1、模块综合测试卷时间：90分钟分值：100分第卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分其中19题为单选题，1012题为多选题)1.如图所示，将一个带正电的小球Q放在本身不带电的导体AB靠近A端一侧，由于静电感应，导体的A、B两端分别出现负、正感应电荷则以下说法中正确的是()AA端接一下地，导体将带正电荷BA端接一下地，导体将带负电荷C导体的A端电势低，B端电势高D导体上的感应电荷在导体内部产生的电场强度为0【解析】导体AB处于点电荷Q激发的电场中，导体AB的电势大于0，不论A端还是B端接地导体都带负电荷AB是一个等势体，导体内部的电场强度为0，是感应电荷与场源电荷共同
2、作用的结果【答案】B2如图所示，四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中，它受到磁场力的合力()A竖直向上B方向垂直于ad斜向上C方向垂直于bc斜向下D为零【解析】导线abcd的有效长度L0，故它受到的磁场力的合力为零，即任何闭合通电线圈在匀强磁场中受到的磁场力的合力一定为零【答案】D3在如图所示的电路中，当电键S闭合后，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将电键S断开，则()A液滴仍保持静止状态B液滴做自由落体运动C电容器上的带电量与R1的大小有关D电容器上的带电量增大【解析】当电键S闭合后，电容器两极板上的电压是R2两端的电压，将电键S断开，电容器两极
3、板上的电压等于电源的电动势，即电容器两极板间的电压增加，液滴受到的电场力增大，液滴将向上做匀加速运动，故选项A、B都是错误的由QCU知，此时R1上无电流，UE，与R1的大小无关电容器上的带电量增大，故选项D正确，C错误【答案】D4如图所示，粗细均匀的金属环上a、b、c、d四点把它分为四等份当a、b两点接入电路时，圆环消耗的电功率为P；当把a、d两点接入同一电路中时(即保持电压不变)，圆环消耗的电功率为()A. BPC. D3P【解析】设金属环的电阻为4R，则当a、b接入电路时，相当于两个半圆环并联，R1R，消耗的功率PU2/R；当a、d接入电路时，相当于一个1/4圆环和一个3/4圆环并联，R2
4、3R/4，消耗的功率P4U2/3R，所以P4P/3.【答案】C5如图所示，一个电子以100 eV的初动能从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，在B点离开电场时，其运动方向与电场线成150角，则A与B两点间的电势差为()A300 V B300 VC100 V D100 V/3【解析】电子做类平抛运动，在B点，由速度分解可知vB2vA，所以EkB4EkA400 eV，由动能定理得UAB(e)EkBEkA，所以UAB300 V，B对【答案】B6图中边长为a的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷q、q、q，则该三角形中心O点处的场强为()A.，方向由C指向OB.，方向由O指向CC.，方向由C指向OD
5、.，方向由O指向C【解析】每个点电荷在O点处的场强大小都是E，画出矢量叠加的示意图，如图所示，由图可得O点处的合场强为E02E，方向由O指向C，B项正确【答案】B7夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”这种“聪明”的电路是图中的()【解析】在白天时，一般不需要灯照明的；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要对于选项A，“声控开
6、关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的【答案】D8如图所示，一个带负电的油滴以水平向右的速度v进入一个方向垂直纸面向外的匀强磁场B后，保持原速度做匀速直线运动，如果使匀强磁场发生变化，则下列判断中错误的是()A磁场B减小，油滴动能增加B磁场B增大，油滴机械能不变C使磁场方向反向，油滴动能减小D使磁场方向反向后再减小，油滴重力势能减小【解析】开始时油滴所受洛伦兹力跟重力平衡，即qvBmg.B减小及反向时，油滴将向下
7、偏转，重力做正功，洛伦兹力不做功，故动能增加，重力势能减小，A、D正确，C错误；当B增加时，油滴将向上偏转，但只有重力做功，故B正确【答案】C9如图所示，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()Av2v1，v2的方向必过圆心Bv2v1，v2的方向必过圆心Cv2v1，v2的方向可能不过圆心Dv2v1，v2的方向可能不过圆心【答案】B10某同学在研究三种导电元件的伏安特性时，他根据实验所测得的数据，分别绘制了IU图线，如图甲、乙、丙所示，下列说法正确的是()A图甲的元件
8、可以作为标准电阻使用B图乙的电阻随电压升高而增大C图丙的电阻随电压升高而增大D只有图乙才是可能的【解析】由图象可知甲元件的电阻不变，乙元件的电阻随电压U的增大而增大，丙元件的电阻随电压U的增大而减小，故A、B正确【答案】AB11如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成角(环面轴线为竖直方向)若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是()A导电圆环所受安培力方向竖直向下B导电圆环所受安培力方向竖直向上C导电圆环所受安培力的大小为2BIRD导电圆环所受安培力的大小为2BIRsin【解析】将导线分成小的电流元
9、，任取一小段电流元为对象，把磁场分解成水平方向和竖直方向的两个分量，则竖直方向的分磁场产生的安培力为零，水平方向的分磁场产生的安培力为：FBIL2BIRsin，方向为竖直向上，所以B、D正确【答案】BD12如图所示，两个横截面分别为圆和正方形，但磁感应强度均相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形区域的电子速度方向对准了圆心，进入正方形区域的电子是沿一边的中心且垂直于边界线进入的，则()A两个电子在磁场中运动的半径一定相同B两电子在磁场中运动的时间有可能相同C进入正方形区域的电子一定先飞离磁场D进入圆形区域的电子一
10、定不会飞离磁场【解析】根据公式Rmv/qB可知A正确；若两个粒子的轨道半径RD/2，那么两电子在磁场中运动的时间相同，因此B正确；粒子在磁场中的轨道半径是相同的，由题图可以看出进入正方形区域的电子不会先飞离磁场，因此C错误；由于离子的圆心一定在入射点的切线上，所以粒子一定会飞离磁场，因此D错误【答案】AB第卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13(6分)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12 V的蓄电池为电源，导线及其接触完好维修人员使用已调好的多用表直流50 V挡检测故障他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点(1)
11、断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为_V，说明_正常(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)(2)红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是_(选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯)【解析】(1)断开开关，电压表直接测量电源两端的电压，有示数且接近电源电动势，说明电源正常(2)红表笔接b点，闭合开关，电压表示数与(1)中相同，说明电路仍然处于断路状态，而开关是闭合的，因此可以确定是小灯发生断路故障【答案】(1)12.0蓄电池(2)小灯14(9分)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设
12、计了如图所示的实物电路(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点，绘出的R图象是一条直线若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E_，内阻r_.(用k、b和R0表示)【解析】(1)实验时，应使电路中的电阻阻值最大，所以应先将电阻箱的电阻调到最大(2)方案1中R的阻值与R
13、0相差较大，则R0两端的电压过小，电压表的示数过小，不能准确测量R0两端的电压，所以方案1不合理，方案2中R的阻值与R0相差较小，R0两端的电压较大，电压表的示数较大，所以方案2比较合理(3)根据闭合电路欧姆定律有E(R0Rr)R由k得E由b得rR0.【答案】(1)最大值(2)2(3)R0三、计算题(本题有3小题，共37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能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)15(12分)如图所示，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为.
14、已知偏转电场中金属板长为L，两板间距为d，带电微粒重力忽略不计求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1；(2)偏转电场中两金属板间的电压U2.【解析】(1)由动能定理得qU1mv所以v1 .(2)偏转电场的场强：E微粒的加速度：a在电场中运动的时间：t沿电场方向的分速度：vyat偏转角满足：tan解得：U2【答案】(1) (2)16(12分)如图所示的电路中，电源电动势E10 V，内阻r1 ，电容器的电容C40 F，电阻R1R24 ，R35 .接通电键S，待电路稳定后，求：(1)理想电压表V的读数；(2)电容器的带电荷量【解析】电路简化如右图所示，(1)由闭合电路欧姆定律得：I A1 A故U
15、VIR315 V5 V(2)QCU1CIR14010614 C1.6104 C.【答案】(1)5 V(2)1.6104 C17(13分)如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度B2103 T；磁场右边是宽度L0.2 m、场强E40 V/m、方向向左的匀强电场一带电粒子电荷量q3.21019 C，质量m6.41027 kg，以v4104 m/s的速度沿OO垂直射入磁场，在磁场中偏转后射入右侧的电场，最后从电场右边界射出(不计重力)求：(1)大致画出带电粒子的运动轨迹；(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径；(3)带电粒子飞出电场时的动能Ek.【解析】(1)轨迹如图(2)带电粒子在磁场中运动时，由牛顿运动定律，有qvBmR m0.4 m(3)EkEqLmv2403.210190.2 J6.41027(4104)2 J7.681018 J.【答案】(1)轨迹见解析图(2)0.4 m(3)7.681018 J