1、模块综合(时间:90分钟满分:100分)第卷(选择题共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不选的得0分1某验电器金属小球和金属箔均不带电,金属箔闭合现将带负电的硬橡胶棒接近验电器金属小球,则将出现的现象是A金属箔带负电,其两片张开B金属箔带正电,其两片张开C金属箔可能带正电,也可能带负电,但两片一定张开D由于硬橡胶棒并没有接触验电器小球,故金属箔两片因不带电仍闭合2有一只电风扇标有“220 V 50 W”,电动机线圈的电阻为0.4 ,把它接入220 V的电路中,以下几
2、种计算时间t内产生热量的方法,正确的是AQU2 BQPtCQ()2Rt D以上三种方法均正确3下图是电子射线管示意图接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线要使荧光屏上的亮线向下(z轴负方向)偏转,则下列措施中可采用的是A加一磁场,磁场方向沿z轴负方向B加一磁场,磁场方向沿y轴正方向C加一电场,电场方向沿z轴负方向D加一电场,电场方向沿y轴正方向4下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌的主要项目,试判断正常工作时,功率最大的是A BC D5如图所示的匀强电场E的区域内,由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD垂直,
3、下列说法正确的是AA、D两点间电势差UAD与AA两点间电势差UAA相等B带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点,电势能减小D带电粒子从A点移到C点,沿对角线AC与沿路径ABBC电场力做功相同6在如图所示的电路中,电源电动势E6 V,内阻R未知,R0为定值电阻一同学误将电流表并联在电阻Rx的两端,其读数为2 A;将此电流表换成电压表后,读数为3 V若电流表和电压表均为理想电表,则Rx的阻值为A1 B2 C3 D4 7长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近b处,直导线垂直于线圈平面,且通有电流,方向如图所示在圆线圈开始通以逆时针方向电流的瞬间,线圈
4、将A向左平动B向右平动C绕ab轴逆时针方向转动(由a向b看)D绕ab轴顺时针方向转动(由a向b看)8图中A、B、C三点都在匀强电场中,已知ACBC,ABC60,BC20 cm,把一个电荷量q105 C的正电荷从A移到B,电场力做的功为零;从B移到C,电场力做功为1.73103 J,则该匀强电场的场强大小和方向是A865 V/m,垂直AC向左B865 V/m,垂直AC向右C1 000 V/m,垂直AB斜向上D1 000 V/m,垂直AB斜向下9图中为一“滤速器”装置的示意图a、b为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的电子沿水平方向经小孔O进入a、b两板之间为了选取具有某种特定速率的电子,
5、可在a、b间加上电压,并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线OO运动,由O射出不计重力作用可能达到上述目的的办法是A使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向里B使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向里C使a板电势高于b板,磁场方向垂直纸面向外D使a板电势低于b板,磁场方向垂直纸面向外10如图所示,金属导体宽为b、厚度为d,其单位体积内自由电子数为n,置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,电子质量为m、电荷量为e.当导体中通入电流强度为I、方向如图所示的电流时,下列判断正确的是AABCD面的电势高于EFGH面的电势BABCD面的电势低于EFGH面的电势CABCD面
6、与EFGH面的电势差UDABCD面与EFGH面的电势差U第卷(非选择题共60分)二、本题共2小题,11小题4分,12小题12分,共16分把答案填在题中的横线上或按题目要求作答11如图所示为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡光照射电阻R时,其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是_门电路(填“与”“或”或“非”)当电阻R受到光照时,小灯泡L将_(填“发光”或“不发光”)12某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在下图的实物图上连线
7、(2)实验的主要步骤:正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值;在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,_,_,断开开关重复第步操作若干次,测得多组数据(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得Rt关系图线请根据下图图线写出该热敏电阻的Rt关系式:R_t()(保留3位有效数字)三、本题4小题,13、14小题每小题10分,15、16小题每小题12分,共44分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位13水平方向的匀强电场中,一个质量为m、带电荷量为q的质点,从A
8、点射入电场并沿直线运动到B点,运动轨迹跟电场线(虚线表示)夹角为,如图所示,求匀强电场的场强大小和方向14如图所示为测量某种离子的比荷的装置让中性气体分子进入电离室A,在那里被电离成离子这些离子从电离室的小孔飘出,从缝S1进入加速电场被加速,然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场,最后打在底片上的P点已知加速电压为U,磁场的磁感应强度为B,缝S2与P之间的距离为a.离子从缝S1进入电场时的速度不计该离子的比荷为多少?15如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一与磁感线垂直且水平放置的长为L的摆线,拉一质量为m、带电荷量为q的摆球试求摆球通过最低位置时绳上的拉力F.16如图所示,在地面附近,坐标
9、系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,在x0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场,场强大小为E.一个带正电的油滴经图中x轴上的M点,沿着与水平方向成30角的方向斜向下做直线运动,进入x0的区域要使油滴进入x0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动,需在x0的区域内加一个匀强电场若带电油滴做圆周运动时通过x轴上的N点,且MOON,求:(1)油滴运动速率;(2)在x0的区域内所加电场的场强大小和方向;(3)油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间参考答案1A虽然硬橡胶棒没有与金属小球接触,但是它所带的负电荷仍可以对验电器的金属小球中电子产生排斥力,因
10、而电子在静电力的作用下沿着金属杆向金属箔转移,故最后金属箔上带负电,金属小球带正电2C通过电风扇的电流为I,因为电风扇不是纯电阻电路,所以其焦耳热为Q()2Rt,而不应该是QU2或QPt.3B若加一磁场,电子受到洛伦兹力的作用,亮线向下偏转,说明洛伦兹力方向向下,又因电子沿x轴正向射出,由左手定则知,磁场方向应沿y轴正方向,A项错,B项对;若加一电场电子应受到向下的电场力作用,故电场方向沿z轴正向,C、D两项均错4D空调的额定功率PUI2206.2 W1 364 W,可知D项正确5BD在匀强电场中因AD垂直于电场线,则AD,UAD0,而UAA0,故A项错;因DD,则从ADD移动正电荷电场力做正
11、功,B项对;从ADD移动负电荷电场力做负功,电势能增加,C项错;电场力做功与路径无关,只与两点间的电势差有关,故D项对6C当电流表并联在Rx两端时,Rx短路,由闭合电路的欧姆定律知R0R3 ,若电流表换成电压表,RxR0R3 .7C在直导线周围产生的磁场是一组顺时针方向的同心圆面,环线电流在磁场中受力,由左手定则可判断上方电流受力指向纸里,下方电流受力指向纸外8D本题主要考查公式UEd或E的应用把电荷q从A移到B,电场力不做功,说明A、B两点在同一等势面上,因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB即为等势线,场强方向应垂直于等势面,可见,A、B两项不正确UBC V173 V,B点电势
12、比C点低173 V,因电场线指向电势降低的方向,所以场强的方向必垂直于AB斜向下场强大小E V/m 1 000 V/m,因此D项正确,C项错误9AD由于粒子沿直线运动,则所受电场力与洛伦兹力必平衡A项中F电向上,F洛向下,可能满足条件,故A项正确;同理逐项分析,D项也正确10BD金属导体中能移动的是自由电子,电流向右,则电子向左移动,由左手定则可知,电子向ABCD面聚集,所以ABCD面电势低,A项错,B项正确;随着电子的聚集,在两个侧面产生一个电势差,当电场力等于洛伦兹力时,达到稳定,电子做直线运动,有eevB,再由电流的微观表达式IneSv,Sbd得,U,所以D项正确;此题实质是霍耳效应,考
13、查带电粒子在复合场中的运动和电流的微观表达式;若把电流认为是正电荷定向移动产生的,则极易误选A项11答案:非发光解析:“与门”和“或门”电路至少有两个输入端,由电路只有一个输入端和电路符号知此逻辑电路为“非”门电路;当光照射到光敏电阻时其阻值变小,R的端电压变小,“非”门电路的输入为低电位(“0”),输出端变为高电位(“1”),灯泡上端电势变高,灯泡L将发光12答案:(1)如下图(2)读取温度计示数,读取电压表示数(3)1000.400解析:(3)将图线延长求得图线在纵轴上的截距为100 ,在图线上任取两点求得图线的斜率为0.400.13答案:水平向左解析:由题意知,电场力方向必向左,如图所示
14、,重力与电场力的合力沿BA方向,则tan,所以E,方向水平向左14答案:解析:从轨迹可知,离子带正电,设它进入匀强磁场时速度为v,在电场中加速qUmv2在磁场中偏转qvBm而r由以上各式得.15答案:摆球向左运动时,拉力为3mgBq向右运动时,拉力为3mgBq解析:以摆球为研究对象摆球在运动过程中受重力mg、弹力T及洛伦兹力F三力作用,其中弹力T、洛伦兹力F都随小球速度的改变而改变,但这两种力始终与摆球运动方向垂直,不做功,只有重力做功根据机械能守恒:mgLmvm2摆球向左经最低位置时由牛顿第二定律:TmgFmvm2/L且FBqvm联立以上各式得:T3mgBq当向右摆动,到最低点的速度向右时,
15、F的方向则向上由牛顿第二定律:TFmgmvm2/L联立解得:T3mgBq.16解析:(1)由题图知带电油滴在x0区域受电场力qE、重力mg和洛伦兹力作用,由油滴做直线运动,在直线运动中油滴所受洛伦兹力一定与重力和电场力的合力相平衡而油滴所受电场力、重力为恒力,则与运动方向垂直的洛伦兹力大小一定不变,因此油滴做匀速直线运动sinv(2)油滴进入x0的区域后,受电场力qE、重力及洛伦兹力作用要油滴做匀速圆周运动,qE方向一定向上,且qEmgqEcotEE方向向上(3)OPO130(O1为油滴做匀速圆周运动的圆心)PO1N120tan,R油滴从M点至P点时间t1(R)从P点至N点时间t2所以油滴从M点至N点的时间tt1t2()又cot故t()