高二物理粤教版3模块综合测评含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精模块综合测评(时间：90分钟分值:100分)一、选择题（本题共10个小题，每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题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）1．工厂在生产纺织品、纸张等绝缘材料时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器．其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上．当流水线上通过的产品厚度增大时,下列说法正确的是()A．A、B平行板电容器的电容减小B．A、B两板间的电场强度增大C．A、B两板上的电荷量变小D．有电流从b向a流过灵敏电流计D[根据C＝eq\f(εS,4πkd）可知当产品厚度增大导致ε增大时，电容器的电容C增大，再根据Q＝CU可知极板带电量Q增加，有充电电流从b向a流过,故A、C错误，D正确;因两板之间的电势差不变，板间距不变，所以两板间电场强度E＝eq\f(U,d）不变，故B错误．］2。A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在静电力作用下,沿电场线从A点运动到B点，其速度－时间图象如图所示，则()A．EA＞EB B．EA＜EBC．φA＝φB D．φA＞φBA[根据v。t图象可知，此正电荷速度减小且加速度越来越小，说明正电荷逆着电场线运动,由电势低的点移向电势高的点，且静电力越来越小，即电场变弱,故选项A正确，B、C、D错误．]3.两根粗细相同、材质不同的金属棒A、B接在一起后接入电路，已知两棒长度之比LA∶LB＝2∶1,电阻率ρA∶ρB＝1∶2，如图所示，则下列说法正确的是(）A．A棒两端电压小于B棒两端电压B．通过两棒的电流强度不相等C．两棒电阻相等D．电流流过两棒产生的热功率不相等C[两棒长度之比如LA∶LB＝2∶1,电阻率ρA∶ρB＝1∶2，由R＝eq\f（ρL,S）可知，RA∶RB＝1∶1,由U＝IR可知电压相等，故A错误，C正确．两金属棒串联，因此两棒中的电流强度相同，故B错误；根据Q＝I2Rt，知两棒产生的热功率相等，故D错误．］4．水平桌面上有一根绝缘的长直导线a，垂直纸面放置,在桌面正上方等高且与直导线a平行等距的位置,固定两根绝缘直导线b和c,三根导线中的电流大小相等、方向如图所示．导线a始终处于静止状态，关于导线a，以下说法中正确的是()A．对地面的压力数值上小于自身的重力B．对地面的压力数值上等于自身的重力C．对地面的压力数值上大于自身的重力D．受水平向左的摩擦力B[由于三个导线上的电流大小相等,距离相等,所以a与b之间的作用力的大小等于a与c之间的作用力的大小，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥可知,a与b之间是吸引力，a与c之间是排斥力，根据矢量的合成可知，a受到的安培力的合力的方向沿水平方向向左，所以a对地面的压力不变；在水平方向a要保持平衡，则受到地面的向右的摩擦力．故选B。]5．如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图．RT为热敏电阻(温度升高，阻值减小),用来探测加热电阻丝R的温度．RG为光敏电阻(光照强度增大,阻值减小)，接收小灯泡L的光照．其他电阻均为定值电阻．当R处温度升高后，下列说法正确的是（）A．灯泡L将变暗B．RG的电压将增大C．R的功率将增大D．R的电压变化量与R2的电流变化量的比值不变D[当R处温度升高时，RT阻值变小，左边回路中电流增大，小灯泡L的功率增大，灯泡L将变亮，故A错误．左边回路中电流增大,L的光照强度增大,则RG阻值变小，右侧电路的总电阻变小，总电流变大，E2的内电压增大，则其路端电压变小;总电流增大,则R2两端电压增大,所以右侧电路并联部分电压减小,R的电压减小，则R的功率将减小；R的电流减小，而总电流增大，则通过R3的电流增大，R3的电压将增大，所以RG的电压将减小，故B、C错误．R的电压变化量与R2的电流变化量的比值eq\f(ΔU，ΔI)＝R2＋r2，保持不变，故D正确．］6．如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，上极板带正电，下极板带负电，板间存在匀强电场和匀强磁场（图中未画出），一个带电粒子在两平行板间做匀速直线运动后,从O点垂直进入另一个垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，最后打在挡板MN上的A点，不计粒子重力．下列说法正确的是（）A．此粒子一定带负电B．P、Q间的磁场一定垂直于纸面向外C．若另一个带电粒子也能沿相同的轨迹运动,则它一定与该粒子具有相同的比荷D．若另一个带电粒子也能做匀速直线运动,则它一定与该粒子具有相同的比荷C[粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子向下偏转，粒子刚进入磁场时所受洛伦兹力竖直向下，应用左手定则可知，粒子带正电，故A错误；粒子在复合场中做匀速直线运动，粒子所受合力为零，粒子所受电场力竖直向下，则粒子所受洛伦兹力竖直向上,由左手定则可知，P、Q间的磁场垂直于纸面向里，故B错误；粒子在复合场中做匀速直线运动，由平衡条件可知qvB＝qE，解得v＝eq\f(E，B），粒子具有相同的速度，不一定具有相同的比荷；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB＝meq\f(v2,r）,解得eq\f（q,m）＝eq\f(v，Br),由于粒子匀速通过P、Q间的复合场，则粒子速度v相同，粒子运动轨迹相同,则粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r相同，则粒子的比荷相同，故C正确，D错误．］7．两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两铝环的运动情况是（）A．两环彼此相向运动 B．两环彼此背向运动C．电流大的铝环加速度大 D．两环的加速度大小相等AD［根据电流间相互作用规律“同向电流相互吸引,异向电流相互排斥"可知，两圆环应相互吸引，即彼此相向运动,故A正确，B错误;再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可知，两圆环的加速度大小相等,故C错误，D正确．]8．如图所示的电路有电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E＝4V，内阻r＝2Ω；电流表内阻忽略不计，闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱读数分别等于R1和R2时，电流表对应的读数分别为I1和I2，这两种情况下电源的输出功率相等,下列说法正确的是（）A．I1＋I2＝2A B．I1－I2＝2AC．R1＝1/R2 D．R1＝4/R2AD[根据闭合电路欧姆定律得：I1＝eq\f(E，R1＋r）＝eq\f（4，R1＋2)， ①I2＝eq\f（E,R2＋r)＝eq\f(4,R2＋2）， ②这两种情况下电源的输出功率相等,则有：Ieq\o\al（\s\up1(2）,\s\do1（1))R1＝Ieq\o\al（\s\up1(2)，\s\do1(2)）R2， ③由①②③解得：I1＋I2＝2A，R1＝4/R2,故A、D正确．]9．在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度．其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a、b、c，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中电流强度沿x轴正方向，大小为I.已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为U，则()A．金属导体的前侧面电势较低B．金属导体的电阻为eq\f（U,I)C．自由电子定向移动的速度大小为eq\f（I,neab）D．磁感应强度的大小为eq\f（necU,I）AD[金属导体中有自由电子．当电流形成时,金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动．在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子．由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向,自由电子向前侧面偏转，金属导体前侧面聚集了电子,后侧面感应出正电荷，金属导体前侧面电势低,后侧面电势高，故A正确;金属前后侧面间的电势差是感应电势差，U＝Eb，故金属导体的电阻R≠eq\f(U，I），E为感应电场强度，故B错误；由电流的微观表达式可知，电流I＝nevS＝nevbc,电子定向移动的速度大小v＝eq\f（I,nebc），故C错误；电子在做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件得eE＝evB，导体前后侧面间的电势差U＝Eb，解得B＝eq\f(necU,I)，故D正确．]10．在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为＋Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m、电荷量为－q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图中θ＝60°，规定电场中P点的电势为零,则在＋Q形成的电场中（）A．N点电势高于P点电势B．P点电场强度大小是N点的2倍C．N点电势为－eq\f（mv2，2q）D．检验电荷在N点具有的电势能为eq\f（1，2)mv2CD[根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势,而M、P两点的电势相等，则N点电势低于P点电势，故A错误；P点电场强度大小是EP＝keq\f(Q,req\o\al（\s\up1（2)，\s\do1（P)）)，N点电场强度大小是EN＝keq\f（Q，req\o\al(\s\up1（2），\s\do1（N))），则EP∶EN＝req\o\al（\s\up1（2）,\s\do1(N)）∶req\o\al(\s\up1（2)，\s\do1(P))＝（2rP)2∶req\o\al（\s\up1（2)，\s\do1(P））＝4∶1，故B错误；根据动能定理得:检验电荷由N到P的过程,－q（φN－φP）＝eq\f(1，2）mv2，由题知，P点的电势为零，即φP＝0,解得N点的电势φN＝－eq\f（mv2，2q),故C正确；检验电荷在N点具有的电势能为Ep＝－qφN＝eq\f(1，2)mv2，故D正确．］二、非选择题(本题共6小题,共60分)11．(6分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．（1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．（2)在图乙的电路中,为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（选填“A”或“B”).(3)图丙是根据实验数据作出的U。I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。甲乙丙［解析](1)由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图如图所示：(2)为保证实验安全，在开始时电路中电流应为最小值,故滑动变阻器应接入最大阻值,由图可知，滑动变阻器接入部分为左半部分;故滑片应接到B端．（3）由U­I图可知,电源的电动势E＝1.50V，当路端电压为1V时，电流为0。5A，则由闭合电路欧姆定律可知r＝eq\f(E－U，I)＝1Ω。［答案］（1）如解析图所示（2）B（3)1.50112．（8分)某同学测量一个圆柱体的电阻率,需要测量圆柱体的尺寸和电阻．(1）分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和乙所示，长度为________cm,直径为________mm。（2)按图丙连接电路后，实验操作如下：①将滑动变阻器R1的阻值置于最________（选填“大”或“小”)处；将S2拨向接点1,闭合S1，调节R1,使电流表示数为I0;②将电阻箱R2的阻值调至最________（选填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2,使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω.（3）由此可知，圆柱体的电阻为________Ω。[解析］(1)游标卡尺的读数为l＝(50＋0.1×1）mm＝50.1mm＝5。01cm。螺旋测微器的读数为d＝（5＋31.5×0.01)mm＝5.315mm。（2)电学实验的设计要遵循科学性原则、安全性原则和准确性原则．此电路中滑动变阻器是以限流方式接入电路中的，故在①步骤中合上开关前应使其接入电路中的阻值为最大，以保证电路安全．同理②步骤中亦将电阻箱R2的阻值调至最大．(3)①步骤中,由闭合电路欧姆定律得I0＝eq\f(E,R＋R1＋Rg＋r)，其中R表示圆柱体的电阻;②步骤中，仍由闭合电路欧姆定律得I0＝eq\f(E，R2＋R1＋Rg＋r)，由等量代换可得R＝R2＝1280Ω.[答案](1）5。015。315（2)大大（3)128013．（10分）如图所示,质量m＝1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L＝1m的光滑绝缘框架上，匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内）.右侧回路中，电源的电动势E＝8V、内阻r＝1Ω.额定功率为8W、额定电压为4V的电动机M正常工作．取sin37°＝0。6，cos37°＝0。8,重力加速度g取10m/s2。试求：(1）电动机的额定电流IM与通过电源的电流I总；(2)导体棒受到的安培力大小及磁场的磁感应强度大小．[解析](1）电动机正常工作时，有PM＝UIM代入数据解得IM＝2A通过电源的电流为I总＝eq\f（E－U,r）＝eq\f（8－4,1）A＝4A.（2）导体棒静止在绝缘框架上，由共点力的平衡可知,安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即F＝mgsin37°＝6N流过电动机的电流I为I＝I总－IM＝4A－2A＝2AF＝BIL解得B＝3T.［答案］(1)2A4A(2）6N3T14.(10分)如图所示，由A、B两平行板构成的电容器,电容为C，原来不带电．电容器的A板接地,并且中心有一个小孔,通过这个小孔向电容器中射入电子,射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0,如果电子的发射是一个一个单独进行的，即第一个电子到达B板后再射第二个电子,并且所有和B板相碰的电子都留在B板上．随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加,直至达到一个稳定值．已知电子的质量为m、电量为e，电子所受的重力可忽略不计，A、B两板的距离为L.(1）有n个电子到达B板上,这时两板间电场的场强E多大？（2）最多能有多少个电子和B板相碰？（3)到达B板的第1个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？［解析］（1）当B板上聚集了n个射来的电子时，两板间的电势差为U＝eq\f(Q,C）＝eq\f（ne，C）,内部电场为匀强电场，场强为E＝eq\f(U,L)＝eq\f(ne，CL）。（2）设最多能聚集N个电子，第N＋1个射入的电子到达B板时速度减为零．此时两板间的电势差为U1＝eq\f(Q1，C）＝eq\f(Ne，C）对此后再射入的电子，根据动能定理有－eU1＝0－eq\f(1，2)mveq\o\al（\s\up1（2)，\s\do1(0)）联立解得N＝eq\f(Cmveq\o\al(\s\up1（2）,\s\do1（0）），2e2).(3）第一个电子在两板间做匀速运动，运动时间为t1＝eq\f（L,v0)最后一个电子在两极间做匀减速运动，到达B板时速度为零，运动时间为：t2＝eq\f（L，\x\to(v））＝eq\f（2L,v0)二者时间差为Δt＝t2－t1＝eq\f(L,v0）.[答案］（1）eq\f(ne，CL）(2)eq\f（Cmveq\o\al(\s\up1（2),\s\do1（0）），2e2）（3）eq\f(L，v0）15．(12分）如图所示的电路中，R1＝10Ω,R2＝4Ω,R3＝6Ω，R4＝3Ω,U＝2.4V。（1）在ab间接一只理想电压表，它的读数是多少？(2）如在ab间接一只理想电流表，它的读数又是多少？［解析](1)在ab间接一只理想电压表时，R2、R3串联后电阻为R串＝R2＋R3＝10ΩR串与R1并联后电阻为R并＝eq\f（R串R1,R串＋R1）＝5Ω再与R4串联后总电阻为R总＝R并＋R4＝8Ω此时电路电流为I总＝eq\f（U,R总）＝0.3AR4两端的电压为U4＝I总R4＝0。9VR2、R3串联后两端的电压为U串＝U－U4＝1.5VR2、R3串联电路中的电流为I分＝eq\f（U串,R2＋R3）＝0。15AR3两端的电压为U3＝I分R3＝0.9V电阻R3、R4两端的电压之和也就是电压表的示数U分＝U3＋U4＝1.8V。（2)在ab间接一电流表时，通过电阻R2的电流为I2＝eq\f（U，R2）＝0.6AR3、R4并联后电阻为R并＝eq\f（R3R4，R3＋R4)＝2Ω再与R1串联后总电阻为R串＝R1＋R并＝12Ω此时这段电路的电流为I1＝eq\f(U，R串)＝0.2A所以通过R1的电流为0.2A，R3两端的电压为U3＝I1R并＝0.4V通过R3的电流为I3＝eq\f（U3,R3)≈0。07A电流表的示数为I＝I2＋I3＝0.67A。［答案]（1)1.8V(2)0。67A16．（14分）如图甲所示，离子源在源源不断地产生正离子(质量为m，电荷量为q）,离子由离子源飞出时的速度可以忽略不计，离子离开离子源后进入一加速电压为U0的加速电场，偏转电场两极板M、N正对且板间距为d，极板长L＝d，紧挨偏转极板右侧空间有一宽度L＝d的长