1、模块检测(时间：90 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分)1关于物理学史，下列说法中不正确的是()A电荷量 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的B法拉第不仅提出了场的的概念，而且直观地描绘了场的清晰图象C法拉第通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律D库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律答案 C2如图所示的四个电场中，均有相互对称分布的 a、b 两点，其中电势和场强都相同的是()答案 B解析 A 中，a、b 两点场强的方向不同，A 错误；B 中，a、b 两点电势和场强均相同，B
2、 正确；C 中，a 点电势高于 b 点电势，C 错误；D 中，a、b 两点场强的方向不同，D 错误3.一带正电的粒子在电场中做直线运动的 vt 图象如图 1 所示，t1、t2 时刻分别经过 M、N 两点，已知在运动过程中粒子仅受电场力作用，则下列判断正确的是()图 1A该电场可能是由某正点电荷形成的BM 点的电势高于 N 点的电势C带电粒子从 M 点运动到 N 点的过程中，电势能逐渐增大D带电粒子在 M 点所受电场力大于在 N 点所受电场力答案 C解析 由 vt 图象可知：该粒子做的是匀减速直线运动，则粒子所处电场为匀强电场，A、D 错误；由于粒子带正电，正电荷受力方向跟该点的场强方向相同，如
3、图所示，因沿着电场线方向电势降低，故 M 点的电势低于 N 点的电势，B 错误；带电粒子从 M 点运动到 N 点，电场力做负功，电势能增加，C 正确4.如图 2 所示，两平行的带电金属板水平放置若在两板中间 a 点由静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转 45，再在 a 点由静止释放一同样的微粒，该微粒将()图 2A保持静止状态B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动答案 D解析 两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有 mgqE，现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转 45后，两板间电场强度方向逆时针旋转
4、45，电场力方向也逆时针旋转 45，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项 D 正确5在研究微型电动机的性能时，应用如图 3 所示的实验电路当调节滑动变阻器 R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 0.50A 和 2.0V重新调节 R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为 2.0A 和 24.0V则这台电动机正常运转时输出功率为()图 3A32WB44WC47WD48W答案 A解析 当电动机停止转动时，电动机可视为纯电阻，由欧姆定律可知电动机的线圈电阻 r2.00.54.当正常转动后，P 入242W48
5、W，P 出P 入Pr48W2.024W32W.6如图 4 所示，a、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔 d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里，在 a、b 两极板间还存在着匀强电场 E.从两极板左侧中点 c 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从 d 孔射出后分成 3 束则下列判断正确的是()图 4A这三束正离子的速度一定不相同B这三束正离子的质量一定不相同C这三束正离子的电荷量一定不相同D这三束正离子的比荷一定不相同答案 D解析 带电粒子在金属板中做直线运动，qvBqE，vEB，表明带电粒子
6、的速度一定相等，而离子带的电荷量、电性、质量、比荷的关系均无法确定；在磁场中 rmvqB，带电离子运动半径不同，所以比荷一定不同，D 项正确二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分)7如图 5 所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正、负粒子从 O 点以相同的速度射入磁场中，射入方向均与磁场边界成 角若不计重力，关于正、负粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()图 5A运动的轨道半径相同B重新回到边界的速度大小和方向都相同C重新回到边界的位置与 O 点的距离不相同D运动的时间相同答案 AB解析 由运动轨道半径公式 rmvqB可得，正、负粒子在
7、磁场中运动的轨道半径相同，周期相同，但偏转的方向不同，两者运动轨迹圆弧所对应的圆心角不同，它们在磁场中运动的时间不同，但圆心角之和为 360，所对应的弦相同，故重新回到边界的位置与 O 点距离相同且两者射出时的速度大小和方向都相同8如图 6 所示电路中，当滑动变阻器的滑片 P 从 a 端向 b 端滑动时，以下判断正确的是()图 6A电压表读数变大，通过灯 L1 的电流变大，灯 L2 变亮B电压表读数变小，通过灯 L1 的电流变小，灯 L2 变亮C电压表读数变大，通过灯 L2 的电流变小，灯 L1 变暗D电压表读数变小，通过灯 L2 的电流变大，灯 L1 变暗答案 BD解析 两灯和滑动变阻器组成
8、的电路，其中 L2 在干路上，L1 和滑动变阻器并联后与 L2 串联，电压表测量的是 L1 两端电压，即是测滑动变阻器两端电压当滑动变阻器的滑片 P 从 a 端向 b 端滑动时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小，滑动变阻器 R与 L1 并联的阻值减小，电路的总电阻减小；根据闭合电路欧姆定律 I ERr，外电阻R 的减小使干路电流 I 增大，可知通过 L2 的电流增大；电源内电阻上的电压 UIr 增大，外电路两端的电压 UEIr 减小，由于电流 I 增大，L2 的电功率增大，L2 变亮；且 L2 两端电压 U2 增大，L1 两端电压 U1UU2 减小，电压表的示数减小；L1 两端电压 U1 减小，
9、使通过 L1 的电流减小；且 L1 的电功率减小，L1 变暗9如图 7 所示，直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图线，则下列说法正确的是()图 7A电源电动势约为 50VB电源的内阻约为253 C电流为 2.5A 时，外电路的电阻约为 15D输出功率为 120W 时，输出电压约是 30V答案 ACD解析 根据闭合电路的欧姆定律，电源的输出电压：UEIr，对照 UI 图象，当 I0 时，UE50 V，故 A 正确；UI 图象斜率的绝对值表示内阻，故：rUI 502065，故 B 不正确；电流为 2.5 A 时，对照 UI 图象，电压为 37.5 V，故
10、外电路电阻：RUI 37.5 V2.5 A15，故 C 正确；输出功率为 120 W 时，对照 PI 图象，电流为 4 A，再对照 UI 图象，输出电压为 30 V，故 D 正确10如图 8 所示，连接两平行金属板的导线的一部分 CD 与一有电源回路的一部分 GH 平行且均在纸面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直于纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD 段导线受到力 F 的作用则()图 8A若等离子体从右方射入，F 向左B若等离子体从右方射入，F 向右C若等离子体从左方射入，F 向左D若等离子体从左方射入，F 向右答案 AD解析 等离子体指的是整体显电中性，内部含有等量的正、负电荷的
11、气态离子群体当等离子体从右方射入时，正、负离子在洛伦兹力作用下将分别向下、上偏转，使上极板的电势低于下极板，从而在外电路形成由 D 流向 C 的电流，这一电流处在导线 GH 中电流所产生的磁场中，由左手定则可知，它所受的安培力方向向左，所以 A 项对，B 项错，同理可分析得知C 项错，D 项对三、实验题(本题共 10 分)11(8 分)如图 9 所示为多用电表示意图其中 A、B、C 为三个可调节的部件某同学在实验室中用它测量一阻值约为 13k 的电阻他测量的操作步骤如下：图 9(1)调节可调部件_，使电表指针指向_(2)调节可调部件 B，使它的尖端指向_位置(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔
12、中，两笔尖相互接触，调节可动部件_，使电表指针指向欧姆零刻度位置(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数(5)换测另一阻值为 2025k 的电阻时，应调节 B，使它的尖端指向“1k”的位置，此时还必须重复步骤_，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是_答案(1)A 左边零刻度处(2)“100”的倍率挡(3)C(5)(3)22k12(8 分)用下列器材，测定小灯泡的额定功率A待测小灯泡：额定电压 6V，额定功率约为 5W；B电流表：量程 1.0A，内阻约为 0.5；C电压表：量程 3V，内阻 5k；D滑动变阻器 R：最大阻值为 20，额定电流 1A；E电源：电动势 1
13、0V，内阻很小；F定值电阻 R0(阻值 10k)；G开关一个，导线若干要求：(1)实验中，电流表应采用_接法(填“内”或“外”)；滑动变阻器应采用_接法(填“分压”或“限流”)(2)在方框中画出实验原理电路图(3)实验中，电压表的示数调为_V 时，即可测定小灯泡的额定功率答案(1)外 限流(分压也可)(2)见解析图(3)2解析(1)小灯泡的额定电流为 IPU56 A，正常发光时的电阻为 RLUI 7.2，由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻串联以扩大量程，则有 RL RARV0.55 00010 000 50 3，故测量电路采用电流表外接法由于采用限流式接法时可使小灯泡获得
14、的最低电压为 Umin ERLRLR2.6 V，调节滑动变阻器，可以满足小灯泡正常发光时的要求，故控制电路可以采用限流式，当然也可以使用分压式(2)实验电路图如图所示(3)由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，则电压表两端电压等于小灯泡额定电压的三分之一四、计算题(本题共 4 小题，共 44 分)13(8 分)如图 10 所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将电荷量为 q1.0106C的点电荷由 A 点沿水平线移至 B 点，克服静电力做了 2106J 的功，已知 A、B 间的距离为2cm.图 10(1)试求 A、B 两点间的电势差 UAB；(2)若 A 点的电势为 A1V，试求 B 点的电
15、势 B；(3)试求该匀强电场的电场强度大小 E 并判断其方向答案(1)2V(2)1V(3)200V/m 沿电场线斜向下解析(1)由题意可知，静电力做负功 WAB2106J据 UABWABq 得 UAB2V(2)UABAB，则 BAUAB1V(3)d2102cos60m1102m.EUABd 200V/m方向为沿电场线斜向下14(10 分)如图 11 甲所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的 AC、BC 两直线所示，不考虑电表对电路的影响图 11(1)电压表 V1、V2 的示数随电流表示数的变化图象应分别为 UI 图象中哪一条直线？(2)
16、定值电阻 R0、变阻器的总电阻分别为多少？(3)试求出电源的电动势和内阻答案 见解析解析(1)电压表 V1、V2 的示数随电流表示数的变化图线应分别为 UI 图线中的 BC 和 AC直线(2)定值电阻 R0U2I 1.50.53.当滑动片在 R 的最右端时对应 BC 直线上的 B 点U17.5V，I0.5A.R 总URI U1U2I7.51.50.512.(3)由闭合电路欧姆定律表达式 EUIr得 E7.50.5rE62.0r联立以上两式得：E8V，r1.15(12 分)如图 12 所示，初速度为零的负离子经电势差为 U 的匀强电场加速后，从离子枪 T中水平射出，经过一段路程后进入水平放置的距
17、离为 d 的两平行金属板 MN 和 PQ 之间，离子所经空间存在着磁感应强度为 B 的匀强磁场不考虑离子重力作用，离子的荷质比qm在什么范围内，离子才能打在金属板 PQ 上？图 12答案 见解析解析 在加速过程中，根据动能定理有 qU12mv2分析离子进入磁场后打到金属板两端的轨迹，如图所示，设半径分别为 R1 和 R2，则离子打到金属板上的条件是 R1RR2由勾股定理知：R21d2(R1d2)2解得 R154d同理可得：R22(2d)2(R2d2)2解得：R2174 d离子在磁场中运动时，由洛伦兹力和向心力公式可得：qvBmv2R解得：RmvqB故qm 2UB2R2因 R1RR2，故 32U
18、289B2d2qm 32U25B2d2.16(14 分)如图 13 所示的平面直角坐标系 xOy，在第象限内有平行于 y 轴的匀强电场，方向沿 y 轴正方向；在第象限的正三角形 abc 区域内有匀强磁场，方向垂直于 xOy 平面向里，正三角形的边长为 L，且 ab 边与 y 轴平行一质量为 m、电荷量为 q 的粒子，从 y 轴上的P(0，h)点，以大小为 v0 的速度沿 x 轴正方向射入电场，通过电场后从 x 轴上的 a(2h,0)点进入第象限，又经过磁场从 y 轴上的某点进入第象限，且速度与 y 轴负方向成 45角，不计粒子所受的重力求：图 13(1)电场强度 E 的大小；(2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向；(3)abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值答案(1)mv202qh(2)2v0 方向指向第象限与 x 轴正方向成 45角(3)2mv0qL解析(1)设粒子在电场中运动的时间为 t，则有 xv0t2h，y12at2h，qEma，联立以上各式可得 Emv202qh.(2)粒子到达 a 点时沿 y 轴负方向的分速度 vyatv0.所以 v v20v2y 2v0，方向指向第象限与 x 轴正方向成 45角(3)粒子在磁场中运动时，有 qvBmv2r当粒子从 b 点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有 r 22 L，所以 B2mv0qL.