（京津瓊魯專用）2018-2019學(xué)年高中物理 模塊綜合試卷（二）新人教版選修3-1.doc

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模塊綜合試卷(二) (時間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共12小題，共40分.1～8題為單選題，每小題3分，9～12題為多選題，全部選對得4分，有選對但不全的得2分，有選錯的得0分) 1.(2018山東煙臺市高一下期末)關(guān)于下列公式的理解，以下說法正確的是(　　) A.點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式E＝中，Q為試探電荷的電荷量 B.電場強(qiáng)度的定義式E＝中，q為場源電荷的電荷量 C.由電阻定義式R＝知，R與U成正比，與I成反比 D.電源電動勢定義式E＝中，W指的是非靜電力所做的功 答案　D 2.如圖1所示，電場中一正離子只受靜電力作用從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，離子在A點(diǎn)的速度大小為v0，速度方向與電場方向相同，能定性反映該離子從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動情況的速度—時間(v－t)圖象是(　　) 圖1 答案　C 3.(2018衡中微山分校高一下期末)硅光電池作為電源已廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星、燈塔和無人氣象站等，高速公路上安裝的“電子眼”通常也采用硅光電池供電.硅光電池的原理如圖2所示，a、b是硅光電池的兩個電極，P、N是兩塊硅半導(dǎo)體，E區(qū)是兩塊半導(dǎo)體自發(fā)形成的勻強(qiáng)電場區(qū)，P的上表面鍍有一層增透膜.光照射到半導(dǎo)體P上，使P內(nèi)受原子束縛的電子成為自由電子，自由電子經(jīng)過E區(qū)電場加速到達(dá)半導(dǎo)體N，從而產(chǎn)生電動勢，形成電流.以下說法中正確的是(　　) 圖2 A.E區(qū)勻強(qiáng)電場的方向由P指向N B.電源內(nèi)部的電流方向由P指向N C.a電極為電池的正極 D.硅光電池是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能的裝置 答案　C 解析　根據(jù)題意，E區(qū)電場能使P逸出的自由電子加速向N運(yùn)動，因負(fù)電荷受到的電場力與電場方向相反，所以電場方向由N指向P，由于電流的方向與負(fù)電荷的運(yùn)動方向相反，所以電源內(nèi)部的電流方向由N指向P，故A、B錯誤；根據(jù)以上對電流方向的分析可知，a為電池正極，該電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，C正確，D錯誤. 4.如圖3所示電路，閉合開關(guān)S，兩個燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是(　　) 圖3 A.電流表壞了或未接好 B.從點(diǎn)a經(jīng)過燈L1到點(diǎn)b的電路中有斷路 C.燈L2的燈絲斷了或燈座未接通 D.電流表和燈L1、L2都壞了 答案　B 解析　電流表壞了或未接好，電路斷路，電路中無電流，兩電表都無示數(shù)，A項(xiàng)不符合題意.兩燈都不亮，電流表的指針幾乎不動，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表所測那部分電路斷路，電壓表與電路串聯(lián)，分擔(dān)絕大部分電壓，示數(shù)很大，B項(xiàng)符合題意.燈L2燈絲斷了或燈座未接通，電路斷路，電路中無電流，兩電表都無示數(shù)，C項(xiàng)不符合題意.電流表和燈L1、L2都壞了，電路斷路，電路中無電流，兩電表都無示數(shù)，D項(xiàng)不符合題意. 5.(2018山東濟(jì)寧市高一下期末)如圖4所示，在兩個等量異種點(diǎn)電荷的電場有1、2、3、4、5、6各點(diǎn)，其中1、2之間的距離與2、3之間的距離相等，2、5之間的距離與2、6之間的距離相等，2位于兩電荷連線的中點(diǎn)，兩條虛線互相垂直，那么關(guān)于各點(diǎn)電場強(qiáng)度和電勢的敘述錯誤的是(　　) 圖4 A.1、3兩點(diǎn)電勢相等 B.1、3兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 C.4、5兩點(diǎn)電勢相等 D.5、6兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 答案　A 6.(2018山東煙臺市高一下期末)在如圖5所示的電路中，閉合開關(guān)S，在滑動變阻器R的滑片由a端滑向b端的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖5 A.R1兩端電壓增大 B.電源內(nèi)阻消耗的功率變大 C.電流表的示數(shù)變小 D.R2兩端電壓變小 答案　C 7.有一場強(qiáng)方向與x軸平行的靜電場，電勢φ隨坐標(biāo)x變化的圖線如圖6所示，若規(guī)定x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)的正方向，則該靜電場的場強(qiáng)E隨x變化的圖線應(yīng)是圖中的哪一個？(　　) 圖6 答案　B 解析　0～2mm，電勢φ升高，逆著電場線，則知電場線方向?yàn)閤軸負(fù)方向，E是負(fù)的，故A、D錯誤. 0～2mm，E＝＝－V/m＝－2104 V/m 2～10mm，E＝＝V/m＝1104 V/m 10～12mm，E＝＝－2104V/m，故B正確，C錯誤. 8.如圖7所示，絕緣水平面上固定一正點(diǎn)電荷Q，另一電荷量為－q(q＞0)、質(zhì)量為m的滑塊(可看做點(diǎn)電荷)從a點(diǎn)以初速度v0沿水平面向Q運(yùn)動，到達(dá)b點(diǎn)時速度為零.已知a、b間距離為s，滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，以下說法正確的是(　　) 圖7 A.滑塊在運(yùn)動過程中所受Q的庫侖力有可能大于滑動摩擦力 B.滑塊在運(yùn)動過程的中間時刻速率大于 C.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為 D.Q產(chǎn)生的電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差Uab＝ 答案　D 解析　若滑塊受到的庫侖力某時刻大于滑動摩擦力，則滑塊即開始做加速運(yùn)動，不會在b點(diǎn)停下，A錯誤；水平方向上滑塊受到恒定的摩擦力和逐漸變大的庫侖力，且摩擦力大于庫侖力，應(yīng)做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，前半段時間速度變化量較大，故中間時刻滑塊速率小于，B錯誤；滑塊從a運(yùn)動到b的過程中，動能和電勢能減小，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故內(nèi)能Q內(nèi)＝mv02－qUab＝μmgs，顯然Q內(nèi)≠，C錯誤；由上式可得：Uab＝，D正確. 9.(2018山東濱州市高一下期末)如圖8所示，已知電源電動勢E＝12V，內(nèi)阻r＝1Ω，電阻R1＝2Ω，R2＝25Ω，電容C＝100μF，小燈泡的電阻為3Ω，小型直流電動機(jī)線圈的電阻為1Ω，當(dāng)開關(guān)接到1時通過小燈泡的電流為1A，電動機(jī)正常工作，當(dāng)開關(guān)接到2時，電動機(jī)不轉(zhuǎn)，則(　　) 圖8 A.開關(guān)接到1時，電動機(jī)兩端的電壓為6V，電動機(jī)的輸出功率為6W B.開關(guān)接到2時，電動機(jī)兩端的電壓為0.4V，電容器所帶電荷量為1.610－4C C.開關(guān)由1接到2，電容器所帶電荷量減小，燈泡變暗 D.開關(guān)由1接到2，電容器所帶電荷量增大，燈泡變亮 答案　BC 10.(2018山東濱州市高一下期末)如圖9所示把兩只完全相同的表頭進(jìn)行改裝，已知其內(nèi)阻Rg＝200Ω，下列說法正確的是(　　) 圖9 A.由甲圖可知，該表頭滿偏電流Ig＝2mA B.甲圖是改裝成的雙量程電壓表，其中b量程為15V C.乙圖是改裝成的雙量程電流表，R1＝10Ω，R2＝50Ω D.乙圖是改裝成的雙量程電流表，R1＝5Ω，R2＝45Ω 答案　ABD 11.如圖10所示，長為L＝0.5m、傾角為θ＝37的光滑絕緣斜面AB處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)，不計空氣阻力)，恰能以初速度v0＝2 m/s沿斜面勻速上滑，g取10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，則下列說法中正確的是(　　) 圖10 A.小球在B點(diǎn)的電勢能大于在A點(diǎn)的電勢能 B.水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為 C.若電場強(qiáng)度加倍，小球運(yùn)動的加速度大小為3m/s2 D.若電場強(qiáng)度減半，小球運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度為初速度v0的一半 答案　BD 解析　在小球由A運(yùn)動到B的過程中，電場力做正功，小球電勢能減少，A錯；由動能定理知qELcosθ－mgLsinθ＝0，所以水平勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E＝，B對；電場強(qiáng)度加倍后，則有q2Ecosθ－mgsinθ＝ma，所以a＝6m/s2，C錯；電場強(qiáng)度減半后，則有mgsinθ－qcosθ＝ma1，a1＝3m/s2，由v2－v02＝－2a1L代入數(shù)值得v＝1m/s，D對. 12.如圖11所示，AB、CD為一圓的兩條直徑且相互垂直，O點(diǎn)為圓心.空間存在一未知靜電場，方向與圓周所在平面平行.現(xiàn)讓一電子先從A點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)，電勢能減少了Ep；又從C點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，電勢能增加了Ep.那么此空間存在的靜電場可能是(　　) 圖11 A.勻強(qiáng)電場，方向垂直于AB由O點(diǎn)指向C點(diǎn) B.勻強(qiáng)電場，方向垂直于AB由C點(diǎn)指向O點(diǎn) C.位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的電場 D.位于D點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場 答案　BD 解析　由題知，WAC＝－eUAC，為正功，故UAC<0，即φA<φC，又因從A至C再到B，W電＝0，所以φA＝φB，故φA＝φB<φC，若電場為勻強(qiáng)電場，則AB為等勢面，電場方向與AB垂直，方向由C指向O，故A錯，B對；若電場是由位于O點(diǎn)的正點(diǎn)電荷形成的，因?yàn)镺A＝OB＝OC，則φA＝φB＝φC，故C錯；若電場是由位于D點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷形成的，因?yàn)镈A＝DB0)的點(diǎn)電荷M.現(xiàn)在管口A處無初速度釋放一電荷量為q(q>0)、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷N，N在距離底部點(diǎn)電荷為h1的B處速度恰好為零.再次從A處無初速度釋放電荷量為q、質(zhì)量為3m的點(diǎn)電荷P(已知靜電力常量為k，重力加速度為g).求： 圖18 (1)電荷P運(yùn)動過程中速度最大處與底部點(diǎn)電荷間的距離； (2)電荷P運(yùn)動到B處時的速度大小. 答案　(1)　(2)2 解析　(1)電荷P運(yùn)動到重力等于電場力時，速度最大，距底部距離為r，則有3mg＝，解得r＝ (2)設(shè)電荷P運(yùn)動到B處時的速度為vB，由動能定理， 有3mg(h2－h(huán)1)－qUAB＝3mvB2 依題意有mg(h2－h(huán)1)＝qUAB 聯(lián)立兩式可得：vB＝2. 18.(12分)(2018山東濟(jì)寧市高一下期末)如圖19所示，在水平面上方，O點(diǎn)右側(cè)空間有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝6.0105N/C，方向水平向右，在O點(diǎn)有一個電荷量q＝－5.010－8C、質(zhì)量m＝1.010－2kg的絕緣物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，現(xiàn)給 物塊一個水平向右的初速度v0＝3.0m/s(取g＝10 m/s2).求： 圖19 (1)物塊向右運(yùn)動離O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離x1為多大； (2)物塊最終停止時的位置. 答案　見解析 解析　(1)物塊受到的電場力為F＝Eq＝0.03N 物塊受到的摩擦力為Ff＝μmg＝0.02N 物塊到達(dá)最右端的過程中，由動能定理得－Fx1－Ffx1＝0－mv02 解得x1＝0.9m (2)因?yàn)镕>Ff，所以物塊先向右減速運(yùn)動，再向左加速運(yùn)動，越過O點(diǎn)進(jìn)入無電場區(qū)域后，再減速運(yùn)動直到停止. 設(shè)物塊最終停止的位置離O點(diǎn)的距離為x2. 對整個運(yùn)動過程，由動能定理得 －2Ffx1－Ffx2＝0－mv02 解得x2＝0.45m 即物塊停在O點(diǎn)左側(cè)0.45m處. 19.(12分)如圖20所示，豎直固定放置的光滑絕緣桿上O點(diǎn)套有一個質(zhì)量為m、帶電荷量為－q(q>0)的小環(huán).在桿的左側(cè)固定一個帶電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，桿上a、b兩點(diǎn)與Q正好構(gòu)成等邊三角形.已知Oa之間距離為h1，a、b之間距離為h2，重力加速度為g，靜電力常量為k.現(xiàn)使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放，不計空氣阻力，若通過a點(diǎn)的速率為.試求： 圖20 (1)小環(huán)運(yùn)動到a點(diǎn)時對桿的壓力大小及方向； (2)小環(huán)通過b點(diǎn)的速率. 答案　(1)　水平向左 (2) 解析　(1)由庫侖定律可得，小環(huán)運(yùn)動到a點(diǎn)時所受庫侖力為F＝，方向由a指向Q，其中r為Q到a點(diǎn)的距離，依題意r＝h2，所以F＝， 桿對小環(huán)的支持力FN＝Fcos 30＝，方向水平向右；由牛頓第三定律可知，小環(huán)對桿的壓力大小FN′＝FN＝，方向水平向左. (2)小環(huán)從a運(yùn)動到b的過程中，根據(jù)動能定理有mgh2－qUab＝mvb2－mva2， 其中va＝， 由于a、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離相等，所以Uab＝0， 可得vb＝.