人教版高中物理選修31模塊檢測

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模塊檢測

(時間:60分鐘滿分:100分)

【測控導航】知識點題號1.串、并聯(lián)電路,閉合電路的歐姆定律3、52.電功、焦耳定律63.磁場、磁感覺強度、安培力1、7、124.電場及帶電粒子在電場中的運動4、8、135.帶電粒子在磁場、復合場、組合場中的運動2、9、146.實驗10、11

一、選擇題(共9小題,每題5分,共45分)

1.(2013江蘇省黃橋中學高二上學期期中考試)關于磁場和磁感線的描述,以下說法

錯誤的選項是(ACD)

A.依據公式B=F/IL可知,通電導線受磁場力大的地方磁感覺強度必定大

B.磁鐵外面的磁感線是從磁鐵的

N極出發(fā)到

S極

C.磁感覺強度方向就是通電導線受力方向

D.磁感線就是磁場中碎鐵屑擺列成的曲線

解析:

通電導線所受磁場力大小不只與磁感覺強度大小有關

,還與

IL

、導線的擱置情

況有關,選項A錯誤;磁感覺強度方向與通電導線受力方向垂直,選項C錯誤;磁感線是人為引入的,實質其實不存在,選項D錯誤.

一種新式發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,它的發(fā)電原理是:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大批帶正電和帶負電的微粒,而從整體來說呈中性)沿圖中所示方向高速發(fā)射入磁場,磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就齊集了電荷.在磁極配置以以以下圖的狀況下,下陳述法正確的選項是(BD)

板帶正電

板帶正電

C.金屬板A、B間只存在磁場

D.金屬板A、B間存在電場

解析:等離子體射入磁場后,由左手定章知正離子遇到向下的洛倫茲力向B板偏轉,故B板帶正電,A板帶負電,應選項A錯誤,B正確;金屬板上齊集了電荷,金屬板A、B間存在電場,應選項C錯誤,D正確.

以以以下圖,把四個同樣的燈泡接成(甲)、(乙)兩種電路后,燈泡都正常發(fā)光,且兩個電路的總功率相等.則這兩個電路中的U甲、U乙、R甲、R乙之間的關系,正確的選項是

(BC)

A.U甲>2U乙B.U甲=2U乙C.R甲=4R乙D.R甲=2R乙解析:兩電路的總電流分別為I和2I,因此U=2U,R甲耗費的功率為P-2P燈,R乙甲乙總耗費的功率也為P總-2P燈,因此I2R甲=4I2R乙,R甲=4R乙.

在以以以下圖的電路中,當開關S閉合后,水平擱置的平行板電容器中有一帶電液滴正利處于靜止狀態(tài),現(xiàn)將開關S斷開,則(D)

液滴仍保持靜止狀態(tài)

液滴做自由落體運動

C.電容器上的帶電荷量與R1的大小有關

D.電容器上的帶電荷量增大

解析:當開關S閉合時,電容器兩極板上的電壓是R2兩端的電壓,將開關S斷開,電容器兩極板上的電壓等于電源的電動勢,即電容器兩極板間的電壓增添,液滴遇到的靜電力增大,液滴將向上做勻加快運動,應選項A、B錯誤.由Q=CU知,此時R1上無電流,U=E,與R1的大小沒關,電容器上的帶電荷量增大,應選項D正確,C錯誤.

用半導體資料制成熱敏電阻,在溫度高升時,電阻會迅速減小,以以以下圖,將一熱敏電阻接入電路中,接通開關后,經過一段時間會觀察到(D)

A.電流表示數不變B.電流表示數減小

C.電壓表示數增大D.電壓表示數減小

解析:接通開關后熱敏電阻的溫度高升,電阻減小,總電阻減小,I總增大,電流表示數變大,選項A、B錯誤.R中電流I不變,R支路的電流I增大,UR2增大,又U=U+U,1122R2熱則U熱減小,電壓表示數減小,選項D正確,C錯誤.6.一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U,額定電流為I,線圈電阻為R,將它接在電動勢為E,內阻為r的直流電源的兩極間,電動機恰巧能正常工作,則(AD)

A.電動機耗費的總功率為UI

電動機耗費的熱功率為

C.電源的輸出功率為EI

D.電源的效率為1-

解析:電動機耗費的總功率為UI,選項A正確;電動機耗費的熱功率為I2R,選項B錯

誤;電源的總功率為EI,電源的輸出功率為EI-I2r,因此電源的效率為1-,選項C錯

誤,D正確.

7.(2013江蘇省黃橋中學高二上學期期中考試)在M、N兩條長直導線所在的平面內,一帶電粒子的運動軌跡表示圖以以以下圖.已知兩條導線M、N只有一條導線中通有恒定電流,另一條導線中無電流,關于電流、電流方向和粒子帶電狀況及運動的方向,說法正確的選項是(AB)

A.M中通有自上而下的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b點運動

B.M中通有自上而下的恒定電流,帶正電的粒子從b點向a點運動

C.N中通有自下而上的恒定電流,帶正電的粒子從b點向a點運動

D.N中通有自下而上的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b點運動

解析:由r=知,帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑隨B的減小而增大,而直線電

流的磁場是離導線越遠磁場越弱,由此可推測M中通有電流,依據安培定章和左手定

則可判知選項A、B正確.

以以以下圖,MN是一負點電荷產生的電場中的一條電場線.一個帶正電的粒子(不計重力)從a到b穿越這條電場線的軌跡如圖中虛線所示.以下結論正確的選項是(CD)

A.帶電粒子從a到b過程中動能逐漸減小

B.負點電荷必定位于M點左邊

C.帶電粒子在a點時擁有的電勢能大于在b點時擁有的電勢能D.帶電粒子在a點的加快度小于在b點的加快度

解析:由粒子運動的軌跡可知,帶電粒子遇到的靜電力向右,靜電力對帶電粒子做正功,帶電粒子的電勢能減小,動能逐漸增大,負點電荷必定在M點右邊,帶電粒子在a點遇到的靜電力小于b點的靜電力,因此在a點的加快度小于在b點的加快度,選項C、D正確.

9.(2013孝感高二檢測)以以以下圖,在x>0,y>0的空間有恒定的勻強磁場,磁感覺強

度的方向垂直于xOy平面向里,大小為B,現(xiàn)有四個質量及電荷量均同樣的帶電粒子,

由x軸上的P點以不同樣的初速度平行于y軸射入此磁場,其出射方向以以以下圖,不計重力的影響,則(AD)

初速度最大的粒子是沿①方向射出的粒子

初速度最大的粒子是沿②方向射出的粒子

C.在磁場中運動時間最長的是沿③方向射出的粒子

D.在磁場中運動時間最長的是沿④方向射出的粒子

解析:明顯圖中四條圓弧中①對應的半徑最大,由半徑公式R=可知,質量和電荷量

同樣的帶電粒子在同一個磁場中做勻速圓周運動的速度越大,半徑越大,選項A對B

錯;依據周期公式T=知,當圓弧對應的圓心角為θ時,帶電粒子在磁場中運動的時

間為t=,圓心角越大則運動時間越長,圓心均在x軸上,由半徑大小關系可知④的

圓心角為π,

且最大,

故在磁場中運動時間最長的是沿④方向射出的粒子

,選項

D對

C錯.

二、填空、實驗題

(共

16分)

10.(5

分)下邊給出多種用伏安法丈量電源電動勢和內阻的數據辦理方法

,此中既能

減小有時偏差

,又直觀、簡單的方法是

.

A.測出兩組I、U的數據,代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和r

B.多測幾組I、U的數據,求出幾組E,r,最后分別求出其均勻值

C.測出多組I、U的數據,畫出UI圖象,再依據圖象求E,r

D.多測出幾組I、U數據,分別求出I和U的均勻值,用電壓表測出開路時的路端電

壓即為電動勢E,再用閉合電路歐姆定律求出內電阻r

解析:直接采納兩組數據代入方程組求E和r,產生的有時偏差較大,選項A錯;B項中方法可行,但運算量較大,不直觀,選項B錯;D項中方法取均勻值時不可以先求I和

U的均勻值,再計算E和r,選項D錯;最直觀簡單且又能減小有時偏差的方法是選項

C.

答案:C.

11.(2013山西省忻州一中高二上學期期中考試)(11分)2007年諾貝爾物理學獎頒

予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應的物理學家.資料的電阻隨磁場的加強而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應,利用這類效應可以丈量磁感覺強度.若圖(甲)為某磁敏電阻在室溫下的電阻——磁感覺強度特色曲線,此中RB、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值.為了丈量磁感覺強度B,需先丈量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB.供給的器械有:

A.磁敏電阻,無磁場時阻值R0=150Ω;

B.滑動變阻器R,總電阻約20Ω;

C.電流表A,量程2.5mA,內阻約為30Ω;

D.電壓表V,量程3V,內阻約3kΩ;

E.直流電源E,電動勢3V,內阻不計;

F.開關S,導線若干.

設計一個可以丈量磁場中該磁敏電阻阻值的電路,在如圖(乙)所示的虛線框內畫出實驗電路原理圖,不考慮磁場對電路其余部分的影響,要求偏差較小.

正確接線后,將磁敏電阻置入待測磁場中,丈量數據以下表:

123456U/V0.000.450.911.501.792.71I/mA0.000.300.601.001.201.80

依據表中數據可求出磁敏電阻的丈量值

RB=

Ω,

聯(lián)合圖(甲)可知,

待測磁

場的磁感覺強度

B=

T.

解析:(1)采納伏安法丈量電阻,因為待測電阻較大,采納電流表內接法,滑動變阻器采納分壓式接法,電路圖以以以下圖.

采納多次丈量取均勻值的方法,求出RB的值.

RB=Ω

1500Ω

=10

由題圖(甲)可知待測磁場的磁感覺強度B約為0.90T.

答案:(1)圖見解析(2)15000.9

三、計算題(共39分)

12.(10分)以以以下圖,水平擱置的兩平行金屬導軌間距L=0.5m,所接電源的電動勢

E=1.5V,內阻r=0.2Ω,R1=2.6Ω,金屬棒的電阻R2=0.2Ω,與平行導軌垂直,其余

電阻不計,金屬棒處于磁感覺強度B=2.0T、方向與水平方向成60°角的勻強磁場

中.在接通電路后金屬棒保持靜止,則

金屬棒遇到的安培力的大小和方向如何?

若棒的質量m=5×10-2kg,此時導軌對它的支持力是多少?

解析:(1)由閉合電路歐姆定律有:

I==A=0.5A,

安培力F=BIL=2.0×0.5×0.5N=0.5N,

由左手定章可知其方向與導軌平面成30°角斜向左上方.

設金屬棒所受支持力為FN,金屬棒受力以以以下圖.

由豎直方向受力均衡知:FN+Fsin30°-mg=0

解得:FN=0.25N.

答案:(1)0.5N,方向與導軌平面成30°角斜向左上方

(2)0.25N

13.(14分)以以以下圖,abcd是一個正方形盒子.cd邊的中點有一個小孔e,盒子中有

沿ad方向的勻強電場.一個質量為m,帶電荷量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內,并恰巧從e處的小孔射出.(不計粒子重力)求:

該帶電粒子從e孔射出的速度大小;

該過程中靜電力對帶電粒子做的功.

解析:(1)設盒子邊長為l,粒子在e孔的豎直速度為vy,則

水平方向:l/2=v0t,豎直方向:l=·t,

得:vy=4v0,則ve==v0.

(2)由動能定理得:W電=m-m=8m.

答案:(1)v0(2)8m

14.(2012張家口高二檢測)(15分)以以以下圖,有界勻強磁場的磁感覺強度B=2×10-3T;磁場右邊是寬度L=0.2m、場強E=40V/m、方向向左的勻強電場.一帶電粒子電

荷量q=-3.2×10-19C,質量m=6.4×10-27kg,以v=4×104m/s的速度沿OO'垂直射入磁場,在磁場中偏轉后進入右邊的電場