模块综合检测卷(二)
(测试时间：50分钟 评价分值：100分)
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题4分，满分16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．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(B)
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A．该电场是匀强电场
B．a点的电场强度比b点的大
C．b点的电场强度比a点的大
D．正电荷在a、b两点受力方向相同
解析：电场线的疏密代表场强的大小，电场线越 ( http: / / www.21cnjy.com )密代表电场越强，由图可知b点的场强小于a点的场强．故B正确，A、C错误．由于电场线切线的方向就是该点的电场的方向，由图可知a、b两点的切线方向不同，故a、b两点的场强不同，而场强的方向就是正电荷所受电场力的方向，所以正电荷在a、b两点所受电场力方向不同，故D错误．
2．A、B两个点电荷在真空中所产生电场 ( http: / / www.21cnjy.com )的电场线(方向未标出)如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是(A)
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A．这两个点电荷一定是等量异种电荷
B．这两个点电荷一定是等量同种电荷
C．把某正电荷q从C点移到D点电场力做正功
D．C点的电场强度可能比D点的电场强度小
解析：A.根据电场线的特点，从正电 ( http: / / www.21cnjy.com )荷出发到负电荷终止可以判断，A、B是两个等量异种电荷．故A正确，B错误；C.根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，把某正电荷q从C点移到D点电场力不做功．故C错误；D.在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故D错误．
3. 如图所示，有一n匝矩形线圈 ( http: / / www.21cnjy.com )abcd放置在水平面内，磁场方向与水平方向成α角，已知sin α＝0.8，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为(A)
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A．0.8BS B．0.8nBS
C．BS D．nBS
解析：矩形线圈abcd水平放置，匀强磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场方向与水平方向成α角向上，因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解，所以B⊥＝Bsin α＝0.8B，则穿过矩形线圈的磁通量是Φ＝B⊥S＝0.8BS；故选：A.
4．空间中存在着竖直向下的匀强磁场，如图所示，一带正电粒子(不计重力)垂直于磁场方向以初速度v射入磁场后，运动轨迹将(D)
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A．向上偏转 B．向下偏转
C．向纸面内偏转 D．向纸面外偏转
解析：带电粒子垂直进入磁场，根据左手定则判断可知，洛伦兹力方向向纸外，则其轨迹向纸外偏转．故D正确，A、B、C错误．
二、不定项选择题(每小题6分，满分 ( http: / / www.21cnjy.com )30分．在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分)
5．下列物理量中哪些与检验电荷无关(AB)
A．电场强度E B．电势φ
C．电势能EP D．电场力F
解析：电场强度E＝和电势φ＝，分别从力和能量的角度来描述电场的，均是采用比值定义法定义的，它们的大小均与电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，而电势能EP和电场力F均与电荷有关，故C、D错误，A、B正确．故选AB.
6．学习物理除了知识的学习外，还要了解 ( http: / / www.21cnjy.com )物理学家对物理规律的发现，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法．关于以上两点下列叙述正确的是(ABCD)
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系
B．法拉第提出了用电场线描述电场的方法
C．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法
D．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代的方法
解析：A.奥斯特发现了电 ( http: / / www.21cnjy.com )流的磁效应，揭示了电与磁的联系，故A正确；B.法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故B正确；C.用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法，故C正确；D.在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代法，故D正确．
7. 如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是(AC)
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A．当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率
B．当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率
C．当R2＝0时，R1上获得最大功率
D．当R2＝0时，电源的输出功率最大
解析：A.将R1等效到电源的内部， ( http: / / www.21cnjy.com )R2上的功率等于电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即R2＝R1＋r时，输出功率最大，即R2上的功率最大．故A正确．B.根据P＝I2R，电流最大时，R1上的功率最大．当外电阻最小时，即R2＝0时，电流最大．故B错误，C正确．D.当外电阻等于内阻时，即R1＋R2＝r时，电源的输出功率最大．故D错误．故选AC.
8．如图所示的电路，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的(BC)
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A．板间电场强度不变 B．电量不变
C．板间电压不变 D．电容增大
解析：闭合开关S后，当滑 ( http: / / www.21cnjy.com )动变阻器的滑片由a向b滑动时，平行板电容器的电压等于电源的电动势，保持不变，由E＝分析可知板间场强不变．电容C不变，由公式C＝得知，电量Q不变．故A、B、C正确，D错误．
9．关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是(AB)
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A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大
B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大
C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大
D．与带电粒子的质量和电荷量均有关，荷质比越小，能量越大
解析：qvB＝m得v＝，则最大动能Ek＝mv2＝m知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．半径越大，能量越大；磁场越强，能量越大；质量和电量都大，能量不一定大．故A、B正确，C、D错误．
第Ⅱ卷
三、非选择题(本大题共3小题，共 ( http: / / www.21cnjy.com )54分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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)
10．(18分)吴亮同学是一位电学 ( http: / / www.21cnjy.com )实验爱好者，他向老师要了好多电学实验器材(见表1)，准备来探究一段某种材料的电阻，表2是他记录的实验数据，他在实际测量的时候大约每隔2分钟测量一组数据．请回答下列问题：
表1
器材编号 器材名称 规格
1 电流表 0.6 A/3 A，内阻小于0.1 Ω
2 电压表 3 V/15 V，内阻大于9 kΩ
3 学生电源 使用3 V直流
4 变阻器 最大阻值为25 Ω
5 开关 －
6 导线 －
7 定值电阻 100 Ω
表2
序号 电压表示数/V 电流表示数/A
1 0.40 0.04
2 0.80 0.10
3 1.20 0.22
4 1.40 0.30
5 1.60 0.40
6 1.80 0.56
(1)在下面方框内画出吴亮实验的电路图：(电路中不需要的器材不要画在图中)
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(2)在方格纸上作出电阻丝的UI图线：
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(3)由序号为5的这组数据 ( http: / / www.21cnjy.com )计算出电阻丝的电阻测量值为R测＝______Ω，如果考虑到电表的内阻对测量的影响，则此时电阻测量值R测跟电阻真实值R真相比较，应是R测______R真(选填“>”、“<”或“＝”)．
(4)所画出的UI图线是弯曲的 ( http: / / www.21cnjy.com )，主要原因是什么？答：________________________________，据此材料的特性可以用来制成________传感器．
答案：(1)
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(2)如图所示
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(3)4.0 < (4)电阻率随温度的升高而减小 温度
11.(18分)空间中存在着如图所示的竖直 ( http: / / www.21cnjy.com )方向的匀强电场．已知abcd为一矩形，ab＝16 cm，ad＝30 cm.从某实验装置中喷射出的带正电的微粒，质量m＝1.0×10－22 kg、带电量q＝1.0×10－16 C．微粒以垂直于电场方向的速度v0＝1.5×104 m/s，从ab正中间射入电场，最后从c点射出．不计微粒重力．求：
(1)电场的大小和方向．
(2)a、c两点间的电压．
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解析：(1)粒子在电场中运动时间t＝ ( http: / / www.21cnjy.com )＝s＝2×10－5 s；竖直偏转位移y＝ ＝，a＝＝4×108 m/s2；粒子在电场中的加速度：F＝ma＝qE，
E＝＝4×102 N/C 方向：竖直向下．
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(2)a、c两点电势差U＝Ed＝4×102×4×10－2 V＝16 V.
答案：(1)4×102 N/C 方向：竖直向下 (2)16 V
12.(18分)如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g.问：
(1)液滴带正电荷、还是带负电荷？带电量多少？
(2)液滴做圆周运动的速度及半径多大？
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解析：(1)液滴带负电由Eq＝mg，得：q＝.
(2)由qU＝mv2得：v＝，
又Bqv＝m，则R＝.
答案：见解析模块综合检测卷(一)
(测试时间：50分钟 评价分值：100分)
第Ⅰ卷
一、单项选择题(每小题4分，满分16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)
1．关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是(A)
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解析：A.伸开右手，大拇指方向为电流方向 ( http: / / www.21cnjy.com )，则四指环绕方向为逆时针，故A正确；B.伸开右手，大拇指方向为电流方向，则四指环绕方向为逆时针．而图为顺时针，故B错误；C.直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故C错误；D.直导线周围的磁感线应该是一系列的同心圆，故D错误．
2．在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大 ( http: / / www.21cnjy.com )量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义．若有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，如图所示，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是(D)
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A．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移
B．若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移
C．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移
D．若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移
解析：地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射 ( http: / / www.21cnjy.com )线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向东，所以粒子将向东偏转，所以D正确．
3．有四盏灯，如图所示连接 ( http: / / www.21cnjy.com )在电路中，L1和L2都标有“220 V，100 W”字样，L3和L4都标有“220 V，40 W”字样，把电路接通后，最暗的是(C)
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A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
解析：设L1、L2、L3、L4实际消耗 ( http: / / www.21cnjy.com )的功率分别为P1、P2、P3、P4.由公式P＝可知，L1和L2的电阻小于L3和L4的电阻．通过L1的电流大于L2的电流，由公式P＝I2R得到，P1＞P2.L2和L3的电压相等，由公式P＝可知，P2＞P3.通过L3的电流小于L4的电流，由公式P＝I2R得到：P4＞P3，所以P1＞P2，P2＞P3，P4＞P3.故有L3最暗．故选C.
4.电源和一个水平放置的平行板电 ( http: / / www.21cnjy.com )容器、三个电阻组成如图所示的电路．当开关S闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．现将开关S断开，则以下判断正确的是(B)
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A．液滴仍保持静止状态 B．液滴将向上运动
C．电容器上的带电量将减为零 D．电容器上的带电量将减少
解析：开关闭合时，电容器两板间的电 ( http: / / www.21cnjy.com )压等于电阻R2两端的电压，小于电源的电动势．当开关断开时，电路稳定时，电路中没有电流，电容器板间电压等于电源的电动势，则知电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受电场力增大，则液滴将向上运动．由于电容器的电压增大，由公式Q＝CU可知，电容器上的带电量将增大．故选B.
二、不定项选择题(每小题6分，满分30分．在 ( http: / / www.21cnjy.com )每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选不全得3分，有选错或不答的得0分)
5．有关电荷所受电场力和磁场力的说法中，正确的是(ACD)
A．电荷在磁场中不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．电荷在电场中一定受电场力的作用
解析：电荷在磁场中的运动方 ( http: / / www.21cnjy.com )向和磁场方向不在同一线上时，电荷受洛伦兹力作用，洛伦兹力方向和磁场垂直，故B错误；电荷在电场中一定受电场力作用，与电荷运动状态无关，正电荷受力和电场方向一致，负电荷受力和电场方向相反，故C、D正确．
6．下列关于磁感应强度的方向的说法中，正确的是(BCD)
A．某处磁感应强度的方向就是一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向
B．小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向
C．垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直
D．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向
解析：A.某处磁感应强度 ( http: / / www.21cnjy.com )的方向与一小段通电导体放在该处时所受磁场力的方向垂直，故A错误；B.小磁针N极受磁力的方向就是该处磁感应强度的方向，故B正确；C.垂直于磁场放置的通电导线的受力方向与磁感应强度的方向垂直，故C正确；D.磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，故D正确．
7．在如图所示的四幅图中，分别标出了磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场B方向、带负电粒子的运动方向v和其所受洛伦兹力f的方向，其中正确标明了带电粒子所受洛伦兹力f方向的是(BD)
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解析：根据左手定则，可判断出洛伦兹力方 ( http: / / www.21cnjy.com )向．A图洛伦兹力的方向向左上，错误；B图洛伦兹力的方向向右下，正确；C图洛伦兹力的方向向上，错误；D图洛伦兹力的方向向下，正确；所以B、D正确，A、C错误．
8．在闭合电路中，下列叙述正确的是(BD)
A．当外电路断开时，路端电压等于零
B．闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比
C．当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大
D．当外电阻增大时，路端电压将增大
解析：总电流I和路端电压U随外电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )R的变化规律：①当R增大时，I变小，又据U＝E－Ir知，U变大；当R增大到∞时，I＝0，U＝E(断路)．②当R减小时，I变大，又据U＝E－Ir知，U变小；当R减小到零时，I＝，U＝0(短路)．
9．(双选)质量为m、带电量为q的小物块 ( http: / / www.21cnjy.com )，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示．若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是(A)
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A．小物块一定带正电荷
B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动
C．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为
解析：粒子在题图中的电场中加速，说明 ( http: / / www.21cnjy.com )粒子带正电．其通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力平衡，则洛伦兹力方向应水平向左，由左手定则知，磁场的方向应垂直纸面向外，选项B错误；由Eq＝Bqv可知，v＝，选项C错误；粒子打在胶片上的位置到狭缝的距离即为其做匀速圆周运动的直径D＝.可见D越小，则粒子的荷质比越大，D不同，则粒子的荷质比不同，因此，利用该装置可以分析同位素.
第Ⅱ卷
三、非选择题(本大题共4小题，共54分 ( http: / / www.21cnjy.com )．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，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)
10．(12分)(1)用多用表 ( http: / / www.21cnjy.com )的欧姆挡测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上．
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a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔
__________________________________________．
根据上图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为________Ω.
(2)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
A．测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
答案：(1)cabe 30 k
(2)ABC
11．(12分)在某实验室中测量电源的电动势和内电阻，可以提供的器材有：
①待测电池：电动势E(约3 V)、内电阻r(约1 Ω)
②电流表：量程500 μA，内阻 r2＝400 Ω
③电流表：量程3 A，内阻r1＝0.1 Ω
④滑动变阻器：阻值0～600 Ω，额定电流0.5 A
⑤滑动变阻器：阻值0～20 Ω，额定电流2.5 A
⑥电阻箱：9999.9 Ω
(1)实验电路如图所示，根据实验目的， ( http: / / www.21cnjy.com )电路中电流表A1应选择________，A2应选择________，R1应选择________， R2应选择________(请填写器材序号)．
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(2)实验中改变电路中的电阻，通过多次读取 ( http: / / www.21cnjy.com )两电流表的读数，用描点法拟合出电流表A2的电流I2随电流表 A1 的电流I1的变化的图象，如图所示．那么，根据图象可得电动势E的表达式为____________，内电阻r表达式为________________．(答案只限于用 R2、Iy、Ix及电流表的内阻r1、r2表示)
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答案：(1)③ ② ⑤ ⑥
(2)E＝(IyR2＋r2) r＝
12．(14分)在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I，长为L，质量为m的导体棒ab，如图所示：
(1)欲使棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感强度B的最小值为多少？方向如何？
(2)欲使棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场B的大小是多少？方向如何？
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解析：(1)导体棒在光滑斜轨 ( http: / / www.21cnjy.com )上除受重力和支持力外，还受安培力的作用．为使其静止在斜面上，最小安培力的方向应沿斜面向上，导体棒受力如图所示，由左手定则可知，磁场方向应垂直于斜面向上．
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由平衡条件可知：BIL＝mgsin α；
所以磁感应强度的最小值为：B＝sin α，方向垂直于导轨向上．
(2)通电导线静止在斜轨上，且对斜面无压力时，只受重力和安培力作用，故安培力应竖直向上，所加匀强磁场应水平向左，其受力情况如图所示．
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由平衡条件得：B′IL＝mg；
所以磁感应强度的大小为：B′＝，方向垂直于导体棒水平向左．
答案：(1)磁感应强度B最小B＝ 方向垂直于导轨向上
(2)B′＝ 方向垂直于导体棒水平向左
13．(16分)如图所示，在竖直向下的 ( http: / / www.21cnjy.com )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2倍．求：
(1)A点在斜轨道上的高度h为多少？
(2)小球运动到最低点时的最小压力为多少？
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解析：(1)设小球到B点的最小速度为vB，由牛顿第二定律：mg－qE＝meq \f(v,R)，
小球从A到B的过程中，由动能定理：
(mg－qE)(h－2R)＝mv，
由以上各式得：h＝.
(2)小球从A到C的过程中，由动能定理：
(mg－qE)h＝mv，
小球在C点时，由牛顿第二定律：
N＋qE－mg＝meq \f(v,R).
又因为mg＝2qE得：N＝3mg.
答案：见解析
