强大小相同,但方向不同.B图中a、b两点场强大小与方向、电势均相同.C图中a、b两点场强相同,电势不同.D图中a、b两点电势、场强大小相同,场强方向不同,只有B正确.‎ ‎7.如图所示,A、B两板间加速电压为U1,C、D两板间偏转电压为U2.一个静止的α粒子(He)自A板起相继被加速、偏转,飞离偏转电场时的最大侧移为C、D板间距离的一半,则它的出射速度的大小为(  )‎ A.2 B. C.2 D. 解析:选B.在加速电场中由动能定理得:qU1=mv 在偏转电场中,由动能定理得:qU2=mv2-mv 解得:v= .‎ ‎8.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,下列说法中正确的是(  )‎ A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应P点,小灯泡的电阻为R= C.对应P点,小灯泡的电阻为R= D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积 解析:选ABD.斜率随电压的增大而减小,故电阻增大,A对.对应P点,R=,B对,C错.由于功率P=UI,故功率数值上等于矩形PQOM的面积,D对.‎ ‎9.先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值Rx,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V,电流表示数为2 mA,那么按图乙所示电路测得的结果应有(  )‎ A.电压表示数为6 V,电流表示数为2 mA B.电压表示数为6 V,电流表示数小于2 mA C.电压表示数小于6 V,电流表示数小于2 mA D.电压表示数小于6 V,电流表示数大于2 mA 解析:选D.由串联电路与并联电路的知识可知,在图乙接法中,Rx与电压表V并联之后的电阻小于Rx,故Rx两端电压减小,电流表两端电压增大,流过电流表的电流增大,D对.‎ ‎10.有一个已充了电的电容器,若使它的电荷量减少3×10-‎6 C,则其电压降为原来的,则下列说法正确的是(  )‎ A.电容器原来的电荷量是9×10-‎‎6 C B.电容器原来的电荷量是4.5×10-‎‎6 C C.电容器原来的电压可能是5 V D.电容器原来的电压可能是5×10-7 V 解析:选BCD.由题意知=,解得Q=4.5×10-‎6 C.当U1=5 V时,C1== F=0.9 μF;当U2=5×10-7 V时,C2== F=‎9 F.‎ 二、实验题(本题共2小题,共16分.按题目要求作答)‎ ‎11.(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中.‎ ‎(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)‎ ‎(2)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,使该装置可以更好、更准确地完成实验;‎ ‎(3)描绘出伏安特性曲线如图,其弯曲的主要原因是________________________________.‎ 解析:(1)由于描绘伏安特性曲线时电压要从零开始变化,所以滑动变阻器用分压式接法 ‎(2)小灯泡电阻较小,电流表用外接法,补充的线见下图 ‎(3)因为电压越高,相同时间内灯丝产生的热量越多,灯丝温度升高,灯丝电阻增大.‎ 答案:(1)分压 (2)图见解析 (3)灯丝电阻随电压的增大而增大 ‎12.(10分)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω,当作标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=‎0.6 A,内阻rg=0.1 Ω)和若干导线.‎ ‎(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图甲中器件的连接方式,画线把它们连接起来.‎ ‎(2)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录.当电阻箱的阻值R=2.6 Ω时,其对应的电流表的示数如图乙所示,处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数;再制作R-坐标图,如图所示,图中已标注了(R,)的几个与测量值对应的坐标点.请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图上.‎ ‎(3)在图上把描绘出的坐标点连成图线.‎ ‎(4)根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.‎ 解析:根据闭合电路欧姆定律,测量电源的电动势和内电阻,需要得到电源的路端电压和通过电源的电流,在本实验中没有电压表,但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表,测量电源的路端电压,通过电流表的电流也是通过电源的电流,所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如图所示.‎ 由闭合电路欧姆定律有:‎ E=I(R+r+rg),解得R=E·-(r+rg),根据R-图线可知:电源的电动势等于图线的斜率,内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.得E=1.5 V r=0.3 Ω 答案:(1)(2)见解析 (3)如图所示 ‎(4)1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35)‎ 三、计算题(本题共4小题,共44分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎13.(10分)如图所示,PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨,相距‎1 m,导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量m=‎0.2 kg,棒的中点用细绳经滑轮与物体相连,物体质量M=‎0.3 kg,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下,为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g取‎10 m/s2)‎ 解析:棒受的安培力水平向左,由左手定则知,棒中电流由a流向b,(2分)‎ 对棒受力分析如图 有F安=T+f(2分)‎ 而f=μmg(1分)‎ T=Mg(1分)‎ F安=IlB(2分)‎ 解得I=‎2 A.(2分)‎ 答案:‎2 A 由a到b ‎14.(10分)电动势E=6 V,内阻r=0.5 Ω的电源和一台线圈电阻为R=0.2 Ω的电动机连接,电动机正常工作,这时电动机两端的电压U=5 V.求:‎ ‎(1)电动机输入的电功率P1和电动机输出的机械功率P2;‎ ‎(2)电源的总功率P和电源的效率η.‎ 解析:(1)根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir得干路电流为I== A=‎2 A(2分)‎ 电动机的输入功率P1=UI=5×2 W=10 W(2分)‎ 电动机的输出功率P2=UI-I2R=9.2 W.(2分)‎ ‎(2)电源的总功率P=IE=2×6 W=12 W(2分)‎ 电源的效率η=×100%=×100%=83.3%.(2分)‎ 答案:(1)P1=10 W P2=9.2 W ‎(2)P=12 W η=83.3%‎ ‎15.(12分)在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图所示.一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出.‎ ‎(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷q/m;‎ ‎(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?‎ 解析:(1)由粒子的飞行轨迹,利用左手定则可知,该粒子带负电荷.(2分)‎ 粒子由A点射入,由C点飞出,其速度方向改变了90°,则粒子轨迹半径R=r(1分)‎ 又qvB=m(2分)‎ 则粒子的比荷=(1分)‎ ‎(2)粒子从D点飞出磁场速度方向改变了60°角,故AD弧所对圆心角60°,粒子做圆周运动的半径 R′=rcot30°=r(2分)‎ 又R′=(1分)‎ 所以B′=B(1分)‎ 粒子在磁场中飞行时间:t=T=×=.(2分)‎ 答案:(1)负电  (2)B  ‎16.(12分)如图所示,在x<0且y<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B大小为2×10-4 T,在x>0且y<0的区域内存在与x轴负方向成45°角向上方向的匀强电场.已知质量m为1.60×10-‎27 kg的质子从x轴上的M点沿与x轴负方向成45°角向下垂直射入磁场,结果质子从y轴的N点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到坐标原点O,已知==l=‎0.2 m.不计质子的重力,带电量e=1.60×10-‎19 C,求:‎ ‎(1)质子从射入匀强磁场到O点所用的时间;‎ ‎(2)匀强电场的场强大小.‎ 解析:(1)设带电粒子射入磁场时的速度大小为v,由于带电粒子垂直射入匀强磁场带电粒子在磁场中做圆周运动,圆心位于MN中点O′,‎ 由几何关系可知,轨道半径r=lcos45°=‎0.2 m(2分)‎ 又Bqv=m(2分)‎ 所以v== m/s=4×‎103 m/s(1分)‎ 设带电粒子在磁场中运动时间为t1,在电场中运动的时间为t2,总时间为t,‎ t1==(1分)‎ t2=(1分)‎ 联立解得t=+=2.07×10-4 s(1分)‎ ‎(2)带电粒子在电场中做类平抛运动,设加速度为a,则 lsin45°=at(2分)‎ a=(1分)‎ 解得E==1.6 V/m.(1分)‎ 答案:(1)2.07×10-4 s ‎(2)1.6 V/m ‎
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