2021-2022学年高中物理人教版必修第三册课后巩固提升：模块综合测评（一） WORD版含解析.docx

1、模块综合测评(一)(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.非接触式体温测量仪可以通过人体辐射的红外线测量体温,紫外线灯可以在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线的频率比紫外线高答案B解析红外线的频率比紫外线低,根据=h可知,红外线的光子能量比紫外线的光子能量小,A、D错误;红外线的频率比紫外线低,由=知,在真空中红外线的波长比紫外线的波长长,B正确;红外线和紫外线在真空中的

2、传播速度相同,C错误。2.静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列应用说法不正确的是()A.高压输电线上方有两根导线与大地相连是为了免遭雷击B.小鸟停在单根高压输电线上会被电死C.燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好D.打雷时,待在汽车里比待在大街上要安全答案C解析高压输电线上方有两根导线与大地相连,把高压线屏蔽起来,可免遭雷击,A正确;小鸟的两只脚之间的距离很小,所以小鸟的两只脚之间的电压很小,不会对小鸟造成伤害,B错误;燃气灶的电子点火器运用了尖端放电的原理,钉尖形电极比球形好,C正确;一辆金属车身的汽车是一个比较好的“避雷所”,D正确。本题选不正确的,故选C。3.灯泡灯丝的电阻随

3、温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低。加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1 V时,通过灯泡的电流为0.5 A,灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流为1 A,则灯泡两端电压为2 V时,通过灯泡的电流可能是()A.0.5 AB.0.6 AC.0.8 AD.1 A答案C解析当灯泡两端电压为1 V时,灯泡灯丝的电阻为2 ;当灯泡两端的电压为3 V时,灯泡灯丝的电阻为3 ,所以当灯泡两端电压为2 V时,灯泡灯丝的电阻2 R3 ,由I=得此时的电流 AI1 A,故C正确。4.我国拥有世界上最大的单口径射电

4、望远镜,被称为“天眼”,如图所示。“天眼”的“眼眶”所围的面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为B1、B2,则穿过“眼眶”的磁通量大小为()A.0B.BSC.B1SD.B2S答案D解析据磁通量的定义知穿过“眼眶”的磁通量=B2S,D正确。5.某静电场的电场线如图中实线所示,虚线是某个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹,下列说法正确的是()A.粒子一定带负电荷B.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度C.粒子在M点的动能大于它在N点的动能D.粒子一定是从M点运动到N点答案B解析由粒子的运动轨迹可知,粒子所受静电力沿着电场线的方向,所以粒子带正电荷,选项

5、A错误;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由题图可知,N点的电场强度大于M点的电场强度,粒子在N点的受力大于在M点的受力,所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,选项B正确;若带正电的粒子从M点运动到N点,静电力做正功,粒子动能增大,若带正电的粒子从N点运动到M点,静电力做负功,粒子动能减小,总之,粒子在M点的动能小于它在N点的动能,选项C错误;根据粒子运动的轨迹可以判断其受力的方向,但不能判断其运动的方向,选项D错误。6.在如图甲所示的电路中,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流

6、表示数变化的情况,以下说法不正确的是()A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量U1和电流表示数变化量I比值的绝对值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量U3和电流表示数变化量I比值的绝对值不变答案C解析在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,总电流减小,可知路端电压增大,即知电压表V1示数增大,电压表V2的示数减小,电压表V3的示数增大(且电压表V1示数总比电压表V3示数大),则知,图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况,图线c

7、表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况,故A、B项与题意不相符;由闭合电路欧姆定律得U1=E-Ir,则=r,保持不变,故C项与题意相符;由闭合电路欧姆定律得U3=E-I(r+R1),则=r+R1,保持不变,故D项与题意不相符。7.如图所示为小灯泡的U-I图线,若将该小灯泡与一节电动势E=1.5 V、内阻r=0.75 的干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()A.1.5 W1.0 WB.0.75 W0.5 WC.0.75 W0.75 WD.1.5 W0.75 W答案D解析电源的外电压与电流的关系为U=E-Ir,作电源的外电压与电流的关系图线,交点所

8、对应的电压U=0.75 V,电流I=1 A,则灯泡的实际功率P=UI=0.75 W,电源的总功率P总=EI=1.5 W,故D正确,A、B、C错误。二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,Rx的测量值大于真实值D.由于电流表的分压作用,使Rx的测量值小于真实值答案BC解析该电路中电流表的读数为通过Rx的电流真

9、实值,电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和,大于Rx两端的真实电压,根据欧姆定律知,Rx的测量值大于真实值,C正确,D错误。该电路中,Rx的测量值为R测=Rx+RA,故电流表的内电阻越小,测量误差越小,A错误,B正确。9.如图所示,电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业时,全身穿戴带电作业用的屏蔽服。屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装。下列说法正确的是()A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽C.屏蔽服内电场强度为零D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用答案BC解析用金属材料编织的衣服内的电场强度为零,衣

10、服是利用静电屏蔽,故BC正确。10.如图所示,A为粒子源,A和极板B间的加速电压为U1,两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2。现有质量为m、电荷量为+q的粒子从A处由静止释放,被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场,最后从右侧射出。平行板C、D的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,则下列说法正确的是()A.带电粒子射出B板时的速度v0=B.带电粒子在C、D极板间运动的时间t=LC.带电粒子飞出C、D间电场时在竖直方向上发生的位移y=D.若同时使U1和U2加倍,则带电粒子在飞出C、D极板间的电场时的速度与水平方向的夹角将加倍答案AC解析粒子从粒子源A到B板由动能定理得q

11、U1=,故v0=,A正确;粒子在C、D间的运动时间t=L,B选项错误;粒子飞出C、D间时在竖直方向发生的位移y=at2=,所以C正确;若粒子飞出C、D极板间时速度与水平方向夹角为,则tan =,故D错误。三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。电压表(量程03 V,内阻约为3 k)电流表(量程00.6 A,内阻约为1 )滑动变阻器(020 ,额定电流1 A)待测电池组(电动势约为3 V,内阻约为1 )开关、导线若干(1)该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是。

12、(2)改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的端。(选填“a”或者“b”)(3)实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5 的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出U-I图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为 V,内阻为 。(结果均保留两位有效数字)答案(1)5(2)a(3)2.90.80解析(1)用伏安法测电源电动势和内阻实验中,电压表应该测量电源的路端电压,而不是测量滑动变阻器两端的电压,故导线5连接错误。(2)闭合开关前应该将滑动变

13、阻器阻值调至最大,故滑片P应置于滑动变阻器的a端。(3)根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(r+R),整理可得U=-(r+R)I+E,故U-I图像与纵坐标截距表示电源的电动势,则E=2.9 V;U-I图像斜率大小k=(r+R)=5.80 ,故电源内阻r=0.80 。12.(9分)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:(1)某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径D= mm。紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图乙所示,则该金属丝的长度L= cm。(2)该同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“10”

14、挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“”挡位(选填“100”或“1”),然后进行,再次测量金属丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示。(3)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:A.电流表A1(量程为0300 mA,内阻约为1 )B.电流表A2(量程为00.6 A,内阻约为0.3 )C.电压表V1(量程为03.0 V,内阻约为3 k)D.电压表V2(量程为015.0 V,内阻约为5 k)E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 )F.滑动变阻器R2(最大阻值为500 )G.电源E(电动势为4 V,内阻不计)H.开关、导线若干为了尽可能提高测量准

15、确度,并使电压表示数从0开始,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选(均填器材前面的字母)。下列给出的测量电路中,最合适的电路是。这位同学在一次测量时,电压表的示数如图所示。电压表的读数为 V。(4)若本实验中,测得金属丝的长度为L,直径为D,电阻为Rx,则该金属丝的电阻率的计算式为=。答案(1)3.2065.015(2)1欧姆调零(3)ACEB2.40(4)解析(1)螺旋测微器读数为3 mm+0.0120.6 mm=3.206 mm,游标卡尺读数为50 mm+0.053 mm=5.015 cm。(2)由指针偏角过大,说明该电阻较小,应换用“1”挡后进行欧姆调零。(3)电源电动势4 V,电压表

16、应选C。粗测金属丝电阻约12 ,流过金属丝的最大电流约为Im= A=0.33 A,可知电流表应选择A。金属丝的电阻值仅仅约12 ,与500 的滑动变阻器的电阻值相差比较大,滑动变阻器阻值越小,调节时电表变化越明显,为方便实验操作,滑动变阻器应选E。待测金属丝的阻值与电流表内阻相当,属于小电阻,电流表应采用外接法。题目要求电压表示数从0开始,滑动变阻器应采用分压式接法,故选B。电压表的读数为2.40 V。(4)根据Rx=,得=。13.(10分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 ,R2阻值未知,R3为滑动变阻器,最大阻值为300 。滑动变阻器的滑片P从最左端滑至最右端的过

17、程中,测得路端电压随电流的变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个端点得到的。求:(1)电源的电动势和内阻。(2)定值电阻R2的阻值。(3)滑片P从最左端滑至最右端的过程中,电源输出功率的最大值。答案(1)20 V20 (2)5 (3)5 W解析(1)题图乙中AB延长线交U轴于20 V处,交I轴于1.0 A处,所以电源的电动势E=20 V,内阻r=20 。(2)当滑片P滑到R3的最右端时,外电路中只有电阻R2,对应题图乙中的B点,即U2=4 V,I2=0.8 A,得R2=5 。(3)当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,P=5 W。14.(12分)如图所示,一对彼此绝缘相

18、距d=5 cm的平行金属带电极板MN,N板接地,M板带电荷量的绝对值为Q=610-6 C。在两极板M、N间,距N板2 cm处的A点有一带电荷量为q=410-6 C的带电液滴,其质量m=410-4 kg,恰好处于静止状态,g取10 m/s2。求:(1)两板间的电场强度大小;(2)两板间的电势差UMN和液滴的电势能。答案(1)1 000 V/m(2)-50 V-810-5 J解析(1)带电液滴恰好处于静止状态,所以重力与电场力二力平衡,电场力方向向上,液滴带正电,所以由qE=mg解得,两板间的电场强度E=1 000 V/m。(2)N板带正电,电势高,两板间的电势差UMN=-Ed=-50 VN板带正

19、电,电势高,接地电势为0,A点的电势A=UAN=-Ed=-1 000210-2 V=-20 V液滴的电势能Ep=qA=410-6(-20) J=-810-5 J。15.(16分)如图所示的电路,电源的电动势E=36 V,内阻r=6 ,电阻R1=R3=4 ,R2=R4=8 ,C为平行板电容器,其电容C=2.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板长l=0.20 m,两极板的间距d=0.24 m,极板右边缘到荧光屏的距离b=0.2 m。(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?(2)若开关S断开时,有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入平行板电容器的两极板

20、间,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合稳定后,t=0时,该带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,试证明粒子能否从极板间射出。(g取10 m/s2,要求写出计算和分析过程)(3)在(2)问中,若能射出,求粒子打到荧光屏上的点距O点的距离Y,若不能射出,则求粒子打在极板的位置。答案(1)8.010-12 C(2)见解析(3)0.075 m解析(1)S断开时,电阻R3两端电压U3=8 VS闭合后,外电路的总电阻R=3 路端电压U=12 V电阻R3两端的电压U3=U=4 V流过R4的电荷量Q=C(U3-U3)=8.010-12 C。(2)设带电微粒的质量为m,带电荷量为q,当开关S断开时有=mg当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则mg-=ma假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向t=竖直方向y=at2联立解得y=0.025 m,故带电微粒能从极板间射出。(3)粒子在极板间做类平抛运动,射出后做匀速直线运动,射出方向的反向延长线与虚线交于处,可知解得Y=0.075 m。