最新人教版选修31高中物理模块综合检测一强化训练及答案.docx

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最新人教版选修31高中物理模块综合检测一强化训练及答案

模块综合检测

（时间：

90分钟　分值：

100分）

一、单项选择题（每题3分，本题共10小题，共30分．每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错误、不选或多选均不得分）

1．关于电动势，下列说法正确的是（　　）

A．电电动势一定等于电两极间的电压

B．电动势越大的电，将其他形式的能转为电能的本领越大

．体积越大的电，电动势一定越大

D．电电动势与外电路的组成有关

解析：

根据闭合电路欧姆定律得知：

电动势的值等于内外电压之和，故A错误．电是把其他形式的能转为电能的装置，电动势表征了这种转本领的大小，故B正确．干电池的电动势与正负极的材料有关，与电的体积无关；故错误．电动势由电本身特性决定，与外电路的组成无关，故D错误．

答案：

B

2．在电场中某点引入电荷量为q的正电荷，这个电荷受到的电场力为F，则（　　）

A．在这点引入电荷量为2q的正电荷时，该点的电场强度将等于

B．在这点引入电荷量为3q的正电荷时，该点的电场强度将等于

．在这点引入电荷量为2的正离子时，则离子所受的电场力大小为2

D．若将一个电子引入该点，则由于电子带负电，所以该点的电场强度的方向将和在这一点引入正电荷时相反

解析：

电场强度是描述电场的力的性质的物量，它是由产生电场的电荷以及在电场中各点的位置决定的，与某点有无电荷或电荷的正负无关，所以排除选项A、B、D而电场力F＝Eq不仅与电荷在电场中的位置有关，还与电荷量q有关，该题中根据场强的定义式可知该点的场强大小为E＝，则正离子所受的电场力大小应为F＝E·2＝·2，故选项正确．

答案：

3．根据R＝ρ可以导出电阻率的表达式ρ＝，对温度一定的某种金属导线说，它的电阻率（　　）

A．跟导线的电阻成正比

B．跟导线的横截面积S成正比

．跟导线的长度L成反比

D．只由其材料的性质决定

解析：

电阻率的大小与材料的性质决定，与电阻的大小、导线的长度、横截面积无关．故D正确，A、B、错误．

答案：

D

4．有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子（　　）

A．具有相同的质量　　　　　B．具有相同的电荷量

．具有相同的比荷D．属于同一元素同位素

解析：

根据y＝，由于轨迹相同，v0相同，则所有离子的比荷一定相同，选项正确．

答案：

5如图所示、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为b的中点，、b电势分别为φ＝5V，φb＝3V，下列叙述正确的是（　　）

A．该电场在c点处的电势一定为4V

B．点处的电场强度E一定大于b点处的电场强度Eb

．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少

D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向

解析：

因不知该电场是否是匀强电场，所以E＝不一定成立，c点电势不一定是4V，所以A、B两项错误．因φ>φb，电场线方向向右，正电荷从高电势点移到低电势点电场力做正功，电势能减少，受到的电场力指向b，所以项正确、D项错误

答案：

6．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随变的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的点电势最高，则（　　）

A．N点的电场强度大小为零

B．q1电量小于q2

．N间场强方向指向轴负方向

D．将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功

解析：

该图象的斜率等于场强E，则知N点电场强度不为零，故A错误．如果q1和q2为等量异种电荷，点连线中垂线是等势面，故连线中点为零电势点；由于OA>AM，故q1>q2；故B错误．由图可知：

OM间电场强度方向沿轴正方向，M间电场强度方向沿轴负方向，N间场强方向向轴负方向．故正确．由于从N到D，电势先增加后减小；将一正电荷从N点移到D点，根据公式Ep＝qφ，电势能先增加后减小，故电场力先做负功后正功，故D错误．

答案：

7．将一有内阻的电外接电阻阻值为R时，回路电流为I，电路端电压为U，若换接一阻值为2R的电阻，下列说法正确的是（　　）

A．回路电流将变为B．路端电压将变为2U

．回路电流将大于D．路端电压将大于2U

解析：

电电动势和内电阻不变，外电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知电流减小，则回路电流将小于I由I＝，I′＝，则－>，故A错误，正确．路端电压U′＝E，U＝E，则＝<2，即路端电压将小于2U故B、D错误．

答案：

8．如图所示，在两个不同的匀强磁场中，磁感应强度关系B1＝2B2，当不计重力的带电粒子从B1磁场区域运动到B2磁场区域时（在运动过程中粒子的速度始终与磁场垂直），则粒子的（　　）

A．速度将加倍B．轨道半径将加倍

．周期将减半D．角速度将加倍

解析：

洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变速度大小，所以粒子的速率不变．由半径公式R＝可知，当磁感应强度变为原的，轨道半径将加倍．由周期公式T＝可知，当磁感应强度变为原的，周期将加倍，角速度减半．故B正确，A、、D错误．

答案：

B

9在如图所示的电路中，电电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示为I，电压表示为U，电容器所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（　　）

A．U变小B．I变小

．Q不变D．Q减小

解析：

当电流稳定时，电容器可视为断路，当P向左滑时，滑动变阻器连入电路的阻值R增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中的电流I＝减小，电压表的示U＝E－I（R2＋r）增大，A错、B对；对于电容器，电荷量Q＝U增大，、D均错．

答案：

B

10如图所示，有、b、c、d四个离子，它们带等量同种电荷，质量不等，且有＝b

A．射向P1的是离子B．射向P2的是b离子

．射到A1的是c离子D．射到A2的是d离子

解析：

从离子在磁场B2中的偏转方向可知离子带正电，而正离子在速度选择器中受到磁场B1的洛伦兹力方向又可由左手定则判断为向右，电极P1、P2间的电场方向必向左，因为qvbB1＝qvcB1＝qE，所以能沿直线穿过速度选择器的必然是速度相等的b、c两离子；因为qvB1qE，所以d离子穿过速度器时必向右偏射向P2；因为<，所以在B2中偏转半径较小而射到A1的是b离子，在B2中偏转半径较大而射到A2的是c离子．故A正确．

答案：

A

二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分，每小题有多个选项是正确的，全选对得4分，少选得2分，选错、多选或不选得0分）

11．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物家为寻找它们之间的联系做出了贡献．下列说法正确的是（　　）

A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系

B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系

D．焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系

解析：

奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故A正确；欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B错误；法拉第经十年的努力发现了电磁感应现象，故正确；焦耳发现了电流的热效应，故D正确；

答案：

AD

12如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（　　）

A．b点电场强度大于d点电场强度

B．b点电场强度小于d点电场强度

．、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差

D．试探电荷＋q在点的电势能小于在c点的电势能

解析：

在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，所以b点场强小于d点场强，选项A错误，B正确；由对称性可知，、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项正确；因点的电势高于c点的电势，故试探电荷＋q在点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误．

答案：

B

13空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子，不计重力．下列说法正确的是（　　）

A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同

B．入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同

．在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同

D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

解析：

由于粒子比荷相同，由R＝可知速度相同的粒子轨迹半径相同，运动轨迹也必相同，B正确；对于入射速度不同的粒子在磁场中可能的运动轨迹如图所示，由图可知，粒子的轨迹直径不超过磁场边界一半时转过的圆心角都相同，运动时间都为半个周期，而由T＝知所有粒子在磁场运动周期都相同，故A、皆错误；再由＝T＝可知D正确．

答案：

BD

14如图所示，M、N是真空中的两块平行金属板．质量为、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子恰好能到达N板．如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是（不计带电粒子的重力）（　　）

A．使初速度减为原的

B．使M、N间电压加倍

．使M、N间电压提高到原的4倍

D．使初速度和M、N间电压都减为原的

解析：

由题意知，带电粒子在电场中做减速运动，在粒子恰好能到达N板时，由动能定可得：

－qU＝－v

要使粒子到达两极板中间后返回，设此时两极板间电压为U1，粒子的初速度为v1，则由动能定可得：

－q＝－v

取立两方程得：

＝

答案：

BD

三、实验题（共19分）

15．（每空3分，共9分）用游标为20分度的游标卡尺测量一根金属丝的长度，由图1可知其长度为________；

图3

（2）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，其示如图2所示，该金属导线的直径为________；

（3）用多用电表的电阻“×100”挡，按正确的操作步骤测某金属导体的电阻，表盘的示如图3，则该电阻的阻值约为________Ω

解析：

（1）由图示游标卡尺可知，其示为：

50＋3×005＝5015；

（2）由图示螺旋测微器可知，其示为：

1．5＋380×001＝1880；

（3）由图示欧姆表可知，其示为：

12×100＝1200Ω

答案：

（1）5015　

（2）1880　（3）1200

16．（每空2分，画图2分，共10分）测量一电的电动势及内阻．

（1）在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表．

A．量程为1V、内阻大约为1Ω的电压表

B．量程为2V、内阻大约为2Ω的电压表

．量程为3V、内阻为3Ω的电压

选择电压表________串联________Ω的电阻可以改装成量程为9V的电压表．

（2）利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号

或

与一个电阻串联表示，且可视为想电压表），在虚线框内画出测量电电动势及内阻的实验原电路图．

（3）根据以上实验原电路图进行实验，读出电压表示为150V时、电阻箱的阻值为150Ω；电压表示为200V时、电阻箱的阻值为400Ω，则电的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω

解析：

（1）为确定改装时串联电阻的阻值应选取内阻确定的电压表，故选择电压表进行改装，改装成电压表要串联电阻的R：

则Ig（Rg＋R）＝UV，

即：

1×10－3（3Ω＋R）＝9

解得：

R＝6Ω

（2）实验原电路图，如图：

（3）电压表示为150V时，根据闭合电路的欧姆定律E＝15V＋r，同有E＝2V＋r

联立二式解得E＝250V，r＝100Ω

答案：

（1）　6　

（2）电路如解析图所示

（3）250　100

四、计算题（共35分）

17．（8分）一个初速度为零的电子通过电压为U＝4500V的电场加速后，从点沿水平方向飞入电场强度为E＝15×105V/的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图所示．试求、D两点沿电场强度方向的距离y

解析：

电子加速过程，由动能定得到

U＝v

解得v0＝

在竖直方向：

vy＝v030°＝，＝

解得：

＝

、D两点沿场强方向的距离y＝2＝，

代入据解得y＝＝10－2，

即、D两点沿电场强度方向的距离y为001

18．（12分）如图所示为电视机显像管的简原图，现有质量为、电荷量为、初速度不计的电子经加速电场加速后，垂直于磁场射入宽度为L的有界匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度为B，若电子束的偏转角为θ，求加速电场的电势差U

解析：

设电子被加速电场加速后速度为v，其运动轨迹如图所示

据动能定有U＝v2

设粒子垂直进入匀强磁场后做半径为R的匀速圆周运动

据牛顿第二定律有vB＝

据几何关系有θ＝

由以上各式解得U＝

19．（15分）一电动势为48V的蓄电池恰能给都标有“46V　23W”的一电动机和一灯泡并联供电．已知电动机的内阻R＝4Ω，求：

（1）回路的总电流和电的内阻；

（2）电动机的输出功率和效率；

（3）电的效率．

解析：

（1）由题意知路端电压U＝46V，内电压为：

Ur＝E－U＝48V－46V＝2V

总电流为I＝2＝2×A＝1A

电内阻为：

r＝＝Ω＝2Ω

（2）电动机总功率：

P＝23W

电动机热功率：

P′＝I′2R＝052×4W＝1W

电动机输出功率：

P″＝23W－1W＝22W

效率为：

η＝＝956%

（3）电总功率：

P＝EI＝48×1W＝48W

电内阻消耗功率为：

ΔP＝I2r＝12×2W＝2W

电效率：

η＝＝＝958%