2024-2025學(xué)年新教材高中物理模塊評(píng)價(jià)含解析新人教版必修3

PAGE9-模塊素養(yǎng)評(píng)價(jià)(60分鐘·60分)一、選擇題(本題共9小題,每小題4分,共36分)1.比值法定義物理量是物理中一種很重要的思想方法,下列不屬于比值定義法的是()A.電場強(qiáng)度E= B.電阻R=C.電流I= D.電容C=【解析】選C。電場強(qiáng)度與放入電場中的電荷無關(guān),該式屬于比值定義法,A不符合;電阻由導(dǎo)體本身確定,與U、I無關(guān),該式屬于比值定義法,B不符合;由電流I=,知電流I與U成正比,與電阻R成反比;故該式不屬于比值定義法,C符合;電容C反映電容器容納電荷的本事,與Q、U無關(guān),該式屬于比值定義法,D不符合。2.兩個(gè)相同的帶電小球可視為點(diǎn)電荷,所帶電荷量之比為1∶7,在真空中相距為r時(shí),兩球間斥力大小為F。現(xiàn)將兩球接觸后再放回原處,則它們間的靜電力大小變?yōu)?)A.F B.F C.F D.F【解析】選A。兩球起先時(shí)受斥力,故說明二者帶同種電荷;設(shè)一個(gè)球的帶電量為q,則另一個(gè)球的帶電量為Q=7q,此時(shí)F=,帶同種電荷,接觸后再分開,帶電量各為4q,則兩球的庫侖力大小F′==F;故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。3.下列圖中畫了四個(gè)電場的電場線,其中圖A和圖C中小圓圈表示一個(gè)點(diǎn)電荷,圖A中虛線是一個(gè)圓,圖B中幾條直線間距相等且相互平行,則在圖A、B、C、D中M、N兩處電場強(qiáng)度相同的是()【解析】選B。電場強(qiáng)度為矢量,M、N兩處電場強(qiáng)度相同,則電場強(qiáng)度方向、大小都要相同。圖A中,M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相同,方向不同;圖B中是勻強(qiáng)電場,M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小、方向都相同;圖C中,M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同,大小不同;圖D中,M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小、方向都不相同。B正確。4.下列四個(gè)電場中,a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度與電勢(shì)均相同的是()【解析】選C。a、b是同一等勢(shì)面上的兩點(diǎn),電勢(shì)相同,電場強(qiáng)度大小相等,但方向不同,則電場強(qiáng)度不同,故A錯(cuò)誤。a處電場線比b處電場線密,則a處電場強(qiáng)度較大,順著電場線方向,電勢(shì)降低,則b點(diǎn)的電勢(shì)較高,故B錯(cuò)誤。a、b是勻強(qiáng)電場中的兩點(diǎn),電場強(qiáng)度相同,a、b又在同一等勢(shì)面上,電勢(shì)相等,故C正確。等量異種電荷連線的中垂線是一條等勢(shì)線,則a、b的電勢(shì)相同。依據(jù)電場線的分布可知,a處電場強(qiáng)度較大。故D錯(cuò)誤。5.如圖所示,一帶負(fù)電的粒子以初速度v進(jìn)入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場E中,初速度方向與電場方向平行,粒子不計(jì)重力。下列說法正確的是 ()A.粒子始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.粒子始終做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.粒子先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),再反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.粒子先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再反向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【解析】選C。因?yàn)榱Ｗ訋ж?fù)電,受電場力方向與初速度方向相反,粒子先向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),待速度減為0后,再向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C正確。6.如圖所示,兩個(gè)電阻串聯(lián)后接在電路中a、b兩點(diǎn),已知a、b兩點(diǎn)間電壓不變,某同學(xué)把一個(gè)試驗(yàn)室里的電壓表并聯(lián)在R1兩端時(shí),讀數(shù)為9V;將該電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí),讀數(shù)為7V,則a、b兩點(diǎn)間電壓 ()A.大于16V B.等于16VC.小于16V D.無法確定【解析】選A。電壓表接在R1兩端,電壓表的示數(shù)為9V,此時(shí)并聯(lián)部分的電阻要比沒有并聯(lián)電壓表的時(shí)候小,分壓也要小;同樣,當(dāng)電壓表接在R2兩端,電壓表的示數(shù)為7V,此時(shí)并聯(lián)部分的電阻要比沒有并聯(lián)電壓表的時(shí)候小,分壓也要小;在電壓減小之后,電壓的和為16V,所以總的電壓要比16V大,故A項(xiàng)正確。7.如圖所示為通電長直導(dǎo)線的磁感線圖,等面積線圈S1、S2與導(dǎo)線處于同一平面,關(guān)于通過線圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2,下列分析正確的是()A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2C.Φ1=Φ2≠0 D.Φ1=Φ2=0【解析】選A。由題圖中磁感線的疏密分布可以看出,穿過S1的磁通量大,選項(xiàng)A正確。8.將線圈置于范圍足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中,各線圈的運(yùn)動(dòng)方式如選項(xiàng)圖所示,則能夠在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()【解析】選C。當(dāng)閉合回路中的磁通量變更時(shí),回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,A、B、D中穿過線圈的磁通量始終為零,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,C中磁通量不斷變更,故選項(xiàng)C正確。9.北斗系統(tǒng)在航海中有重要的應(yīng)用,輪船上的接收設(shè)備可以通過接收衛(wèi)星的信息,進(jìn)而確定自己的位置。在此過程中,該設(shè)備接收信息主要利用了()A.電磁波 B.聲波C.太陽能 D.電磁場【解析】選A。北斗系統(tǒng)在航海中有重要的應(yīng)用,輪船上的接收設(shè)備可以通過接收衛(wèi)星的信息,該設(shè)備接收信息主要利用了電磁波,故選項(xiàng)A正確。二、試驗(yàn)題(6分)10.某同學(xué)為了測量一根鉛筆芯的電阻率,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路測量該鉛筆芯的電阻值。所用器材有電流表A1、A2,電阻箱R1、滑動(dòng)變阻器R2、待測鉛筆芯Rx、電源E、開關(guān)S及導(dǎo)線等。操作步驟如下:調(diào)整滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值達(dá)到最大;閉合開關(guān),適當(dāng)調(diào)整滑動(dòng)變阻器和電阻箱的阻值;記錄兩個(gè)電流表Al、A2的示數(shù)分別為I1、I2。請(qǐng)回答以下問題:(1)若電流表的內(nèi)阻可忽視,則電流表示數(shù)I2=______I1時(shí),電阻箱的阻值等于待測筆芯的電阻值。

(2)用螺旋測微器測量該筆芯的直徑,螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示,該鉛筆芯的直徑為_______mm。

(3)已測得該鉛筆芯的長度L=20.00cm,電阻箱R1的讀數(shù)為5.00Ω,依據(jù)上面測量的數(shù)據(jù)可計(jì)算出鉛筆芯的電阻率ρ=_______Ω·m(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

(4)若電流表A2的內(nèi)阻不能忽視,仍利用(1)中方法,則鉛筆芯電阻的測量值_______(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。

【解析】(1)由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知,當(dāng)I2=I1時(shí),電阻箱的阻值與待測鉛筆芯的阻值相等。(2)螺旋測微器的讀數(shù)為1.000mm;(3)由公式R=ρ可計(jì)算,鉛筆芯的電阻率為1.96×10-5Ω·m;(4)電流表A2的內(nèi)阻不能忽視時(shí),電流表A2與電阻箱的電阻之和等于待測鉛筆芯的電阻,即電阻的測量值小于真實(shí)值。答案:(1)(2)1.000(3)1.96×10-5(4)小于三、計(jì)算題(本題共2小題,共18分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11.(9分)豎直放置的平行金屬板AB相距30cm,帶有等量異種電荷。在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m=4.0×10-5kg,帶電荷量為q=+3.0×10-70.8,g取10m/s2)求:(1)AB兩板間的電場強(qiáng)度大小;(2)AB兩板間的電壓?！窘馕觥?1)對(duì)小球進(jìn)行受力分析,依據(jù)共點(diǎn)力平衡得,電場力F=qE=mgtan37°(3分)解得E=1000N/C(2分)(2)A、B兩板間的電壓U=Ed=1000×0.3V=300V。(4分)答案:(1)1000N/C(2)300V12.(9分)如圖所示,框架的面積為S,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。試求:(1)若從圖示位置轉(zhuǎn)過90°,則穿過框架平面的磁通量的變更量為多少?(2)若從圖示位置轉(zhuǎn)過180°,則穿過框架平面的磁通量的變更量為多少?【解析】(1)框架平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直時(shí),穿過框架平面的磁通量:Φ=BS(1分)從題干圖示位置轉(zhuǎn)過90°,則穿過框架平面的磁通量變?yōu)?(1分)則磁通量的變更量為:ΔΦ=|0-BS|=BS(2分)(2)若從題干圖示位置轉(zhuǎn)過180°,則穿過框架平面的磁通量為-BS(2分)磁通量的變更量為:ΔΦ′=|(-BS)-BS|=2BS。(3分)答案:(1)BS(2)2BS(30分鐘·40分)13.(4分)當(dāng)今醫(yī)學(xué)上對(duì)某些腫瘤采納質(zhì)子療法進(jìn)行治療,該療法用肯定能量的質(zhì)子束照耀腫瘤殺死癌細(xì)胞?，F(xiàn)用始終線加速器來加速質(zhì)子,使其從靜止起先被加速到1.0×107m/s。已知加速電場的電場強(qiáng)度為1.3×105N/C,質(zhì)子的質(zhì)量為1.67×10-27kgA.加速過程中質(zhì)子電勢(shì)能增加B.質(zhì)子所受到的電場力約為2×10-15NC.質(zhì)子加速須要的時(shí)間約為8×10-6sD.加速器加速的直線長度約為4m【解析】選D。加速過程中,電場力對(duì)質(zhì)子做正功,質(zhì)子電勢(shì)能減小,A錯(cuò)誤;質(zhì)子受到的電場力F=Eq=1.3×105×1.6×10-19N=2.08×10-14N,B錯(cuò)誤;質(zhì)子的加速度a==m/s2≈1.25×1013m/s2,依據(jù)v=v0+at,加速時(shí)間t=8×10-7s,C錯(cuò)誤;依據(jù)v2-=2ax,加速的直線長度x=4m,D正確。14.(4分)(多選)如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,開關(guān)S閉合后,燈泡均能發(fā)光,現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器R的滑片P稍向下移動(dòng),則 ()A.燈泡L1變暗,L2變亮B.燈泡L1、L2均變暗C.電流表的示數(shù)增大D.電源的總功率減小【解析】選A、D。將滑動(dòng)變阻器R的滑片P稍向下移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,整個(gè)電路總電阻變大,依據(jù)閉合電路歐姆定律得知,干路電流I減小,所以電燈L1變暗;由于干路電流減小,內(nèi)電壓和燈泡L1兩端的電壓都減小,所以L2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的電壓增大,L2變亮,故B錯(cuò)誤,A正確;干路電流I減小,L2與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)電壓增大,所以通過L2的電流增大,所以電流表的示數(shù)減小,故C錯(cuò)誤;干路電流I減小,依據(jù)P=EI得電源的總功率減小,故D正確。15.(4分)某區(qū)域存在如圖所示的磁場,其中小圓面積為S1,內(nèi)有垂直紙面對(duì)外的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B1,大圓面積為S2,大圓與小圓之間有垂直紙面對(duì)里的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2,已知B2>B1,S2>2S1,則該區(qū)域內(nèi)磁通量Φ的大小等于 ()A.(B1+B2)S2B.(B2-B1)S2C.B2S2-B1S1D.B2S2-(B1+B2)S1【解析】選D。設(shè)穿過線圈向外的磁通量為正值,則有Φ1=B1S1;而穿過線圈向里的磁通量為Φ2=-B2(S2-S1)。則該區(qū)域內(nèi)的磁通量Φ=B1S1-B2(S2-S1)=-[B2S2-(B1+B2)S1],負(fù)號(hào)表示穿過線圈的磁通量的方向,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。16.(8分)某科技創(chuàng)新小組的同學(xué)測定一水果電池(電動(dòng)勢(shì)大約1.5V、內(nèi)阻約為1100Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,試驗(yàn)原理如圖甲、乙所示(甲、乙兩圖中電壓表內(nèi)阻約為3000Ω,電流表內(nèi)阻約為20Ω),應(yīng)當(dāng)選擇__(選填“甲”或“乙”)電路比較合適。通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器得到多組U、I數(shù)據(jù),依據(jù)U、I數(shù)據(jù)繪得的圖像如圖丙,則電動(dòng)勢(shì)為____V,內(nèi)阻為____Ω(以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)。試驗(yàn)中測量的電池內(nèi)阻結(jié)果與真實(shí)值相比____(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

【解析】水果電池內(nèi)阻較大,電流表內(nèi)阻很小,電流表采納內(nèi)接法時(shí)電壓表分流造成的試驗(yàn)誤差較大,電流表采納外接法時(shí)電流表分壓造成的試驗(yàn)誤差較小,為減小試驗(yàn)誤差,應(yīng)采納電流表外接法,應(yīng)選擇圖甲所示電路;由圖示電源U-I圖像可知,電源電動(dòng)勢(shì):E=1.6V,電源內(nèi)阻:r==Ω=1.5×103Ω;電流表采納外接法,電源內(nèi)阻測量值等于真實(shí)值與電流表內(nèi)阻之和,電源內(nèi)阻測量值偏大。答案:甲1.61.5×103偏大17.(8分)如圖所示為電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為r=1Ω,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為5V,電路中的電流為1A,物體A重為20N,不計(jì)摩擦力,求:(1)電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率;(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率和輸出功率;(3)10s內(nèi),可以把重物A勻速提升多高?！窘馕觥侩妱?dòng)機(jī)的輸入功率是電動(dòng)機(jī)消耗的總功率,輸出功率是機(jī)械功率。(1)依據(jù)焦耳定律,電動(dòng)機(jī)線圈上消耗的熱功率為P=I2r=12×1W=1W。(2分)(2)電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于輸入電流與電動(dòng)機(jī)的兩端電壓的乘積,故有P入=IU=1×5W=5W。(1分)輸出功率等于輸入功率減去發(fā)熱消耗的功率,所以有P出=P入-P=5W-1W=4W。(2分)(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率用來提升重物,轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率,在10s內(nèi),有P出t=mgh,(2分)解得h==m=2m。(1分)答案:(1)1W(2)5W4W(3)2m18.(12分)電子在電壓為U1=22000V加速電場加速后,在距兩極板等距處垂直平行板進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,并從偏轉(zhuǎn)電場右下端射出,偏轉(zhuǎn)電場電壓為U2=10000V。若板間距離d=0.176m,板長為L=0.176m,電子的荷質(zhì)比為(電子的電荷量與電子質(zhì)量的比值)=1.76×1011C(1)電子離開加速電場時(shí)的速度v0;(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場經(jīng)驗(yàn)的總時(shí)間;(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場偏移的距離y?！窘馕觥?1)電子