高中物理 模块综合检测 鲁科版选修3-1

1、模块综合检测(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(本题共15小题，每小题4分，共60分，第19题只有一项符合题目要求，第1015题有多项符合题目要求，全都选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1关于物理学史，下列说法中不正确的是()A电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像C法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律答案：C2下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是()A根据电场强度的定义式E可知，

2、电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B根据电容的定义式C可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C根据真空中点电荷的电场强度公式Ek可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D根据电势差的定义式UAB可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为1 V解析：选D电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，A错误；电容C与Q、U无关，由电容器本身决定，B错误；Ek是决定式，C错误；在电场中，克服电场力做功，电势能增加，D正确。3人体内存在着生物磁场，吸入体内的磁性粉尘进入肺部、肠胃被外磁场磁化后，这些部位的

3、磁场就会发生变化。通过监测人体磁场图谱，可以及时了解人体的健康状况。与正常人相比，下列人体磁图中黑色方块和白色方块分别表示磁场变化较大和变化较小的区域。电焊工可能吸入过量的铁质粉尘，若出现这种情况，对应的人体磁图是()解析：选A电焊工吸入过量的铁质粉尘进入肺部，所以在胸腔上部两侧肺所在的位置磁场变化会较大，故A正确，B、C、D错误。4.如图1所示，表面导线均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，“”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。开关S闭合后，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()图1A水平向左B水平向右C竖直向下 D竖直向上解析：选C

4、开关闭合后，根据安培定则可判定导线所在处磁感线的方向为水平向右，再由左手定则可判定导线受到安培力的方向为竖直向下，选项C正确。5如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点，其中电势和场强都相同的是()解析：选BA中，a、b两点场强的方向不同，A错误；B中，a、b两点电势和场强均相同，B正确；C中，a点电势高于b点电势，C错误；D中，a、b两点场强的方向不同，D错误。6.一带正电的粒子在电场中做直线运动的vt图像如图2所示，t1、t2时刻分别经过M、N两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是()图2A该电场可能是由某正点电荷形成的BM点的电势高于N点的电势C带电粒子从

5、M点运动到N点的过程中，电势能逐渐增大D带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力解析：选C由vt图像可知：该粒子做的是匀减速直线运动，则粒子所处电场为匀强电场，A、D错误；由于粒子带正电，正电荷受力方向跟该点场强方向相同，如图所示，因沿着电场线方向电势降低，故M点的电势低于N点的电势，B错误；带电粒子从M点运动到N点，电场力做负功，电势能增加，C正确。7.如图3所示，三条长直导线都通以垂直于纸面向外的电流，且I1I2I3，则距三导线等距离的A点的磁感应强度方向为()图3A向上 B向右C向左 D向下解析：选BI2与I3在A处所产生的磁感应强度大小相等，由安培定则知I2与I3在A处的磁场方向相

6、反，磁感应强度的矢量和为零，只有I1在A处产生磁场的磁感应强度方向向右，B正确。8如图4所示，一重力不计的带电粒子以初速度v0射入水平放置、距离为d的两平行金属板间，射入方向沿两极板的中心线。当极板间所加电压为U1时，粒子落在A板上的P点。如果将带电粒子的初速度变为2v0，同时将A板向上移动后，使粒子由原入射点射入后仍落在P点，则极板间所加电压U2为()图4AU23U1 BU26U1CU28U1 DU212U1解析：选D板间距离为d，射入速度为v0，板间电压为U1时，在电场中有：at2，a，t，解得U1；A板上移，射入速度为2v0，板间电压为U2时，在电场中有：dat2，a，t，解得U2，即U

7、212U1，选D。9.如图5所示，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面)，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q0)、质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为。已知该粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子的速率为(不计重力)()图5A. B.C. D.解析：选B作出粒子运动轨迹如图中实线所示。因P到ab距离为，可知30。因粒子速度方向改变60，可知转过的圆心角260。由图中几何关系有tan Rcos ，解得rR。再由Bqvm可得v，故B正确。10.如图6所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电荷量为Q的小球P。带电荷

8、量分别为q和2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上。P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是()图6AM与N的距离大于LBP、M和N在同一直线上C在P产生的电场中，M、N处的电势相同DM、N及细杆组成的系统所受合外力为零解析：选BD由于小球M、N及细杆处于静止状态，因此M、N及细杆组成的系统合外力为零，D项正确；整体受到的库仑力的合力为零，即kk，解得r(1)L，A项错误；由于P对M、N的库仑力等大反向，因此P、M、N三者必在一条直线上，B项正确；在P点产生的电场中，离P点越远电势越低，C项错误。11如图7所示，电源电动势为E，内电阻忽略不计，滑动变阻器的滑片P置于中点；两

9、平行极板间有垂直纸面的匀强磁场，一带正电的粒子以速度v0正好水平向右匀速穿过两板(不计重力)。以下说法中正确的是()图7A若粒子带负电，也可以沿图示方向以相同速度沿直线穿过此区域B将滑片P向上移动一点，该粒子穿出两板过程中电势能减小C将滑片P向上移动一点，该粒子穿出两板过程中动能减小D把R调为原来的一半，则能沿直线穿出的粒子速度为解析：选AC由带正电的粒子匀速穿过两极板可知，粒子所受电场力与洛伦兹力平衡，即qE场qv0B；若粒子带负电，则粒子所受电场力及洛伦兹力均反向，大小不变，仍然是一对平衡力，粒子照样可以匀速沿直线穿过此区域，A正确。滑片向上移动，则滑动变阻器接入电路的阻值减小，极板间电压

10、减小，由E场知极板间场强减小，粒子进入磁场时所受电场力减小，而洛伦兹力不变，粒子将发生偏转，洛伦兹力不做功，电场力做负功，电势能增大，动能减小，B错误，C正确。若粒子速度减为后仍然可以沿直线穿过极板，则由qE场qB可知，E场，即U。又由极板间电压即滑动变阻器两端电压UR知，当R减为原来的一半时，极板间电压并不是变成原来的一半，D错误。12.在如图8所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻。在下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是()图8A仅使R1的阻值增大B仅使R1的阻值减小C仅使R2的阻值增大D仅使R2的阻值减小解析：选AD由“串反并同”可知要使灯泡变暗，

11、则要求与其串联(包括间接串联)的器件阻值增大或与其并联(包括间接并联)的器件阻值减小，故A、D正确，B、C错误。13.如图9所示，直导线处于足够大的磁场中，与磁感线成30角，导线中通过的电流为I，为了增大导线所受的安培力，可采取的办法是()图9A增大电流IB增加直导线的长度C使导线在纸面内顺时针转30角D使导线在纸面内逆时针转60角解析：选ABD由安培力公式FIlBsin 知增大电流、增加直导线的长度以及增大电流方向与磁场方向的夹角都可以增大导线所受的安培力，且导线逆时针转60角时安培力最大，故A、B、D正确，C错误。14(2015全国卷)有两个匀强磁场区域和，中的磁感应强度是中的k倍。两个速

12、率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与中运动的电子相比，中的电子()A运动轨迹的半径是中的k倍B加速度的大小是中的k倍C做圆周运动的周期是中的k倍D做圆周运动的角速度与中的相等解析：选AC两速率相同的电子在两匀强磁场中做匀速圆周运动，且磁场磁感应强度B1是磁场磁感应强度B2的k倍。由qvB得r，即中电子运动轨迹的半径是中的k倍，选项A正确。由F合ma得aB，所以，选项B错误。由T得Tr，所以k，选项C正确。由得，选项D错误。15.如图10所示，已知电源电动势E2 V，电源内阻r0.5 ，小灯泡电阻R02 ，滑动变阻器R最大阻值为10 。当开关闭合后，调节滑动变阻器，设灯泡电阻不随温度变化而

13、变化，则()图10A当滑动变阻器阻值调至0.5 时，电源输出功率最大B当滑动变阻器阻值调至1.5 时，灯泡最亮C当滑动变阻器阻值逐渐减小时，电源输出功率逐渐增大D当滑动变阻器阻值调至2.5 时，滑动变阻器的电功率最大解析：选CD灯泡为定值电阻，其功率PI2R02R0，因此当R0时，I有最大值，灯泡功率最大，最亮，选项B错误；由PR图像可知因R0r，故当R逐渐减小时，电源输出功率逐渐增大，选项A错误，C正确；将R0等效为内阻，则rR0r2.5 ，因此当Rr2.5 时，滑动变阻器消耗的电功率最大，选项D正确。二、实验题(本题共2小题，共14分)16(5分)某同学测定一金属杆的长度和直径，示数如图1

14、1甲、乙所示，则该金属杆的长度和直径分别为_cm和_mm。图11解析：用毫米刻度尺测量时，读数应读到mm的下一位，即长度测量值为60.10 cm；题图乙中游标卡尺为五十分度游标卡尺，精确度为0.02 mm，主尺读数为4 mm，游标尺第10条刻度线与主尺刻度线对齐，故游标尺读数为100.02 mm0.20 mm，所以金属杆直径测量值为4.20 mm。答案：60.104.2017(9分)用下列器材，测定小灯泡的额定功率。A待测小灯泡：额定电压6 V，额定功率约为5 W；B电流表：量程01.0 A，内阻约为0.5 ；C电压表：量程03 V，内阻5 k；D滑动变阻器R：最大阻值为20 ，额定电流1 A

15、；E电源：电动势10 V，内阻很小；F定值电阻R0(阻值10 k)；G开关一个，导线若干。(1)实验中，电流表应采用_接法(填“内”或“外”)；滑动变阻器应采用_接法(填“分压”或“限流”)。(2)在方框中画出实验原理电路图。(3)实验中，电压表的示数调为_V时，即可测定小灯泡的额定功率。解析：(1)小灯泡的额定电流为I A，正常发光时的电阻为RL7.2 ，由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻串联以扩大量程，则有R 50 ，故测量电路采用电流表外接法。由于采用限流式接法时可使小灯泡获得的最低电压为Umin2.6 V，调节滑动变阻器，可以满足小灯泡正常发光时的要求，故控制电路

16、可以采用限流式，当然也可以使用分压式。(2)实验电路图如图所示(3)由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，则电压表两端电压等于总电压的三分之一。答案：(1)外限流(分压也可)(2)见解析图(3)2三、计算题(本题共3小题，共36分)18. (10分)如图12所示，一电子沿垂直挡板NN方向以速度v8.0106 m/s从O孔射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B9.1104 T。运动中电子经某点P，lOP0.05 m，求电子由O运动至P点的时间。(电子的质量m9.11031 kg，电子的电荷量e1.61019 C，取3)图12解析：电子运动由洛伦兹力提供向心力，则r m0.05 m

17、，由几何知识知圆弧对应的圆心角等于60，而T，则t T s6.25109 s。答案：6.25109 s19(12分)如图13甲所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示，不考虑电表对电路的影响。图13(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为UI图像中哪一条直线？(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻分别为多少？(3)试求出电源的电动势和内阻。解析：(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为UI图像中的BC和AC直线。(2)定值电阻R0 3 。当滑动片在R的最右端时对应BC直线上的B点U17.5 V，I0.5 A。R总 12 。(3)由闭合电路欧姆定律表达式EUIr得E7.50.5rE62.0r由得：E8 V，r1 。答案：(1)见解析(2)3 12 (3)8 V1 20(14分)如图14所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带电粒子，以水平速度v0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2、方向竖直向上的匀强电场中，该匀强电场的边界M、N间的距离为L(该电场竖