内容正文:
全国名校高二上学期《必修第三册》模块测试
物
理
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡
上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上
圜
各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作
洳
答无效。
4.本卷命题范国:必修第三册。
散
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是
长
符合题目要求的
区
1.如图所示,三幅图反映了三种起电的方式,下列说法正确的是
W
部
相
乙
丙
A甲图是橡胶棒与毛皮摩擦后,把正电荷传给了毛皮,使橡胶棒带上了负电
B.乙图无论小球D带正电还是负电,与A接触时小球D都把电子传给C、C,使箔片张开
C.丙图中先把靠近的带电小球C移开,再分开A、B,则A、B带上了等量异种电荷
D.三种起电方式的实质都是电子的转移
2.真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷),分别固定在两处,
两球之间的静电力大小为F,现用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,再与B接
触,然后移开C,此时A、B之间的静电力大小是
A.F
B.8F
C.
D.16F
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3亿人那在用的目播Ap
3.如图所示,两个单匝线圈ab的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重
合,则穿过ab两线圈的磁通量之比为
.B.
2··
A.2:1
B.1:1
C.1:4
D.4:1
4.在炎热的夏天我们可以经常看到,有的小朋友的太阳帽前有一小风扇(如图所示),该小风扇
与一小型的太阳能电池板相接,对其供电.经测量该电池能产生的电动势为E=0.6V,则关
于该电池的描述正确的是
A.单位时间内可把0.6J的太阳能转化为电能
B.通过1C电荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能
C.该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的本领大
得多
D.把该电池接入闭合电路后,电动势减小
5.在如图所示的电路中,电压表为理想表,电源内阻为r,滑动变阻器总电阻为R2,R1十R2>>
R1,滑动变阻器滑片由a滑向b,下列说法正确的是
R
A.电源的效率先变大再减小
B.电源输出功率先增大再减小
E
C.电压表示数先增大再减小
D.灵敏电流计G的电流方向d→c
6.如图所示,虚线α、b、c为电场中的三条等差等势线,实线为一带电的粒子仅在静电力作用下
通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知
A.带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
”
B.P点的电势一定高于Q点的电势
C,带电粒子在R点时的电势能大于Q点时的电势能
D.带电粒子在P点时的动能大于在Q点时的动能
c
7.如图甲所示的电路中定值电阻R=602,电源电动势E=100V,r=102.如图乙所示,曲线为
灯泡L的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线,以下说法正确的是
A/A
10.0
8.0
6.0
2.0
20406080100U/V
甲
乙
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A.开关S断开时电源的效率为60%
B.开关S闭合后电源的总功率会变小
C.开关S闭合后灯泡的亮度增强
D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为240W
8.如图所示,加速电场的两极板P、Q竖直放置,间距为d,电压为U.偏转电场的两极板M、N
水平放置,两极板长度及间距均为L,电压为U2,P、Q极板分别有小孔A、B,AB连线与偏转
电场中心线BC共线.质量为m、电荷量为q的正离子从小孔A无初速度进人加速电场,经过
偏转电场,到达探测器(探测器可上下移动).整个装置处于真空环境,且不计离子重力.下列
说法正确的是
M
A离子在加速电场中运动时间为d√2g可
m
B
B.离子在M,N板间运动时间为L√g可
m
C.离子到达探测器的最大动能为q(十U2)
D.为保证离子不打在M、N极板上,U1与U2应满足的关系为U2>2U月
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,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.
9.请用学过的电学知识判断,下列说法正确的是
A.超高压带电作业的工人穿绝缘衣比穿金属衣安全
B.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死
D.打雷时,待在木屋里比待在汽车里要危险
10.在科艺节上,老师表演了一个“魔术”:如图甲,在没有底的空塑料瓶上固定着一块易拉罐铝
片和一根铁锯条,将它们分别与静电起电机的正、负极相连.在塑料瓶里放置点燃的蚊香,很
快瓶里烟雾缭绕;摇动起电机后,顿时瓶内变得清澈透明.图乙为瓶内俯视图,其中α、b、c为
瓶内电场中同一条电场线上的三个点,且ab=bc.则起电机摇动时
静电起电机
铝片
锯条
瓶内俯视图
乙
A.带负电的烟尘聚集在铝片上
B.Une=2Ube
C.a点的电场强度小于b点的电场强度
D.带负电的烟尘在b点的电势能大于在c点的电势能
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11.平行金属板A、B水平放置,构成平行板电容器,下极板B接地,与灵敏电流计G、定值电阻
R1、电源E(内阻为)、滑动变阻器R组成如图所示电路.滑动变阻器R的滑片置于中间位
置,此时两极板间有一带电微粒M处于静止状态.下列说法正确的是
A.滑片向a端移动时,有电流从c→d流过灵敏电流计G
B.滑片向α端移动一段距离,电路稳定后,滑动变阻器消耗的电
功率增大
C,若将上极板A向上移动一段距离,则M会向下运动
D.若将下极板B向下移动一段距离,则M在原位置处所具有的电势能增大
12.如图所示,有一匀强电场平行于平面xOy,一个质量为m的带电粒子仅在电场力作用下从
O点运动到A点,粒子在O点时速度o沿y轴正方向,经A点时速度沿x轴正方向,且粒
子在A点的速度大小是它在O点时速度大小的2倍.关于该粒子在OA这一过程的运动情
况,下列说法正确的是
A.带电粒子带负电
B.带电粒子在A点的电势能比在O点的电势能小
C.这段运动过程中粒子的最小动能为品m听
D,电场力方向与x轴正方向之间夹角的正切值为号
三、非选择题:本题共5小题,共52分
13.(6分)某同学做“测定金属电阻率”的实验,采用伏安法测定一阻值约为6Ω左右的金属丝
的电阻.有以下器材可供选择:(要求测量结果尽量准确)
A.电池组(3V,内阻约12)
B.电流表(0~3A,内阻约0.025n)
C.电流表(0~0.6A,内阻约0.1252)
D.电压表(03V,内阻约3k2)
E.电压表(0~15V,内阻约15kn)
F.滑动变阻器(0~5,额定电流1A)
G.开关,导线
1
(1)实验时电压表应选用
电流表应选用
(填写各器材的字母代号)
(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量的示数如图所示,则金属丝的直径为
mm.
(3)实验中为了获得较大的电压调节范围,在下列所给实验电路图中应选
丙
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(4)某次测量中电流表、电压表的示数如图所示,可计算出金属丝的电阻为
2(结果
保留两位有效数字),且电阻测量值
真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)
5
wluuluululil
020.4
为飞生生美至多至至11、3至
45
0
5
40
14.(8分)某兴趣小组测量一块电池的电动势和内阻
(1)先用多用表的“10V”电压挡粗测电动势,指针位置如图甲所示,读数为
2050
天
↑1./X10mA
A-V-0
00.10.2030.40.51/A
甲
丙
(2)实验室提供的器材有:
电流表A,(量程50mA,52)
电流表A2(量程0.6A,1)
定值电阻R1(1952)
定值电阻R2(142)
滑动变阻器R(0~1002,1A)
待测电池、开关、导线
为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻,小组设计图乙所示电路进行实验;
①实验时,需先将电流表
(填“A,”或“A2”)与定值电阻R定串联后改装为电压
表,图乙中定值电阻R定应选
(填“R”或“R2”);
②实验测得多组电流表A1的示数I1和电流表Az的示数12,绘制出I1一12图像如图丙所
示,依据图像可得电池的电动势为
V,内阻为
.(结果均保留一位
小数)
15.(10分)如图所示,一带电荷量为十q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当
整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,si37°=0.6,
c0s37°=0.8.求:
(1)水平向右电场的电场强度大小;
(2)若将电场强度减小为原来的之,小物块的加速度的大小:
E
(3)电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能,
X37
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16.(12分)目前,中国汽车电池企业“宁德时代”和整车企业“比亚迪”,在全球新能源汽车领域
处于领先地位,现将“比亚迪”某型号电动汽车的部分电路简化为如图所示,已知车灯电阻为
1742,当电源电量剩余20%时,电源的电动势为350V.闭合开关S1,断开开关S2,电流表
示数为2A;然后接着闭合S2,电动机启动,电流表示数达到89A,设电流表为理想电表,车
灯电阻恒定,求;
(1)此状态下汽车电源的内阻r:
(2)电动机启动后,电动机消耗的电功率为多少千瓦.(结果保留两位小数)
圜
如
17.(16分)如图所示,虚线MN左侧有一电场强度为E1=E的匀强电场,在两条平行的虚线
煞
MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L
长
处有一与电场E2平行的屏.现将一电子(电荷量为,质量为m,不计重力)无初速度地放人
电场E中的A点,A点到MN的距离为号;最后电子打在右侧的屏上,A0连线与屏垂直,
3
垂足为O,求:
邰
(1)电子射出电场E,时的速度);
(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角0的正切
杯
值tan0;
相
(3)电子打在屏上的点P(图中未标出)到点O的距离.
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参考答案、提示及评分细则
1.DA橡胶棒与毛皮摩擦过程中,由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失
去电子带正电,是因为电子从毛皮转移到橡胶棒,使橡胶棒带上了负电,故A错误;B.小球D带正电时,电子
从A与箔片转移到小球D,使箔片带正电,小球D带负电时,电子从小球D转移到箔片带负电,两种情况均
使箱片带同种电荷相斥,使箔片张开,故B错误:C,小球C感应A、B,发生静电感应现象,A、B带上等量异种
电荷,移开小球C后,静电感应消失,分开后A、B均不带电,故C错误:D.三种起电方式的本质都是电子的
转移.不带电的物体因失去电子带正电,得到电子带负电,电子在转移的过程中,电荷的总量保持不变,故D
正确.故选:D,
2.A设两个电荷之间的距离为r,则F=竿用一个不带电的同样的金属小球C先与A接触,则有9弘=9=
号,再与B接触,然后移开C则有9%一
号(-9)
kX号×呈
2
=号,此时A,B之间的静电力为:F
2
8r2
日F,故A正确,CD错误;故选:A
3.B由于线圈平面与磁场方向垂直,故穿过该面的磁通量为:中=BS,半径为r的虚线范围内有匀强磁场,所
以磁场的区域面积为:S=π,结合图可知,穿过两个线圈的磁感线的条数是相等的,所以磁通量都是:Φ=
πBr.与线圈的大小无关,故B正确,ACD错误:故选:B
4.BAB.电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功,故通过1C电
荷量该电池能把0.6J的太阳能转化为电能,A错误,B正确:C.电动势越大,将其他形式的能转化为电能的
本领越大,一节7号电池的电动势为1.5V,因此该电池把其他形式能转化为电能的本领比一节7号电池的
本领小,故C错误:D.电动势的大小为定值,与该电池是否接人电路无关,故D错误.故选:B.
5BA滑动变阻器清片由:滑向6,则R阻值变大,根据效率的计算式可得电源的效率为)厂是R,可
知外电阻变大,则电源的效率变大,故A错误;B.根据电源输出功率和内外阻关系,可知当外电阻等于内阻
时电源输出功率最大:因R,十R>>R1,滑动变阻器滑片由α滑向b,则R2阻值变大,外电阻先靠近电源内
阻后远离电源内阻,可知电源输出功率先增加后减小,故B正确:C,根据闭合电路欧姆定律,外电阻变大,总
电流减小,则路端电压变大,即电压表示数增大,故C错误:D.路端电压变大,R电压减小,则滑动变阻器两
端电压变大,电容器两板电压变大,故电容器充电,则灵敏电流计G的电流方向c→,故D错误.故选:B
6.CA.由图可知,R点附近的等差等势线比Q点附近的等差等势线密集,所以R点处的电场强度大,则带电
粒子在R点受到的电场力大于在Q点时受到的电场力,结合牛顿第二定律可知带电粒子在R点时的加速度
大于在Q点时的加速度,故A错误:B.根据题给条件无法判断P、Q两点的电势高低,故B错误:CD.粒子所
受电场力一定指向轨迹的凹侧,可知粒子受到的电场力的方向大致向下,若粒子由P向Q运动,则电场力与
粒子速度方向夹角始终小于90°,电场力对粒子做正功,粒子动能增大,电势能减小,因此带电粒子在P点时
的电势能比在Q点时的电势能大,在P点时的动能小于在Q点时的动能,故C正确,D错误.故选:C
2.D人开关S断开时,根据图乙可知灯泡两端的电压为,=40V.电源的效率为y一欲×10治=品×
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100%=40%,故A错误:C.开关S闭合后总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大,根据P=
EI可知电源的总功率会变大,根据U=E-可知路端电压减小,根据P-发可知灯泡的功率减小,所以灯
泡的亮度变暗,故B、C错误;D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为P=UIh=40×6W=240W,故D正确:
故选:D
8BA离子在加速电场中做匀加速直线运动,根据动能定理有心=之m,解得=√
2g☑
,根据运动学
m
公式d=之西,解得=d√咒,故A错误:且离子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运
动,根据运动学公式有L=,解得=L√元,故B正确:C当离子刚好从偏转电场右边缘出场时动能
最大,全过程根据动能定理有E=g心十心-42UU2,故C错误:D离子在竖直方向做初速度为
2
0的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有4=
光根据运动学公式有)y一之,解得y一光为保证离子
不打在MN极板上,应该满足y<之,联立解得U:<2U,故D错误.故选:B
9.BDA.金属衣能够产生静电屏蔽作用,从而确保金属衣内工人的安全,可知超高压带电作业的工人穿金属
衣比穿绝缘衣安全,故A错误:B.制作汽油桶的材料用金属可以及时将产生的静电导走,防止静电危害,使
汽油更安全,因此制作汽油桶的材料用金属比用塑料好,故B正确:C.当小鸟停在单根高压输电线上时,由
于小鸟两脚间的电势差较小,因此停在单根高压输电线上不会被电死,故C错误:D.汽车为金属结构,对车
内物体能够产生静电屏蔽作用,从而确保车内人的安全,可知打雷时,待在木屋里比待在汽车里要危险,故D
正确.故选:BD.
10.ACA.起电机摇动时,一块铝片和一根铁锯条分别与起电机的正、负极相连,则铝片带正电,铁锯条带负
电,所以带负电的烟尘会向铝片聚集,故A正确:BC.由图可知铝片和铁锯条二者之间的电场线分布是从左
至右依次变得密集,所以a点的电场强度小于b点的电场强度:则a、b两点间的电场线比b、c两点间的电场
线要疏一些,故E<E,根据U=Ed,其中d=dk,可知:Ub<Uc,即a、b两点间的电势差小于b、c两点
间的电势差,所以U<x,故B错误,C正确;D.根据顺着电场线方向电势降低,可知9>件,根据电势能
与电势的关系E,一g,其中<0,则带负电的烟尘在b点时的电势能小于它在点时的电势能,故D错误.
故选:AC
11.ACA.滑片向4端移动,滑动变阻器电阻减小,根据串联电路电阻和电压成正比得:滑动变阻器上的电压
减小,电容器两端电压也减小,故电容器放电,上极板与电源正极相连,所以有电流从c→d流过灵敏电流
计:故A正确:B.滑动变阻器消耗的功率满足P=严R=
E
一,当R=R十r时,滑动变
R+R支P+2(R+
R
阻器消耗的功率最大,由于不知此时电阻R和R:十r的关系,若滑动前电阻大于二者之和,则有可能增大,
也有可能先增大再减小,所以无法判断:故B错误;C若将A向上移动,两极板间距增大,电场强度E=号
减小,重力大于电场力:则M会向下运动,故C正确:D.若将B向下移动,两极板间距增大,电场强度E
号减小,原位置与上极板间电压减小,所以原位置处电势升高,由微粒带负电荷,电势能三=g减小,故D
错误.故选:AC
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12.BDA由于电场线方向未知,则带电粒子的电性未知,故A错误:B.带电粒子从O
点到A点动能增加,则电场力做正功,电势能减小,故带电粒子在A点的电势能比
在O点的电势能小,故B正确;D.设加速度方向与y轴正方向之间的夹角为(,如
图所示,则在沿着y轴方向上:asin0=生,沿着x轴方向上acos0=号,并且粒子在
A点的速度是它在O点时速度的2倍,即:一2,联立以下儿式解得:a0-号,放D正确:C当速度最小
时,速度方向与电场力方向垂直,设最小速度为,将初速沿着电场力方向和垂直电场力方向进行分
解,可得:=c0-子5则最小动能为:瓦一名m之=古m(25w)广-号m,放C错误:故
选:BD
13.(1)DC(2)5.465(5.464~5.466)(3)甲(4)5.2小于(每空1分)
解析:少电动势为3V,所以电压表应选D,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的最大电流为1
号A=.6A,所以电流表应选C
(2)根据螺旋测微器的读数规律可得D=5mm十46.5×0.01mm=5.465mm
(3)电流表内阻较小,为使实验误差尽可能减小,电流表采用外接法,滑动变阻器的阻值与待测电阻的阻值
相差不大,实验中为了获得较大的电压调节范围,滑动变阻器应采用分压式接法,故选甲
(电流表读数1=046A,电压表读数为U=240V.所以金属丝电阻为R-号-忌裙0=52n,电压表
的分流作用,使得电流表的测量值大于流过金属丝的电流,因此电阻测量值小于真实阻值.
14.(1)9.2(2分)(2)①AR1(每空1分)②10.612.8(每空2分)
解析:(1)多用表选用了的“10V”的电压挡,对应的分度值为0.2V,读数为9.2V,
(2)①粗测的电池电动势为9.2V,根据将电流表串联定值电阻改装为电压表的原理:U=I(R十R定),可
知将电流表A(量程IA,=50mA,R1=52)与定值电阻R(阻值为1952)串联后改装为电压表的量程为:
U=50×103×(5+195)V=10V,可满足测量要求.故电流表选择A,定值电阻选择R.
②根据图丙中电路和闭合电路欧姆定律可得:山(R十R)=E-(山十1:)r变形为:山一Ru十R十
E
R十R十,结合1一:图像可得:图像的纵截距:5X10X10A=R十R十图像的斜率的绝对值:
(5-2)×10×103
0.5
R十R+,其中:R十R,=5Q+1950=2000,解得:E=10.6V,r=12.8n,
15.解:(1)小物块静止在斜面上,受重力、电场力和斜面支持力,
Fysin37°=gE①
Fscos37=mg②
由①,②可得电场强度E=3ms
4g
537
mg
(②)若电场强度减小为原来的号,则变为E=3
8g
ngsin37°-gE'cos37°=ma③
可得加速度a=0.3g
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(3)电场强度变化后物块下滑距离L时,重力做正功,电场力做负功,
由动能定理则有:
ngLsin37°-gE'Lcos3:7°=E-0④
可得动能Ek=0.3mgL
16.解:(1)当开关S,闭合S2断开时,电流表示数为=2A,根据闭合电路欧姆定律有
E=I(R灯十r)
解得:r=1.02(4分)
(2)当开关S、S2均闭合时,电流表示数为了=89A,根据闭合电路欧姆定律得
U機=E-I'r
解得路端电压:U=261V
车打灯的电流为德-斜A=1.5A4分)
电动机的电流为IM=一I:=89A-一1.5A=87.5A
电动机消耗的电功率为P=UI=261×87.5W=22837.5W≈22.84kW(4分)
17.解:(1)电子在电场E,中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为,时间为4,由牛顿第二定律可得:
eE=ma
由匀变速直线运动可得:之L=4f,M=a
eEL
代入数据联立解得:=√
(5分)
(2)设粒子射出电场E2时平行电场方向的速度为,由牛顿第二定律得,电子进入电场E时的加速度为:
eE2=maz
5=a2g
4=L
U
电子刚射出电场E,时的速度方向与AO连线夹角的正切值为tan0-马
代入数据联立解得:tan0=2:(6分)
(3)带电粒子在电场中的运动轨迹如图所示,设电子打到屏上的点P到O点的距离x,
根据上图有几何关系得,lan=立
代入数据联立得:x=31.(5分)
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