1、模块综合测评(时间：90分钟分值：100分)1(4分)下列关于能量守恒定律的认识不正确的是()A某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机械永动机不可能制成D石子从空中落下，最后静止在地面上，说明机械能消失了D根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。能量只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，AB对，D错；永动机违背了能量守恒定律，故它不可能制造出来，C对。D符合题意。2(4分)下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是()A由E知，电场中某点的电场强度与检
2、验电荷所带的电荷量成反比B由C知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C由Ek知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D由UAB知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为1 VD电场强度E与F、q无关，由电场本身决定，A错误；电容C与Q、U无关，由电容器本身决定，B错误；Ek是点电荷电场强度的决定式，C错误；由UAB可知，D正确。3(4分)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相
3、等，则()A直线a位于某一等势面内，MQB直线c位于某一等势面内，MNC若电子由M眯运动到Q点，电场力做正功D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功B根据题述一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，可知N点和P点处于同一等势面上，直线d们玗某一等势面内。根据匀强电场的特性，可知直线c位于某一等势面内。由于电子由M点运动到N点的过程中，电场力做负功，说明电场线方向从M指向N，故M点电势高于N点电势，所以选项B正确，选项A错误；由于M、Q处于同一等势面内，电子由M点运动到Q点的过程中，电场不做功，选项C错误；电子由P点运动到Q点的过程中，电场力做正功，选项D错误。4(4分)甲
4、、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在IU坐标系中描点，如图所示，四个导体中电阻率最大的是()A甲B乙C丙D丁A根据电阻定律R可知，导体的电阻率。分别把甲、乙、丙、丁所在的位置与坐标原点O连接，IU图线的斜率表示电阻的倒数，由题图可知甲导体的电阻最大，丁导体的电阻最小。因甲、乙、丙、丁四个导体的长度、横截面积均相同，则甲的电阻率最大，A正确。5(4分)有一导线南北方向放置，在其下方放一个小磁针。小磁针稳定后，给导线通上如图所示电流，发现小磁针的S极垂直纸面向外偏转。关于此现象下列说法正确的是()A没有通电时，小磁针的
5、S极指向地磁场的南极B通电后小磁针S极仍指向地磁场的南极C通电导线在小磁针所在处产生的磁场方向垂直纸面向外D通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场D小磁针自由静止时，指向地理北极的一端是小磁针的北极，即N极，地磁场的北极在地理南极附近，小磁针的S极指向地磁场的北极，故A错误；通电后根据安培定则可知，导线在小磁针处产生的磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针N极将偏向纸里，S极将偏向纸外，故B、C错误；通电后小磁针S极发生偏转说明通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应，故D正确。6(4分)先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直。如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场
6、中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系。下列说法中正确的是()AA、B两点磁感应强度相等BA点的磁感应强度大于B点的磁感应强度CA点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D无法比较磁感应强度的大小B导线受到的磁场力FBIL，对于题图给出的FI图线，直线的斜率kBL，由题图可知kakb，又因A、B两点导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，故B正确。7(4分)A、B是某电场中一条电场线上的两点，一正电荷仅在静电力作用下，沿电场线从A点运动到B点，其速度时间图像如图所示，则()AEAEB BEAEBCAB DABA根据vt图像可知，此正电荷速度减小且加速度越来越小，说明正电
7、荷逆着电场线运动，由电势低的点移向电势高的点，且静电力越来越小，即电场变弱，故选项A正确，BCD错误。8(6分)小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率，设计了如图甲所示的电路。甲乙(1)在实验过程中，调节滑动片P，电压表和电流表均有示数但总是调不到零，其原因是_的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点，空格中请填写图中的数字，如“7点至8点”)；(2)正确连好电路，闭合开关，调节滑动片P，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的指针如图乙所示，则电流为_ A，此时小灯泡的功率为_ W；(3)做完实验后，小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流，但
8、在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是_。A0.08 AB0.12 AC0.20 A解析(1)1点至4点未连接好时，滑动变阻器处于限流式接法，电压和电流不能调节为0。(2)由题图乙可知电流为0.30 A；小灯泡功率PUI0.75 W。(3)电压为2.5 V时，小灯泡电阻为R 8.3 ；由于热效应，电压为1.00 V时，小灯泡电阻小于8.3 ，根据欧姆定律I，电流大于 A0.12 A，即选C。答案(1)1点至4点(2)0.300.75(3)C9(8分)如图所示，两平行金属板A、B间有一匀强电场，C、D为电场中的两点，且CD4 cm，其连线的延长线与金属板A成30角。已知电子从C点移到D点的
9、过程中电场力做功为4.81017 J，元电荷e1.61019 C。求：(1)C、D两点间的电势差UCD、匀强电场的场强大小E；(2)若选取A板的电势A0，C点距A板1 cm，电子在D点的电势能为多少？解析(1)电子从C点移到D点UCD V300 VE V/m1.5104 V/m。(2)ddCDsin 301 cm3 cmUADEd1.51043102 V450 V由UADAD和A0得D450 V电子在D点的电势能为EpqD1.61019(450) J7.21017 J。答案(1)300 V1.5104 V/m(2)7.21017 J10(12分)如图所示，M为一线圈电阻RM0.4 的电动机，R
10、24 ，电源电动势E40 V。当开关S断开时，理想电流表的示数I11.6 A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I24.0 A。求：(1)电源内阻r；(2)开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗的总功率。解析(1)开关S断开时，电源与定值电阻构成串联回路，EI1(Rr)，电源内阻rR1 。(2)开关S闭合后，定值电阻与电动机构成并联电路，电流表测干路电流，路端电压UEI2r36 V通过定值电阻的电流I21.5 A通过电动机的电流I2I2I22.5 A电动机消耗的总功率即电动机的电功率PUI290 W。答案(1)1 (2)2.5 A90 W11(4分)如图所示的电路中，U90 V，滑动变阻器
11、R2的最大阻值为200 ，R1100 。当滑片P滑至R2的中点时，a、b两端的电压为()A30 V B45 V C60 V D75 VAP位于中点时R并50 ，干路中电流I A0.6 A，UabIR并0.650 V30 V，选项A正确。12(4分)在方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中()Ab、d两点的磁感应强度大小相等Ba、b两点的磁感应强度大小相等Cc点的磁感应强度的值最大Da点的磁感应强度的值最小A用右手螺旋定则判断通电直导线在a、b、c、d四个点上所产生的磁场方向，如图所示：
12、a点有向上的磁场，还有电流产生的向上的磁场，电流产生的磁场和原磁场方向相同，叠加变大。b点有向上的磁场，还有电流产生的水平向左的磁场，磁感应强度叠加变大，方向向左上。c点电流产生的磁感应强度和原磁感应强度方向相反，叠加变小。d点有向上的磁场，还有电流产生的水平向右的磁场，叠加后磁感应强度的方向向右上。d点与b点叠加后的磁场大小相等，但是方向不同。a、b两点的磁感应强度大小不相等；a点的磁感应强度的值最大，c点最小，选项BCD错误，选项A正确。13(4分)如图所示为一水平放置的条形磁铁，一闭合线框abcd位于磁铁的左端，线框平面始终与磁铁的上表面垂直，并与磁铁的端面平齐。当线框由图中位置经过中间
13、位置到达位置时，穿过线框的磁通量变化情况为()A不发生变化 B先减少后增加C先增加后减少 D不能确定B条形磁铁的磁感线分布如图所示，两端磁感线分布密集，中间磁感线分布稀疏，线框在位置时磁通量最小，故从经到，磁通量先减少后增加，选项B正确。14(4分)(多选)如图所示，平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏。今有质子、氘核和粒子均从A板由静止开始经加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和粒子的质量之比为124，电荷量之比为112，则下列判断正确的是()A三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B三种粒子打到荧光屏上的位置相同C加速电场
14、的静电力对三种粒子做功之比为124D偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为112BD设加速电场的电压为U1，偏转电场的电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。在加速电场中，静电力做的功WqU1，故加速电场的静电力对三种粒子做功之比等于电荷量之比，即112，故C错误；由qU1mv可知，粒子经加速电场获得的速度v0，三种粒子从B板运动到荧光屏的过程，在水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于三种粒子的比荷不同，则v0不同，所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同，故A错误；根据y可知，y与粒子的种类、质量、电荷量无关，故三种粒子偏转距离相同，打到荧光屏上的位置相同，故B正确；偏转电场中静电
15、力做功为W，则W与q成正比，三种粒子的电荷量之比为112，则偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为112，故D正确。15(4分)(多选)如图所示，电源的电动势E2 V，内阻r2 ，两个定值电阻均为8 ，平行板电容器的电容C3106 F，则()A开关断开时两极板间的电压为 VB开关断开时电容器所带电荷量为4106 CC开关接通时两极板间的电压为 VD开关接通时电容器所带电荷量为4106 CCD电容器两极板间的电压等于R2两端的电压，开关S断开时，电路中的总电流为I A0.2 A，电容器的两极板间的电压为UIR20.28 V1.6 V，此时电容器所带电荷量为QCU31061.6 C4.8106 C，
16、故选项AB错误；开关接通时两定值电阻并联，电容器两极板间的电压等于路端电压，电路中的总电流I A A，电容器的两极板间的电压UIR外4 V V，此时电容器所带的电荷量QCU3106 C4106 C，故选项CD正确。16(4分)(多选)所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图(电池电动势不变，内阻不是常量)，图线b是某电阻的UI图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是()A此时硅光电池的内阻为12.5 B此时硅光电池的总功率为0.72 WC此时硅光电池的输出效率约为56%D若把内阻为10 的直流电动机接到该电池上，电动机的
17、输出功率为0.4 WBC由图线a知，此硅光电池的电动势E3.6 V，由图线b知，电阻R 10 。当电阻接在硅光电池上，在某光照强度下U外2 V，I0.2 A，由EU外Ir得r8 。电池总功率PEI3.60.2 W0.72 W，电池的输出功率P出U外I20.2 W0.4 W，效率100%56%，故A错误，B、C正确；把内阻为10 的直流电动机接到该电池上，电动机为非纯电阻电路，故电动机的输出功率小于0.4 W，D错误。 17(9分)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中：(1)现备有以下器材：A干电池1节；B滑动变阻器(050 )；C滑动变阻器(010 k)；D电压表(03 V)；E电压表(015
18、 V)；F电流表(00.6 A)；G电流表(03 A)；H开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_，电压表应选_。(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框内画出该实验最合理的电路图。(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出UI图像，根据图像得到被测电池的电动势E_ V，内电阻r_ 。123456I/A0.050.100.200.250.300.40U/V1.451.401.321.271.221.13解析(1)滑动变阻器应选阻值较小的B；电流表应选量程为0.6 A的F；电压表应选3 V量程的D。(2)实验最合理的电路图如图所示。(3)根据这些数据在图中画出UI
19、图像如图所示。根据图像得到被测电池的电动势E1.50 V；内电阻r 0.94 。答案(1)BFD(2)见解析图(3)见解析图1.50(1.481.52)0.94(0.920.96)18(13分)如图所示，虚线MN左侧有一场强为E1E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E22E的匀强电场，在虚线PQ右侧距PQ为L处有一与电场E2平行的屏。现将一电子(电荷量为e，质量为m，重力不计)无初速度地放入电场E1中的A点，最后电子打在右侧的足够大的屏上，A点到MN的距离为，AO连线与屏垂直，垂足为O，求：(1)电子运动到MN时的速度大小；(2)电子从释放到打到屏上所用的时间；
20、(3)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan ；(4)电子打到屏上的点P到点O的距离x。解析(1)从A点到MN的过程中，由动能定理得eEmv2解得v。(2)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度为a1，时间为t1，由牛顿第二定律和运动学公式得：a1va1t1则t1从MN到打到屏的过程中运动的时间t22则运动的总时间为tt1t23。(3)设电子射出电场E2时平行于电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律得，电子在电场中的加速度为a2t3vya2t3tan 联立解得tan 2。(4)电子的运动轨迹如图所示，将电子离开电场E2后的速度方向反向延长，交AO于O由几何关系知：tan 解得x3L。答案(1)(2)3(3)2(4)3L