人教版高中物理选修31模块综合测试卷

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高中物理学习资料

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模块综合测试卷

时间：90分钟分值：100分

一、选择题

题为多项选择题)

(本题有

第Ⅰ卷(选择题

12小题，每题4分，共

共48分)

48分．此中

1～9

题为单项选择题，

10～12

1.

以以以下图，将一个带正电的小球Q放在自己不带电的导体AB凑近A端一侧，因为静

电感觉，导体的A、B两端分别出现负、正感觉电荷．则以下说法中正确的选项是()

A．A端接一下地，导体将带正电荷

B．A端接一下地，导体将带负电荷

C．导体的A端电势低，B端电势高

D．导体上的感觉电荷在导体内部产生的电场强度为0

【解析】导体AB处于点电荷＋Q激发的电场中，导体AB的电势大于0，无论A端

还是B端接地导体都带负电荷．AB是一个等势体，导体内部的电场强度为0，是感觉电荷

与场源电荷共同作用的结果．

【答案】B

2．以以以下图，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它遇到磁场力的合力

(

)

A．竖直向上

B．方向垂直于ad斜向上

C．方向垂直于bc斜向下

D．为零

【解析】导线abcd的有效长度L＝0，故它遇到的磁场力的合力为零，即任何闭合通电线圈在匀强磁场中遇到的磁场力的合力必然为零．

【答案】D

3．在以以以下图的电路中，当电键S闭合后，水平搁置的平行板电容器中有一个带电液

滴正利处于静止状态，现将电键S断开，则()

A．液滴仍保持静止状态

B．液滴做自由落体运动

C．电容器上的带电量与R1的大小有关

D．电容器上的带电量增大

【解析】当电键S闭合后，电容器两极板上的电压是R2两端的电压，将电键S断开，

电容器两极板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增添，液滴遇到的电场

力增大，液滴将向上做匀加快运动，应选项A、B都是错误的．由Q＝CU知，此时R1上无

电流，U＝E，与R1的大小没关．电容器上的带电量增大，应选项D正确，C错误．

【答案】D

4．以以以下图，粗细平均的金属环上a、b、c、d四点把它分为四等份．当a、b两点接

入电路时，圆环耗费的电功率为P；当把a、d两点接入同一电路中时(即保持电压不变)，圆

环耗费的电功率为()

PA.4B．P4PC.3D．3P【解析】设金属环的电阻为4R，则当a、b接入电路时，相当于两个半圆环并联，R1＝R，耗费的功率P＝U2/R；当a、d接入电路时，相当于一个1/4圆环和一个3/4圆环并联，R2＝3R/4，耗费的功率P′＝4U2/3R，所以P′＝4P/3.【答案】C5．以以以下图，一个电子以100eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点走开电场时，其运动方向与电场线成150°角，则A与B两点间的电势差为()

A．300VB．－300VC．－100VD．－100V/3vA【解析】电子做类平抛运动，在B点，由速度分解可知vB＝＝2vA，所以EkBcos60°4EkA＝400eV，由动能定理得UAB(－e)＝EkB－EkA，所以UAB＝－300V，B对．【答案】B

6．图中边长为a的正三角形

该三角形中心O点处的场强为(

ABC

)

的三个极点分别固定三个点电荷＋

q、＋q、－q，则

6kqA.2，方向由a

C指向

O

6kqB.a2，方向由O指向C

3kqC.2，方向由C指向Oa

3kqD.a2，方向由O指向C

【解析】

每个点电荷在O点处的场兴盛小都是E＝kq3kq2＝2，画出矢量叠加的表示图，如图所3aa3示，由图可得O点处的合场强为E0＝2E＝6kq，方向由O指向C，B项正确．2Ba【答案】7．夜间，居民楼的楼道里但是有时有人经过，“长明灯”会造成浪费．科研人员利用“光敏”资料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”资料制成“声控开关”——当有人走动发生声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪慧”．这类“聪慧”的电路是图中的()

【解析】在白日时，一般不需要灯照明的；天黑此后，特别是更深夜静时，一般也不

需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关”闭合时，

发生短路；对于选项B，无论是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能

目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与

“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的．

【答案】D

8．以以以下图，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀

强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，假如使匀强磁场发生变化，则以下判断中错误

的是()

A．磁场B减小，油滴动能增添B．磁场B增大，油滴机械能不变C．使磁场方向反向，油滴动能减小D．使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小qvB＝mg.B减小及反向时，油滴【解析】开始时油滴所受洛伦兹力跟重力均衡，即将向下偏转，重力做正功，洛伦兹力不做功，故动能增添，重力势能减小，A、D正确，C错误；当B增添时，油滴将向上偏转，但只有重力做功，故B正确．【答案】C9．以以以下图，一圆形地域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则以下说法中正确的是(粒子重力不计)()

A．v2>v1，v2的方向必过圆心B．v2＝v1，v2的方向必过圆心C．v2>v1，v2的方向可能但是圆心D．v2＝v1，v2的方向可能但是圆心【答案】B10．某同学在研究三种导电元件的伏安特色时，他依据实验所测得的数据，分别绘制了I－U图线，如图甲、乙、丙所示，以下说法正确的选项是()

A．图甲的元件可以作为标准电阻使用

B．图乙的电阻随电压高升而增大

C．图丙的电阻随电压高升而增大

D．只有图乙才是可能的

【解析】由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙

元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确．

【答案】AB

11．以以以下图，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场各处正交，环上

各点的磁感觉强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角(环面轴线为竖直方向)．若导

线环上载有以以以下图的恒定电流I，则以下说法正确的选项是()

A．导电圆环所受安培力方向竖直向下

B．导电圆环所受安培力方向竖直向上

C．导电圆环所受安培力的大小为2BIR

D．导电圆环所受安培力的大小为2πBIRsinθ

【解析】将导线分红小的电流元，任取一小段电流元为对象，把磁场分解成水平方向

和竖直方向的两个重量，则竖直方向的分磁场产生的安培力为零，水平方向的分磁场产生的

安培力为：F＝BIL＝2πBIRsinθ，方向为竖直向上，所以B、D正确．

【答案】BD

12．以以以下图，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感觉强度均同样的匀强磁场，圆的

直径D等于正方形的边长，两个电子以同样的速度分别飞入两个磁场所区，速度方向均与

磁场方向垂直，进入圆形地域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形地域的电子是沿一边

的中心且垂直于界限线进入的，则()

A．两个电子在磁场中运动的半径必然同样

B．两电子在磁场中运动的时间有可能同样

C．进入正方形地域的电子必然先飞离磁场

D．进入圆形地域的电子必然不会飞离磁场

【解析】依据公式R＝mv/qB可知A正确；若两个粒子的轨道半径R＝D/2，那么两

电子在磁场中运动的时间同样，所以B正确；粒子在磁场中的轨道半径是同样的，由题图

可以看出进入正方形地域的电子不会先飞离磁场，所以C错误；因为离子的圆心必然在入

射点的切线上，所以粒子必然会飞离磁场，所以D错误．

【答案】AB第Ⅱ卷(非选择题

共

52分)

二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)

13．(6分)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为

电源，导线及其接触圆满．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障．他将黑表

笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点．

(1)断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为________V，说明________

正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．

(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍旧和图2相

同，可判断发生故障的器件是________(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)．

【解析】(1)断开开关，电压表直接丈量电源两端的电压，有示数且凑近电源电动势，

说明电源正常．(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中同样，说明电路仍旧处于

断路状态，而开关是闭合的，所以可以确立是小灯发生断路故障．

【答案】(1)12.0蓄电池(2)小灯

14．(9分)在丈量电源的电动势和内阻的实验中，因为所用电压表(视为理想电压表)的

量程较小，某同学设计了以以以下图的实物电路．

(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U，以下两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1或”“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)依据实验数据描点，绘出的1－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1坐标轴UU上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)【解析】(1)实验时，应使电路中的电阻阻值最大，所以应先将电阻箱的电阻调到最大．(2)方案1中R的阻值与R0相差较大，则R0两端的电压过小，电压表的示数过小，不能正确丈量R0两端的电压，所以方案1不合理，方案2中R的阻值与R0相差较小，R0两端的电压较大，电压表的示数较大，所以方案2比较合理．(3)依据闭合电路欧姆定律有

E＝U(R0＋R＋r)R0R0＋r1＝1R＋ER0UER011由k＝ER0得E＝kR0由b＝R0＋r得r＝b－R0.ER0k【答案】(1)最大值(2)2(3)1b－R0kR0k三、计算题(本题有3小题，共37分，解答应写出必需的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不可以得分，有数值计算的题，答案中必然明确写出数值和单位)15．(12分)

以以以下图，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加快后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ已.知偏转电场中金属板长为L，两板间距为d，带电微粒重力忽视不计．求：

(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1；(2)偏转电场中两金属板间的电压U2.【解析】12(1)由动能定理得qU1＝mv1①2所以v1＝2qU1.②mU2(2)偏转电场的场强：E＝d③微粒的加快度：a＝qEm④

在电场中运动的时间：t＝L⑤v1沿电场方向的分速度：vy＝at⑥vy偏转角θ满足：tanθ＝⑦

2U1dtanθ解得：U2＝⑧L【答案】(1)2qU1(2)2U1dtanθmL16．(12分)

以以以下图的电路中，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，电容器的电容C＝40μF，电

阻R1＝R2＝4Ω，R3＝5Ω.接通电键S，待电路坚固后，求：

(1)理想电压表V的读数；

(2)电容器的带电荷量．

【解析】

电路简化如右图所示，

(1)由闭合电路欧姆定律得：E10I＝R1＋R3＋r＝4＋5＋1A＝1A故UV＝I·R3＝1×5V＝5V(2)Q＝CU1＝C·I·R1＝40×10－6×1×4C＝1.6×10－4C.

【答案】(1)5V(2)1.6×10－4C17．(13分)

以以以下图，有界匀强磁场的磁感觉强度B＝2×10－3T；磁场右边是宽度L＝0.2m、场强E＝40V/m、方向向左的匀强电场．一带电粒子电荷量q＝－3.2×10－19C，质量m＝6.4×10－274kg，以v＝4×10m/s的速度沿OO′垂直射入磁场，在磁场中偏转后射入右边的电场，最后