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高二物理选修3-1模块综合测试_理化生_高中教育_教育专区

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※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ 高二物理选修 3-1 模块综合训练(三) 注意事项: 1. 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ 卷(非选择题)两部分.试卷共 18 小题,考试时间 90 分钟,总分 100 分. 2. 第Ⅰ卷选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 3. 第Ⅱ 卷答案写在答题卷相应的位置处,超出答题区域或在其它题的答题区域内书写的答案无效;在草稿 纸、本试题卷上答题无效. 班级___________学号______________姓名__________ 第Ⅰ卷 一、选择题(本题共 12 小题,每题 4 分,共 48 分.有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,请 选出正确选项前的字母。) 1.发现通电导线周围存在磁场的科学家是( ) A.洛伦兹 B.库仑 C.法拉第 D.奥斯特 2.在一个点电荷形成的电场中,关于电场强度和电势的说法中正确的是( ) A.没有任何两点电场强度相同 B.可以找到很多电场强度相同的点 C.没有任何两点电势相等 D.可以找到很多电势相等的点 3. 导体的电阻是导体本身的一种性质, 对于同种材料的导体, 在温度不变的情况下, 下列表述正确的是( ) A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比 B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比 C.电压一定,电阻与通过导体的电流成反比 D.电流一定,电阻与导体两端的电压成正比 4.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在 P 点,如图所示. 以 E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε 表示正电荷在 P 点的电势能,若保持负极板不动,将正 极板移到图中虚线所示的位置,则( ) A.U 变小,E 不变 B.E 变大,ε 变大 C.U 变小,ε 不变 D.U 不变,ε 不变 P 5.如右图所示,AB 是某点电荷电场中一条电场线,在电场线上 P 处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向 B 点处运动,对此现象下列判断正确的是(不计电荷重力)( ) A.电荷向 B 做匀加速运动 B.电荷向 B 做加速度越来越小的运动 C.电荷向 B 做加速度越来越大的运动 D.电荷向 B 做加速运动,加速度的变化情况不能确定 6.如右图所示,当滑动变阻器的滑动触头 P 向右移动时,三个灯泡亮度的变化情况是 ( ) A.L1 变亮,L2 和 L3 皆变暗 B.L1 变亮,L2 不能确定,L3 变暗 C.L1 变暗,L2 变亮,L3 也变亮 D.L1 变亮,L2 变亮,L3 变暗 7.如图所示,直线 A 为电源的 U-I 图线,曲线 B 为灯泡电阻的 U-I 图线,用该电 源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是 ( ) A.4W、8W B.2W、4W C.4W、6W D.2W、3W 8.如图所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁 N 极附近,磁铁的轴线穿过线 圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图所示方向的电流后,线圈的运动 情况是( ) A.线圈向左运动 B.线圈向右运动 C.从上往下看顺时针转动 D.从上往下看逆时针转动 模块综合训练(三)第 1 页 共 4 页 9.下图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子 a、b 经电压 U 加速(在 A 点初速度为零)后,进入磁感应强度 为 B 的匀强磁场做匀速圆周运动,最后分别打在感光板 S 上的 x1、x2 处。图中半圆形的虚线分别表示带电 粒子 a、b 所通过的路径,则 ( ) b v A.a 的质量一定大于 b 的质量 B a 0 B.a 的电荷量一定大于 b 的电荷量 0 0 C.a 运动的时间大于 b 运动的时间 x S x1 x 2 U D.a 的比荷(q a /ma)大于 b 的比荷(qb /mb) 10.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向(垂直纸面向里)的匀强磁场, A 如图所示,已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下,从静止开始自 A 点沿曲线 ACB 运动,到达 B 点时速度为零,C 为运动的最低点.不计重力,则 ( ) A.该离子带负电 B.A、B 两点位于同一高度 C.C 点时离子速度最大 D.离子到达 B 点后,将沿原曲线返回 A 点 11.如下图为一匀强电场,某带电粒子从 A 点运动到 B 点.在这一运动过程中 克服重力做的功为 2.0 J, 电场力做的功为 1.5 J. 则下列说法正确的是( ) A.粒子带负电 B.粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 1.5 J C.粒子在 A 点的动能比在 B 点多 0.5 J D.粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J 12.如图所示,虚线表示某点电荷 Q 所激发电场的等势面,已知 a、b 两点在同一等势面上, c、d 两点在另一 个等势面上。甲、乙两个带电粒子以相同的速率,沿不同的方向从同一点 a 射入电场,在电场中沿不同的轨 迹 adb 曲线、acb 曲线运动。则下列说法正确的是 ( ) a ①两粒子所带的电荷符号不同 乙 ②甲粒子经过 c 点时的速度大于乙粒子经过 d 点的速度 c ③两个粒子的电势能都是先减小后增大 d Q ④经过 b 点时,两粒子的动能一定相等 b A.①② B.①③ C.③④ D. ①④ 甲 第Ⅱ 卷 二、实验题(本题共 2 小题,共 14 分) 13. 分)一多用电表的欧姆挡有三个倍率,分别是×1 Ω、×10 Ω、×100 Ω.用×10 Ω 挡测量某电阻时,操作步 (6 骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地 进行测量, 应换到________挡. 如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数, 那么缺少的步骤是________, 若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示,则该电阻的阻值是________ Ω. 14.(8 分)在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电压表和电流表的内阻分别为 1 kΩ 和 0.1 Ω,图 9 为实验原理图及所需器件图. (1)在图中画出连线,将器件按原理图连接成实物电路. (2)一位同学记录的 6 组数据见下表,试根据这些数据在图 10 中 画出 U-I 图象,根据图象读出电池的电动势 E=______________ V,求出电池的内阻 r=____________ Ω. I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 模块综合训练(三)第 2 页 共 4 页 三、计算题(本题共 4 小题,共 38 分,计算时必须有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) - - 15. 分)把带电荷量 2× 8 C 的正点电荷从无限远处移到电场中 A 点,要克服电场力做功 8× 6 J,若把该 (9 10 10 -6 电荷从无限远处移到电场中 B 点,需克服电场力做功 2× 10 J,规定无限远处电势为零。求: (1)A 点的电势; (2)A、B 两点的电势差; - (3)把 2× 5 C 的负电荷由 A 点移到 B 点电场力做的功. 10 16. 分)如图所示,在倾角为 37° (9 的光滑斜面上有一根长为 0.4 m,质量为 6× 2 kg 的通电直导线,电流强 10 度 I=1 A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加 0.4 T,方向竖直向上的磁场中,设 t=0 时,B=0,则需要几秒,斜面对导线的支持力为零?(g 取 10 m/s2) - 模块综合训练(三)第 3 页 共 4 页 17. (10 分) 如图所示, 水平放置的两块长直平行金属板 a 、 相距 d = 0.10m, 、 间的电场强度为 E = 5.0× 5N/C, b a b 10 b 板下方整个空间存在着磁感应强度大小为 B = 6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为 m = 4.8× -25kg、电荷量为 q = 1.6× -18C 的带正电的粒子(不计重力) 10 10 ,从贴近 a 板的左端以 v0= 1.0× 6m/s 的 10 初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝 P 穿过 b 板而垂直进入匀强磁场, a 最后粒子回到边界 b 的 Q(图中未标出)处.试求 υ0 d (1)粒子穿过狭缝 P 时的速度 v 及其与 b 板的夹角 θ. P (2)P、Q 之间的距离 L. θ b υ B 18.(10 分)如图所示,一个质量为 m,带电量为+q 的粒子以速度 v0 从 O 点沿 y 轴正方向射入磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从点 b 处穿过 x 轴,速度方向与 x 轴 正方向的夹角为 300.粒子的重力不计,试求: (1)圆形匀强磁场区域的最小面积. y (2)粒子在磁场中运动的时间. (3)b 到 O 的距离. v0 m,q O b 30° x 模块综合训练(三)第 4 页 共 4 页 参考答案 1 D AD 2 A 3 AC 4 D 5 C 6 C 7 A 8 D 9 BC 10 CD 11 A 12 13.× 100 Ω 调零 2.2× 3 10 解析 用× Ω 挡测电阻时,表头指针偏转角度很小,说明待测电阻阻值很大,应换到× 10 100 Ω 挡,换当后 应先调零,由表盘可知,其测量电阻的阻值为 R=22× 100 Ω=2.2× 3 Ω. 10 14.(1)、(2)见解析图 1.45 0.69 解析 (1)按照实验原理图将实物图连接起来,如图甲所示. (2)根据 U、I 数据,在方格纸 U- 坐标系上找点描迹.如图乙所示,然后将直线延长,交 U 轴于 U1≈1.45 V, I E-U2 E-U2 此即为电源电动势; I 轴于 I≈0.65 A, 交 注意此时 U2=1.00 V, 由闭合电路欧姆定律得 I= , r= 则 r I 1.45-1.00 = Ω≈0.69 Ω. 0.65 甲 乙 - - 15.解析: (1)正点电荷从无限远处移到电场中 A 点,要克服电场力做功 8× 6 J,所以 EpA=8× 6 J.φA 10 10 -6 10 EpA 8× = = =400 V, q 2× -8 10 - 10 6 EpB 2× -6 (2)EpB=2× 10 J,φB= = =100 V. q 2× -8 10 由电势差定义:UAB=φA-φB=300 V. - (3)把 2× 5 C 的负电荷由 A 点移到 B 点电场力做的功为: 10 - - WAB=qUAB=-2× 5× 10 300 J=-6× 3 J. 10 - 答案: (1)400 V (2)300 V (3)-6× 3 J 10 16. 【答案】5 s 【详解】斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示 由平衡条件 FTcos37° =F FTsin37° =mg a υ mg 由① 解得:F= ② υ0 O tan37° Q P 代入数值得:F=0.8 N F 0.8 θ υ0 b 由 F=BIL 得 B= = T=2 T IL 1× 0.4 B 与 t 的变化关系为 B=0.4t υ 解得 t=5 s B 17.(1)粒子从 a 板左端运动到 P 处,由动能定理得 1 2 1 qEd = 2 mυ - 2 mυ02 模块综合训练(三)第 5 页 共 4 页 υ= 代入有关数据,解得 2qEd 2 m +υ0 2 3 × 106m/s 3 υ0 3 cosθ = υ = 2 θ = 30° (2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,圆心为 O,半径为 r,如图。由几何关系得 ∠ POQ = 2θ = 60° L 2 = rsin30° 所以 L=r υ2 qυB = m 又 r y mυ 3 L = qB = m 30 v0 l υ= 18.解:(1)带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力 O 60° R b x 其转动半径为 R ? m v0 qB 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为: l ? 3R 要使圆形匀强磁场区域面积最小,其半径刚好为 l 的一半,即: 1 3 3 mv0 r? l? R? 2 2 2 qB 2 3?m 2 v0 2 其面积为 S min ? ?r ? 4q 2 B 2 (2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为 1200 ,带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的 2?R / v0 2?m 1 t? T? ? 3 3 3qB (3)带电粒子从 O 处进入磁场,转过 1200 后离开磁场,再做直线运动从 b 点射出时 ob 距离: d ? 3R ? 1 , 3 3m v0 qB 模块综合训练(三)第 6 页 共 4 页
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文档贡献者

孙明

高级教师

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