2019-2020學年高中物理 模塊綜合檢測卷 新人教版選修3-1

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1、模塊綜合檢測卷 (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、單項選擇題(本題共8小題，每小題3分，共24分) 1．市面上出現“充電五分鐘通話兩小時”的手機電源，源于其使用VOOC閃充新技術．VOOC閃充標配的microUSB充電線接口為7針，而常規(guī)的microUSB充電線接口為5針，它標配的電池為8個金屬觸點，而常規(guī)電池通常為4～5個觸點，與常規(guī)的microUSB充電線、電池相比，增加觸點的作用是為了(　　) A．增大充電電壓　　　　　 　B．增大電池的容量 C．增大充電電流 D．增大充電電阻 解析：選C　由題目：閃充新技術，標配的電池為8個金屬觸點，而常規(guī)電池通常為4～5個觸

2、點，可知，與常規(guī)的microUSB充電線、電池相比，觸點增加．電池不變，則不可能增加充電電壓，也沒有改變電池的容量，及電阻，只可能增大充電的電流，使其快速充滿電，故C正確，A、B、D錯誤． 2.中心放圓柱形電極A并接電源正極，玻璃皿邊緣內壁放圓環(huán)形電極B并接電源負極，然后在玻璃皿中放入導電液體(鹽水)．如果把玻璃皿放在向上的磁場中(白紙下面放有磁鐵，且N極朝上)，接通開關，液體就會旋轉起來．下列說法正確的是(　　) A．接通開關后，導電液體逆時針旋轉(俯視) B．改變電流大小，導電液體旋轉速度也會改變 C．僅改變電流方向或磁場方向，導電液體旋轉方向不變 D．同時改變電流方向和磁場方向

3、，導電液體旋轉方向改變 解析：選B　若A接電源正極，B接電源負極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由中心流向邊緣；器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿順時針方向，因此液體沿順時針方向旋轉，故A錯誤；改變電流大小，根據F＝BIL，則導電液體旋轉速度也會改變，故B正確；僅改變電流方向或磁場方向，依據左手定則，導電液體旋轉方向會變，故C錯誤；同時改變電流方向和磁場方向，根據左手定則，導電液體旋轉方向不會改變，故D錯誤． 3．如圖所示為等量點電荷周圍的電場線分布圖，A、B、O位于兩點電荷連線上，其中O為兩點電荷連線的中點，C、D是連線的中垂線上的兩點．關于各點的電

4、場性質的描述，下列說法正確的是(　　) A．A、B、O三點的電勢大小相等 B．O、C、D三點的電場強度相等 C．若將帶正電的試探電荷q從C點移到B點，電勢能減小 D．若將帶負電的試探電荷q從A點移到D點，電場力做負功 解析：選C　由圖可知，A、B、O三點位于同一條電場線上，由于沿電場線的方向電勢降低，可知O點的電勢最高，A點的電勢最低，故A錯誤；電場線的疏密表示電場強度的大小關系，由圖可知，O、C、D三點O點處的電場線最密，則O點的電場強度最大，故B錯誤；根據等量異種點電荷的電場線的特點可知，在兩個點電荷的連線的垂直平分線上各點的電勢是相等的，所以O點與C、D兩點的電勢是相等的，

5、所以C點的電勢高于B點的電勢，將帶正電的試探電荷q從C點移到B點，電場力做正功，電勢能減小，故C正確；結合A與C選項的分析可知，D點的電勢高于A點的電勢，將帶負電的試探電荷q從A點移到D點，電場力做正功，故D錯誤． 4．如圖所示電路，t1時刻將單刀雙擲開關接a，若規(guī)定從左向右通過靈敏電流計的電流方向為電流的正方向，則下圖能正確定性描述S接a后通過靈敏電流計的電流隨時間t變化的圖象是(　　) 解析：選A　接通a，電源給電容充電，當充電完畢后，電流為零，故A正確，B、C、D錯誤． 5．如圖所示，虛線框內為改裝好的電表，M、N為新電表的接線柱．已知靈敏電流計G的滿偏電流為200 μA，

6、內阻為495.0 Ω，電阻箱讀數為5.0 Ω.根據以上數據計算可知改裝好的電表(　　) A．電壓量程為1 mV B．電壓量程為100 mV C．電流量程為20 mA D．電流量程為2 μA 解析：選C　電流計與電阻箱并聯，此為電流表，M、N兩端電壓為：U＝IgRg＝200×10－6×495.0 V＝0.099 V＝99 mV，流過M、N的電流為：I＝Ig＋＝200×10－6 ＋ A＝0.02 A＝20 mA，故C正確． 6．如圖所示的某型號電吹風的電路圖，它主要由電動機M和電熱絲R構成，已知電吹風的額定電壓為220 V，吹冷風時的功率為120 W，吹熱風時的功率為1 000

7、 W，關于該電吹風，下列說法正確的是(　　) A．電熱絲的內阻為55 Ω B．電動機的內阻約為403 Ω C．若S1、S2均閉合，則電吹風吹冷風 D．電動機工作時輸出的機械功率為880 W 解析：選A　電機和電阻并聯，當吹熱風時，電阻消耗的功率為P＝P熱－P冷＝1 000－120 W＝880 W，由P＝可知R＝＝ Ω＝55 Ω，故A正確；電機為非純電阻電路故不能用P＝求，所以電阻值不等于 Ω≈403 Ω，故B錯誤；當S1、S2均閉合時電機和電阻并聯，則電吹風吹熱風，故C錯誤；電動機工作時消耗的總功率等于120 W，所以輸出的機械功率一定小于880 W，故D錯誤． 7．水平桌面上

8、有一根絕緣的長直導線a，垂直紙面放置，在桌面正上方等高且與直導線a平行等距的位置，固定兩根絕緣直導線b和c，三根導線中的電流大小相等、方向如圖所示．導線a始終處于靜止狀態(tài)，關于導線a，以下說法中正確的是(　　) A．對地面的壓力數值上小于自身的重力 B．對地面的壓力數值上等于自身的重力 C．對地面的壓力數值上大于自身的重力 D．受水平向左的摩擦力 解析：選B　由于三個導線上的電流大小相等，距離相等，所以a與b之間的作用力的大小等于a與c之間的作用力的大小，根據同向電流相互吸引，異向電流相互排斥可知，a與b之間是吸引力，a與c之間是排斥力，根據矢量的合成可知，a受到的安培力的合力的

9、方向沿水平方向向左，所以a對地面的壓力不變；在水平方向a要保持平衡，則受到地面的向右的摩擦力．故選B. 8．如圖所示，在垂直紙面向里、磁感應強度B＝2 T的勻強磁場中，有一長度L＝5 m的細圓筒，繞其一端O在紙面內沿逆時針方向做角速度ω＝60 rad/s的勻速圓周運動．另端有一粒子源，能連續(xù)不斷相對粒子源沿半徑向外發(fā)射速度為v＝400 m/s的帶正電粒子．已知帶電粒子的電量q＝2.5×10－6 C，質量m＝3×10－8 kg，不計粒子間相互作用及重力，打在圓筒上的粒子均不被吸收，則帶電粒子在紙面內所能到達的范圍面積S是(　　) A．48π m2 B．9π m2 C．49π m2

10、 D．16π m2 解析：選A　發(fā)射粒子時，粒子沿半徑方向的速度為v＝400 m/s，粒子隨細圓筒做圓周運動，垂直半徑方向的速度為ωL＝300 m/s； 故粒子速度為v′＝500 m/s，粒子速度方向與徑向成arctan ＝37°； 粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，故有：Bv′q＝ 所以，運動半徑為：R＝＝3 m； 根據左手定則可知：粒子做圓周運動也是沿逆時針方向運動； 根據幾何關系，粒子做圓周運動的圓心到O的距離為s＝4 m 故帶電粒子在紙面內所能到達的范圍為內徑為s－R＝1 m，外徑為s＋R＝7 m的環(huán)形區(qū)域； 故帶電粒子在紙面內所能到達的范圍面積為：S＝

11、π(7)2－π(1)2(m2)＝48π m2， 故A正確，B、C、D錯誤． 故選A. 二、多項選擇題(本題共7小題，每小題3分，共21分．全選對的得3分，選對但不全的得2分，有錯選的得0分) 9．把一根通電的硬直導線ab放在磁場中，導線所在的區(qū)域的磁感線呈弧線，導線中的電流方向由a到b，如圖所示．虛線框內有產生以上弧形的磁場源．下列符合要求的是(　　) 解析：選AC　條形磁鐵外部的磁場從N極指向S極，若左側是N極則能夠滿足題意，故A正確；蹄形磁鐵左側為S極，則磁感線與題圖中方向相反，故B錯誤；根據安培定則可知，通電導線電流向里，可以在上方形成由左向右的磁感線，故C正確；通

12、電螺線管的磁場與條形磁鐵的磁場相似，但根據安培定則可知，左側為S極，右側為N極，故形成磁感線與圖示相反，故D錯誤． 10．兩個共軸的半圓柱形電極間的縫隙中，存在一沿半徑方向的電場，如圖所示．帶正電的粒子流由電場區(qū)域的一端M射入電場，沿圖所示的半圓形軌道通過電場并從另一端N射出，由此可知(　　) A．若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的質量一定相等 B．若入射粒子的電荷量相等，則出射粒子的動能一定相等 C．若入射粒子的電荷量與質量之比相等，則出射粒子的速率一定相等 D．若入射粒子的電荷量與質量之比相等，則出射粒子的動能一定相等 解析：選BC　由圖可知，粒子在電場中做勻速圓周運動，

13、靜電力提供向心力，qE＝m，得R＝，E為定值，若q相等，則mv2一定相等；若相等，則速率v一定相等，故B、C正確． 11．如圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向上滑動時，則(　　) A．電源的功率變小 B．電容器儲存的電荷量變小 C．電源內部消耗的功率變大 D．電阻R消耗的電功率變小 解析：選BC　由閉合電路歐姆定律可知，當滑片向上滑動時，R總減小，I總增大，U端減小，而R1分壓U1增大，所以電容器上的電壓減?。娫垂β蔖總＝I總 E增大，A錯誤；由Q＝CU知Q減小，B正確；電源內部消耗功率P內＝Ir增大，C正確；電阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率無法確定，D錯誤． 12

14、.如圖所示，a、b、c、d為正四面體的四個頂點，O點為d點在底面上的投影，在a點放置一個電量為＋Q的點電荷，在b點放置一個電量為－Q的點電荷，則(　　) A．c、d兩點的電場強度相等 B．沿cd連線移動一帶＋q電量的點電荷，電場力始終不做功 C．Od連線為電場中的一條等勢線 D．將一帶電量為－q的點電荷從d點移到O點再移到c點，電場力先做負功，后做正功 解析：選ABC　根據等量異種電荷周圍電場分布情況可知，c、d兩點的電場強度大小相等，方向相同，A選項正確；cd在等勢面上，沿cd連線移動一帶＋q電量的點電荷，電場力始終不做功，B選項正確；Ocd平面為等勢面，故Od連線為電場中的一條等

15、勢線，C選項正確；將一帶電量為－q的點電荷從d點移到O點再移到c點，電場力不做功，D選項錯誤． 13.如圖所示，由PO和QO兩塊光滑絕緣的平板組成的“V”形組合體固定在地面上，兩平板互相垂直，平板PO與地面的夾角α＝37°，在兩個平板上各放置一個帶同種電荷的小球A和B，A、B 的帶電量分別為q和2q，A、B恰在同一條水平線上靜止．小球A和B可看成點電荷，A的質量為m，靜電力常量為k，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，則(　　) A．B對A庫侖斥力是A對B庫侖斥力的2倍 B．A、B兩球所受平板的支持力大小均為mg C．B球的質量為m D．A、B兩球間的距離為2q 解析

16、：選CD　庫侖力是相互作用力，故A對B的庫侖力與B對A的庫侖力大小一定相等，A選項錯誤；分析小球A、B的受力情況，對于A球，根據平衡條件，NAcos 37°＝GA，NAsin 37°＝F，對于B球，根據平衡條件，NBcos 53°＝GB，NBsin 53°＝F，聯立解得，NA＝1.25mg，F＝0.75mg，NB＝mg，mB＝m，B選項錯誤，C選項正確；根據庫侖定律，F＝k，聯立解得，r＝2q ，D選項正確． 14．如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖，則下列說法中正確的是(　　) A

17、．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率 D．R1中自由電荷定向移動的速率等于R2中自由電荷定向移動的速率 解析：選BC　設導體的電阻率為ρ，厚度為d，邊長為L，則由電阻定律得：導體的電阻R＝ρ＝ρ＝，則可知，R與邊長L無關，故R1＝R2.通過電阻的電流I＝，由于U與R都相同，則通過兩電阻的電流相同，故A錯誤，B正確；電流I＝nevS＝nevLd，由于I、n、e、d相同，則L越大，v越小，則R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率，故C正確，D錯誤． 15.如圖所示，半徑為R

18、的光滑絕緣的半圓形軌道ABC，A點與圓心等高，B點在圓心正下方，軌道固定在電場強度為E的勻強電場中．兩個帶等量同種電荷小球剛好能靜止在軌道的A點和B點．已知兩小球質量皆為m，重力加速度為g，靜電力常量為k.下列說法正確的是(　　) A．小球帶正電 B．小球的帶電量為 C．小球的帶電量為E D．在A點小球對軌道的壓力等于在B點小球對軌道的壓力大小 解析：選BD　若小球帶正電，對B球分析，小球B受重力、電場力、A對B的庫侖力和支持力不可能處于平衡，可知小球帶負電，故A錯誤；根據平衡知：Fcos 45°＝mg＝qE，解得q＝，故B正確，C錯誤；根據平衡知：qE＝Fcos 45°，qE＋Fc

19、os 45°＝NA，則NA＝2qE，NB＝mg＋Fsin 45°＝mg＋qE＝2qE，可知小球在A點和B點對軌道的壓力大小相等，故D正確． 三、非選擇題(本題共5小題，共55分) 16．(8分)在探究“決定導線電阻因素”的實驗中．需要進行以下測量： (1)用螺旋測微器測得導線的直徑如圖1所示，其讀數是0.701 mm.請在圖中相應刻度處的方框內填入正確數字． (2)欲用伏安法測定一段電阻絲的電阻，其阻值約為12 Ω，要求測量結果盡量準確，并且電壓、電流測量范圍盡可能大一些．下列器材中：電流表應選用(填器材的標號，下同)________，電壓表應選用________，滑動變阻器應選用

20、________．并在如圖2的虛線框內畫出你設計的實驗電路圖． A．電池組E(6 V，內阻很小) B．電流表A1(0～3 A，內阻約0.01 Ω) C．電流表A2(0～0.6 A，內阻約0.1 Ω) D．電壓表V1(0～3 V，內阻約3 kΩ) E．電壓表V2(0～6 V，內阻約6 kΩ) F．滑動變阻器R1(0～5 Ω，2 A) G．滑動變阻器R2(0～1 kΩ，1 A) H．電鍵、導線 解析：(1)螺旋測微器的讀數為0.701 mm，故可分解為0.5 mm＋0.201 mm，即0.5 mm＋20.1×0.01 mm，由下到上三個格子里的示數分別為15；20；25.

21、(2)電源電動勢是6 V，電壓表選：電壓表V2(0～6 V，內阻6 kΩ)，電路最大電流I＝＝ A＝0.5 A，則電流表可選：A2(0～0.6 A，內阻0.1 Ω)，要求電壓、電流測量范圍盡可能大，滑動變阻器應采用分壓接法，由于＝＝120<＝＝500，則電流表采用外接法，滑動變阻器的范圍應與電阻值差不多，方便調節(jié)，所以滑動變阻器選R1，實驗電路圖如圖所示． 答案：(1)15　20　25　(2)A2　V2　R1　圖見解析 17．(8分)(2018·江蘇卷)一同學測量某干電池的電動勢和內阻． (1)甲圖所示是該同學正準備接入最后一根導線(圖中虛線所示)時的實驗電路．請指出圖中在器材操作上

22、存在的兩個不妥之處． (2)實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數I，以及計算的數據見下表： R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 /A－1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8 根據表中數據，在方格紙上作出R-關系圖象．由圖象可計算出該干電池的電動勢為________V；內阻為________Ω. (3)為了得到更準確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯在電流表的兩端．調節(jié)電阻箱，當電流表的示數為0.33 A 時，電壓表的指針位置如乙圖所示，

23、則該干電池的電動勢應為________V；內阻應為________Ω. 解析：(1)①開關不應該閉合，應該保持斷開狀態(tài)．②電阻箱要以最大阻值接入，然后再調?。? (2)根據表中數據描點連線如圖所示． 由閉合電路歐姆定律，E＝IR＋Ir得R＝E·－r，類似于一次函數y＝kx＋b的形式，R-圖象的斜率表示電動勢E，縱截距絕對值為內阻r.讀圖可知，E＝1.4 V，r＝1.2 Ω. (3)因為電動勢是一個常數1.4 V，電流表的內阻RA＝＝0.2 Ω，內阻為1.2 Ω－0.2 Ω＝1.0 Ω. 答案：(1)①開關未斷開　②電阻箱阻值為零　(2)見解析圖　1.4(1.30～1.44都算對)　1.

24、2(1.0～1.4都算對)　(3)1.4[結果與(2)問第一個空格一致]　1.0[結果比(2)問第二個空格小0.2] 18．(10分)如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上水平放置一條長為0.2 m的直導線PQ，兩端以很軟的導線通入5 A的電流．當加一個豎直向上的B＝0.6 T的勻強磁場時，PQ恰好平衡，則導線PQ的重力為多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析：對通電導線受力分析如圖所示． 由平衡條件得：F安＝mgtan 37°. 又F安＝BIL， 代入數據得：G＝mg＝＝ N＝0.8 N. 答案：0.8 N 19．(13分)環(huán)保部門為了監(jiān)測某化肥廠的污

25、水排放量，技術人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計．該裝置的外形為一長方體，由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面加磁感應強度為B的勻強磁場，在前后兩個內側面固定有金屬板作為電極，電阻率為ρ的污水管慢管口從左向右勻速流經該裝置時，接在兩電極間的理想電壓表顯示兩個電極間的電壓為U，求： (1)該裝置內電場的場強的大小和方向； (2)污水的流量Q(單位時間內排出的污水體積)； (3)若從兩個電極引出兩條導線，導線間接一阻值為R的電阻時理想電壓表的示數． 解析：(1)依據電場強度公式E＝，而d＝b. 解得E＝ 方向垂直紙面向外(由后側面指向

26、前側面)． (2)根據電場力與洛倫茲力平衡，則有：qE＝qvB， 而污水的流量Q＝vS 解得Q＝. (3)根據電阻定律，r＝ρ且＝ 解得U1＝U. 答案：(1)　垂直紙面向外　(2)　(3)U 20．(16分)如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強磁場，一質量為m＝5.0×10－8 kg、電量為q＝1.0×10－6 C的帶電粒子，從靜止開始經U0＝10 V的電壓加速后，從P點沿圖示方向進入磁場，已知OP＝30 cm(粒子重力不計，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，求： (1)帶電粒子到達P點時速度v的大??； (2)若磁感應強度B＝2

27、.0 T，粒子從x軸上的Q點離開磁場，求OQ的距離； (3)若粒子不能進入x軸上方，求磁感應強度B′滿足的條件． 解析：(1)對帶電粒子的加速過程， 由動能定理qU0＝mv2 代入數據得：v＝20 m/s. (2)帶電粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，有： qvB＝得R＝ 代入數據得：R＝0.50 m 而＝0.50 m 故粒子的軌跡圓心一定在x軸上，粒子到達Q點時速度方向垂直于x軸，軌跡如圖甲所示．由幾何關系可知： OQ＝R＋Rsin 53° 故OQ＝0.90 m. (3)帶電粒子不從x軸射出(如圖乙)，由幾何關系得： OP≥R′＋R′cos 53° R′＝ 由以上兩式并代入數據得： B′≥ T≈5.33 T. 答案：(1)20 m/s　(2)0.90 m (3)B′≥5.33 T 13