新教材适用高中物理综合测评B教科版必修第三册

综合测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.右图是一个超级电容器(2.7V,3000F),下列关于该电容器的说法正确的是()A.电容器可以储存电荷,储存的电荷越多电容越大B.电容器两端的电压低于2.7V时就不能正常工作C.电容器两端的电压为1.35V时,它的电容是1500FD.电容器两端电压每增加1V,它所带的电荷量将增加3000C答案:D解析:由比值定义法定义电容C=QU,可知电容C反映的是电容器储存电荷的本事,与电荷量Q,电压U无关,电容大小不会随电荷量的增多而变大,故A错误;电压2.7V指的是额定电压(正常工作时允许的最大电压),实际工作的电压低于2.7V,故B错误;电容C反映的是电容器储存电荷的本事,与电荷量Q,电压U无关,实物图可读出电容器的电容C=3000F,则电容器两端的电压变为1.35V时,它的电容还是3000F,故C错误;由定义式可得C=QU2.5G是“第五代移动通信网络”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络。5G网络运用的无线电波通信频率在3.0GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G及以下网络(通信频率在0.3~3.0GHz间的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率。将来5G网络的传输速率(指单位时间传送的数据量大小)可达10Gbps(bps为bitspersecond的英文缩写,即比特率、比特/秒),是4G网络的50~100倍。关于5G网络运用的无线电波,下列说法正确的是()A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.衍射的本事更强D.频率更高,相同时间传递的信息量更大答案:D解析:任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故A错误;因5G信号的频率高,则波长小,故B错误;因5G信号的波长小,故4G信号更简单发生明显的衍射现象,故C错误。频率更高,光子的能量越大,故相同时间传递的信息量更大,故D正确。3.如图所示,在电场强度大小为E0的水平匀强电场中,a、b两点电荷分别固定在光滑水平面上,两者之间的距离为l。当a、b的电荷量均为+Q时,水平面内与两点电荷距离均为l的O点处有一电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态。假如仅让点电荷a带负电,电荷量大小不变,其他条件都不变,则O点处点电荷的受力变为()A.qE0 B.2qE0C.33qE0 D.23答案:D解析:当a、b的电荷量均为+Q时,因它们到O点的距离相等,则a、b电荷在O点的电场强度大小相等,设其大小为E1,且O点处有一电荷量为+q的点电荷恰好处于平衡状态,则有E=2E1cos30°=E0解得E1=33E0。同理,当点电荷a带负电,电荷量大小不变时,a、b电荷在O点的电场强度方向夹角为120°,合电场强度为沿ba方向,大小为33E0,和匀强电场方向相互垂直,则与匀强电场强度合成后,合电场强度E=E那么O点处电荷的受力变为F=qE=233qE4.右图为一种环保灯——重力灯,重力灯是利用重力做功发电的装置。重物下落时拉动灯中心的绳子,从而带动发电机供电。让质量为10kg的物体缓慢下落2m。若每过40min重置一次重物,就能持续发光。重力加速度g取10m/s2。则以下说法正确的是()A.重力灯实际功率可能为0.068WB.每个40min内产生的电能为28800JC.每次下落过程中发电机输出电能200JD.无须消耗其他能量就能获得源源不断的电能答案:A解析:物体下落的过程中重力做功W=mgh=10×10×2J=200J,所以重力做功的功率Pg=Wt=20040×60W=112W=5.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是()A.电子肯定从A向B运动B.若aA<aB,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷肯定有EpA<EpBD.B点电势可能高于A点电势答案:C解析:题目当中并没有告知我们在电子运动过程中的初速度以及速度的变更状况,所以不能确定电子的运动方向,电子可能从A向B运动,也可能从B向A运动,故A错误;依据电子的运动轨迹可以知道电子在经过MN直线时,所受电场力的方向沿MN直线向左,所以电场线方向是从M指向N,若aA<aB,依据点电荷电场强度公式E=kQr2可以知道A点距离点电荷较远,所以Q应当靠近N端且为负电荷,故B错误;因为是点电荷的电场,且电场线是从电势高的等势面指向电势低的等势面,所以A点的电势肯定高于B点的电势,故D错误;因为电子是负电荷,所以肯定有EpA<Ep6.如图所示电路中,通过R1的电流是3A,已知R1=4Ω,R2=15Ω,R3=10Ω。则()A.电路的总电阻是6ΩB.通过R2的电流是1.2AC.a、b两端的电压是12VD.a、c两端的电压是18V答案:BC解析:依据串并联电路的规律可知,电路的总电阻是R=R1+R2R3R2+R3=10Ω,故A错误。I2=I·R2R3R2+R3·1R2=IR3R7.某静电场方向平行于x轴,其电势随x的变更规律如图所示。一质量为m、电荷量为-q的粒子(不计重力),从O点(x=0)静止释放,仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动。下列说法正确的是()A.粒子从O运动到x1的过程中做匀加速直线运动B.粒子在x1处速度最大,为vm=2C.粒子第一次经过x1到x2的运动过程中,电势能减小D.粒子不行能运动到x2的右侧答案:BD解析:从O到x1,电势上升,场强沿-x方向,电场力沿x轴正向,斜率在减小,说明电场在减弱,所以粒子做加速度减小的变加速直线运动,故A错误。粒子在x1处电势能最小,动能最大,由能量守恒有12mvm2=qφ0,解得vm=2qφ0m8.空间有平行于梯形区域ABCD的匀强电场,已知梯形的∠A=45°,∠C和∠D均为直角,且上底BC=2cm、下底AD=4cm,并知A、B、C三点的电势分别为4V、8V、10V。将一电荷量q=-2×10-5C的点电荷从A点起先沿ABCD路途移动,则下列推断正确的是()A.梯形区域的下底AD中点的电势为6VB.该匀强电场的场强大小为2V/mC.该点电荷在C点的电势能为+2×10-5JD.该点电荷从A点移到D点过程中,电场力对它做功为+8×10-5J答案:AD解析:由B点向AD作垂线交AD于P,依据几何关系知P为AD中点,由于是匀强电场,故沿着同一个方向前进相同距离电势的降低相等,故φB-φC=φP-φD,φP=12(φA+φD代入数据解得φP=6V,φD=8V,故A正确。由于是匀强电场,连接BD则为等势面,如图所示,依据几何关系可知,AB⊥BD,则AB为一条电场线,且方向由B指向A,电场强度为E=UBAdBA=8-42×2V/cm=2×102V/m,故B错误。该点电荷在C点的电势能为EPC=φCq=10×(-2×10-5)J=-2×10-4J,故C错误。该点电荷从A点移到D点电场中做功为WAD=UADq=(4-8)×(-2×10二、试验题(本题共2小题,共20分)9.(10分)通过试验测绘一个标有“3V0.5A”的小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压须要由零渐渐增加到3V;试验中除E=6V的电源、开关、导线若干外,还备有以下器材:A.电流表(量程0~0.6A,内阻约1Ω)B.电流表(量程0~3A,内阻约0.3Ω)C.电压表(量程0~15V,内阻约10kΩ)D.电压表(量程0~3V,内阻约2kΩ)E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)F.滑动变阻器(阻值0~10Ω)(1)为了测量精确,试验中应选用电流表,电压表,滑动变阻器(填序号)。

(2)在本试验中,滑动变阻器应采纳(选填“分压”或“限流”)式接法,电流表应采纳(选填“内”或“外”)接法,假如用试验所测数据来求电阻,则测量结果比真实数值要(选填“大”或“小”)。

(3)某同学在试验中得到如下一组U和I的数据:编号12345678U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205①在图上画出U-I图线。②从图线上可以看出,当功率渐渐增大时,灯丝电阻的变更状况是(选填“增大”或“减小”);这表明导体的电阻随温度上升而(选填“增大”或“减小”)。

答案:(1)ADF(2)分压外小(3)①如图所示②增大增大解析:(1)灯泡额定电流为0.5A,电流表选A;灯泡额定电压为3V,电压表选D;为便利试验操作,滑动变阻器选择F。(2)灯泡两端的电压须要由零渐渐增加到3V,滑动变阻器应选择分压式接法;电压表内阻很大,远大于灯泡电阻,电流表应采纳外接法;电流表采纳外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值大于真实值,由欧姆定律可知,灯泡电阻测量值小于真实值。(3)①依据表中试验数据在坐标系内描出对应点,然后依据描出的点作出图像,如图所示:②由图可知,小灯泡的温度不断上升,电阻增大,其缘由是灯泡内阻随温度的上升而增大。10.(10分)导电玻璃是制造LCD的主要材料之一,为测量导电玻璃的电阻率,某小组同学选取长度L=20.00cm、横截面积为6.0×10-7m2的圆柱体导电玻璃进行试验,用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻Rx,发觉其电阻约为13.0Ω。(1)为精确测量Rx的阻值,该小组设计了如图(a)所示的试验电路,可供运用的主要器材如下:电源E(电动势为4.5V,内阻约1Ω);电阻箱R0(阻值0~999.9Ω);电流表A1(量程0~200mA,内阻约1.5Ω);电流表A2(量程0~3A,内阻约0.5Ω);滑动变阻器R1(阻值范围0~1kΩ);滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω)。①电流表应选用,滑动变阻器应选用。(填器材代号)

②该小组进行了如下操作:A.将滑动变阻器的滑片移到最右端,将S1拨到位置1,闭合S2,调整滑动变阻器R,调到合适位置时读出电流表的示数I;B.将S1拨到位置2,调整电阻箱的阻值,当电流表的读数为时,不再变更,此时电阻箱的数值如图(b)所示,可求得导电玻璃的电阻为Rx=Ω。

(2)由以上试验可求得该导电玻璃的电阻率ρ=Ω·m。

(a)(b)答案:(1)①A1R2②I12.8(2)3.84×10-5解析:(1)①依据题意可知,电路中的电流小于ERx=4.513A②依据题意可知,该试验主要采纳的是等效替代的原理,所以将开关拨到位置2时,应调整电阻箱的阻值,使得电流表的读数不变,仍旧为I。导电玻璃的电阻为Rx=12.8Ω。(2)依据电阻定律可知,电阻率为ρ=RxSL=12.8×6.0×10三、计算题(本题共3小题,共40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)11.(10分)如图所示,质量m=0.04kg的带正电小球A套在光滑的竖直绝缘细杆上,杆底端固定一个与小球A电荷量相等的小球B,整个装置处在真空中。小球A从离底端h=0.3m的位置由静止释放后沿杆下滑,刚释放时加速度大小a=34g。已知静电力常量k=9.0×109N·m2·C-2,重力加速度g取10m/s2(1)小球A所带的电荷量Q;(2)小球A速度最大时与B的距离H。答案:(1)10-6C(2)0.15m解析:(1)小球刚释放时受重力与库仑力,依据牛顿其次定律,则有mg-kQ其中刚释放时加速度大小为a=34综上所解得Q=10-6C。(2)当小球A加速度a=0时,速度最大,则有mg=k解得H=0.15m。12.(14分)下图为某新国标电动自行车的电路图。图中电压表的作用是显示电量,可视为志向电表;电动机线圈的电阻R0=0.1Ω,初始时S1、S2均断开。闭合S1,电量显示100%(48.0V);接着闭合S2,自行车起先加速。将自行车加速转把扭到最大时,电机的电功率为360W,此时电量显示75%(36.0V)。求:(1)电源的电动势和内电阻;(2)加速转把扭到最大时,电动机输出的机械功率。答案:(1)48.0V1.2Ω(2)350W解析:(1)只闭合S1时电压表示数即为电源电动势E=48.0V当电动机加速转把扭到最大时的路端电压为UM=36.0V,则电源的内电压为Ur=E-UM=12V电路中的电流为I=PUM所以电源内阻为r=UrI=1(2)当电动车加速转把扭到最大时,电动机的输出功率P出=P-I2R0代入数据解得P出=350W。13.(16分)如图所示,两块竖直相对的平行金属板AB,中心处留有小孔,两金属板之间的距离为12L,高度为d。AB右侧有一水平相对的平行金属板EF,其长度为L,竖直距离为d。EF右侧距离为L处,正对有一挡板,其中心P与AB、EF的中心在同一水平直线上。金属板的厚度均不计,两对金属板之间都有匀强电场,其中AB之间电势差为U。一电子质量为m,电荷量为q,从A板小孔处,以初速度v0水平射入加速电场,最终落在P板上的Q点,PQ之间的距离为12d。题中g、L、d、m、q、v0、(1)电子从B板飞出时,速度v1为多少?(2)电子飞出EF区域时竖直方向的位移y有多大?(3)一质量为0.