2019-2020学年高中物理 模块综合检测卷 新人教版选修3-1

模块综合检测卷(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分)1市面上出现“充电五分钟通话两小时”的手机电源，源于其使用vooc闪充新技术vooc闪充标配的microusb充电线接口为7针，而常规的microusb充电线接口为5针，它标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为45个触点，与常规的microusb充电线、电池相比，增加触点的作用是为了()a增大充电电压b增大电池的容量c增大充电电流 d增大充电电阻解析：选c由题目：闪充新技术，标配的电池为8个金属触点，而常规电池通常为45个触点，可知，与常规的microusb充电线、电池相比，触点增加电池不变，则不可能增加充电电压，也没有改变电池的容量，及电阻，只可能增大充电的电流，使其快速充满电，故c正确，a、b、d错误2.中心放圆柱形电极a并接电源正极，玻璃皿边缘内壁放圆环形电极b并接电源负极，然后在玻璃皿中放入导电液体(盐水)如果把玻璃皿放在向上的磁场中(白纸下面放有磁铁，且n极朝上)，接通开关，液体就会旋转起来下列说法正确的是()a接通开关后，导电液体逆时针旋转(俯视)b改变电流大小，导电液体旋转速度也会改变c仅改变电流方向或磁场方向，导电液体旋转方向不变d同时改变电流方向和磁场方向，导电液体旋转方向改变解析：选b若a接电源正极，b接电源负极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由中心流向边缘；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿顺时针方向，因此液体沿顺时针方向旋转，故a错误；改变电流大小，根据fbil，则导电液体旋转速度也会改变，故b正确；仅改变电流方向或磁场方向，依据左手定则，导电液体旋转方向会变，故c错误；同时改变电流方向和磁场方向，根据左手定则，导电液体旋转方向不会改变，故d错误3如图所示为等量点电荷周围的电场线分布图，a、b、o位于两点电荷连线上，其中o为两点电荷连线的中点，c、d是连线的中垂线上的两点关于各点的电场性质的描述，下列说法正确的是()aa、b、o三点的电势大小相等bo、c、d三点的电场强度相等c若将带正电的试探电荷q从c点移到b点，电势能减小d若将带负电的试探电荷q从a点移到d点，电场力做负功解析：选c由图可知，a、b、o三点位于同一条电场线上，由于沿电场线的方向电势降低，可知o点的电势最高，a点的电势最低，故a错误；电场线的疏密表示电场强度的大小关系，由图可知，o、c、d三点o点处的电场线最密，则o点的电场强度最大，故b错误；根据等量异种点电荷的电场线的特点可知，在两个点电荷的连线的垂直平分线上各点的电势是相等的，所以o点与c、d两点的电势是相等的，所以c点的电势高于b点的电势，将带正电的试探电荷q从c点移到b点，电场力做正功，电势能减小，故c正确；结合a与c选项的分析可知，d点的电势高于a点的电势，将带负电的试探电荷q从a点移到d点，电场力做正功，故d错误4如图所示电路，t1时刻将单刀双掷开关接a，若规定从左向右通过灵敏电流计的电流方向为电流的正方向，则下图能正确定性描述s接a后通过灵敏电流计的电流随时间t变化的图象是()解析：选a接通a，电源给电容充电，当充电完毕后，电流为零，故a正确，b、c、d错误5如图所示，虚线框内为改装好的电表，m、n为新电表的接线柱已知灵敏电流计g的满偏电流为200 a，内阻为495.0 ，电阻箱读数为5.0 .根据以上数据计算可知改装好的电表()a电压量程为1 mv b电压量程为100 mvc电流量程为20 ma d电流量程为2 a解析：选c电流计与电阻箱并联，此为电流表，m、n两端电压为：uigrg200106495.0 v0.099 v99 mv，流过m、n的电流为：iig200106 a0.02 a20 ma，故c正确6如图所示的某型号电吹风的电路图，它主要由电动机m和电热丝r构成，已知电吹风的额定电压为220 v，吹冷风时的功率为120 w，吹热风时的功率为1 000 w，关于该电吹风，下列说法正确的是()a电热丝的内阻为55 b电动机的内阻约为403 c若s1、s2均闭合，则电吹风吹冷风d电动机工作时输出的机械功率为880 w解析：选a电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为pp热p冷1 000120 w880 w，由p可知r 55 ，故a正确；电机为非纯电阻电路故不能用p求，所以电阻值不等于 403 ，故b错误；当s1、s2均闭合时电机和电阻并联，则电吹风吹热风，故c错误；电动机工作时消耗的总功率等于120 w，所以输出的机械功率一定小于880 w，故d错误7水平桌面上有一根绝缘的长直导线a，垂直纸面放置，在桌面正上方等高且与直导线a平行等距的位置，固定两根绝缘直导线b和c，三根导线中的电流大小相等、方向如图所示导线a始终处于静止状态，关于导线a，以下说法中正确的是()a对地面的压力数值上小于自身的重力b对地面的压力数值上等于自身的重力c对地面的压力数值上大于自身的重力d受水平向左的摩擦力解析：选b由于三个导线上的电流大小相等，距离相等，所以a与b之间的作用力的大小等于a与c之间的作用力的大小，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可知，a与b之间是吸引力，a与c之间是排斥力，根据矢量的合成可知，a受到的安培力的合力的方向沿水平方向向左，所以a对地面的压力不变；在水平方向a要保持平衡，则受到地面的向右的摩擦力故选b.8如图所示，在垂直纸面向里、磁感应强度b2 t的匀强磁场中，有一长度l5 m的细圆筒，绕其一端o在纸面内沿逆时针方向做角速度60 rad/s的匀速圆周运动另端有一粒子源，能连续不断相对粒子源沿半径向外发射速度为v400 m/s的带正电粒子已知带电粒子的电量q2.5106 c，质量m3108 kg，不计粒子间相互作用及重力，打在圆筒上的粒子均不被吸收，则带电粒子在纸面内所能到达的范围面积s是()a48 m2 b9 m2c49 m2 d16 m2解析：选a发射粒子时，粒子沿半径方向的速度为v400 m/s，粒子随细圆筒做圆周运动，垂直半径方向的速度为l300 m/s；故粒子速度为v500 m/s，粒子速度方向与径向成arctan 37；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故有：bvq所以，运动半径为：r3 m；根据左手定则可知：粒子做圆周运动也是沿逆时针方向运动；根据几何关系，粒子做圆周运动的圆心到o的距离为s4 m故带电粒子在纸面内所能到达的范围为内径为sr1 m，外径为sr7 m的环形区域；故带电粒子在纸面内所能到达的范围面积为：s(7)2(1)2(m2)48 m2，故a正确，b、c、d错误故选a.二、多项选择题(本题共7小题，每小题3分，共21分全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的得0分)9把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由a到b，如图所示虚线框内有产生以上弧形的磁场源下列符合要求的是()解析：选ac条形磁铁外部的磁场从n极指向s极，若左侧是n极则能够满足题意，故a正确；蹄形磁铁左侧为s极，则磁感线与题图中方向相反，故b错误；根据安培定则可知，通电导线电流向里，可以在上方形成由左向右的磁感线，故c正确；通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，但根据安培定则可知，左侧为s极，右侧为n极，故形成磁感线与图示相反，故d错误10两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示带正电的粒子流由电场区域的一端m射入电场，沿图所示的半圆形轨道通过电场并从另一端n射出，由此可知()a若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等b若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等c若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等d若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等解析：选bc由图可知，粒子在电场中做匀速圆周运动，静电力提供向心力，qem，得r，e为定值，若q相等，则mv2一定相等；若相等，则速率v一定相等，故b、c正确11如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则()a电源的功率变小b电容器储存的电荷量变小c电源内部消耗的功率变大d电阻r消耗的电功率变小解析：选bc由闭合电路欧姆定律可知，当滑片向上滑动时，r总减小，i总增大，u端减小，而r1分压u1增大，所以电容器上的电压减小电源功率p总i总 e增大，a错误；由qcu知q减小，b正确；电源内部消耗功率p内ir增大，c正确；电阻r1消耗的功率增大，r上消耗的功率无法确定，d错误12.如图所示，a、b、c、d为正四面体的四个顶点，o点为d点在底面上的投影，在a点放置一个电量为q的点电荷，在b点放置一个电量为q的点电荷，则()ac、d两点的电场强度相等b沿cd连线移动一带q电量的点电荷，电场力始终不做功cod连线为电场中的一条等势线d将一带电量为q的点电荷从d点移到o点再移到c点，电场力先做负功，后做正功解析：选abc根据等量异种电荷周围电场分布情况可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向相同，a选项正确；cd在等势面上，沿cd连线移动一带q电量的点电荷，电场力始终不做功，b选项正确；ocd平面为等势面，故od连线为电场中的一条等势线，c选项正确；将一带电量为q的点电荷从d点移到o点再移到c点，电场力不做功，d选项错误13.如图所示，由po和qo两块光滑绝缘的平板组成的“v”形组合体固定在地面上，两平板互相垂直，平板po与地面的夹角37，在两个平板上各放置一个带同种电荷的小球a和b，a、b 的带电量分别为q和2q，a、b恰在同一条水平线上静止小球a和b可看成点电荷，a的质量为m，静电力常量为k，sin 370.6，cos 370.8，则()ab对a库仑斥力是a对b库仑斥力的2倍ba、b两球所受平板的支持力大小均为mgcb球的质量为mda、b两球间的距离为2q 解析：选cd库仑力是相互作用力，故a对b的库仑力与b对a的库仑力大小一定相等，a选项错误；分析小球a、b的受力情况，对于a球，根据平衡条件，nacos 37ga，nasin 37f，对于b球，根据平衡条件，nbcos 53gb，nbsin 53f，联立解得，na1.25mg，f0.75mg，nbmg，mbm，b选项错误，c选项正确；根据库仑定律，fk，联立解得，r2q ，d选项正确14如图所示，r1和r2是同种材料、厚度相同、表面为正方形的导体，但r1的尺寸比r2的尺寸大在两导体上加相同的电压，通过两导体的电流方向如图，则下列说法中正确的是()ar1中的电流小于r2中的电流br1中的电流等于r2中的电流cr1中自由电荷定向移动的速率小于r2中自由电荷定向移动的速率dr1中自由电荷定向移动的速率等于r2中自由电荷定向移动的速率解析：选bc设导体的电阻率为，厚度为d，边长为l，则由电阻定律得：导体的电阻r，则可知，r与边长l无关，故r1r2.通过电阻的电流i，由于u与r都相同，则通过两电阻的电流相同，故a错误，b正确；电流inevsnevld，由于i、n、e、d相同，则l越大，v越小，则r1中自由电荷定向移动的速率小于r2中自由电荷定向移动的速率，故c正确，d错误15.如图所示，半径为r的光滑绝缘的半圆形轨道abc，a点与圆心等高，b点在圆心正下方，轨道固定在电场强度为e的匀强电场中两个带等量同种电荷小球刚好能静止在轨道的a点和b点已知两小球质量皆为m，重力加速度为g，静电力常量为k.下列说法正确的是()a小球带正电b小球的带电量为c小球的带电量为ed在a点小球对轨道的压力等于在b点小球对轨道的压力大小解析：选bd若小球带正电，对b球分析，小球b受重力、电场力、a对b的库仑力和支持力不可能处于平衡，可知小球带负电，故a错误；根据平衡知：fcos 45mgqe，解得q，故b正确，c错误；根据平衡知：qefcos 45，qefcos 45na，则na2qe，nbmgfsin 45mgqe2qe，可知小球在a点和b点对轨道的压力大小相等，故d正确三、非选择题(本题共5小题，共55分)16(8分)在探究“决定导线电阻因素”的实验中需要进行以下测量：(1)用螺旋测微器测得导线的直径如图1所示，其读数是0.701 mm.请在图中相应刻度处的方框内填入正确数字(2)欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为12 ，要求测量结果尽量准确，并且电压、电流测量范围尽可能大一些下列器材中：电流表应选用(填器材的标号，下同)_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_并在如图2的虚线框内画出你设计的实验电路图a电池组e(6 v，内阻很小)b电流表a1(03 a，内阻约0.01 )c电流表a2(00.6 a，内阻约0.1 )d电压表v1(03 v，内阻约3 k)e电压表v2(06 v，内阻约6 k)f滑动变阻器r1(05 ，2 a)g滑动变阻器r2(01 k，1 a)h电键、导线解析：(1)螺旋测微器的读数为0.701 mm，故可分解为0.5 mm0.201 mm，即0.5 mm20.10.01 mm，由下到上三个格子里的示数分别为15；20；25.(2)电源电动势是6 v，电压表选：电压表v2(06 v，内阻6 k)，电路最大电流i a0.5 a，则电流表可选：a2(00.6 a，内阻0.1 )，要求电压、电流测量范围尽可能大，滑动变阻器应采用分压接法，由于120500，则电流表采用外接法，滑动变阻器的范围应与电阻值差不多，方便调节，所以滑动变阻器选r1，实验电路图如图所示答案：(1)152025(2)a2v2r1图见解析17(8分)(2018江苏卷)一同学测量某干电池的电动势和内阻(1)甲图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处(2)实验测得的电阻箱阻值r和电流表示数i，以及计算的数据见下表：r/8.07.06.05.04.0i/a0.150.170.190.220.26/a16.75.95.34.53.8根据表中数据，在方格纸上作出r关系图象由图象可计算出该干电池的电动势为_v；内阻为_.(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mv的电压表并联在电流表的两端调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 a 时，电压表的指针位置如乙图所示，则该干电池的电动势应为_v；内阻应为_.解析：(1)开关不应该闭合，应该保持断开状态电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小(2)根据表中数据描点连线如图所示由闭合电路欧姆定律，eirir得rer，类似于一次函数ykxb的形式，r图象的斜率表示电动势e，纵截距绝对值为内阻r.读图可知，e1.4 v，r1.2 .(3)因为电动势是一个常数1.4 v，电流表的内阻ra0.2 ，内阻为1.2 0.2 1.0 .答案：(1)开关未断开电阻箱阻值为零(2)见解析图1.4(1.301.44都算对)1.2(1.01.4都算对)(3)1.4结果与(2)问第一个空格一致1.0结果比(2)问第二个空格小0.218(10分)如图所示，在倾角为37的光滑斜面上水平放置一条长为0.2 m的直导线pq，两端以很软的导线通入5 a的电流当加一个竖直向上的b0.6 t的匀强磁场时，pq恰好平衡，则导线pq的重力为多少？(sin 370.6，cos 370.8)解析：对通电导线受力分析如图所示由平衡条件得：f安mgtan 37.又f安bil，代入数据得：gmg n0.8 n.答案：0.8 n19(13分)环保部门为了监测某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置的外形为一长方体，由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面加磁感应强度为b的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，电阻率