高考-高中《物理》必修3-模块检测

一、选择题(本大题共15个小题，共45分.在每小题所给的四个选项中，第1～10题只有一项符合题目要求，第11～15题有多项符合题目要求，每小题满分3分.全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.)1.关于电场强度的概念，下列说法正确的是()B.正、负试探电荷在电场中同一点受到的静电力方向相反，所以该点场强方向与放入试探电荷的正负有关C.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D.电场中某一点不放试探电荷时，该点场强等于零解析一个比值定义式，电场强度的大小与试探电荷所带电荷量以及电荷强度的方向规定是正电荷受力的方向，与负电荷受力的方向相反，因此放入负电荷受力的反方向才是电场强度的方向，选项B错误；若电场中某点电场强度已测出，将试探电荷拿走，电场强度仍不变，选项D错误.答案C2.关于电源的以下说法，正确的是()A.电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B.电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差C.只要电路中有电源，电路中就一定有电流D.电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量解析电源的作用是维持正、负极之间稳定的电势差，外电路中自由电子在静电力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将电子由正极不断地搬运到负极，故A故C错误；电源是对电路提供能量的装置，故D错误.解析这是感应起电，当带负电小球靠近带绝缘底座的导体时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，左端的负电荷受到排斥力运动答案A6.如图所示是三根平行直导线的截面图，若它们的电流大小都相同，且ab=ac=ad,则a点的磁感应强度的方向是()A.垂直纸面指向纸里B.垂直纸面指向纸外C.沿纸面由a指向bD.沿纸面由a指向d解析每根导线在a点产生的磁感应强度大小相等，关键是确定每根导线在a处产生的磁感应强度的方向，由矢量合成法则求合磁感应强度，判知选项D正确.答案D7.当接通电源后，小磁针A按如图所示方向运动，则()A.小磁针B的N极向纸外转B.小磁针B的N极向纸里转C.小磁针B不转动D.因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动螺旋定则判断小磁针B处的磁场方向向外，小磁针N极受力方向与该处磁场方向一致.故A正确.答案A8.如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在A.两电流方向相同时，穿过线圈的磁通量为零B.两电流方向相反时，穿过线圈的磁通量为零C.两电流同向和反向时，穿过线圈的磁通量大小相等D.因两申流产生的磁场不均匀，因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零解析由安培定则判断出两大小相等电流之间的磁场分布如图所示：两电流同向时，Φ=0,两电流反向时，Φ≠0.故A答案A9.某带电粒子仅在静电力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定()A.粒子带负电B.粒子的加速度减小C.粒子的动能增加D.粒子的电势能增加解析粒子所受的静电力方向指向轨迹的内侧，与电场线的切线方向一致，可知粒子带正电，A错误；由电场线的疏密程度可知粒子在A点所受的静电力小于在B点所受的静电力，故粒子的加速度增加，B错误；由运动轨迹的弯曲方向知粒子在答案C10.将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图A.a点的电势比b点的低B.a点的电场强度比b点的小C.带负电的电荷q在a点的电势能比在b点的小D.带正电的电荷q从a点移到b点的过程中，静电力做负功解析a点所在处的电场线从Q发出到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，故A错误；电场线的疏密表示场强的大小，故B错误；电势越确；正电荷在a点的电势能较b点大，则把带正电的电荷q从电势能大的a点移动到电势能小的b点，静电力做正功，故D错误.答案C11.关于电磁波谱，下列说法正确的是()A.波长不同的电磁波在本质上完全相同B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象D.电磁波的波长很短，所以电磁波谱的频带很窄答案AC12.如图所示，直线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，曲线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点.若带电粒子运动中只受静电力作用，根据此图可以作出的判断是()A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处大D.带电粒子在a、b两点的加速度方向解析根据合外力指向带电粒子运动轨迹的凹侧，可以确定带电粒子受静电力的方向，选项B、D正确；电场线越密集的地方电场强度越大，带电粒子受到的静电力越大，加速度越大，选项C正确；由于不知道电场线的方向，只知道带电粒子受力方向，没法确定带电粒子的电性，选项A错误.13.如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是定值电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知()A.该电源的电动势为6V,内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%解析由图线AB可知电源的电动势E=6V,短路电流为I短=6A,则源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率,故C正确；当该电源只向电阻R供电时，电源效率,故D正确.14.如图所示为氢原子的能级图.用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是()A.氢原子可以辐射出连续的各种波长的光B.氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时辐射光的波长最短C.辐射光中，光子能量为0.31eV的光波长最长D.用光子能量为14.2eV的光照射基态的氢原子，能够使其电离解析因为—13.6eV+13.06eV=—0.54eV,知氢原子跃迁到第5能级，从第5能级向低能级跃迁只能辐射出特定波长的几种光，选项A错误；从n=5跃迁到n=1辐射的光子能量最大，波长最短，从n=5跃迁到n=4辐射的光子能量为0.31eV,波长最长，选项B错误，C正确；用光子能量为14.2eV的光照射基态的15.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器，Ro为定值电阻，R为滑动变阻器.开关闭合后，灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量将减小D.电容器C的电荷量将增大二、实验题(本题共两个小题，共14分)16.(6分)在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R约为5Ω,实验室备有下列实验器材：A.电压表×(量程0～3V,内阻约为15kΩ);B.电压表(量程0～15V,内阻约为75kΩ);C.电流表④(量程0～3A,内阻约为0.2Ω);D.电流表(量程0～0.6A,内阻约为1Ω);E.滑动变阻器R₁(0～10Ω,0.6A);F.滑动变阻器R₂(0～2000Ω,0.1A);G.电池组E(电动势为3V);H.开关S,导线若干.(1)为减小实验误差，应选用的实验器材有(填器材前面的序号).(2)为减小实验误差，应选用如图1中(选填“甲”或“乙”)为该实验的电路原理图，并按所选择的电路原理图把如图2中的实物图用线连接起来.甲乙(3)若用毫米刻度尺测得金属丝长度为60.00cm,用螺旋测微器测得金属丝的直径及两电表的示数如图3所示，则金属丝的直径为mm,电阻值为Ω.AVAV解析(1)由于电源的电动势为3V,所以电压表应选A;被测电阻约为5Ω,电路中的最大电流约为A=0.6A,电流表应选D;根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知，滑动变阻器应选E;还要选用电池组和开关，导线若干，故应(2)由于应采用电流表外接法，应选题图乙所示电路，实物连接如图所示.(3)从螺旋测微器可以读出金属丝的直径为0.633mm,从电压表可以读出电阻两端电压为1.20V,从电流表可以读出流过电阻的电流为0.50A,被测金属丝的阻值为答案(1)ADEGH(2)乙见解析图(3)0.633(0.632～0.634均可)2.417.(8分)(2019·全国卷Ⅱ,23)某小组利用图(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U与温度t的关系，图中和为理想电压表；R为滑动变阻器，Ro为定值电阻(阻值100Ω);S为开关，E为电源.实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度t由温度计(图中未画出)测出.图(b)是该小组在恒定电流为50.0μA时π得到的某硅二极管U-t关系曲线.回答下列问题：(1)实验中，为保证流过二极管的电流为50.0μA,应调节滑动变阻器R,使电压表W的示数为U₁=mV;根据图(b)可知，当控温炉内的温度t升高时，硅二极管正向电阻(填“变大”或“变小”),电压表⑧示数(填“增大”或“减小”),此时应将R的滑片向(填“A”或“B”)端移动，以使示数仍为U.(2)由图(b)可以看出U与t成线性关系.硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为V/℃(保留2位有效数字).解析(1)⑧、是理想电压表，则R与硅二极管串联，电流相等，Ro两端电压U₁=IR₀=50.0×10⁻⁶×100V=5.00×10⁻³V=5.00不变，故硅二极管正向电阻变小；当控温炉内温度升高时，硅二极管电阻变小，反过来影响电路中电流，由闭合电路欧姆定律知，电路中电流增大，W示数增大；要保持⑧示数不变，需增大滑动变阻器的阻值，即滑片向B端移动.(2)由U-t图像的斜率可知答案(1)5.00变小增大B(2)2.8三、计算题.(本题共5个小题，共41分.写出必要的文字说明和具体的解题步骤.)18.(5分)如图所示，匀强电场的电场线与AC平行，把10⁻⁸C的负电荷从A点移到B点，静电力做功6×10⁻⁸J,AB长6cm,AB与AC成60°角.求：(1)匀强电场的场强方向；(2)设B处电势为1V,则A处电势为多少?电子在A处的电势能为多少?解析(1)将负电荷从A点移至B点，静电力做正功，所以电荷所受静电力方向由A指向C.又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向由C指则电子在A点的电势能为答案(1)由C指向A(2)—5V5eV19.(6分)如图所示，A、B是两个带等量同种电荷的小球，A固定在竖直放置的10cm长的绝缘支杆上，B静止于光滑绝缘倾角为30°的斜面上且恰与A等高，若B的质量为30√3g,则B带电荷量是多少?(g取10m/s²,静电力常量k=9×10⁹N·m²/C²)解析因为B静止于光滑绝缘倾角为30°的斜面上且恰与A等高，设A、B之间的水平距离为L.BB速度v与时间t的关系如图所示.若重力加速度g取10m/s²,求：(2)物块与水平面之间的动摩擦因数μ.解析(1)由图可知，前2s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE—μmg=21.(10分)如图所示的电路中，电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,电动机的电阻Ro=1.0Ω,定值电阻R=1.5Ω.电动机正常工作时，理想电压表的示数U₁=(2)电源的输出功率；(3)电动机消耗的电功率，以及将电能转化为机械能的功率.解析(1)已知电压表的示数U₁=3.0V和定值电阻R=1.5Ω,根据欧姆定律可求出电路中的电流电源的总功率P总=EI=20W.(2)电源的输出功率P出=EI-Pr=18W.(3)根据闭合电路的欧姆定律，电动机两端的电压U₂=E—U₁—Ir=6V电动机消耗的电