（京津琼鲁专用）2018-2019学年高中物理 模块综合试卷（一）新人教版选修3-1.doc

1模块综合试卷模块综合试卷( (一一) )(时间：90 分钟 满分：100 分)一、选择题(本题共 12 小题，共 40 分.18 题为单选题，每小题 3 分，912 题为多选题，全部选对得 4 分，有选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分)1.(2018·山东德州市高一下期末)比值定义法，就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例.下列不属于比值定义法的是( )A.B.EEp qF qC.CD.IQ UU R答案 D2.点电荷A和B，分别带正电和负电，电荷量分别为4Q和Q，如图 1 所示，在AB连线上，电场强度为零的地方在( )图 1A.B左侧B.A右侧C.A和B之间D.A的右侧及B的左侧答案 A解析 在B点左侧有一点，4Q的电荷在该点产生的电场向左，Q的电荷在该点产生的电场向右，二者场强大小相等，合场强为零，故选 A.3.A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A点运动到B点，速度时间图象如图 2 所示，则( )图 2A.EAEBB.EAEBC.ABD.AB答案 A解析 根据vt图象，速度减小且加速度越来越小，说明正电荷逆着电场线运动，由电势低的点移向电势高的点，且静电力越来越小，即电场变弱，故选项 A 正确，B、C、D 错误.24.(2018·山东济宁市高一下期末)如图 3 所示的电路中，U90V，滑动变阻器R2的最大值为 200，R1100.当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为( )图 3A.30VB.45VC.60VD.75V答案 A解析 P位于中点时R并50，干路中电流IA0.6A，UabIR并U R2 2R并90 100500.6×50V30V，选项 A 正确.5.(2018·山东菏泽市高一下期末)如图 4 所示为“探究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，下列说法正确的是( )图 4A.保持开关 S 闭合，将A、B两极板分开些，指针张角增大B.先闭合再断开开关 S 后，将A、B两极板靠近些，指针张角减小C.先闭合再断开开关 S 后，减小A、B两极板的正对面积，指针张角减小D.保持开关 S 闭合，将变阻器滑动触头向右移动，指针张角增大答案 B6.在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制作用，如图 5 所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器，当环境温度降低时( )图 5A.电压表的读数减小B.电容器C的带电荷量增大3C.电容器C两板间的电场强度减小D.R1消耗的功率增大答案 B解析 当环境温度降低时，R2的阻值增大，则总电阻增大，总电流减小，则内电压减小，路端电压变大，电压表的读数增大，选项 A 错误；R1两端的电压减小，R2两端的电压增大，即电容器两端的电压增大，由QCU知，电容器C的带电荷量增大，选项 B 正确；由E ，知电容器C两板间的电场强度增大，选项 C 错误；总电流减小，所以R1消耗的功率U d减小，选项 D 错误.7.如图 6 所示，从F处释放一个无初速度的电子(重力不计)向B板方向运动，下列说法错误的是(设电源电动势为U)( )图 6A.电子到达B板时的动能是UeB.电子从B板到达C板动能变化量为零C.电子到达D板时动能是 3UeD.电子在A板和D板之间做往复运动答案 C解析 电子在AB之间做匀加速运动，且eUEk，选项 A 正确；电子在BC之间做匀速运动，选项 B 正确；在CD之间做匀减速运动，到达D板时，速度减为零，然后电子反向运动，在A板与D板之间做往复运动，选项 C 错误，选项 D 正确.8.在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为Q的正点电荷，在水平面上的N点，由静止释放质量为m、电荷量为q的负检验电荷，该检验电荷经过P点时速度为v，图 7 中60°，规定电场中P点的电势为零，则在Q形成的电场中( )图 7A.N点电势高于P点电势B.P点电场强度大小是N点的 2 倍C.N点电势为mv2 2q4D.检验电荷在N点具有的电势能为mv21 2答案 C解析 根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势，而M、P两点的电势相等，则N点电势低于P点电势，故 A 错误.P点电场强度大小是EPk，N点电场强Q rP2度大小是ENk，则EPENrN2,rP2,(2rP)2rP241，故 B 错误.根据动能定理Q rN2得：检验电荷由N到P的过程：q(NP)mv2，由题，P点的电势为零，即1 2P0，解得，N点的电势N，故 C 正确.检验电荷在N点具有的电势能为mv2 2qEpqNmv2，故 D 错误.1 29.如图 8 所示，真空中固定两个等量异号点电荷Q、Q，图中O是两电荷连线的中点，a、b两点与Q的距离相等，c、d是两电荷连线垂直平分线上的两点，bcd构成一个等腰三角形.则下列说法正确的是( )图 8A.a、b两点的电场强度相同B.c、d两点的电势相同C.将电子由b移到c的过程中电场力做正功D.质子在b点的电势能比在O点的电势能大答案 BD解析 根据等量异种点电荷的电场分布可知：c、O、d三点等电势，故 B 正确；a、b两点场强大小、方向均不同，故 A 错误；由于bc，电子从b到c电场力做负功，故 C 错误；bO，质子从b到O电场力做正功，电势能减小，故质子在b点的电势能较大，故 D 正确.10.把一个电荷量为 1C 的正电荷从电势为零的O点移到电场内的M点，外力克服电场力做功 5J，若把这个电荷从N点移到O点，电场力做功则为 6J，那么( )A.M点的电势是5VB.N点的电势是 6VC.M、N两点的电势差为11VD.M、N两点的电势差为1V5答案 BD解析 外力克服电场力做功 5J，即电场力做功5J，由公式U ，求出UOM VW q5 15V，UOMOM，则M点的电势M5V，同理求出N点电势N6V，M、N两点的电势差UMNMN1V，故 B、D 正确，A、C 错误.11.(2018·山东德州市高一下期末)在如图 9 所示的电路中，E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻(R1>r)，R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表，A 为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是( )图 9A.用光照射R3，电流表示数变大B.用光照射R3，电压表示数变小C.将变阻箱R2阻值变大，电流表示数变大D.将变阻箱R2阻值变大，电压表示数变小答案 ACD12.如图 10 所示，直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象，曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( )图 10A.电源电动势约为 50VB.电源的内阻约为25 3C.电流为 2.5A 时，外电路的电阻约为 15D.输出功率为 120W 时，输出电压约为 30V答案 ACD解析 根据闭合电路欧姆定律，电源的输出电压UEIr，对照UI图象，当I0 时，EU50V，故 A 正确；UI图象斜率的绝对值表示内阻，故r5，|U I|5020 66故 B 不正确；电流为 2.5A 时，外电阻R r15，故 C 正确；输出功率为 120W 时，E I对照PI图象，电流约为 4A，再对照UI图象，输出电压约为 30V，故 D 正确.二、实验题(本题 3 小题，共 18 分)13.(4 分)(2018·山东滨州市高一下期末)如图 11 所示为多用电表示意图，其中A、B、C为三个可调节的部件.该同学在实验室中用它测量一阻值约 3k 的电阻.他测量的操作步骤如下：图 11(1)调节可调部件A，使电表指针指向(选填“电阻”或“电流”)为零的位置，此过程为机械调零.(2)调节可调部件B，使它的尖端指向倍率的欧姆挡.(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两表笔短接，调节可动部件C，使电表指针指向欧姆零刻度位置，此过程为欧姆调零.(4)若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是.答案 (1)电流 (2)×100 (4)2700 或 2.7k14.(6 分)某同学测定一个圆柱体的电阻.(1)按如图 12 连接电路后，实验操作如下：a.将滑动变阻器R1的阻值置于最(填“大”或“小”)；将 S2拨向接点 1，闭合 S1，调节R1，使电流表示数为I0；b.将电阻箱R2的阻值调至最(填“大”或“小”)，S2拨向接点 2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为 1280；(2)由此可知，圆柱体的电阻为 .7图 12答案 (1)a.大 b.大 (2)128015.(8 分)某同学用如图 13 所示的电路测量欧姆表的内阻和电源电动势(把欧姆表看成一个电源，且已选定倍率并进行了欧姆调零).实验器材的规格如下：电流表 A1(量程 200A，内阻R1300)；电流表 A2(量程 30mA，内阻R25)；定值电阻R09700；滑动变阻器R(阻值范围 0500).闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动触头至某一位置，读出电流表 A1和 A2的示数分别为I1和I2.多次改变滑动触头的位置，得到的数据见下表：I1(A)120125130135140145I2(mA)20.016.713.210.06.73.3图 13(1)依据表中数据，作出I1I2图线如图 14 所示；据图可得，欧姆表内电源的电动势为EV，欧姆表内阻为r.(结果保留 3 位有效数字)图 14(2)若某次电流表 A1的示数是 114A，则此时欧姆表的示数约为 .(结果保留 3 位有效数8字)答案 (1)1.50(1.481.52) 15.2(15.015.4)(2)48.1(47.548.5)解析 (1)根据闭合电路欧姆定律有：EI1(R1R0)(I1I2)r所以I1I2r R1R0rE R1R0r由题图可知斜率k1.52×103，I1 I2截距b1.5×104A即1.52×103，r R1R0r1.5×104AE R1R0r解得E1.50V，r15.2.(2)由题图可知当I1114A 时，I223.7mA所以R外48.1，I1R0R1I2则此时欧姆表示数约为 48.1.三、计算题(本题 4 小题，共 42 分)16.(8 分)如图 15 所示，电源的电动势是 6V，内阻是 0.5，小电动机 M 的线圈电阻为0.5，限流电阻R0为 3，若理想电压表的示数为 3V，试求：图 15(1)电源的功率和电源的输出功率；(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.答案 (1)6W 5.5W (2)2.5W 2W解析 (1)电路中电流IIR01 A；UR0 R0电源的功率PEIE6 W；内电路消耗的功率PrI2r0.5 W；电源的输出功率P出PEPr5.5 W.(2)电动机分压UMEIrUR02.5 V；电动机消耗的功率PMIUM2.5 W；9热功率P热I2rM0.5 W；电动机输出的机械功率P机PMP热2 W.17.(10 分)(2018·山师附中高一下期末)如图 16 所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d40cm，电源电动势E10V，内电阻r1，定值电阻R8.闭合开关 S，待电路稳定后，将一带负电的小球从B板小孔以初速度v03m/s 竖直向上射入板间.已知小球带电荷量q1×102 C，质量m2×102 kg，不考虑空气阻力.(g取 10 m/s2)图 16(1)要使小球在A、B板间向上匀速运动，则滑动变阻器接入电路的阻值为多大？(2)若小球带正电，只改变滑动变阻器滑片位置，其他量不变，那么，A、B板间电压为多大时，小球恰能到达A板？此时电源输出功率是多大？答案 (1)36 (2)1V 9W解析 (1)由平衡条件得mgqUAB d解得：UAB8VU滑UAB8VI AEU滑 Rr2 9滑动变阻器电阻：R滑36.U滑 I(2)由动能定理：mgdqUAB0mv021 2得UAB1VI1AEUAB Rr电源输出功率：PEII2r9W.18.(12 分)(2018·山东淄博市高一下期末)如图 17 所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成30°角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E2×104N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q×105C、质量为m3×102kg 的小3球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点.已知AB间距离x10.4m，g10m/s2.求：10图 17(1)小球在B点的速度vB的大小；(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；(3)试画出小球从A点运动到C点过程的vt图象.答案 (1)2m/s (2)0.4m (3)见解析解析 (1)小球在AB段滑动过程中做匀加速运动.由机械能守恒得mgx1sinmvB2，可得vB2m/s.1 2(2)小球进入匀强电场后，在电场力和重力的作用下做匀减速运动，由牛顿第二定律qEcosmgsinma2，得a25m/s2，小球进入电场后还能滑行到最远处C点，vB22a2x2，得：x20.4m.(3)小球从A到B和从B到C的两段位移的平均速度分别为vAB，vBC，则小0vB 2vB0 2球从A到C的平均速度为vB 2x1x2t，可得t0.8s，vt图象如图所示，vB 219.(12 分)(2018·山东济南市高一下期末)如图 18 甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m0.2kg、带电荷量为q2.0×106C 的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数0.1.从t0 时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场(取水平向右为正方向，g取 10m/s2)，求：图 18(1)02s 与 24s 内的加速度大小；11(2)9s 末小物块的速度大小；(3)9s 内小物块的位移大小.答案 (1)2m/s2 2 m/s2 (2)2m/s (3)17m解析 (1)设 02s 内小物块的加速度为a1由牛顿第二定律得E1qmgma1即a12m/s2E1qmg m24s 内小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律得E2qmgma2即a22m/s2E2qmg m(2)2s 末的速度为v2a1t14m/s4s 末的速度为v40小物块做周期为 4s 的加速和减速运动，第 9s 末的速度为v92m/s(3)02s 内物块的位移x1a1t124m1 224s 内位移x2x14m9s 内小物块的位移大小，可以看做是上述 2 个周期加上xa1t21m1 2所求位移为x2(x1x2)x解得 x17m.