模块达标检测(四)(选修3-1)
(60分钟 100分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题4分,共60分,每小题只有一项符合题意)
1.(2020·长沙学业水平模拟)关于科学家及他们的物理成果,下列说法中正确的是
( )
A.牛顿提出了分子电流说
B.库仑通过实验研究得出了库仑定律
C.特斯拉发现了电流的磁效应
D.奥斯特利用电磁场理论发明了回旋加速器
2.(2020·衡阳学业水平模拟)导体A带5Q的正电荷,另一个完全相同的导体B带Q的负电荷,将两导体接触一会后再分开,则B导体的带电量为
( )
A.-Q
B.Q
C.2Q
D.4Q
3.关于元电荷和点电荷的说法,正确的是
( )
A.元电荷就是点电荷
B.质子就是元电荷
C.点电荷一定是电量很小的电荷
D.两个带电的金属小球,不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理
4.如图所示为平行板电容器,其内部有M、N两点,则电容器内部
( )
A.电场一定不是匀强电场
B.电场是点电荷产生的电场
C.M、N两点的电场强度方向一定相同
D.M、N两点的电场强度大小一定不相同
5.(2020·长沙学业水平模拟)下列仪器工作时利用了静电现象的是
( )
A.静电除尘器
B.滑动变阻器
C.变压器
D.指南针
6.如图为某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,这三个点的电势分别为φa、φb、φc。关于φa、φb、φc的比较,下列判断正确的是
( )
A.φa=φb>φc
B.φa<φb<φc
C.φa=φb=φc
D.φa>φb>φc
7.如图所示,灯L1与灯L2的电阻相同,当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时,两灯亮度变化情况是( )
A.L1灯变亮,L2灯变亮
B.L1灯变暗,L2灯变亮
C.L1灯变暗,L2灯变暗
D.L1灯变亮,L2灯变暗
8.下列说法正确的是
( )
A.利用恒定的电场可以使带电粒子加速,也可以使带电粒子偏转
B.利用恒定的磁场可以使带电粒子加速,也可以使带电粒子偏转
C.利用恒定的电场可以使带电粒子加速,不可以使带电粒子偏转
D.利用恒定的磁场可以使带电粒子加速,不可以使带电粒子偏转
9.通电直导线AB附近小磁针静止时如图所示,则通电导线中电流方向和图中经过小磁针的磁感线方向(从A向B看)分别为
( )
A.由A向B,顺时针
B.由A向B,逆时针
C.由B向A,顺时针
D.由B向A,逆时针
10.(2020·郴州学业水平模拟)下列各图中,运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是
( )
11.(2020·长沙学业水平模拟)如图所示,弹簧测力计下有一长为L、质量为m的金属棒,金属棒处于垂直纸面向里的匀强磁场中,棒上通有如图所示方向的电流I,金属棒处于水平静止状态,若此时弹簧测力计示数大小为F,重力加速度为g,金属棒以外部分的导线没有处于磁场中且质量不计,则下列说法中正确的是
( )
A.金属棒所受的安培力方向竖直向上
B.金属棒所受的安培力大小为mg-F
C.若将电流增大为原来的2倍,平衡时弹簧测力计示数会增大为2F
D.若将磁感应强度和金属棒的质量同时增大为原来的2倍,平衡弹簧测力计示数会增大为2F
12.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且
ac、bd分别是圆的直径。已知a、b、c三点的电势分别为φa=
9
V,φb=15
V,φc=18
V,则d点的电势为
( )
A.12
V
B.8
V
C.4
V
D.16
V
13.关于多用电表的认识和使用,下列说法正确的是
( )
A.多用电表的欧姆挡的读数表盘刻度是均匀的
B.如果测电阻则每换一次挡位则必须重新进行调零
C.多用电表不能测电流
D.在用多用电表测电阻时可以用手接触测试笔的金属杆
14.某手机电池的容量为4
200
mA·h,充电完毕后其储存的电能约为5.6×104
J,这个能量相当于将一定质量的物体举高1
m的过程中重力势能的变化量,取重力加速度g=10
m/s2,这个物体的质量约为
( )
A.5.6
kg
B.56
kg
C.5.6×102
kg
D.5.6×103
kg
15.如图,电源的输出电压和A、B两灯的电阻均不变。若滑动变阻器R的滑片向左移动,则
( )
A.A、B两灯均变亮
B.A、B两灯均变暗
C.A灯变暗,B灯变亮
D.A灯变亮,B灯亮度不变
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
二、非选择题(本大题包括7小题,共40分)
16.(4分)一个带电的球体M放在绝缘支架上,把系在绝缘细线上的带电小球N挂在横杆上的P处。当小球N静止时,细线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,可判断球体M与小球N所带电荷的电性 (选填“相同”或“不同”);若仅将球体M所带电荷量增大,绝缘细线与竖直方向的夹角θ将 (选填“变大”或“变小”)。?
17.(4分)如图所示为电源的路端电压U与电流I关系的图象,由图可知,该电源的电动势为 V,内阻为 Ω。?
18.(4分)如图所示是A、B、C三个电阻的I-U图象,在三个电阻两端分别接入相同的电压,则 (选填“A”“B”或
“C”)的电功率最大,若三个电阻分别通过相同的电流,则 (选填“A”“B”或
“C”)的电功率最大。?
19.(4分)如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中,电压表的示数为12.0
V时,电流表的示数为0.30
A,根据测量数据可计算出电阻R= Ω;由于电表内阻的影响,电阻R的测量值 (选填“大于”或“小于”)真实值。?
20.(4分)如图是多用电表的示意图,现用它测量一个约为20～30
Ω定值电阻的阻值,具体测量步骤如下:
a.将多用电表的选择开关旋转到电阻 (选填“×1”“×10”
“×100”或“×1k”)挡。?
b.将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,旋转调零旋钮,使表针指在 (选填“右”或“左”)端的“0”刻度位置。?
c.将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,读出相应的示数。
21.(10分)如图所示,某匀强电场的电场强度E=2.0×104
N/C,A、B为同一条电场线上的两点。
(1)现将电荷量q=+2.0×10-8
C的检验电荷放在电场中的A点,求该检验电荷在A点所受电场力的大小F;
(2)若A、B两点相距d=0.10
m,求A、B两点间的电势差UAB。
22.(10分)如图所示,一电子(电量为e)经过电场加速后从右板小孔飞出,两平行板间电压为U。电子垂直磁场边界进入磁场,从右边界飞出。磁场磁感应强度为B,磁场两边界间距离为d。
(1)求电子从右板小孔飞出时的速度大小。
(2)求电子在磁场中穿过后,速度方向改变量的正弦值。
PAGE模块达标检测(四)(选修3-1)
1.B 2.C
3.D 元电荷是自然界中带电量最小的电荷;点电荷是带一定电荷量,可忽略带电体的大小和形状的一种理想化模型,两者并不相同,故A错误。元电荷是带电量的最小值,它不是电荷,故B错误。点电荷带电量也可能很大,故C错误。两个带电的金属小球,有时候可以看成点电荷,有时候不可以,需要根据实际情况分析,故D正确。
4.C 平行板电容器两极板间的电场为匀强电场,A错误;电场不一定是点电荷产生的,带电极板也可以产生电场,B错误;平行板电容器两极板间的电场为匀强电场,且匀强电场中电场强度大小处处相等,方向处处相同,C正确、D错误。故选C。
5.A 静电除尘器是利用了静电现象来工作的,A正确;滑动变阻器是利用导体的电阻与长度成正比制成的,B错误;变压器利用了互感现象,C错误;指南针利用了磁极间的相互作用规律,D错误。故选A。
6.D 根据电场线的特点可知,沿着电场线的方向电势越来越低,故φa
>φb>φc,A、B、C错误,D正确。故选D。
7.A 由图可知,L2与滑动变阻器R并联后与定值电阻R0串联再与灯L1相并联接在电源两端。当滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中总电流减小,由U=E-Ir可知路端电压增大,故L1的亮度增大;因路端电压增大,则L1中的电流增大,但因总电流减小,故流过R0的电流减小,所以R0分压减小,则电路L2与R并联部分电压增大,故L2变亮,A正确,B、C、D均错误。
8.A 在恒定的电场中,若带电粒子受到的电场力与速度方向相同,带电粒子可以加速;若带电粒子受到的电场力与速度方向不共线,带电粒子可以偏转。而在恒定的磁场中,带电粒子受到的洛伦兹力始终与速度方向垂直,即洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,则带电粒子在恒定的磁场中只能偏转,不能加速。故A正确,B、C、D错误。
9.A 依据小磁针静止时,N极的指向即为磁场方向,即为顺时针方向(从A向B看);根据安培定则:用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,四指弯曲的方向即为磁场的方向,那么电流由A指向B,故A正确,B、C、D错误。
10.A 运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系应满足左手定则。由题图可知,选项A满足左手定则,选项B不满足左手定则,A正确、B错误;选项C、D中电荷的运动方向与磁感线平行,电荷不受洛伦兹力,C、D均错误。故选A。
11.D 由左手定则可知金属棒所受的安培力方向竖直向下,A错误;对金属棒受力分析可得,金属棒受到向下的重力mg、安培力FA和向上的弹力F三个力的共同作用,且金属棒处于水平静止状态,所以FA+mg=F,即FA=F-mg,B错误;若将电流增大为原来的2倍,由FA=BIL可知安培力FA增大为2倍,而弹簧测力计示数F'=F'A+mg=2FA+mg并没有增大为2倍,C错误;由弹簧测力计示数F=FA+mg和FA=BIL可知,若将磁感应强度和金属棒的质量同时增大为原来的2倍,平衡时弹簧测力计示数会增大为2F,D正确。故选D。
12.A 根据几何知识知,ab长度等于de长度,且线段ab平行于线段cd,根据在匀强电场中平行相等两线段端点之间的电势差相等,则φb-φa=15
V-9
V=φc-φd=18
V-φd
,可得
φd=12
V,故A正确,B、C、D错误。
13.B 多用电表的欧姆挡刻度是不均匀的,A错误;测电阻时每次换挡后要重新调零,B正确;多用电表可以测电压、电流、电阻等,C错误;在测电阻时手或身体的其他部位不要接触金属杆,D错误。
14.D 电池储存的电能等于一定质量的物体举高1
m的重力势能的变化量,有E电=mgh则m==
kg=5.6×103
kg,A、B、C错误,D正确。故选D。
15.D 滑动变阻器R的滑片向左移动,接入电路电阻变小,根据电阻关系可知,回路总电阻变小,I=,电流变大,由于B灯电压为电源输出电压不变,所以B灯电路不变,亮度不变;但总电流变大,B支路电流不变,所以A支路电流变大,所以A灯变亮。
16.【解析】由题图可知,M、N球体之间的电场力为斥力,根据同种电荷相互排斥可知M、N球体带同种电荷;若仅将球体M所带电荷量增大,根据库仑定律F=k可知,M、N球体之间库仑斥力将增大,故绝缘细线与竖直方向的夹角θ将变大。
答案:相同 变大
17.【解析】由图示电源U
-I图象可知,图象与纵轴交点坐标值是3
V,则电源电动势为:E=3
V;电源内阻为:r==
Ω=0.5
Ω。
答案:3 0.5
18.【解析】对于纯电阻,根据P=,可知电压一定的情况下,电功率跟电阻成反比,电阻最小时电功率最大,而电阻的确定要依据图象确定,斜率越大的图象所表示的电阻越小,所以RA>RB>RC,故电阻C的电功率最大;根据P=I2R,三个电阻通过电流相等,电功率与电阻成正比,电阻大,电功率大,故电阻A的电功率最大。
答案:C A
19.【解析】在该电路中,由欧姆定律可得R===40
Ω;考虑电表的内阻,电流表有分压作用,故R两端电压的测量值偏大,所以电阻R的测量值偏大。
答案:40 大于
20.【解析】使用多用电表时应使指针指在表盘中央附近,所以测量一个20～30
Ω
定值电阻的阻值,应将多用电表的选择开关旋转到电阻×1挡位;选择挡位后要进行欧姆调零,即两表笔短接,旋转调零旋钮,使表针指在表盘右端的“0”刻度位置。
答案:a.×1 b.右
21.【解析】(1)该点电荷在A点所受的电场力大小F=qE=4.0×10-4
N;
(5分)
(2)A、B两点间的电势差UAB=Ed=2.0×103
V。
(5分)
答案:(1)4×10-4
N (2)2×103
V
22.【解析】(1)电子经电场加速后,由动能定理得:eU=m
(2分)
解得:v0=
(1分)
(2)粒子运动轨迹如图所示:
根据洛伦兹力提供向心力:
qv0B=m
(2分)
解得:R=
(1分)
根据几何关系可得:
sin
θ=
(2分)
联立可得:
sin
θ=dB
(2分)
答案:(1) (2)dB
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