2019高中物理模塊綜合測(cè)評(píng)(含解析)滬科選修31

2019高中物理模塊綜合測(cè)評(píng)(含分析)滬科選修312019高中物理模塊綜合測(cè)評(píng)(含分析)滬科選修3110/10羇PAGE10莁膃肁膇荿蒆蒅膁莄2019高中物理模塊綜合測(cè)評(píng)(含分析)滬科選修31

模塊綜合測(cè)評(píng)

一、選擇題(本題共10小題,每題5分,共50分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~6題只有一

個(gè)選項(xiàng)吻合題目要求,第7~10題有多個(gè)選項(xiàng)吻合題目要求。全部選對(duì)的得5分,選對(duì)但不全的得3

分,有錯(cuò)選的得0分)

1.(2014·上海檢測(cè))在以下列圖的邏輯電路中,當(dāng)A端輸入電信號(hào)“1”、B端輸入電信號(hào)“0”時(shí),

則在C和D端輸出的電信號(hào)分別為( )

和1和0分析:B端輸入“0”,經(jīng)過(guò)“非”門(mén)輸出“1”,則D端輸出“1”;同時(shí)輸出的“1”與A端輸入的“1”一起輸入“與”門(mén),在C端輸出“1”。選項(xiàng)C正確。答案:C

2.(2014·黑龍江哈爾濱檢測(cè))以下列圖,有一所帶電荷量為+q的點(diǎn)電荷與均勻帶電的圓形薄板相距

為2d,圓形薄板帶的電荷量為-Q,點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線(xiàn)經(jīng)過(guò)板的圓心。若圖中b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)

度為零,則圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小是( )

A.

C.

????

9??2

??(??+??)

??2

B.

D.

????

9??2

????

??2

分析:由于b點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零,則圓形薄板在b點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E=k??2=k??,依照對(duì)稱(chēng)性可知圓形薄(3??)9??2??板在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)富強(qiáng)小與b點(diǎn)相等、方向相反;點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為E'=k,故2??10??Ea=E+E'=k9??2,選項(xiàng)A正確。

答案:A

3.(2014·安徽合肥檢測(cè))一電子在電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中虛線(xiàn)所示。圖中一組平

行實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)面,則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )

A.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低

B.電子在a點(diǎn)的加速度方向向右

C.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小

1

D.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)能減小

分析:由題意可知電場(chǎng)線(xiàn)垂直等勢(shì)面向上,則a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電子碰到電場(chǎng)力與電

場(chǎng)線(xiàn)反向,故加速度方向向下,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電子由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減小,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案:C

4.(2014·新疆烏魯木齊檢測(cè))以下列圖電路,電源內(nèi)阻不能忽略,R0為定值電阻,開(kāi)關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器滑片P置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為8V,當(dāng)滑片從中點(diǎn)向b端搬動(dòng)距離s后,電壓表示數(shù)變?yōu)?V;滑片從中點(diǎn)向a端搬動(dòng)距離s后,電壓表示數(shù)為( )

分析:設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為r,滑動(dòng)變阻器的總電阻為,長(zhǎng)度為s的電阻為R',由閉合電路的??E??R11'×R,聯(lián)立兩式可解得R'=??+??+??×R;U=3210020????002??2端搬動(dòng)距離s后,由U=??+??0+??2-??'×R0,聯(lián)立解得U=12V,選項(xiàng)D正確。答案:D5.以下列圖,兩根平行放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)a和b載有大小相同、方向相反的電流,a碰到的磁場(chǎng)力大小為F1。當(dāng)加入一與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后,a碰到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2,則此時(shí)b碰到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?)

A.FB.F-F221C.F1+F2F1-F2分析:依照安培定則和左手定則,能夠判斷a導(dǎo)線(xiàn)受b中電流形成的磁場(chǎng)的作用力F1,方向向左。同理b受a中電流形成磁場(chǎng)的作用力大小也是F,方向向右。新加入的磁場(chǎng)無(wú)論什么方向,a、b碰到1的這個(gè)磁場(chǎng)的作用力F總是大小相等、方向相反。若是F與F1方向相同,則兩導(dǎo)線(xiàn)碰到的力大小都是F+F1。若F與F1方向相反,a、b碰到的力的大小都是|F-F1|。因此當(dāng)再加上磁場(chǎng)時(shí),若a受的磁場(chǎng)力大小是F2,b受的磁場(chǎng)力大小也是F2,選項(xiàng)A正確。答案:A

6.(2014·吉林長(zhǎng)春檢測(cè))以下列圖,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心、半徑為1

cm的圓與兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn),已知、、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為15V、3V、φ=-3V。由此可ABC得D點(diǎn)的電勢(shì)為( )

2

分析:由于電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng),則φA-φB=φD-φC,解得φD=9V,選項(xiàng)D正確。

答案:D

7.以下列圖,兩個(gè)初速度大小相同的同種離子a和b,從O點(diǎn)沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),最后打

到屏P上。不計(jì)重力,以下說(shuō)法正確的有( )

A.a、b均帶正電B.a在磁場(chǎng)中翱翔的時(shí)間比b的短C.a在磁場(chǎng)中翱翔的行程比b的短D.a在P上的落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離比b的近分析:由左手定則可判斷粒子a、b均帶正電,選項(xiàng)A正確;由于是同種粒子,且粒子的速度大小相等,因此它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑????2π??也相同,畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡R=相同,周期T=????????圖可知,b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡是半個(gè)圓周,a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡大于半個(gè)圓周,選項(xiàng)A、D正確。

答案:AD

8.將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場(chǎng)強(qiáng)度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E

和Q表示。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )

A.保持U不變,將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半

B.保持E不變,將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍

C.保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則U變?yōu)樵瓉?lái)的一半

D.保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半

3

??分析:由E=??可知,若保持U不變,將d變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則E變?yōu)樵瓉?lái)的一半,A項(xiàng)正確;若保持E不????????變,將d變?yōu)樵瓉?lái)的一半,則U變?yōu)樵瓉?lái)的一半,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由C=??,C=4??π??,E=??可得4????π??4????πU=????,E=????,因此,保持d不變,若Q變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,則U變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,C項(xiàng)錯(cuò)誤;保持d不變,若Q變?yōu)樵瓉?lái)的一半,E變?yōu)樵瓉?lái)的一半,D項(xiàng)正確。

答案:AD

9.(2014·吉林檢測(cè))用一金屬窄片折成一矩形框架水平放置,框架右邊上有一極小張口。勻強(qiáng)磁場(chǎng)

的磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,以下列圖,框架以速度v1向右勻速運(yùn)動(dòng),一帶電油滴質(zhì)

量為m、電荷量為q,以速度v2從右邊張口處水平向左射入,若油滴恰能在框架內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),

則( )

A.油滴帶正電,且逆時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B.油滴帶負(fù)電,且順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑必然等于

D.油滴做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于

????1

????

2π??1

??

分析:矩形框架在向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩板的電勢(shì)差U=Bdv1,由右手定則,上板帶正電,產(chǎn)生向下的電場(chǎng),

帶電粒子要做勻速圓周運(yùn)動(dòng),只有碰到向上的電場(chǎng)力和向下的重力平衡,爾后僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),因此油滴帶負(fù)電,且滿(mǎn)足mg=qBv1,依照左手定則可知油滴必然沿順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式r=????2,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;油滴2π??????做圓周運(yùn)動(dòng)的周期由T=????,聯(lián)立得選項(xiàng)D正確。答案:BD

10.(2014·江蘇高郵檢測(cè))空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布以下列圖,x軸上兩點(diǎn)B、C的電

場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的重量分別是EBx、ECx,以下說(shuō)法中正確的有( )

A.EBx的大小大于ECx的大小

B.EBx的方向沿x軸正方向

C.電荷在O點(diǎn)碰到的電場(chǎng)力在x方向上的重量最大

D.負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做正功,后做負(fù)功

分析:從題圖上分析為一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng),B點(diǎn)距O點(diǎn)較近,則B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小大于C點(diǎn)的電

場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)A正確;EBx沿x軸負(fù)方向,電荷在O點(diǎn)碰到的電場(chǎng)力合力為零,負(fù)電荷從B到C的過(guò)程中電勢(shì)先高升后降低,電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。

4

答案:AD

二、填空題(本題共2小題,共16分)

11.(8分)(1)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中,利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過(guò)程

以下列圖,校零時(shí)的讀數(shù)為mm,合金絲的直徑為mm。

為了精確測(cè)量合金絲的電阻Rx,設(shè)計(jì)出如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖,依照該電路圖完成圖乙中的實(shí)物電路連接。

分析:(1)校零時(shí)的讀數(shù)為0.7×0.01mm=0.007mm;依照螺旋測(cè)微器的讀數(shù)規(guī)則可知,測(cè)量的讀數(shù)為×0.01mm=0.645mm,因此合金絲的直徑為。

實(shí)物連接以下列圖。

答案:(1)0.0070.638(2)如分析圖所示

12.(8分)使用多用電表測(cè)量電阻時(shí),多用電表內(nèi)部的電路能夠等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、

一個(gè)電阻和一表頭相串通,兩個(gè)表筆分別位于此串通電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電

動(dòng)勢(shì),給定的器材有待測(cè)多用電表,量程為60mA的電流表,電阻箱,導(dǎo)線(xiàn)若干。實(shí)驗(yàn)時(shí),將多用電表

調(diào)至×1Ω擋,調(diào)好零點(diǎn);電阻箱置于合適數(shù)值。完成以下填空:

(1)儀器連線(xiàn)如圖1所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)。若兩電表均正常工作,則表筆a為(選填“紅”或“黑”)色。

圖1

5

(2)若合適調(diào)治電阻箱后,圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2(a)、(b)、(c)所示,

則多用電表的讀數(shù)為Ω,電流表的讀數(shù)為mA,電阻箱的讀數(shù)為Ω。

圖2(a)

圖2(b)

圖2(c)

(3)將圖1中多用電表的兩表筆短接,此時(shí)流過(guò)多用電表的電流為mA。(保留3位有效數(shù)

字)

(4)計(jì)算獲取多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為V。(保留3位有效數(shù)字)分析:(1)依照“多用表歐姆擋工作時(shí)內(nèi)置電源正極與黑表筆相連”及“電流表工作時(shí)電流應(yīng)由+接線(xiàn)柱流入”可知表筆a應(yīng)為黑色。(2)由于多用表調(diào)至×1Ω擋,據(jù)讀數(shù)規(guī)則可知多用表讀數(shù)為14.0Ω;電流表讀數(shù)為53.0mA;電阻箱讀數(shù)應(yīng)為(1×4016)Ω46Ω。+.×=.??(3)據(jù)圖2(a)可知多用電表調(diào)至×1Ω擋時(shí)其內(nèi)阻為15Ω,據(jù)各表讀數(shù)可知(15+14)Ω=53mA,則兩??表筆短接時(shí)流過(guò)多用電表的電流為15Ω=102mA。(4)據(jù)閉合電路歐姆定律可知多用表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為(1514)×53×10-3V154V。E=+=.答案:(1)黑(2)14.053.04.6

6

(3)102(4)1.54三、計(jì)算題(本題共3小題,共34分。解答應(yīng)寫(xiě)明必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出答案的不能夠得分,有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必定寫(xiě)出數(shù)值和單位)13.(8分)(2014·山東泰安檢測(cè))電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器,它們一般擁有加R、熱和保溫功能,其工作原理大體相同。圖①為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖,主要元件有電阻絲1R2和自動(dòng)開(kāi)關(guān)S。

當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)時(shí),用電器分別處于什么狀態(tài)?

(2)用電器由照明電路供電(U=220V),設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400W,保溫時(shí)用電器的電功率為40W,則R1和R2分別為多大?(3)若將圖①中的自動(dòng)開(kāi)關(guān)S換成理想的晶體二極管D,如圖②所示,其他條件不變,求該用電器工作小時(shí)耗資的電能。

分析:(1)S閉合,處于加熱狀態(tài);S斷開(kāi),處于保溫狀態(tài)。

??2(2)由電功率公式得1①P=??1P2=??2②??1+??2聯(lián)立①②得R1=121Ω,R2=1089Ω。二極管導(dǎo)通時(shí)處于加熱狀態(tài),二極管截止時(shí),用電器處在保溫狀態(tài)。

????5W=P12+P22=0.22kW·h(或7.92×10J)。答案:(1)S閉合,處于加熱狀態(tài),S斷開(kāi),處于保溫狀態(tài)(2)1121Ω21089Ω(3)0.22kW·h(或7.92×105J)R=R=14.(10分)(2014·福建廈門(mén)檢測(cè))反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一,它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過(guò)程近似。以下列圖,在虛線(xiàn)兩側(cè)分別存在著方向相反的兩MN個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始,在電場(chǎng)力作用下沿直線(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是20103N/C和403×10N/C,方向以下列圖。帶電微粒質(zhì)量12m=1.0×10-20kg,電荷量q=-1.0×10-9C,A點(diǎn)距虛線(xiàn)MN的距離d1=1.0cm,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng)。求:

(1)B點(diǎn)距虛線(xiàn)MN的距離d2;

7

帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t。

分析:(1)帶電微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,由動(dòng)能定理有11220①|(zhì)q|Ed-|q|Ed=??1d=0.50cm。②221(2)設(shè)微粒在虛線(xiàn)MN兩側(cè)的加速度大小分別為a、a,由牛頓第二定律有|q|E=ma③1211|q|E2=ma2④設(shè)微粒在虛線(xiàn)兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有1112⑤MNtd=2a??1d2=1a2??22⑥2又t=t1+t2⑦8由②③④⑤⑥⑦式解得t=1.5×10s。

答案:(1)0.50cm(2)1.5×10-8s15.(16分)(2014·四川成都檢測(cè))平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感覺(jué)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向

成60°角射入磁場(chǎng),最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與y軸正方向成60°角射出磁場(chǎng),以下列圖。不計(jì)粒子重力,求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R;

粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t;

勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E。

分析:(1)以下列圖,設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v,依照平拋運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系得v=??0=2v0,分別過(guò)N、P點(diǎn)作速度方向的垂線(xiàn),訂交于Q點(diǎn),則Q是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心cos60°,依照牛頓第二定????2律得qvB=??,

2????0聯(lián)立解得軌道半徑R=????。

8

(2)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,有ON=v0t1

由幾何關(guān)系得ON=Rsin30°+R