資源簡介

模塊綜合檢測
(本試卷滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.關于庫侖定律,下列說法正確的是 (　　)
A.庫侖定律適用于點電荷,點電荷其實就是體積最小的帶電體
B.根據F=k,當兩個帶電體間的距離趨近于零時,靜電力將趨近于無窮大
C.帶電荷量分別為Q和3Q的點電荷A、B相互作用時,B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍
D.庫侖定律適用于在真空中兩個靜止點電荷之間靜電力的計算
2.電磁波傳播過程中,電場方向、磁場方向、傳播方向三者互相垂直,電磁波是電波和磁波二者的總稱,有時可直接簡稱為電波。關于電磁波,下列說法正確的是 (　　)
A.麥克斯韋首先從理論上預言了電磁波,并用實驗證實了電磁波的存在
B.常用的遙控器通過發出微波來遙控電視機
C.電磁波的波長越長,其能量子的能量越低
D.電磁波在真空和介質中傳播速度相同
3.虛線框內有垂直于紙面的勻強磁場。閉合線圈由位置1經過位置2、3,穿過虛線框運動到位置4。下列過程線圈中能產生感應電流的是 (　　)
A.僅由位置1到位置2
B.僅由位置2到位置3
C.僅由位置3到位置4
D.由位置1到位置2及由位置3到位置4
4.一根細橡膠管中灌滿鹽水,兩端用短粗銅絲塞住管口,管中鹽水柱長為40 cm時,測得電阻為R,若溶液的電阻隨長度、橫截面積的變化規律與金屬導體相同?，F將管中鹽水柱均勻拉長至50 cm(鹽水體積不變,仍充滿橡膠管)。則拉長后的鹽水柱電阻為 (　　)
A.R B.R
C.R D.R
5.一個帶正電的質點,電荷量q=2.0×10-9 C,在靜電場中由a點移動到b點。在這個過程中,除電場力外,其他力做的功為8.0×10-5 J,質點的動能增加了6.0×10-5 J,若規定b點為零電勢點,則a點的電勢φa為 (　　)
A.1×104 V B.-1×104 V
C.3×104 V D.-4×104 V
6.為預防火災,某學習小組設計安裝如圖所示的簡易火災報警器,其中R0為定值電阻,RT為熱敏電阻(其阻值隨溫度升高而減小)。當熱敏電阻RT所在處出現火情時,電流表示數I和電壓表示數U的變化情況是 (　　)
A.I和U均減小 B.I和U均增大
C.I增大,U減小 D.I減小,U增大
7.如圖甲所示,a、b、O三點位于兩個等量異種點電荷的連線上,O為連線中點,a、b到O點的距離相等;如圖乙所示,兩根相互平行的長直導線垂直紙面通過M、N兩點,O'為MN的中點,c、d兩點位于MN的連線上,且c、d到O'的距離相等,兩導線中通有等大反向的恒定電流。下列說法正確的是 (　　)
A.O點的電場強度方向水平向左
B.O'點的磁感應強度方向水平向右
C.a、b點的電場強度大小相等,方向相反
D.c、d點的磁感應強度大小相等,方向相同
二、多項選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個選項符合題目要求,全部選對得6分,選對但不全得3分,有選錯的得0分)
8.下列描述中涉及靜電屏蔽原理的是 (　　)
A.空氣中的帶電粉塵運動到板狀收集器上
B.燃氣灶中的電子點火器的電極呈釘尖形
C.高壓輸電線上方有兩條與大地相連的導線
D.超高壓帶電作業的工人穿戴的工作服要用包含金屬絲的織物制成
9.如圖所示,一長方體金屬塊ABCD-A'B'C'D'的電阻率為ρ,已知AB邊長為a,BC邊長為b,AA'邊長為h,給AA'D'D面與BB'C'C面加上U的電壓,通過長方體的電流為I,則該長方體接入電路中的電阻值為 (　　)
A. B.
C. D.
10.如圖甲所示,某電場中的一條電場線恰好與x軸重合,A點的坐標為xA=2.5 m,一質子從坐標原點O運動到A點,電勢能增加了50 eV,x軸上各點電勢的變化規律如圖乙所示,則下列說法正確的是 (　　)
A.x軸上各點的電場強度都沿x軸負方向
B.質子沿x軸從O點到A點加速度越來越大
C.A點的電場強度大小為25 V/m
D.質子在A點的電勢能為75 eV
三、非選擇題(本題共5小題,共54分)
11.(7分)鉛筆內芯是石墨和黏土的混合體。
(1)某同學使用螺旋測微器測定其直徑d,某次測量結果如圖1所示,讀數為　　　　mm。用游標卡尺測量其長度,示數如圖2所示,可知其長度L=　　　　cm。
(2)某同學使用多用電表電阻擋粗測其電阻,他首先將選擇開關置于“×10”倍率,接著將兩支表筆短接,旋轉歐姆調零旋鈕使指針指向0,然后將兩表筆分別與該鉛筆內芯兩端接觸,測其電阻時指針如圖3所示,則該同學接下來應該進行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若該同學在上一步中正確操作后再次測量時指針如圖4所示,則該鉛筆內芯的電阻是　　　　。
(4)若該鉛筆內芯的直徑為d,有效長度為L,用伏安法精確測得其電阻為R,則其電阻率為　　　(用該問所給出的物理量表示)。
12.(9分)為了描繪某額定電壓為3 V的小燈泡的伏安特性曲線,實驗室提供了以下實驗器材:直流電源(E=4 V,內阻不計);電壓表V(0~3 V,內阻約5 kΩ);電流表A(0~0.6 A,內阻約為5 Ω);滑動變阻器R(0~10 Ω);開關S及導線若干。
(1)請在線框中畫出實驗電路圖。
(2)如圖甲、乙為實驗過程中,滑動變阻器滑片移動到某個位置時,電壓表和電流表指針位置,讀出兩表的示數,U=　　　　 V,I=　　　　 A。
(3)記錄下多組U和I的數據后,作出小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示:
從圖中可以得到小燈泡的電阻有何特點:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)從實驗結果還可得出,此小燈泡燈絲的電阻率隨溫度的升高而　　　　。
13.(11分)已知山東某校地面處的地磁場水平分量約為3×10-5 T,該校物理興趣小組做估測磁體附近磁感應強度的實驗。他們將一小磁針放在一個水平放置的螺線管附近的軸線上,如圖所示,小磁針靜止時N極指向y軸正方向。當接通電源后,發現小磁針N極指向與y軸正方向成60°角的方向。請在圖上標明螺線管導線的繞向,并求出該通電螺線管在小磁針處產生的磁感應強度大小。(保留一位有效數字)
14.(12分)有一U形曲面,其尺寸如圖所示,U形曲面開口豎直向上?，F將該U形曲面放入磁感應強度大小為B=2 T的勻強磁場中。
(1)當磁場方向豎直向下時,穿過該曲面的磁通量是多少
(2)當磁場方向水平向右時,穿過該曲面的磁通量是多少
15.(15分)如圖,M、N兩極板間加速電壓為U1。一個質量為m、電量為q的帶電粒子在M板邊緣的O1點靜止釋放后,沿著虛線O1O2進入電壓為U2的偏轉電場,偏轉電場兩極板長和兩極板間的距離均為L,偏轉電場右邊有一長也為L的接收屏AB靠著極板右端放置,O2為AB的中點。已知該粒子剛好打在O2B的中點。忽略粒子的相對論效應和場的邊緣效應。
(1)求粒子進入偏轉電場時初速度v0的大小;
(2)求U2與U1的比值n;
(3)若將加速電壓改為kU1,其他保持不變,要讓粒子剛好打在NB的中點,求k的大小。
模塊綜合檢測
1.選D　庫侖定律的適用條件是真空中靜止的點電荷,如果帶電體的形狀、大小以及電荷分布對研究的問題的影響可以忽略不計時,則可將它看作點電荷,與帶電體的體積無關,故A錯誤;當兩個帶電體間的距離趨近于零時,帶電體不能看作點電荷,此時庫侖定律不再適用,B錯誤;兩個點電荷間的靜電力是相互作用力,即帶電荷量分別為Q和3Q的點電荷A、B相互作用時,B受到的靜電力與A受到的靜電力等大反向,C錯誤;庫侖定律適用于在真空中兩個靜止點電荷之間靜電力的計算,D正確。
2.選C　麥克斯韋首先從理論上預言了電磁波,赫茲用實驗證實了電磁波的存在,故A錯誤;遙控器通過發出紅外線脈沖信號遙控電視機,因紅外線波長較長,容易發生明顯衍射現象,故B錯誤;電磁波的波長越長,頻率越小,根據ε=hν,可知其能量子的能量越低,故C正確;電磁波在真空中的傳播速度大于在介質中傳播速度,故D錯誤。
3.選D　閉合線圈中要產生感應電流,則穿過閉合線圈的磁通量要發生改變,分析可知,當線圈由位置1到位置2的過程中,穿過線圈的磁通量增加,從位置2到位置3的過程中,穿過線圈的磁通量不變,從位置3到位置4的過程中,穿過線圈的磁通量減小,因此線圈中能產生感應電流的過程是由位置1到位置2及由位置3到位置4。故選D。
4.選D　鹽水柱長為40 cm時,設橫截面積為S,根據電阻定律有R=ρ,將鹽水柱均勻拉長至50 cm后,鹽水柱的橫截面積變為S,電阻變為R'=ρ=R,故選D。
5.選B　設a、b兩點間的電勢差為Uab,根據動能定理,有W其他+qUab=ΔEk,代入數據解得Uab=-1×104 V,規定b點為零電勢點,則a點的電勢φa=-1×104 V。故選B。
6.選B　熱敏電阻RT所在處出現火情時,熱敏電阻的阻值減小,由“串反并同”的方法可知,電壓表的示數將變大,電流表的示數也將變大。故選B。
7.選D　正點電荷在O點產生的電場強度方向水平向右,負點電荷在O點產生的電場強度方向水平向右,根據場強疊加可知,O點的總電場強度方向水平向右,故A錯誤;根據場強疊加的對稱性可知,a、b點的電場強度大小相等,方向相同,均水平向右,故C錯誤;根據右手螺旋定則,M、N兩點長直導線在c、d、O'點產生的磁感應強度方向均豎直向下,根據對稱性以及磁感應強度疊加可知,O'點的磁感應強度方向豎直向下,c、d點的磁感應強度大小相等,方向相同,故B錯誤,D正確。
8.選CD　空氣中的帶電粉塵運動到板狀收集器上是利用異名電荷相互吸引,故A錯誤;燃氣灶中的電子點火器的電極呈釘尖形是利用高壓尖端放電的原理,故B錯誤;高壓輸電線的上方有兩條與大地相連的導線,這兩條導線的作用是形成稀疏的金屬“網”把高壓線屏蔽起來,免遭雷擊,故C正確;超高壓帶電作業的工人穿戴的工作服要用包含金屬絲的織物制成,是利用了靜電屏蔽的原理,故D正確。
9.選AB　由歐姆定律知,該長方體接入電路中的電阻值為R=,故A正確;由R=ρ,知R=ρ,故B正確,C、D錯誤。
10.選AD　由題圖乙可知,從O點到A點電勢逐漸升高,根據沿電場線方向電勢逐漸降低可知,x軸上各點的電場強度都沿x軸負方向,故A正確;根據E==,可知題圖乙中圖線的斜率表示該電場的電場強度,即為定值,由牛頓第二定律可得a=,所以質子沿x軸從O點到A點加速度保持不變,故B錯誤;根據W電=-ΔEp,又UOA=,E=,聯立解得E=20 V/m,UOA=-50 V,故C錯誤;根據UOA=φ0-3φ0,質子在A點的電勢能為EpA=e×3φ0,聯立解得EpA=75 eV,故D正確。
11.解析:(1)螺旋測微器的讀數為0.5 mm+14.5×0.01 mm=0.645 mm;游標卡尺是20分度的,精度是0.05 mm,游標卡尺的讀數為42 mm+9×0.05 mm=42.45 mm=4.245 cm。
(2)將兩表筆分別與鉛筆內芯兩端接觸,發現指針偏轉角度太大,說明倍率選擇過大,為了較準確地進行測量,該同學接下來應該進行的操作是:將選擇開關置于“×1”倍率,并重新進行歐姆調零,再進行測量。
(3)該鉛筆內芯的電阻是12.0×1 Ω=12.0 Ω。
(4)由電阻定律可得R=ρ,S=πd2,
聯立解得ρ=。
答案:(1)0.645(0.643~0.647均可)　4.245　(2)見解析　
(3)12 Ω　(4)
12.解析:(1)因為要描繪小燈泡的伏安特性曲線,需要測量多組數據,所以滑動變阻器采用分壓式接法,小燈泡電阻較小,電流表采用外接法,電路圖如圖所示。
(2)電壓表分度值為0.1 V,電壓表的讀數為1.50 V;電流表分度值為0.02 A,讀數為0.26 A。
(3)從題圖丙中可看出,當電壓為0~0.5 V時,即小燈泡兩端電壓較小時,其I-U圖像的斜率基本上不變,所以小燈泡的阻值不變;當電壓大于0.5 V 時,即電壓較大時,隨電壓的增大,I-U圖像上的點與原點連線的直線的斜率在減小,即電阻的倒數減小,所以電阻在增大。
(4)實驗結果表明小燈泡燈絲的電阻率隨溫度的升高而變大。
答案:(1)見解析圖　(2)1.50　0.26　(3)見解析　(4)變大
13.解析:接通電源后,小磁針N極指向是地磁場和通電螺線管磁場的合磁場的方向,由此可判定通電螺線管的磁場在小磁針處方向水平向右,由安培定則判斷螺線管導線繞向如甲圖所示。
由題意知地磁場水平分量By=3×10-5 T,
設通電螺線管在小磁針處產生的磁感應強度大小為Bx,
由圖乙知=tan 60°,
得Bx=3×10-5× T≈5×10-5 T。
答案:見解析圖甲　5×10-5 T
14.解析:(1)當磁場方向豎直向下時,曲面在垂直磁場方向的投影面積為S1=0.1×0.1 m2=0.01 m2
此時穿過曲面的磁通量為
Φ1=BS1=2×0.01 Wb=0.02 Wb。
(2)當磁場方向水平向右時,曲面在垂直磁場方向的投影面積為S2=0.1×0.2 m2=0.02 m2
若規定從外表面穿入而從內表面穿出的磁通量為正值,
則穿過曲面左半部分的磁通量為
Φ2'=BS2=2×0.02 Wb=0.04 Wb
穿過曲面右半部分的磁通量為
Φ2″=-BS2=-0.04 Wb
穿過整個曲面的磁通量為Φ2=Φ2'+Φ2″=0。
答案:(1)0.02 Wb　(2)0
15.解析:(1)在加速電場中,由動能定理得qU1=m
解得粒子進入偏轉電場時初速度v0=。
(2)粒子在偏轉電場中做類平拋運動,設運動時間為t1,加速度為a,粒子剛好打在O2B的中點,則水平方向有L=v0t1
豎直方向有=a
根據牛頓第二定律有q=ma
解得U2與U1的比值n==1。
(3)加速電壓改為kU1,設粒子進入偏轉電場時初速度為v1,由動能定理得q·kU1=m,解得v1=
粒子剛好打在NB的中點,設在偏轉電場中運動時間為t2,則水平方向有=v1t2
豎直方向有=·,解得k=。
答案:(1)　(2)1　(3)
6 / 6

展開更多......

收起↑