1、模块标准测评(时间：90分钟满分：110分)(见跟踪测评P13)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分，16题是单选题，710题是多选题全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1如图所示，宇宙射线中存在高能带电粒子，假如这些粒子到达地球表面，就会给地球上的生物带来危害，根据地磁场的分布特点，判断下列说法正确的是()A地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在南北两极最强，赤道附近最弱B地磁场对直射地球的宇宙射线的阻挡作用在赤道附近最强，南北两极最弱C地磁场对宇宙射线的阻挡作用在地球周围各处都相同D地磁场对宇宙射线无阻挡作用B解析 高能带电粒子受到地磁场的洛伦兹力作用
2、而发生偏转，南、北两极处磁场方向几乎与地面垂直，在赤道附近磁场的方向几乎与地面平行，结合洛伦兹力的特点可知，地磁场对垂直射向地球表面的宇宙射线的阻挡作用在南、北两极最弱，在赤道附近最强，选项B正确2如图所示，一带电粒子从平行带电金属板左侧的中点垂直于电场线方向以速度v0射入电场中，恰好能从下极板边缘以速度v1飞出电场若其他条件不变，在两极板间加入垂直于纸面向里的匀强磁场，该带电粒子恰能从上极板边缘以速度v2射出，不计重力，则()A2v0v1v2Bv0q2Bq1是正电荷，q2是负电荷，且q1|q2|Cq1是负电荷，q2是正电荷，且|q1|q2Dq1、q2都是负电荷，且|q1|Ubc，又电场力做功
3、WqU，则WabWbc，由动能定理得粒子从a点到b点的动能变化大于b点到c点的动能变化，选项D正确10如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向外某时刻一个质子从点(L0,0)处沿y轴负方向进入磁场；一个粒子同时从点(L0,0)进入磁场，速度方向在xOy平面内设质子的质量为m、电荷量为e，不计质子与粒子的重力和它们之间的相互作用如果粒子第一次到达原点时恰能与质子相遇，已知质子和粒子都带正电，且粒子的质量是质子质量的4倍，粒子带的电荷量是质子的2倍，则()A质子的速度大小为B质子的速度大小为C两粒子相遇时，粒子的运动时间可能是D两粒子相遇时，粒子的运动时间可能是BC解析 质子能够过
4、原点，则质子运动的轨迹半径为r，再由r及qe即可得v，选项A错误，B正确；两个粒子在原点相遇，则它们运动的时间一定相同，根据周期公式T，粒子的周期是质子周期的两倍，相遇时，可能质子运动了半个周期，而粒子运动的圆心角为，相遇的时间为，还可能质子运动了一个半周期，而粒子运动的圆心角为，相遇的时间为，选项C正确，D错误二、填空题(本大题共2小题，共14分)11(6分)多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是“1”“10”“100”用“10”挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_挡如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是_，若补上该步骤后测量
5、，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是_.解析 用“10”挡测量电阻时，表头指针偏转角度很小说明被测电阻阻值较大，应改用较大挡位来测量欧姆表换挡后要重新欧姆调零，表盘读数R22100 2.2103 .答案 100欧姆调零2.210312(8分)小明在实验室中发现一个外观上像电阻的未知元件D，设计了如图甲所示电路进行实验探究，请按要求回答问题：(1)小明按图甲连接好电路，闭合开关S，将滑动变阻器滑片缓慢地从a端移到b端，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 V不变，若D为电阻元件，则该过程中它的电阻值的变化情况可能是()A阻值一定为零B阻值先不变，后阶段变小C阻值恒定且远大
6、于R2D阻值先不变，后阶段变大(2)根据元件D铭牌上的部分信息，小明从网络获知该元件为稳压二极管，它有正负极之分，在电路中当D的正极接高电势时，其iu线如图乙中OC所示，当D的负极接高电势时，其iu线如图乙中OAB所示，其中AB段为D的稳压工作区，由此可判断图甲中D的黑色端是它的_极(选填“正”或“负”)(3)小明接着设计了用多用电表欧姆挡按图丙对该元件进行探究，图丙中虚线框部分是其内部等效电路，已知电源电动势E9 V，电表满偏电流Ig3 mA实验时小明先进行欧姆调零，则调零后多用电表内部总电阻为_；调零后按图丙连接元件D进行测量，若D恰好处于稳压工作区，则此时测得元件D的阻值应为_.解析 (
7、1)因在滑片移动过程中，发现起始阶段电压表的示数逐渐增大，后续阶段电压表示数保持6 V不变，则知元件阻值先不变，后阶段变小，故选项B正确(2)结合第(1)问中所给条件，可知D元件黑色部分为负极(3)由R总，解得R总3 000 ；D恰好处于稳压工作区时，其两端电压U6 V，而U，解得RD6 000 .答案 (1)B(2)负(3)3 000(或3103)6 000(或6103)三、解答题(本大题共4小题，共46分计算题必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(10分)如图所示，水平细杆上套一环A，环A和带电球B质量分别为mA，mB，用一绝缘细线相连，球B电量为q，位于水平匀强电
8、场中，由于受电场力作用，A环与B球一起匀速向右运动，已知细线与竖直方向夹角为，求：(1)电场强度大小；(2)环与杆的动摩擦因数解析 (1)对球B，分析受力如图所示水平方向有Fsin Eq0，竖直方向有Fcos mBg0，解得E.(2)如图所示，由环A受力分析可得水平方向有Fsin Ff0，竖直方向有FNFcos mAg0，FfFN，联立解得.答案 (1)(2)14(12分)如图所示，一个质量为m，电荷量为q，不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，求：(1)匀强磁场的磁感应强度B；(2)在第一象限内
9、的运动时间解析 (1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知Rcos 30a，得R，Bqvm，得B.(2)带电粒子在第一象限内运动时间t.答案 (1)(2)15(12分)蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一某地要把河水抽高20 m进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 .已知水的密度为1103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)解析 (1)设电
10、动机的电功率为P，则PUI，设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则PrI2r，代入数据解得Pr1103 W.(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t，已知抽水高度z为h，抽水体积为V，水的密度为，则MV，设质量为M的河水增加的重力势能为Ep，则EpMgh，设电动机的输出功率为P0，则P0PPr，根据能量守恒定律得P0t60%80%Ep，代入数据解得t2104 s.答案 (1)103 W(2)2104 s16(12分)如图所示，一个质量为m、电荷量为q的微粒，在A点(0,3)以初速度v0120 m/s平行x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的P点(6,
11、0)和Q点(8,0)各一次已知该微粒的比荷为102 C/kg，微粒重力不计，求：(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小；(2)微粒到达P点时速度方向与x轴正方向的夹角，并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹；(3)电场强度E和磁感应强度B的大小解析 (1)微粒从平行x轴正方向射入电场区域，由A到P做类平抛运动，微粒在x轴方向上做匀速直线运动由xv0t得t0.05 s，微粒沿y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，由yat2，得a2.4103 m/s2.(2)vyat，tan 1，所以45，轨迹如图所示(3)由qEma，得E24 N/C，设微粒从P点进入磁场以速度v做匀速圆周运动vv0，由qvBm得R，由几何关系R m，所以可得B1.2 T.答案 (1)0.05 s2.4103 m/s2(2)45见解析图(3)24 N/C1.2 T
