2019-2020年高中物理 模塊綜合測(cè)試題6 魯科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 模塊綜合測(cè)試題6 魯科版選修3-2 1．一個(gè)帶電小球從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功3J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列說(shuō)法正確的是（ ） A．小球在a點(diǎn)的重力勢(shì)能比在b點(diǎn)大3J B．小球在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)小1J C．小球在a點(diǎn)的動(dòng)能比在b點(diǎn)小3.5 J D．小球在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)大0.51 2．空氣中的負(fù)離子對(duì)人的健康極為有益．人工產(chǎn)生負(fù)離子的最常見方法是電暈放電法．如圖所示，一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達(dá)5000 V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負(fù)氧離子排出，使空氣清新化，針狀負(fù)極與環(huán)形正極間距為5 mm，且視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，電場(chǎng)對(duì)負(fù)氧離子的作用力為F，則（ ） A. E=103 N/C，F(xiàn)=1.610-16 N B. E=106 N/C，F(xiàn)=1.610-16 N C. E=103 N/C，F(xiàn)=1.610-13N D. E=106 N/C，F(xiàn)=1.610-13 N 答案：D 3．如圖所示，在重力加速度為g的空間，有一個(gè)帶電量為＋Q的點(diǎn)電荷固定在O點(diǎn)，點(diǎn)B、C為以O(shè)為圓心，半徑為R的豎直圓周上的兩點(diǎn)，點(diǎn)A、B、O在同一豎直線上，=R，點(diǎn)O、C在同一水平線上．現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、電荷量為-q的有孔小球，沿光滑絕緣細(xì)桿AC從A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑至C點(diǎn)時(shí)速度大小為，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．從點(diǎn)A到點(diǎn)C小球做勻加速運(yùn)動(dòng) B．從點(diǎn)A到點(diǎn)C小球的機(jī)械能守恒 C．兩點(diǎn)B、A間的電勢(shì)差為mgR/2q D．若從點(diǎn)A自由釋放，則小球下落到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為 答案：CD 4．如圖所示，在豎直放置的光滑絕緣的半圓形細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（ ） A. E=mg/q B. E=2mg/q C. E=3mg/q D.不能確定 答案：C 5．如圖所示，D是一只二極管，它的作用是只允許電流從a流向b，不允許電流從b流向a，平行板電容器AB內(nèi)部原有電荷P處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)兩極板A和B的間距稍增大一些的瞬間（兩極板仍平行），P的運(yùn)動(dòng)情況將是（ ） A．仍靜止不動(dòng) B．向下運(yùn)動(dòng) C．向上運(yùn)動(dòng) D．無(wú)法判斷 答案：A 6．如圖所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器．值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是（ ） A. I變大，U變大 B. I變大，U變小 C. I變小，U變小 D. I變小，U變大 答案：C 7．物理實(shí)驗(yàn)中常用一種叫做“沖擊電流計(jì)”的儀器測(cè)定通過(guò)電路的電量．如圖所示，探測(cè)線圈與沖擊電流計(jì)串聯(lián)后可用來(lái)測(cè)定磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計(jì)組成的回路電阻為R．若將線圈放在被測(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，開始線圈平面與磁場(chǎng)垂直，現(xiàn)把探測(cè)線圈翻轉(zhuǎn)1800，沖擊電流計(jì)測(cè)出通過(guò)線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測(cè)出磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（ ） A. B. C. D. 答案：C 8．如圖所示電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，該電路中右側(cè)固定不動(dòng)的金屬板b與能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜a構(gòu)成了一個(gè)電容器，a、b通過(guò)導(dǎo)線與恒定電源兩極相接，若聲源S做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則（ ） A. a板振動(dòng)過(guò)程中，a、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變 B. a板振動(dòng)過(guò)程中，a、b板所帶的電量不變 C.a板振動(dòng)過(guò)程中，靈敏電流計(jì)中始終有方向不變的電流 D. a板向右的位移最大時(shí)，a、b板構(gòu)成的電容器的電容最大 答案：D 9．我國(guó)第21次南極科考隊(duì)在南極觀看到了美麗的極光，極光是由來(lái)自太陽(yáng)的高能量帶電粒子流高速?zèng)_進(jìn)高空稀薄大氣層時(shí)，被地球磁場(chǎng)俘獲，從而改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)方向，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖所示．這些高能粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與大氣分子或原子劇烈碰撞或摩擦從而激發(fā)大氣分子或原子，使其發(fā)出有一定特征的各種顏色的光．地磁場(chǎng)的存在，使多數(shù)宇宙粒子不能達(dá)到地面而向人煙稀少的兩極偏移，為地球生命的誕生和維持提供了天然的屏障，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)的這些高能粒子的旋轉(zhuǎn)半徑是不斷減小的，這主要與下列哪些因素有關(guān)（ ） A．洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小 B．空氣阻力做負(fù)功，使其動(dòng)能減小 C．南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng) D．太陽(yáng)對(duì)粒子的引力做負(fù)功 答案：BC 10． (1)在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，方便調(diào)節(jié)，請(qǐng)?jiān)谌鐖D所示的四個(gè)電路圖和給定的三個(gè)滑動(dòng)變阻器中選取適當(dāng)?shù)碾娐泛推鞑模⑺鼈兊木幪?hào)填在橫線上． 應(yīng)選取的電路是 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選取 。 E總阻值I5Ω，最大允許電流2A的滑動(dòng)變阻器 F.總阻值200Ω，最大允許電流2A的滑動(dòng)變阻器 G．總阻值1 000Ω，最大允許電流1A的滑動(dòng)變阻器 (2)由實(shí)驗(yàn)得到小燈泡的伏安特性曲線如圖中b線，將該小燈泡與一干電池組成閉合電路，該電池兩極的電壓隨電路中電流的變化關(guān)系圖線如圖中a線，則小燈泡與電池連接后的實(shí)際功率為 W;若再將一阻值為0.75Ω的電阻串聯(lián)在電路中，則小燈泡的實(shí)際功率為 W. 答案：(1 )C E (2)0. 72 0. 24 11．在“用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)測(cè)得了七組數(shù)據(jù)（如下表）． (1)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出I—U圖線；從圖線中得出，電源電動(dòng)勢(shì)E= V，內(nèi) 電阻r= Ω. (2)若一位同學(xué)未畫出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，根據(jù)公式E= U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，則他選用其中第 組和第 組數(shù)據(jù)時(shí)算得的結(jié)果誤差大． 答案：(1)1.46 0. 73 (2)3 5（圖線略） 12．一電阻為R的金屬圓環(huán)，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)與圓環(huán)所在平面垂直，如圖(a)所示，已知通過(guò)圓環(huán)的磁通量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖(b）所示，圖中的最大磁通量和變化周期T都是已知量，求： (1)在t=0到t= T/4的時(shí)間內(nèi)，通過(guò)金屬圓環(huán)橫截面的電荷量q (2)在t=0到t=2T的時(shí)間內(nèi)，金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱Q. 解：(1)由磁通量隨時(shí)間變化的圖線可知在t=0到t=T/4時(shí)間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，在以上時(shí)段內(nèi)，環(huán)中的電流為，則在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬環(huán)某橫截面的電量，聯(lián)立求解得。 (2）在t=T/4到t=T/2和在t=3T/4到t=T時(shí)間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1=0；在t=T/2到t=3T/4時(shí)間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)，由歐姆定律可知在以上時(shí)段內(nèi)，環(huán)中的電流為。在t=0到t=2T時(shí)間內(nèi)金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱為。 聯(lián)立求解得Q=16． 13．如圖所示，在xOy平面內(nèi)的第Ⅲ象限中有沿－y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E．在第I和第II象限有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于坐標(biāo)平面向里．有一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從y軸的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)（不計(jì)電子所受重力），經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，沿著與x軸負(fù)方向成450角進(jìn)入磁場(chǎng)，并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P. (1)簡(jiǎn)要說(shuō)明電子的運(yùn)動(dòng)情況，并畫出電子運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖； (2)求P點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離； (3)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間再次返回P點(diǎn)？ 解：(1)軌跡如圖中虛線所示．設(shè)，在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)450，說(shuō)明在M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度是，由動(dòng)能定理知電場(chǎng)力做功，得，由，可知．由對(duì)稱性，從N點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí)速度與x軸也成450，又恰好能回到P點(diǎn)，因此．可知在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑； (2) ； (3）在第Ⅲ象限的平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，在第IV象限直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為， 在第I、Ⅱ象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是，所以 因此． 14．如圖所示，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩條光滑固定的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，間距為L(zhǎng)，其電阻不計(jì)，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直，ab、cd為兩根垂直于導(dǎo)軌水平放置的金屬棒，其接入回路中的電阻分別為R，質(zhì)量分別為m，與金屬導(dǎo)軌平行的水平細(xì)線一端固定，另一端與cd棒的中點(diǎn)連接，細(xì)線能承受的最大拉力為T，一開始細(xì)線處于伸直狀態(tài)，ab棒在平行導(dǎo)軌的水平拉力F的作用下以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩根金屬棒運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌相垂直． (1)求經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間細(xì)線被拉斷？ (2)若在細(xì)線被拉斷瞬間撤去拉力F,求兩根金屬棒之間距離增量△x的最大值是多少？ 解：(1)ab棒以加速度a向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線斷時(shí)，ab棒運(yùn)動(dòng)的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E= BLv, 回路中的感應(yīng)電流為I= E/2R, cd棒受到的安培力為FB=BIL, 經(jīng)t時(shí)間細(xì)線被拉斷，得FB=T,v=at, 聯(lián)立解得t=2RT/(B2 L2a). (2）細(xì)線斷后，ab棒做減速運(yùn)動(dòng)，cd棒做加速運(yùn)動(dòng)，兩棒之間的距離增大，當(dāng)兩棒達(dá)相同速度而穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒之間的距離增量△x達(dá)到最大值，整個(gè)過(guò)程回路中磁通量的變化量為= BL△x， 由動(dòng)量守恒定律得mv=2m, 回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為, 回路中電流的平均值I= El /2R, 對(duì)于cd棒，由動(dòng)量定理得BIL=m, 聯(lián)立解得.