人教版高中物理选修3-1模块综合检测

1、精品试卷高中物理学习材料（灿若寒星*整理制作）模块综合检测一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题至少一个答案正确 ）1.关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是（）A.两极板上一定带等量异种电荷B.两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和C.电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大D.某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大解析： 电容器充电后一定带有电量相等的异种电荷，A对；两极板所带的电荷量指一个极板所带电量的绝对值，B错；描述电容器容纳电荷的本领的是电容，C错；由U=Q知，电容器带电量越多，两极板间的电势差就越大，D对.答案： AD2.如图，a、b

2、、c是一条电场线上的3个点，电场线的方向由a至1Jc,a、b间的距离等于b、c间的距离.用 心、出、心和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强.下列表达式正确的是（）A . （ja>（j）b> 8B - Ea>Eb>EcC. 也=如一也D . Ea=Eb=Ec解析：沿电场线方向电势降低，故%>g> 旭A对.由于题目只提供了不知是什么电场的一条电场线，无法判断a、b、c三点的场强大小关系，也就无法判断a、b间与b、c间的电势差的大小关系，B、C、D错.答案： A3.以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是（）uO I

3、 O u O I O UA.这四个图象都是伏安特性曲线B.这四种电学元件都是线性元件C.是线性元件，是非线性元件D.这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻解析： 伏安特性曲线是以I为纵轴，U为横轴的图象，A错误；线性元件并不只是说 I-U图象是直线，而必 须是过原点的直线，所以只有是线性元件，不是线性元件，B错误，C正确；在U-I图象中，过原点的直线的斜率才表示导体的电阻， D错误.答案： C4.位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）A . a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点，电场力做正功C.负电荷从a点移到c点，电场力做正

4、功D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能先减小后增大解析：同一试探电荷在 a、b两点受力方向不同，所以 A错误；因为 A、B两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电势越来越低.将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，电场力做正功，C正确；正电荷沿虚线从 e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大.答案： CD5.在场强大小为E的匀强电场中，质量为m、带电荷量为+ q的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线 运动，其加速度大小为 08韭， 物体运动x距离时速度变为零，则下列说法正确的是（）mA .物体克服电场力做功

5、 0.8 qExB.物体的电势能增加了 0.8 qExC.物体的电势能增加了 qExD.物体的动能减少了 0.8 qEx解析： 分析题意知带电物体应竖直向下运动，所受电场力竖直向上，根据牛顿第二定律知0.8 qE = qE-mg,即mg = 0.2 qE,故电场力做功 W= -qEx,电势能增加了 qEx, A、B错，C对；物体所受合力为 0.8 qE,方向竖直 向上，根据动能定理，物体的动能减少了 0.8 qEx, D对.答案： CD6.条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒，如图所示.图中只画出此棒的横截面，且标出棒中的电流是流向纸内的.在通电的一瞬间，可能出

6、现的情况是（）A.磁铁对桌面的压力减小B.磁铁对桌面的压力增大C.磁铁受到向左的摩擦力D.磁铁受到向右的摩擦力解析：在磁铁外部磁感线由 N极指向S极，通电导体棒处在磁场中，由左手定则可知其受安培力作用，条形磁铁也受到反作用力作用，产生两种效果，其一向上提起的效果；其二向右运动的效果，即磁铁对桌面的压力减小, 同时磁铁受到向左的摩擦力作用，故A、C正确.答案： AC7.如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器.闭合开关，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若滑动变阻器白滑片向下滑动，则 （）A . L变亮B . L变暗C.油滴向上运动D.油滴向下运动解析：滑动变阻器的滑片向下滑

7、动，滑动变阻器接入回路电阻变小，外电路的总电阻变小，回路电流变大，内压降变大，路端电压变小，L变暗.电容器两端的电压变小，电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，油滴向下运动，B、D正确.答案： BD8.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示.设 D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子（氢核）时，匀强磁场的磁感应强度为B,高频交流电源的周期为质子质量为m,电荷量为e.则下列说法正确的是（）a .高频交流电源周期应为T=eB2B.质

8、子被加速后的最大动能 Ek不可能超过2m）C.质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数有关D.不改变B或T,该回旋加速器不能用于加速a粒子（即氨核）解析：质子在匀强磁场中做圆周运动的周期丁=咨，高频交流电源周期与质子在匀强磁场中做圆周运动的eB周期相同，选项 A错误；由R= mv知，质子被加速后的最大速度 v = eBR,所以质子被加速后的最大动能Ek=1mv2qBm2=号?，选项B正确，C错误；a粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期丁 =4em,与高频交流电源周期不同，不能被该回旋加速器加速， 但通过改变B而改变a粒子做匀速圆周运动的周期 L或改变交流电源周期 使两者相 等则可加速

9、a粒子，选项D正确.答案： BD 9. .,、一 1 一, , 一 . 一 . ，一如图所不，一个绝缘圆环，当它的1均匀带电且电荷量为+ q时，圆心O处的电场强度大小为 E,现使半圆ABC均匀带电+ 2q,而另一半圆 ADC均匀带电一2q,则圆心。处的电场强度的大小和方向为 （）A. 2*E,方向由。指向DB. 4E,方向由。指向DC. 2亚E,方向由。指向BD. 0解析：由题意可知，若:圆AB带电荷量为q, AB在圆心处场强为 E,方向由。指向-CD中点，若1圆CD44带电荷量为一q, "CD在圆心处的场强也是 巳 且方向与1圆AB在圆心处场强相同；同理， 1圆BC、AD在圆心处

10、44的场强也是E,方向由O指向而中点.合成各场强可得，圆心。处的场强大小为2V2E,方向由。指向D.因此A 正确.答案： A10.如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下，带电粒子（不计重力）以某一初速度沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为 t.在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B,带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转 60。角，如图所示.根据上述条件不可能求下列物理量中的哪几个？（）A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的时间C.带电粒子在磁场中运动的半径D.带电粒子在磁场中运动的角速度2R解析：设磁场区域的半径为 R,不加磁场时，

11、带电粒子速度的表达式为v=2R带电粒子在磁场中运动半径由题中的图可知r=Rcot 30 = V3R由粒子在磁场中运动的轨道半径公式可得73R= mv由以上三式可得m= . 2t推荐下载,3qBt02兀。周期 T=27m= 一= 43tqB qB在磁场中运动时间t' =T=T3t2 兀223运动角速度3= =-T.3t3t所以选C.答案： C、实验题（本大题共2小题，共14分）11. （4分）（2013山东卷）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的 （填A" B“或C”进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为 mm.解析： 只有用A”的两边缘才

12、能测出钢笔帽的内径，由题图乙可知，游标尺上第6条刻线与主尺上某一条刻线对齐，则钢笔帽的内径 d= 11 mm+ 0.05X6 mm = 11.30 mm（判断第5条或第7条刻线对齐也可以， 则内径为11.25 mm 或 11.35 mm）.答案： A 11.30（11.25 或 11.35）12. （10分）有一个小灯泡上标有“4 V W ”字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I U图线.现有下列器材供选用：精品试卷A.电压表（05 V,内阻10 kQ）B.电压表（015 V,内阻20 k Q）C.电流表（03 A,内阻1 Q）D.电流表（00.6 A,内阻0.4 Q）E.滑动变阻器（10 R

13、2 A）F.滑动变阻器（500 R 1 A）G.学生电源（直流6 V）、开关、导线若干实验时，选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验，请说明理由（2）实验中电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用.（用序号字母表示）（3）把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图.解析：（1）因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要多次改变小灯泡两端的电压，故采用甲图所示的分压式电路合适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据.（2）因小灯泡额定电压为4 V,则应选05 V的电压表A,而舍弃读数误差大.小灯泡的额定电流I=0.5 A,则电流表选 D.滑动变阻器015 V的电压表B,因为15 V

14、的量程太大,F的最大阻值远大于小灯泡的电阻8 Q,调节不方便，故舍去.（3）小灯泡电阻为电流表内阻的0%= 20倍，电压表内阻是小灯泡的41X101-?0-= 1 250倍，故电流表采用外接法.8答案：（1）描绘灯泡的I U图线所测数据需从零开始，并要多取几组数据(2)A D E (3)如图所示.三、计算题（本大题共4小题,共46分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位13. （9 分）推荐下载精品试卷如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m,金属导轨所在的平面与水平面夹角0= 37°,在导轨所在平面内，分布着磁感应强度 B = 0.50 T ,方向垂直于导轨

15、所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E= 4.5 V、内阻r= 0.50 Ot勺直流电源.现把一个质量m= 0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻Rg = 2.5乌金属导轨电阻不计，g取10 m/s2已知 sin 37 =0.60, cos 37 = 0.80,求:(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力.解析：推荐下载(1)根据闭合电路欧姆定律得ER0+ r= 1.5 A(2)导体棒受到的安培力F 安=31 = 0.30 N(3)对导体棒进行受力分析如图所示，

16、将重力正交分解.沿导轨方向 F = mgsin 37 =0.24 N< F安根据平衡条件知 mgsin 374Ff=F安解得Ff=0.06 N,方向沿导轨向下.答案： (1)1.5 A (2)0.30 N (3)0.06 N,方向沿导轨向下14. （10 分）如图所示，光滑斜面倾角为37。，一带正电的小物块质量为m,电荷量为q,置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的2,求:(1)原来的电场强度；(2)物块运动的加速度.解析：(1)对小物块进行受力分析如图所示，物块静止于斜面上，则mgsin 37 = qEcos 37

17、°E mgtan 373mg4q1一，(2)当场强变为原来的;时，小物块受到的合外力F 合=mgsin 37 - 2qEcos 37 = Jmgsin 37又F合 = ma3、，一,一，所以a=i0g，万向沿斜面向下.答案：3mqg (2)10g，方向沿斜面向下15. (13 分)BX X X XOX X X X如图所示，空间中有电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为 B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面.图中虚线为磁场区的右边界.现有一质量为m、电荷量为一q的带电粒子，从电场中的 P点以初速度v0沿x轴正方向开始2运动，已知P点的坐标为(一L,0),且1 =呼，试求： q(1)带电粒子

18、运动到 y轴上时的速度;(不计带电粒子的重力)(2)要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中，磁场的最大宽度.解析：(1)带电粒子在电场中做类平抛运动.竖直速度vy = at加速度a=Eq m水平位移L=v0t2mv0又L=t qE由以上各式得带电粒子进入电场时的合速度v= V2v0,方向与y轴正方向成45°角.2(2)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB = m-RRsin 45 4 R= d则 r=吗-2my0 qB qB当带电粒子运动轨迹与磁场右边界相切时，由几何关系得解得d=K mv0故磁场的宽度最大为(恒3mv0.qB答案：(1)Wvo,方向与y轴正方向成45°角 2+1 mvo(2) qB16.'XXXXX1：Xx 月 XX乂KXXXX今弋XXXX30弓产xxxx(14分)如图所示，一足够长的矩形区域 abcd内充满磁感应强度为 B,方向垂直纸面向里的匀强磁场.现从矩形区域ad边的中点。处，垂直磁场射入一速度方向与ad边夹角为30 ,大小为v0的带正电的粒子.已知粒子质量为m,电荷量为q, ad边长为l,重力影响不计.(1)试求粒子能从ab边射出磁场的vo的范围.(2)在满足粒子从ab边射出磁场的条件下，粒子在磁场中运动的最长时间是多少？解析：由于磁场边界的限制，粒子从ab边射出磁场时速度有一定的范围.当