2021年新教材高中物理 模块综合检测（含解析）新人教版必修3.docx

1、模块综合检测(时间:90分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列关于电场和磁场的说法正确的是()A.电场对放入其中的电荷一定有静电力作用,磁场对放入其中的通电导线一定有磁场力作用B.正电荷所受静电力的方向与所在处的电场方向相同,一小段通电导线所受磁场力的方向与所在处的磁场方向相同C.同一通电导线放在磁场中的不同位置,所受磁场力大的地方,该处磁感应强度一定大D.同一通电导线在磁场中的同一位置沿不同方向放置,所受磁场力最大时,导线与磁场方向垂直答案:D2.假如有一航天员登月后,想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏的电

2、流表和一个小线圈,则下列推断正确的是()A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断有无磁场B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场答案:C3.小张买了一个袖珍手电筒,它的电源是两节干电池.手电筒中的小灯泡上标有“2.2 V0.25 A”.小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光.已知每节干电池的电动势为1.5 V,由此

3、,他推算出了产品设计者设定的每节干电池的内阻为(不计导线电阻)()A.1.6 B.3.2 C.4.2 D.8.8 答案:A4.如图所示,竖直实线表示匀强电场中的一簇等势面,一带电微粒在电场中从A到B做直线运动(如图中虚线所示),则该微粒()A.一定带正电B.从A到B的过程中做匀速直线运动C.从A到B的过程中电势能增加D.从A到B的过程中机械能守恒答案:C5.温度自动报警器的工作原理图如图所示,图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电),则下列说法正确的是()A.温度高于警戒温度时,电铃不报警、指示灯亮B.温度低于警戒温度时,电铃报警、指示灯熄灭C.温度高于警戒温度时,指示灯

4、亮、电铃报警D.温度低于警戒温度时,指示灯亮、电铃不报警答案:D6.欧姆在探索通过导体的电流与电压、电阻的关系时,因无电源和电流表,他利用金属在冷水和热水中产生的电动势代替电源,用小磁针的偏转检测电流,具体做法是在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方,平行于小磁针水平放置一直导线,当该导线中通有电流时,小磁针会发生偏转;当通过该导线电流为I1时,小磁针偏转了30,当他发现小磁针偏转的角度增大到60时,通过该直导线的电流为(直导线产生的磁场在某点的磁感应强度与通过直导线的电流成正比)()A.2I1 B.3I1 C.3I1 D.无法确定答案:B7.如图所示,在某匀强电场中有M、N、P三点,在以它们

5、为顶点的三角形中,M=30、P=90,直角边NP的长为4 cm.已知电场方向与三角形所在平面平行,M、N和P点的电势分别为3 V、15 V和12 V.则电场强度的大小为()A.150 V/m B.75 V/m C.2253 V/m D.753 V/m答案:A8.一根粗细均匀的细橡胶管,里面灌满盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱,其长度为30 cm; 在盐水柱两端加电压U时,盐水柱中自由电荷定向移动的平均速率为v.现握住橡胶管的两端把它均匀拉长至40 cm.然后在两端加电压U,此时盐水柱中自由电荷定向移动的平均速率为()A.34v B.vC.43v D.6427v解析:溶液的电阻随

6、长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,因为体积不变,则可以知道长度之比为34,则截面积之比为43.设液柱长30 cm时,其电阻为R,液柱长40 cm时,其电阻为R,根据R=lS可以计算出拉长后的电阻值R=169R.因电压相等,由欧姆定律可以知道,电流之比II=169; 再由I=nqSv可知v=InqS,所以速度之比v1v2=43,即拉长后自由电荷定向移动的平均速率为 34v,选项A正确.答案:A二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.下列说法正确的是()A.E=Fq是电场中某点的电场强度的定义式

7、,电场强度是用比值法定义的物理量,电场强度由电场本身决定,与F和q无关B.由=Epq可知,电场中某点的电势与q成反比C.由Uab=Ed可知匀强电场中任意两点a、b间距离越大,则两点间电势差也一定越大D.E=kQr2是真空中点电荷产生的电场中电场强度的计算式,E与Q成正比,与r的二次方成反比答案:AD10.电源(内阻不计)、开关S、定值电阻R1和R2、光敏电阻R3、电容器连成如图所示电路,平行板电容器的两极板水平放置.当开关S闭合,并且无光照射光敏电阻R3时,一带电液滴恰好静止在电容器两极板间的M点,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,则()A. 液滴向下运动B. 液滴向上运动C.

8、电容器所带电荷量减少D. 电容器两极板间电压变大解析:当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值变小,电路中电流增大,R1两端间的电压增大,电容器两极板间的电压增大,极板间电场强度增大,液滴所受的静电力增大,液滴向上运动,选项A错误,选项B、D正确.电容器的电压增大,电容不变,由Q=CU知,电容器所带电荷量增大,选项C错误.答案:BD11.如图甲所示,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0T3时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触,重力加速度为g.关于微粒在0T时间内运动的

9、描述正确的是() 甲 乙A.末速度大小为 2v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了12mgdD.克服静电力做功为mgd答案:BC12.工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤,图甲是“吊斗式”电子秤的结构图,其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器.拉力传感器的内部电路如图乙所示,R1、R2、R3是定值电阻,R1=20 k,R2=10 k,R0是对拉力敏感的应变片电阻,其阻值随拉力变化的图像如图丙所示,已知料斗重1103 N,没装料时Uba=0,g取10 m/s2.下列说法正确的是() 甲 乙 丙A.R3阻值为40 kB.装料时,R0的阻值逐渐变大,Uba的值逐渐变小C.拉力越大,应

10、变片电阻阻值也越大,Uba的值也越大D.应变片的作用是把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量解析:电路中,当没装料时Uba=0,此时拉力等于料斗重,为1103 N,故应变片电阻为20 k,有 R1R2=R3R0,计算得R3=R0R1R2=40 k,选项A正确.装料时,R0的阻值逐渐变大,b点电势升高,a点电势不变,故Uba的值逐渐增大,选项B错误,选项C正确.应变片的作用是把拉力这个力学量转换为电阻这个电学量,选项D错误.答案:AC三、非选择题(本题共6小题,共60分)13.(8分)测定金属丝的电阻率的实验中,提供的电源是一节内阻可不计的干电池,被测金属丝的直径小于 1 mm,长度为80 c

11、m,阻值约为3 ,使用的电压表有03 V(内阻约为3 k)和015 V(内阻约15 k)两个量程,电流表有00.6 A(内阻约为0.1 )和03 A(内阻约为0.02 )两个量程,供限流接法用的滑动变阻器有A.010 、B.0100 、C.01 500 三种,可供选择的实验电路图有甲、乙两种,用螺旋测微器测金属丝的直径如图丙所示. 甲 乙 丙(1)螺旋测微器的示数是mm.(2)电压表的量程应选用V,电流表的量程应选用A,为减小电阻的测量误差,应选用图所示的电路.(3)为了测量过程中便于调节,应选用编号为的滑动变阻器.答案:(1)0.802(2)0300.6乙(3)A14.(8分)现有一电动势E

12、约为8 V,内阻r约为40 的电源,额定电流为50 mA;量程为03 V、内阻为2 k的电压表和阻值为0999.9 的电阻箱各一只,另有若干定值电阻、开关和导线等器材.为测定该电源的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示的电路进行实验,请回答下列问题.(1)实验室备有以下几种规格的定值电阻R0,实验中应选用的定值电阻是.A.200 B.2 kC.4 kD.10 k(2)实验时,应先将电阻箱的电阻调到(选填“最大值”“最小值”或“任意值”) ,目的是.(3)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数;根据记录的多组数据,作出如图乙所示的1U -1R图像.根据该图像可

13、求得电源的电动势E=V,内阻r=.(结果保留两位有效数字) 甲 乙答案:(1)C(2)最大值保证电源的安全 (3)8.63615.(10分)利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6 V,电源内阻r=1 ,电阻R=3 ,重物质量m=0.10 kg,当将重物固定时,电压表的示数为5 V;当电动机以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5 V,不计摩擦,g取10 m/s2.求重物匀速上升时的速度大小.答案:1.5 m/s16.(10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内阻r=1 ,电阻R=15 .闭合开关S,待

14、电路稳定后,将一带正电的小球从B板的小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.小球的电荷量q=110-2 C,质量为m=210-2 kg,不考虑空气阻力,g取10 m/s2.(1)滑动变阻器接入电路的电阻为多大时,小球恰能到达A板?(2)此时电源的输出功率是多大?答案:(1)8 (2)23 W17.(12分)如图所示电路中,R为电阻箱,电压表为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2 时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 时,电压表读数为U2=5 V.(1)求电源的电动势E和内阻r.(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?答案:(1)6 V1 (2)1

15、 9 W18.(12分)将一内壁光滑的绝缘细圆管做成的圆环BDC固定在竖直面内,圆环的圆心为O,D为圆环的最低点,其中BOC=90,圆环的半径为R,水平虚线BC的上方存在水平向右的范围足够大的匀强电场.圆心O的正上方A点有一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点),其直径略小于圆管内径.现将该小球无初速度释放,经过一段时间后小球刚好无碰撞地进入圆管中并继续在圆管中运动,重力加速度为g.求:(1)A点到O点的距离及匀强电场的电场强度大小;(2)小球运动到圆环的最低点D时对圆环的作用力.解析:(1)小球无碰撞地进入圆管,说明小球进入圆管时的速度方向与水平方向成45角,则vx=vy,其中vx=qEmt,vy=gt,vx2t=lBC2=22R,vy2t=lOA2,解得lOA=2R,E=mgq.(2)小球从A点到D点由动能定理可知mg(R+lOA)+qElBC2=12mv2,小球在D点时,FN-mg=mv2R,解得FN=(3+32)mg;由牛顿第三定律可知,小球在D点时对圆环的作用力方向竖直向下,大小为(3+32)mg.答案:(1)2Rmgq(2)(3+32)mg方向竖直向下