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用,下列應用說法不正確的是()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。“天眼”的“眼眶”所圍的面積為S,其所在處地磁場的磁感應強度大小為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隨電流表示數變化的情況,以下說法不正確的是()A.圖線a表示的是電壓表V3的示數隨電流表示數變化的情況B.圖線c表示的是電壓表V2的示數隨電流表示數變化的情況C.此過程中電壓表V1示數的變化量ΔU1和電流表示數變化量ΔI比值的絕對值變大D.此過程中電壓表V3示數的變化量ΔU3和電流表示數變化量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示數增大,電壓表V2的示數減小,電壓表V3的示數增大(且電壓表V1示數總比電壓表V3示數大),則知,圖線a表示的是電壓表V3的示數隨電流表示數變化的情況,圖線c表示的是電壓表V2的示數隨電流表示數變化的情況,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據()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系為U=E-Ir,作電源的外電壓與電流的關系圖線,交點所對應的電壓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,下列關于由電表產生誤差的說法中,正確的是()A.電壓表的內電阻越小,測量越精確B.電流表的內電阻越小,測量越精確C.電壓表的讀數大于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為通過Rx的電流真實值,電壓表的讀數為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.屏蔽服內電場強度為零D.屏蔽服中的金屬網不能起到屏蔽作用答案BC解析用金屬材料編織的衣服內的電場強度為零,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有質量為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阻,要求測量結果盡量準確。電壓表(量程0~3V,內阻約為3kΩ)電流表(量程0~0.6A,內阻約為1Ω)滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1A)待測電池組(電動勢約為3V,內阻約為1Ω)開關、導線若干(1)該小組連接的實物電路如圖所示,經仔細檢查,發(fā)現電路中有一條導線連接不當,這條導線對應的編號是。

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

(3)實驗中發(fā)現調節(jié)滑動變阻器時,電流表讀數變化明顯但電壓表讀數變化不明顯。為了解決這個問題,在電池組負極和開關之間串聯一個阻值為5Ω的電阻,之后該小組得到了幾組電壓表讀數U和對應的電流表讀數I,并作出U-I圖像,如圖所示。根據圖像可知,電池組的電動勢為V,內阻為Ω。(結果均保留兩位有效數字)

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阻實驗中,電壓表應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)閉合開關前應該將滑動變阻器阻值調至最大,故滑片P應置于滑動變阻器的a端。(3)根據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。用已經調零且選擇開關指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量,發(fā)現指針的偏轉角度太大,這時他應將選擇開關換成歐姆擋的“”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,內阻約為1Ω)B.電流表A2(量程為0~0.6A,內阻約為0.3Ω)C.電壓表V1(量程為0~3.0V,內阻約為3kΩ)D.電壓表V2(量程為0~15.0V,內阻約為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,內阻不計)H.開關、導線若干①為了盡可能提高測量準確度,并使電壓表示數從0開始,電流表應選,電壓表應選,滑動變阻器應選(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,電壓表的示數如圖所示。電壓表的讀數為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歐姆調零(3)①ACE②B③2.40(4)π解析(1)螺旋測微器讀數為3mm+0.01×20.6mm=3.206mm,游標卡尺讀數為50mm+0.05×3mm=5.015cm。(2)由指針偏角過大,說明該電阻較小,應換用“×1”擋后進行歐姆調零。(3)①電源電動勢4V,電壓表應選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阻相當,屬于小電阻,電流表應采用外接法。題目要求電壓表示數從0開始,滑動變阻器應采用分壓式接法,故選B。③電壓表的讀數為2.40V。(4)根據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,內阻r=6