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(shí)間：90分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共10個(gè)小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第16題只有一項(xiàng)符合題目要求，第710題有多項(xiàng)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(cuò)的得0分)1工廠在生產(chǎn)紡織品、紙張等絕緣材料時(shí)為了實(shí)時(shí)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(gè)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(shí)，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(jì)d根據(jù)c可知當(dāng)

2、產(chǎn)品厚度增大導(dǎo)致增大時(shí)，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(cuò)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(cuò)誤2.a、b是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)，一正電荷僅在靜電力作用下，沿電場線從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，其速度時(shí)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(yùn)動(dòng)，由電勢低的點(diǎn)移向電勢高的點(diǎn)，且靜電力越來越小，即電場變?nèi)?，故選項(xiàng)a正確，b、c、d錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤；根據(jù)qi2rt，知兩棒產(chǎn)生的熱功率相等，故d錯(cuò)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(gè)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(shí)，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(cuò)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的功率將減小；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(cuò)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(gè)帶電粒子在兩平行板間做勻速直線運(yùn)動(dòng)后，從o點(diǎn)垂直進(jìn)入另一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后打在擋板mn上的a點(diǎn)，不計(jì)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(gè)帶電粒子也能沿相同的軌跡運(yùn)動(dòng)，則它一定與該粒子具有相同的比荷d若另一個(gè)帶電粒子也能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，粒子向下偏轉(zhuǎn)，粒子剛進(jìn)入磁場時(shí)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(cuò)誤；粒子在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(cuò)誤；粒子在復(fù)合場中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)軌跡相同，則粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r相同，則粒子的比荷相同，故c正確，d錯(cuò)誤7兩個(gè)相同的輕質(zhì)鋁環(huán)能在一個(gè)光滑的絕緣圓柱體上自由移動(dòng)，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(yùn)動(dòng)情況是()a兩環(huán)彼此相向運(yùn)動(dòng) b兩環(huán)彼此背向運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，故a正確，b錯(cuò)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(cuò)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(dòng)勢e4 v，內(nèi)阻r2 ；電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，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(shí)，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(jì)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(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，測出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)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(dòng)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(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子逆著電流的方向做定向移動(dòng)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(cuò)誤；由電流的微觀表達(dá)式可知，電流inevsnevbc，電子定向移動(dòng)的速度大小v，故c錯(cuò)誤；電子在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)

11、正上方o點(diǎn)固定了一電荷量為q的正點(diǎn)電荷，在水平面上的n點(diǎn)，由靜止釋放質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)檢驗(yàn)電荷，該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)速度為v，圖中60°，規(guī)定電場中p點(diǎn)的電勢為零，則在q形成的電場中()an點(diǎn)電勢高于p點(diǎn)電勢bp點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是n點(diǎn)的2倍cn點(diǎn)電勢為d檢驗(yàn)電荷在n點(diǎn)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(diǎn)的電勢高于n點(diǎn)的電勢，而m、p兩點(diǎn)的電勢相等，則n點(diǎn)電勢低于p點(diǎn)電勢，故a錯(cuò)誤；p點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是epk，n點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是enk，則epenrr(2rp)2r41，故b錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理得：檢驗(yàn)電荷由n到p的過程，q(np)mv2，由題知，p點(diǎn)的電勢為零，

12、即p0，解得n點(diǎn)的電勢n，故c正確；檢驗(yàn)電荷在n點(diǎn)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(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，已連接好部分實(shí)驗(yàn)電路(1)按如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)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(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于_端(選填“a”或“b”).(3)圖丙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的u­i圖象，由圖可知，電源的電動(dòng)勢e_v，內(nèi)阻r_.甲乙丙解析(1)由原理圖可知滑動(dòng)變阻器為限流接法，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，由原理圖連接實(shí)物圖如圖所示：(2)為保證實(shí)驗(yàn)安全，在開始時(shí)電路中電流應(yīng)為最小值

13、，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)接入最大阻值，由圖可知，滑動(dòng)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(dòng)勢e1.50 v，當(dāng)路端電壓為1 v時(shí)，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(gè)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(shí)驗(yàn)操作如下：將滑動(dòng)變阻器r1的阻值置于最_(選填“大”或“小”)處；將s2撥向接點(diǎn)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(diǎn)2；保持r1不變，調(diào)節(jié)r2，使電流表示數(shù)仍為i0，此時(shí)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(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)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(dòng)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(dòng)勢e8 v、內(nèi)阻r1 .額定功率為8 w、額定電壓為4 v的電動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，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(diǎn)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(dòng)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(gè)小孔，通過這個(gè)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(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的，即第一個(gè)電子到達(dá)b板后再射第二個(gè)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(gè)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(jì)，a、b兩板的距離為l.(1)有n個(gè)電子到達(dá)b板上，這時(shí)兩板間電場的場強(qiáng)e多大？(2)最多能有多少個(gè)電子和b板相碰？(3)到達(dá)b板的第1個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和最后一個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相差多少？解析(1)當(dāng)b板上聚集了n個(gè)射來的電子時(shí)，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(gè)電子，第n1個(gè)射入的電子到達(dá)b板時(shí)速度減為零此時(shí)兩板間的電勢差為u1對此后再射入的電子，根據(jù)動(dòng)能定理有eu10mv聯(lián)立解得n.(3

18、)第一個(gè)電子在兩板間做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1最后一個(gè)電子在兩極間做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)b板時(shí)速度為零，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t2二者時(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)，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(shí)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