2024-2025學(xué)年新教材高中物理模塊綜合測評一含解析新人教版必修第三冊

PAGEPAGE11模塊綜合測評(一)(時(shí)間:75分鐘滿分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.非接觸式體溫測量儀可以通過人體輻射的紅外線測量體溫,紫外線燈可以在無人的環(huán)境下消殺病毒。紅外線和紫外線相比較()A.紅外線的光子能量比紫外線的大 B.真空中紅外線的波長比紫外線的長C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大 D.紅外線的頻率比紫外線高答案B解析紅外線的頻率比紫外線低,依據(jù)ε=hν可知,紅外線的光子能量比紫外線的光子能量小,A、D錯(cuò)誤;紅外線的頻率比紫外線低,由λ=知,在真空中紅外線的波長比紫外線的波長長,B正確;紅外線和紫外線在真空中的傳播速度相同,C錯(cuò)誤。2.靜電學(xué)學(xué)問在生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列應(yīng)用說法不正確的是()A.高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連是為了免遭雷擊B.小鳥停在單根高壓輸電線上會被電死C.燃?xì)庠畹碾娮狱c(diǎn)火器的放電電極做成釘尖形比球形好D.打雷時(shí),待在汽車?yán)锉却诖蠼稚弦桨泊鸢窩解析高壓輸電線上方有兩根導(dǎo)線與大地相連,把高壓線屏蔽起來,可免遭雷擊,A正確;小鳥的兩只腳之間的距離很小,所以小鳥的兩只腳之間的電壓很小,不會對小鳥造成損害,B錯(cuò)誤;燃?xì)庠畹碾娮狱c(diǎn)火器運(yùn)用了尖端放電的原理,釘尖形電極比球形好,C正確;一輛金屬車身的汽車是一個(gè)比較好的“避雷所”,D正確。本題選不正確的,故選C。3.燈泡燈絲的電阻隨溫度的上升而增大,加在燈泡兩端的電壓較小時(shí),通過燈泡的電流也較小,燈絲的溫度較低。加在燈泡兩端的電壓較大時(shí),通過燈泡的電流也較大,燈絲的溫度較高。已知一只燈泡兩端的電壓為1V時(shí),通過燈泡的電流為0.5A,燈泡兩端的電壓為3V時(shí),通過燈泡的電流為1A,則燈泡兩端電壓為2V時(shí),通過燈泡的電流可能是()A.0.5A B.0.6A C.0.8A D.1A答案C解析當(dāng)燈泡兩端電壓為1V時(shí),燈泡燈絲的電阻為2Ω;當(dāng)燈泡兩端的電壓為3V時(shí),燈泡燈絲的電阻為3Ω,所以當(dāng)燈泡兩端電壓為2V時(shí),燈泡燈絲的電阻2Ω<R<3Ω,由I=得此時(shí)的電流A<I<1A,故C正確。4.我國擁有世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,被稱為“天眼”,如圖所示。“天眼”的“眼眶”所圍的面積為S,其所在處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,與“眼眶”平面平行、垂直的重量分別為B1、B2,則穿過“眼眶”的磁通量大小為()A.0 B.BSC.B1S D.B2S答案D解析據(jù)磁通量的定義知穿過“眼眶”的磁通量Φ=B2·S,D正確。5.某靜電場的電場線如圖中實(shí)線所示,虛線是某個(gè)帶電粒子僅在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,下列說法正確的是()A.粒子肯定帶負(fù)電荷B.粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度C.粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能大于它在N點(diǎn)的動(dòng)能D.粒子肯定是從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)答案B解析由粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知,粒子所受靜電力沿著電場線的方向,所以粒子帶正電荷,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;電場線密的地方電場強(qiáng)度大,電場線疏的地方電場強(qiáng)度小,由題圖可知,N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于M點(diǎn)的電場強(qiáng)度,粒子在N點(diǎn)的受力大于在M點(diǎn)的受力,所以粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度,選項(xiàng)B正確;若帶正電的粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),靜電力做正功,粒子動(dòng)能增大,若帶正電的粒子從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),靜電力做負(fù)功,粒子動(dòng)能減小,總之,粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于它在N點(diǎn)的動(dòng)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可以推斷其受力的方向,但不能推斷其運(yùn)動(dòng)的方向,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。6.在如圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)的過程中,四個(gè)志向電表的示數(shù)都發(fā)生改變。圖乙中三條圖線分別表示了三個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況,以下說法不正確的是()A.圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況B.圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況C.此過程中電壓表V1示數(shù)的改變量ΔU1和電流表示數(shù)改變量ΔI比值的肯定值變大D.此過程中電壓表V3示數(shù)的改變量ΔU3和電流表示數(shù)改變量ΔI比值的肯定值不變答案C解析在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)的過程中,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,總電流減小,可知路端電壓增大,即知電壓表V1示數(shù)增大,電壓表V2的示數(shù)減小,電壓表V3的示數(shù)增大(且電壓表V1示數(shù)總比電壓表V3示數(shù)大),則知,圖線a表示的是電壓表V3的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況,圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)改變的狀況,故A、B項(xiàng)與題意不相符;由閉合電路歐姆定律得U1=E-Ir,則=r,保持不變,故C項(xiàng)與題意相符;由閉合電路歐姆定律得U3=E-I(r+R1),則=r+R1,保持不變,故D項(xiàng)與題意不相符。7.如圖所示為小燈泡的U-I圖線,若將該小燈泡與一節(jié)電動(dòng)勢E=1.5V、內(nèi)阻r=0.75Ω的干電池組成閉合電路時(shí),電源的總功率和小燈泡的實(shí)際電功率分別接近以下哪一組數(shù)據(jù)()A.1.5W1.0W B.0.75W0.5W C.0.75W0.75W D.1.5W0.75W答案D解析電源的外電壓與電流的關(guān)系為U=E-Ir,作電源的外電壓與電流的關(guān)系圖線,交點(diǎn)所對應(yīng)的電壓U=0.75V,電流I=1A,則燈泡的實(shí)際功率P=UI=0.75W,電源的總功率P總=EI=1.5W,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)8.用如圖所示的電路測量待測電阻Rx的阻值時(shí),下列關(guān)于由電表產(chǎn)生誤差的說法中,正確的是()A.電壓表的內(nèi)電阻越小,測量越精確B.電流表的內(nèi)電阻越小,測量越精確C.電壓表的讀數(shù)大于Rx兩端真實(shí)電壓,Rx的測量值大于真實(shí)值D.由于電流表的分壓作用,使Rx的測量值小于真實(shí)值答案BC解析該電路中電流表的讀數(shù)為通過Rx的電流真實(shí)值,電壓表的讀數(shù)為Rx兩端的電壓與電流表的分壓之和,大于Rx兩端的真實(shí)電壓,依據(jù)歐姆定律知,Rx的測量值大于真實(shí)值,C正確,D錯(cuò)誤。該電路中,Rx的測量值為R測=Rx+RA,故電流表的內(nèi)電阻越小,測量誤差越小,A錯(cuò)誤,B正確。9.如圖所示,電力工作人員在幾百萬伏的高壓線上進(jìn)行帶電作業(yè)時(shí),全身穿戴帶電作業(yè)用的屏蔽服。屏蔽服是用導(dǎo)電金屬材料與紡織纖維混紡交織成布后再做成的服裝。下列說法正確的是()A.采納金屬材料編織衣服的目的是使衣服不易拉破B.采納金屬材料編織衣服的目的是利用靜電屏蔽C.屏蔽服內(nèi)電場強(qiáng)度為零D.屏蔽服中的金屬網(wǎng)不能起到屏蔽作用答案BC解析用金屬材料編織的衣服內(nèi)的電場強(qiáng)度為零,衣服是利用靜電屏蔽,故BC正確。10.如圖所示,A為粒子源,A和極板B間的加速電壓為U1,兩水平放置的平行帶電板C、D間的電壓為U2?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從A處由靜止釋放,被加速電壓U1加速后水平進(jìn)入豎直方向的勻強(qiáng)電場,最終從右側(cè)射出。平行板C、D的長度為L,兩板間的距離為d,不計(jì)帶電粒子的重力,則下列說法正確的是()A.帶電粒子射出B板時(shí)的速度v0=B.帶電粒子在C、D極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=LC.帶電粒子飛出C、D間電場時(shí)在豎直方向上發(fā)生的位移y=D.若同時(shí)使U1和U2加倍,則帶電粒子在飛出C、D極板間的電場時(shí)的速度與水平方向的夾角將加倍答案AC解析粒子從粒子源A到B板由動(dòng)能定理得qU1=,故v0=,A正確;粒子在C、D間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t==L,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;粒子飛出C、D間時(shí)在豎直方向發(fā)生的位移y=at2=,所以C正確;若粒子飛出C、D極板間時(shí)速度與水平方向夾角為θ,則tanθ=,故D錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(7分)某試驗(yàn)小組選用以下器材測定電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,要求測量結(jié)果盡量精確。電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)電流表(量程0~0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)滑動(dòng)變阻器(0~20Ω,額定電流1A)待測電池組(電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻約為1Ω)開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)該小組連接的實(shí)物電路如圖所示,經(jīng)細(xì)致檢查,發(fā)覺電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng),這條導(dǎo)線對應(yīng)的編號是。

(2)改正這條導(dǎo)線的連接后起先試驗(yàn),閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的端。(選填“a”或者“b”)

(3)試驗(yàn)中發(fā)覺調(diào)整滑動(dòng)變阻器時(shí),電流表讀數(shù)改變明顯但電壓表讀數(shù)改變不明顯。為了解決這個(gè)問題,在電池組負(fù)極和開關(guān)之間串聯(lián)一個(gè)阻值為5Ω的電阻,之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I,并作出U-I圖像,如圖所示。依據(jù)圖像可知,電池組的電動(dòng)勢為V,內(nèi)阻為Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

答案(1)5(2)a(3)2.90.80解析(1)用伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻試驗(yàn)中,電壓表應(yīng)當(dāng)測量電源的路端電壓,而不是測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,故導(dǎo)線5連接錯(cuò)誤。(2)閉合開關(guān)前應(yīng)當(dāng)將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至最大,故滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的a端。(3)依據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+I(r+R),整理可得U=-(r+R)I+E,故U-I圖像與縱坐標(biāo)截距表示電源的電動(dòng)勢,則E=2.9V;U-I圖像斜率大小k=(r+R)=5.80Ω,故電源內(nèi)阻r=0.80Ω。12.(9分)在測定一根粗細(xì)勻稱金屬絲的電阻率的試驗(yàn)中:(1)某學(xué)生用螺旋測微器測定該金屬絲的直徑時(shí),測得的結(jié)果如圖甲所示,則該金屬絲的直徑D=mm。緊接著用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測該金屬絲的長度,測得的結(jié)果如圖乙所示,則該金屬絲的長度L=cm。

(2)該同學(xué)先用多用電表粗測其電阻。用已經(jīng)調(diào)零且選擇開關(guān)指向歐姆擋“×10”擋位的多用電表測量,發(fā)覺指針的偏轉(zhuǎn)角度太大,這時(shí)他應(yīng)將選擇開關(guān)換成歐姆擋的“”擋位(選填“×100”或“×1”),然后進(jìn)行,再次測量金屬絲的阻值,其表盤及指針?biāo)肝恢萌鐖D所示。

(3)現(xiàn)要進(jìn)一步精確測量其阻值,試驗(yàn)室供應(yīng)了下列可選用的器材:A.電流表A1(量程為0~300mA,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表A2(量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.3Ω)C.電壓表V1(量程為0~3.0V,內(nèi)阻約為3kΩ)D.電壓表V2(量程為0~15.0V,內(nèi)阻約為5kΩ)E.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為10Ω)F.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500Ω)G.電源E(電動(dòng)勢為4V,內(nèi)阻不計(jì))H.開關(guān)、導(dǎo)線若干①為了盡可能提高測量精確度,并使電壓表示數(shù)從0起先,電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(均填器材前面的字母)。

②下列給出的測量電路中,最合適的電路是。

③這位同學(xué)在一次測量時(shí),電壓表的示數(shù)如圖所示。電壓表的讀數(shù)為V。

(4)若本試驗(yàn)中,測得金屬絲的長度為L,直徑為D,電阻為Rx,則該金屬絲的電阻率的計(jì)算式為ρ=。

答案(1)3.2065.015(2)×1歐姆調(diào)零(3)①ACE②B③2.40(4)解析(1)螺旋測微器讀數(shù)為3mm+0.01×20.6mm=3.206mm,游標(biāo)卡尺讀數(shù)為50mm+0.05×3mm=5.015cm。(2)由指針偏角過大,說明該電阻較小,應(yīng)換用“×1”擋后進(jìn)行歐姆調(diào)零。(3)①電源電動(dòng)勢4V,電壓表應(yīng)選C。粗測金屬絲電阻約12Ω,流過金屬絲的最大電流約為Im=A=0.33A,可知電流表應(yīng)選擇A。金屬絲的電阻值僅僅約12Ω,與500Ω的滑動(dòng)變阻器的電阻值相差比較大,滑動(dòng)變阻器阻值越小,調(diào)整時(shí)電表改變越明顯,為便利試驗(yàn)操作,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選E。②待測金屬絲的阻值與電流表內(nèi)阻相當(dāng),屬于小電阻,電流表應(yīng)采納外接法。題目要求電壓表示數(shù)從0起先,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采納分壓式接法,故選B。③電壓表的讀數(shù)為2.40V。(4)依據(jù)Rx=ρ=ρ,得ρ=。13.(10分)如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3為滑動(dòng)變阻器,最大阻值為300Ω?；瑒?dòng)變阻器的滑片P從最左端滑至最右端的過程中,測得路端電壓隨電流的改變圖線如圖乙所示,其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)端點(diǎn)得到的。求:(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。(2)定值電阻R2的阻值。(3)滑片P從最左端滑至最右端的過程中,電源輸出功率的最大值。答案(1)20V20Ω(2)5Ω(3)5W解析(1)題圖乙中AB延長線交U軸于20V處,交I軸于1.0A處,所以電源的電動(dòng)勢E=20V,內(nèi)阻r==20Ω。(2)當(dāng)滑片P滑到R3的最右端時(shí),外電路中只有電阻R2,對應(yīng)題圖乙中的B點(diǎn),即U2=4V,I2=0.8A,得R2==5Ω。(3)當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,P==5W。14.(12分)如圖所示,一對彼此絕緣相距d=5cm的平行金屬帶電極板MN,N板接地,M板帶電荷量的肯定值為Q=6×10-6C。在兩極板M、N間,距N板2cm處的A點(diǎn)有一帶電荷量為q=4×10-6C的帶電液滴,其質(zhì)量m=4×10-4kg,恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),g取10m/s2。求:(1)兩板間的電場強(qiáng)度大小;(2)兩板間的電勢差UMN和液滴的電勢能。答案(1)1000V/m(2)-50V-8×10-5J解析(1)帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),所以重力與電場力二力平衡,電場力方向向上,液滴帶正電,所以由qE=mg解得,兩板間的電場強(qiáng)度E==1000V/m。(2)N板帶正電,電勢高,兩板間的電勢差UMN=-Ed=-50VN板帶正電,電勢高,接地電勢為0,A點(diǎn)的電勢φA=UAN=-Ed'=-1000×2×10-2V=-20V液滴的電勢能Ep=qφA=4×10-6×(-20)J=-8×10-5J。15.(16分)如圖所示的電路,電源的電動(dòng)勢E=36V,內(nèi)阻r=6Ω