高中物理新教材同步必修第三册 模块综合试卷(二)

模块综合试卷（二）

（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.在每小题给出的四个选项中，只有

一项是符合题目要求的）

1.如图所示，当开关S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是（）

7

SO-N)

C

答案D

解析根据安培定则可判断出电流的磁场方向，由于小磁针静止时N极指向磁场方向，故选

项D正确.

2.（2018•成都市石室中学期中）四根通电长直导线A、B、C、。外层涂有绝缘物质，固定在水

平面上且四个交点的连线构成一正方形，其中四根导线中通有大小相等的电流，方向如图1

所示，.、b、c、”为正方形对角延长线上的四点.则关于b、c、"处的磁场，下列说法

正确的是（）

A.八6两点的磁场方向垂直纸面向外

B.a、C两点的磁场方向垂直纸面向外

C.b、d两点的磁场方向垂直纸面向里

D.两点的磁场方向垂直纸面向里

答案A

解析a、b、c、d四点的磁场由四根通电导线在该位置形成的磁场叠加而成.对a点，导线

A在a点的磁场方向向里，导线8在a点的磁场方向向外，且大小相等可抵消，导线C在a

点的磁场方向向外，导线£）在a点的磁场方向向外，因此a点的磁场方向向外；同理〃点的

磁场方向向外，c、d两点的磁场方向均向里，故选项A正确.

3.不带电导体P置于电场中，其周围电场线分布如图2所示，导体P表面处的电场线与导体

表面垂直，心b为电场中的两点，则（）

图2

A.a点电场强度小于方点电场强度

B.4点电势高于b点电势

C.负检验电荷在〃点的电势能比在人点的大

D.正检验电荷从a点移到6点的过程中，静电力做负功

答案B

解析电场线的疏密表示场强大小，。点电场强度大于b点电场强度，A错误；沿电场线方

向，电势逐渐降低，a点电势高于点电势，而Ep=q（p,则负检验电荷在“点的电势能比在

b点的小，正检验电荷在a点的电势能比在b点的大，正检验电荷从a点移到b点的过程中，

静电力做正功，B正确，C、D错误.

4.图3为测量某电源电动势和内阻时得到的"一/图线.用此电源与三个阻值均为3C的电

阻连接成电路，测得路端电压为4.8V,则该电路可能为选项图中的（）

答案B

解析根据"一/图线可知，电源电动势E=6V,内阻r=0.5C;当路端电压为U=4.8V时,

E—U6V—48VU

干路电流/=—^~=—访玄一=2.4A,外电路电阻R=7=2C,而四个选项中外电路的电

阻值分别为IC、2C、9。和4.5C,故选B.

5.（2018・仪征中学高二上期末）如图4所示，有一电荷静止于水平放置的电容器两极板间，电

源内阻不可忽略，现将滑动变阻器滑片向上移动少许，稳定后三个灯泡依然能够发光，则下

列说法中正确的是（）

A.小灯泡Li、L3变暗，L2变亮

B.该电荷一定带正电

C.电容器C上电荷量减小

D.电流表始终存在从左向右的电流

答案A

解析滑动变阻器滑片向上移动少许，则滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，

电路总电流减小，内电压减小，路端电压增大；L2两端电压为路端电压，则通过L2的电流增

大，又因电路总电流减小，则通过Li、L3的电流减小，L2变亮，L1、L3变暗，A正确；电容

器两端的电压等于R和L3两端的电压之和，由分析可知电容器两端的电压增大，根据公式C

=名可得。增大，C错误；电容器上极板带正电，电场方向竖直向下，而电荷静止，所以电

荷受到向上的电场力和向下的重力，故该电荷带负电，B错误；因为电流表和电容器是串联，

只有在滑片移动时才产生电流，电容器电荷量变多，为充电过程，电流方向为从左到右，D

错误.

6.如图5所示，已知C=6pF,Ri=5C,/?2=6Q,E=6V,r=lC,电表均为理想电表，开

关S原来处于断开状态，下列说法中正确的是（）

A.开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5A

B.开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5V

C.开关S闭合一段时间后，再将开关S迅速断开，则通过此的电荷量为1.8X10-5c

D.以上说法都不对

答案C

解析开关S闭合瞬间，电容器充电，接近于短路状态，A=1A,电压表的

⑹十rj-r1

读数U=/R1=1X5V=5V,A、B错误；开关闭合一段时间后，电容器相当于断路，V=

E_6

A=0.5A,此时电容器上电荷量Q=CU2=C/'7?2=6X10-6X0.5X6C

Ri+&+r5+6+1

=1.8X10-5C,断开开关S后，电荷量。经&释放，C正确，D错误.

7.如图6,在某匀强电场中有M、N、P三点，在以它们为顶点的三角形中，NM=30。、NP

=90。，直角边NP的长度为4cm.电场方向与三角形所在平面平行.已知M、N和P点的电

势分别为3V、15V和12V.则电场强度的大小为（）

A.150V/mB.75V/m

C.225小V/mD.75小V/m

答案A

解析过尸点作斜边MN的垂线交MV于。点，由几何知识可知NO=2cm,OM=6cm,由

匀强电场的特点和几何关系得。点的电势为eo=12V,即0、P两点在同一等势面上，电场

强度£=，%/=150V/m,选项A正确，B、C、D错误.

8.如图7所示的电路，三只相同的灯泡LI、L2、L3,当滑动变阻器的滑动触头向匕端移动时（）

A.L1变亮,L2、A变暗

B.Li、L2变亮，B变暗

C.Li、L3变暗，L?变亮

D.Li、L3变亮，L2变暗

答案B

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

9.（2018・高平一中期末）如图8所示，虚线表示某点电荷Q所激发电场的等势线，已知a、b

两点在同一等势线上，c、d两点在另一个等势线上.甲、乙两个带电粒子以相等的速率，沿

不同的方向从同一点a射入电场，在电场中分别沿acb曲线、〃仍曲线运动.则下列说法正

确的是（）

图8

A.两粒子电性相反

B.甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率

C.两个粒子的电势能都是先减小后增大

D.经过〃点时，两粒子的动能一定相等

答案AB

解析从甲、乙两个带电粒子的运动轨迹可知，两粒子的电性不相同，故选项A正确；甲粒

子受的是吸引力，电场力先做正功，电势能先减小，则到达c点时速率增大，乙粒子受的是

排斥力，电场力先做负功，电势能先增大，则到达d点时速率减小，由于在a点时甲、乙两

个带电粒子的速率相等，因此甲粒子经过c点时的速率大于乙粒子经过d点时的速率，故选

项B正确，C错误；由于不知道甲、乙两个带电粒子的质量关系，所以无法比较它们的动能，

故选项D错误.

10.如图9所示，直线A为电源的。一/图线，直线8和C分别为电阻&、色的U-/图线，

用该电源分别与凡、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为外、P2,电源的效率分别为

小、〃2，则（）

图9

A.Pt>P2

B.P尸P2

C.

D.〃口2

答案BC

解析由直线A与直线8和C的交点可得电压、电流的数值，则输出功率PI=P2=U/=8W,

PmR

选项B正确；由直线A、8和。可得电源内阻r=1吊=2&=0.5Q,效率〃=丁=其二,

产总K~rr

可得〃[=],〃2=],故则〃l>〃2,选项C正确.

11.（2018•云南民族大学附属中学期中）如图10所示，在等量正点电荷形成的电场中，画一正

方形ABC。，对角线AC与两点电荷连线重合，两对角线交点。恰为电荷连线的中点.下列

说法正确的是（）

图10

A.B、。两点的电场强度及电势均相同

B.A、B两点间的电势差UAB与C、。两点间的电势差Us相等

C.一质子由B点沿8-0―0路径移至力点，电势能先增大后减小

D.一电子由C点沿C-O-A路径移至4点，电场力对其先做负功后做正功

答案BCD

解析8、。两点的电场强度方向相反，故两点的电场强度不可能相同，选项A错误；根据

对称性，A、C两点的电势相等，B、。两点的电势相等，故A、8两点间的电势差与C、

。两点间的电势差UCD相等，选项B正确；B、。、力三点相比较，。点的电势最高，故一质

子由8点沿8-。一。路径移至。点，电势能先增大后减小，选项C正确；A、。、C三点相

比较，。点的电势最低，电子在。点的电势能最大，故一电子由C点沿C-O-A路径移至

A点，电势能先变大后变小，所以电场力对其先做负功后做正功，选项D正确.

12.如图11所示，MNQP为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为固定的光滑

的绝缘半圆形轨道，轨道半径为R,A、B为轨道水平直径的两个端点.一个质量为“、电荷

量为一q的带电小球从A点正上方高为“处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆形轨道.不

计空气阻力及一切能量损失.关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（）

图II

小球一定能从8点离开轨道

小球在AC部分可能做匀速圆周运动

小球到达C点的速度可能为零

当小球从B点离开时，上升的高度一定等于“

答案BD

解析若电场力大于重力，则小球有可能不从8点离开轨道，选项A错误；若电场力等于重

力，则小球在轨道上做匀速圆周运动，选项B正确；因为从A到B电场力做功代数和为零，

系统只有重力做功，故当小球从8点离开时，上升的高度一定等于H,选项D正确；由圆周

运动知识可知，若小球到达C点的速度为零，则其未到达C点时就已脱轨了，选项C错误.

三、非选择题（本题共6小题，共60分）

13.（6分）用电流表和电压表测一个电阻值约为25k。、额定功率为点W的电阻&的阻值,

备用器材有：

①量程0〜IOORA,内阻约为500。的电流表AI

②量程0〜500pA,内阻约为300。的电流表A2

③量程0〜IV,内阻约为10kC的电压表VI

④量程0〜15V,内阻约为lOOkC的电压表V2

⑤量程0〜50V,内阻约为500k。的电压表V3

⑥直流稳压电源，两端的输出电压为16V

⑦滑动变阻器，阻值范围0—500。，允许最大电流1A

⑧待测电阻开关和导线若干

（1）为了测量准确，电压表应选,电流表应选（填写仪器前的序号）.

⑵在如图所示的方框内画出实验电路图.

（3）若测量值为R»,真实值为R区，那么在操作、读数、计算均正确无误的情况下，R河R

真（选填“大于”“等于”或“小于”）

答案（1）④②（2分）（2）见解析（2分）（3）大于（2分）

解析（1）因为待测电阻的阻值25kC远大于滑动变阻器的阻值（0〜500C）,所以供电电路应

选择滑动变阻器的分压式接法，待测电阻接在电路中，最大电流/[«=■=%§黑©A=640|iA,

故电流表选②；待测电阻的阻值25kQ远大于电流表A2的内阻，故测量电路应选用电流表内

接：t/=500X10-6X25000V=12.5V,故电压表应选④.

（2）按照（1）的分析可画出实验电路图，如图所示.

（3）7?；»i­,,R&=7两式比较可以得出大于R*.

1AIA

14.（8分）（2018•襄阳四中高二上月考）在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，实验室中

备有下列器材：

A.待测的干电池

B.电流传感器1

C.电流传感器2

D.定值电阻Ro（2OOOC）

E.滑动变阻器R（0〜20C）

F.开关和导线若干

某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图

12甲所示的电路完成实验.

数据

计算机

采集器

甲

图12

（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将

（选填“变大”或“变小”）.

（2）该同学利用测出的实验数据绘出的一/2图线，八为电流传感器1的示数，/2为电流传感

器2的示数，/2的数值远大于4的数值，如图乙所示.则由图线可得被测电池的电动势E=

V,内阻r=Q.

（3）若将图像的纵坐标改为,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小.

答案⑴变小（2分）（2）3.00（2分）2.00（2分）⑶/岛（2分）

解析（1）滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小，总电阻减小，

路端电压减小，电流传感器1的示数变小.

（2）由闭合电路欧姆定律可得

/iRo=E—（/i+，2）r,

由/2》/i得I\R｛）=E—hr,变形可得人=春一京,2；

/|一，2图像的斜率—抨fx1（）-3=]x1（）-3,截距b=（~=l.5义IO-3A,

no0.45—0.15no

解得E=3.00V,r=2.00Q.

⑶依据公式/|&=6一/2匕可知当/2=。时，路端电压等于电源的电动势；因此若图像纵坐标

改为路端电压，即/iRo,则图线与纵坐标的交点为电源的电动势.

15.（8分）如图13所示，倾角为。的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度

。0水平抛出一个质量为用的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速

度为g,设斜面足够长，求：

⑴小球经多长时间落到斜面上；

（2）从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能减少了多少？

小小yotan6,,

答案⑴―"—⑵，mLtarrG

O

解析（1）小球在运动过程中有：

Eq+mg=ma（\分）

义Eq=mg,可得”=2g（l分）

由分）

x=v（）t（l分）

；=tan0（1分）

o（）tan6

得/=；（1分）

g

111Votm01次/tan?6

（2）y=T«r=2X2g义（一--）-=（1分）

g

电场力做正功，电势能减小，则有:

22

AEP=­W电=—Eqy=—mgy=­zn^otan8（1分）

故电势能减小了m02sli2Q

16.（8分）如图14所示的电路中，电源电动势E=6.0V,内阻〃=0.6Q,电阻&=0.5Q,当

开关S断开时，电流表的示数为1.5A,电压表的示数为3.0V,电表均为理想电表，试求：

图14

⑴电阻凡和&的阻值；

（2）当S闭合后，电压表的示数、以及R2上消耗的电功率.

答案（1）1.4。2。（2）1V2W

解析（1）S断开时，由5=/便3

得&=?=2。（1分）

又由/尸丁+尢+》分）

解得Ri=1.4C（l分）

（2）S闭合时，/?2、R3并联电阻/?23=用＞=0.4。（1分）

«2十小

回路总电流/2=R+&3+7=2.5A（1分）

电压表示数为S=/2&3=1V（1分）

u，

R2上消耗的功率尸2=京=2W.（2分）

17.（14分）如图15甲所示的电路，当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的

示数随电流表示数的变化情况如图乙中的A、8两直线所示，不考虑电表对电路的影响.

图15

（I）电压表V2的示数随电流表示数的变化图像为U—/图像中的哪一条直线？

⑵定值电阻R）、变阻器的总电阻分别为多少？

⑶试求出电源的电动势和内阻.

答案（1）A（2）3。12c（3）8VIC

解析（l）S=/Ro,故电压表V2的示数随电流表示数的变化图像应为4.（3分）

（2）由题图乙可知，电阻的值等于图线A的斜率，即凶=箸=：：；_（；；阻=3C（2分）

当R全部接入电路时，电路中电流最小，对应图线8的左端点，则布C=R+Ro,得R

=15Q-3Q=12Q;（3分）

（3）对图线B的左端点，根据闭合电路欧姆定律有

E=7.5V+0.5AM2分）

对图线B的右端点