1、模块综合检测(一)一、单项选择题(本题共10小题，每题3分，共30分每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，错选、不选或多选均不得分)1下列有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的是()A电荷在磁场中一定受磁场力的作用B电荷若受磁场力，则受力方向与该处的磁场方向一致C正电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致D电荷在电场中不一定受电场力的作用答案：C2.如图所示，空间有一电场，电场中有两个点a和b.下列表述正确的是()A该电场是匀强电场Ba点的电场强度比b点的大Ca点的电势比b点的高D正电荷在a、b两点受力方向相同解析：由电场线的分布可以看出，此电场不是匀强电场，A错误；b点电场线比a点电场
2、线密，故a点的电场强度比b点的小，B错误；根据电场线的方向知a点的电势比b点的高，C正确；正电荷在a、b两点受力方向分别沿a、b两点的切线方向，D错误答案：C3.如图所示，ab是水平面上一个圆的直径，在过ab的竖直面内有一根通电导线ef，且ef平行于ab，当ef竖直向上平移时，穿过圆面积的磁通量将()A逐渐变大B逐渐变小C始终为零 D不为零，但始终保持不变解析：穿过线圈的磁通量是由通电导线造成的，但是通电导线处于圆的正上方，所以穿过线圈的磁通量总为零，而通电导线竖直方向的移动也不会影响其总磁通量的变化答案：C4.如图所示，空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，图中虚线为匀强电场的等势线，一不计
3、重力的带电粒子在M点以某一初速度垂直等势线进入正交电磁场中，运动轨迹如图所示(粒子在N点的速度比在M点的速度大)则下列说法正确的是()A粒子一定带正电B粒子的运动轨迹一定是抛物线C电场线方向一定垂直等势面向左D粒子从M点运动到N点的过程中电势能增大解析：根据粒子在电、磁场中的运动轨迹和左手定则可知，粒子一定带负电，选项A错误；由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，故粒子受到的合力是变力，而物体只有在恒力作用下做曲线运动时，轨迹才是抛物线，选项B错误；由于空间只存在电场和磁场，粒子的速度增大，说明在此过程中电场力对带电粒子做正功，则电场线方向一定垂直等势面向左，选项C正确；电场力做正功，电势能减小
4、，选项D错误答案：C5.如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径ra2rb，则可知(重力不计)()A两粒子都带正电，质量比4B两粒子都带负电，质量比4C两粒子都带正电，质量比D两粒子都带负电，质量比解析：两个粒子都向下偏转，表明在A点它们的洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知它们都带负电由于qvBm，故r，即mr2，所以mambrr41，B正确答案：B6.一平行板电容器接在电源上，当两极板间的距离增大时，如图所示，则()A两极板间的电场强度将减小，极板上的电量也将减小B两极板间的电场强度将减小，极板上的电量将增大C两极板间的电场强度将增大，极板上的电量
5、将减小D两极板间的电场强度将增大，极板上的电量也将增大解析：平行板电容器接在电源上，板间电压不变，当两极板间的距离增大时，由公式E，可知两极板间的电场强度将减小当两极板间的距离增大时，电容C减小，电压U不变，则由C，分析可知极板上的电量将减小故A正确答案：A7如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t，则()A在前时间内，静电力对粒子做的功为B在后时间内，静电力对粒子做的功为qUC在粒子偏转前和后的过程中，静电力做功之比为12D在粒子偏转前和后
6、的过程中，静电力做功之比为21解析：粒子在垂直于板的方向做初速度为零的匀加速直线运动，由yat2可得，前时间内与t时间内偏转距离之比为14，在前时间内的位移为y1，静电力对粒子做功为W1qEy1qqU，故选项A错误由yat2可得，后时间内与t时间内偏转距离之比为34，则在后时间内，静电力对粒子做功为qU，故选项B正确由静电力做功：WqEy，则粒子在偏转前和后的过程中，沿场强方向位移相等，静电力做功之比为11，故选项C、D错误答案：B8.三个完全相同的小球a、b、c带有相同电荷量的正电荷，从同一高度由静止开始下落，当落下h1高度后a球进入水平向左的匀强电场，b球进入垂直纸面向里的匀强磁场如图所示
7、，它们到达水平面上的速度大小分别用va、vb、vc表示，它们的关系是()Avavbvc BvavbvcCvavbvc Dvavbvc解析：a球下落时，重力和静电力都对a做正功；b球下落时，只有重力做功；c球下落时，只有重力做功，重力做功的大小都相同根据动能定理可知外力对a球所做的功最多，即a球落地时的动能最大，b、c球落地时的动能相等，故选项A正确答案：A9.某一网络电路中的部分电路如图所示，已知I3 A，I12 A，R110 ，R25 ，R330 ，则下列结论正确的是()A通过R3的电流为0.5 A，方向从abB通过R3的电流为0.5 A，方向从baC通过电流表的电流为0.5 A，电流表“”
8、接线柱在右边D通过电流表的电流为1.5 A，电流表“”接线柱在左边解析：R1两端的电压U1I1R1210 V20 V；R2两端的电压U2I2R2(32)5 V5 V，所以R3两端的电势差UabU2U15 V20 V15 V，b点电势高，电流由ba，I30.5 A，A错误，B正确；电流表中的电流方向应该向右，大小IAI2I30.5 A，C、D均错误答案：B10.如图所示，重力均为G的两条形磁铁分别用细线A和B悬挂在水平的天花板上，静止时，A线的张力为F1，B线的张力为F2，则()AF12G，F2G BF12G，F2GCF1G DF12G，F2G解析：把两条形磁铁看作一个整体，对其受力分析并根据平
9、衡条件，可知F12G；选取下面的条形磁铁为研究对象，对其受力分析，它受到竖直向下的重力G、B线竖直向上的张力F2和上面的条形磁铁对其施加的竖直向下的斥力T，根据三力平衡，可知F2GTG，所以选项B正确答案：B二、多项选择题(本题共4小题，每题6分，共24分每小题有多个选项是正确的，全选对得6分，少选得3分，选错、多选或不选得0分)11两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中存在一沿半径方向的电场，如图所示带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知()A若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等
10、C若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等解析：由题图可知，粒子在电场中做匀速圆周运动，静电力提供向心力，有qEm，得R，E为定值，若q相等，则mv2一定相等；若相等，则速率v一定相等，故B、C正确答案：BC12.如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，则()A电源的功率变小B电容器储存的电荷量变小C电源内部消耗的功率变大D电阻R消耗的电功率变小解析：由闭合电路欧姆定律可知，当滑片向上滑动时，R总减小，I总增大，U端减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小电源功率P总I总E增大，A错误；由QCU知Q减
11、小，B正确；电源内部消耗功率P内Ir增大，C正确；电阻R1消耗的功率增大，R上消耗的功率无法确定，D错误答案：BC13.如图所示，在粗糙的绝缘水平面上，彼此靠近地放置两个带正电荷的小物块(动摩擦因数相同)由静止释放后，向相反方向运动，最终都静止在小物块运动的过程中，表述正确的是()A物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力B物体之间的库仑力都做正功，作用在质量较小物体上的库仑力做功多一些C因摩擦力始终做负功，故两物块组成的系统的机械能一直减少D整个过程中，物块受到的库仑力做的功等于电势能的减少量解析：开始运动时库仑力肯定大于物块与水平面的最大静摩擦力，此后，随两物块间距的变大，库仑力逐渐减小，会
12、小于物块与水平面间的滑动摩擦力；物块受到的库仑力方向与其运动方向一致，做正功，质量较小的物体，加速度较大，移动距离较大，库仑力对其做功较多；运动开始后的最初一段时间里库仑力做的功大于摩擦力做的功的绝对值，系统机械能增加由于库仑力(电场力)做正功，系统电势能减少，其减少量等于库仑力做的总功选项A、C错误，选项B、D正确答案：BD14.如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动射入磁场时，P的速度vP垂直于磁场边界，Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45.已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则()AP和Q的质
13、量之比为12BP和Q的质量之比为1CP和Q速度大小之比为1DP和Q速度大小之比为21解析：设MN2R，则对粒子P的半径为R，有：R；对粒子Q的半径为R，有：R；又两粒子的运动时间相同，则tP，tQTQ，即，解得mQ2mP，vPvQ，故A、C正确，B、D错误答案：AC三、非选择题(共4小题，共46分)15(12分)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A干电池E(电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 )B电流表A1(满偏电流3 mA，内阻r110 )C电流表A2(00.6 A，内阻0.1 )D滑动变阻器R1(020 ，10 A)E滑动变阻器R2(0100 ，10 A)F定值电阻R
14、3(990 )G开关和导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_(填字母代号)(2)请画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图(3)如图为某一同学根据他所设计的实验绘出的I1、I2图线(I1为A1的示数，I2为A2的示数)，由图线可求得被测电池的电动势E_V，内阻r_.解析：(1)实验中应选用较小阻值的滑动变阻器，有利于电流的变化和表的读数，故选D.(2)由于没有电压表，我们可以把表头及定值电阻充当电压表使用，利用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻(3)表头的示数与定值电阻阻值的乘积可作为路端电压处理，则由闭合电路欧姆定律，可知I1(R3RA1)
15、EI2r，即I1；由题图可知，图象与纵轴的交点为1.48 mA，则有1.48 mA；解得E1.48 V由题图象可解得图线的斜率为0.8103，由公式得图象的斜率等于，故0.8103，解得r0.8 .答案：(1)D(2)见解析(3)1.480.816(10分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8组数据，在图甲所示的I U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线(1)根据图线的坐标数值，请在图乙中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路(2)根据图甲，可判断出图丙中正确的关系图是_(图中P为小灯泡功率)(3)将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10 的定值电阻
16、串联，接在电压恒为8 V的电源上，如图丁所示，则电流表的示数为_A，每个小灯泡的功率为_W.解析：(1)因描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，电流从零调到最大值，滑动变阻器应用分压式，故电路图如图所示(2)由题图甲所示图象可知，随电流增大，灯泡电阻R增大，由PI2R可知，在PI2图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻R，而电阻R又随I的增大而增大，则PI2图象的斜率随I2的增大而增大，由图象可知，A、B、C错误，D正确(3)由题图丁所示电路图可知，两灯泡并联，可以把电源与定值电阻等效为电源，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I. 在这个闭合电路中，EU2IR0，代入数据并整理，得U820
17、I，在下图坐标系中作出U820I的图象，如图所示，由图象可知，两图象交点坐标值为：U2 V、I0.3 A，此时通过电流表的电流值IA2I0.6 A，每个灯泡的实际功率PUI20.3 W0.6 W.答案：(1)见解析图所示(2)D(3)0.60.617.(12分)如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一个质量为m、带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来已知轨道是光滑而又绝缘的，且小球的重力是它所受的电场力的2倍则(1)A点在斜轨道上的高度h为多少？(2)小球运动到最低点C时，圆轨道对小球的支持力是多少？解析：(1)设小球到B点的最小速度为vB，由牛顿
18、第二定律，得mgqEm，小球从A到B的过程中，由动能定理，得(mgqE)(h2R)mv，由以上各式得：h.(2)小球从A到C的过程中，由动能定理，得(mgqE)hmv，小球在C点时，根据牛顿第二定律，有NqEmgm，又因为mg2qE，解得N3mg.答案：(1)R(2)3mg18(12分)如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B.磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M、N，MNL，粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短)，反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反质量为m、电荷量为q的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d，且dL，粒
19、子重力不计，电荷量保持不变(1)求粒子运动速度的大小v；(2)欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M的最大距离dm；(3)从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场，PMd，QN，求粒子从P到Q的运动时间t.解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：qvBm，解得R，由题可得Rd，解得v.(2)如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切由几何关系得dmd(1sin 60)，解得dmd.(3)粒子的运动周期T.设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t，则tnt(n1，3，5，)，当Lndd时，粒子斜向上射出磁场，tT，解得t；当Lndd时，粒子斜向下射出磁场，tT，解得t.答案：(1)v(2)dmd(3)当Lndd时，t；当Lndd时，t