2019年高中物理 模塊檢測(cè)(B卷)新人教版選修3-1一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分)1. (多選)關(guān)于物理學(xué)史，下列說(shuō)法中正確的是 ( )A電荷量e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的B奧斯特發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力C庫(kù)侖引入“電場(chǎng)”的概念來(lái)描述電場(chǎng)的真實(shí)存在D庫(kù)侖在前人工作的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的規(guī)律答案：AD解析：A、D說(shuō)法符合物理學(xué)史，對(duì)；奧斯特發(fā)現(xiàn)的是電流周?chē)嬖谥艌?chǎng)，B錯(cuò)；“電場(chǎng)”的概念是由法拉第引入的，C錯(cuò)2. (多選)在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中，部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆破孔內(nèi)，很容易發(fā)生人員傷亡事故為此，科學(xué)家制造了一種專(zhuān)門(mén)的磁性炸藥，在磁性炸藥制造過(guò)程中摻入了10%的磁性材料鋇鐵氧體，然后放入磁化機(jī)磁化使用磁性炸藥一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測(cè)器測(cè)出未發(fā)火的炸藥已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400 ，炸藥的爆炸溫度約2240 3100 ，一般炸藥引爆溫度最高為140 左右以上材料表明 ( )A磁性材料在低溫下容易被磁化B磁性材料在高溫下容易被磁化C磁性材料在低溫下容易被消磁D磁性材料在高溫下容易被消磁答案：AD解析：據(jù)材料介紹鋇鐵氧體的消磁溫度約為400 ，可見(jiàn)D對(duì)、C錯(cuò)；在高溫下易消磁，可見(jiàn)B錯(cuò)、A對(duì)3. 電流計(jì)的主要結(jié)構(gòu)如圖甲所示，固定有指針的鋁框處在由磁極與軟鐵芯構(gòu)成的磁場(chǎng)中，并可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)鋁框上繞有線圈，線圈的兩端與接線柱相連用兩根導(dǎo)線分別將兩只電流計(jì)的“”、“”接線柱相連，如圖乙所示，撥動(dòng)一只電流計(jì)的指針，另一只電流計(jì)的指針也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)為了解釋上述現(xiàn)象，有同學(xué)對(duì)軟鐵芯內(nèi)部的磁感線分布提出了如下的猜想，可能正確的是 ( )答案：C解析：磁感線不能相交，A、B、D均錯(cuò)，只有C有可能4. (多選)如圖所示，在正方形的四個(gè)頂點(diǎn)各放一電荷量均為Q的點(diǎn)電荷(電性如圖所示)，a、b、c、d是正方形邊長(zhǎng)的中點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是 ( )Aa、b、c、d四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等Ba、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定等大而反向Cb、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定等大而反向De點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零答案：BCD解析：以a點(diǎn)為研究對(duì)象，設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為2R，則由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式Ek知，a點(diǎn)正上方Q和正下方Q在a點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，大小為E1，a點(diǎn)右上方和右下方在a點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，大小為E2，因此四個(gè)點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下，大小為E1E2；若以b點(diǎn)為研究對(duì)象，場(chǎng)強(qiáng)大小與a點(diǎn)相等，方向水平向右，以c點(diǎn)為研究對(duì)象，場(chǎng)強(qiáng)大小與a、b兩點(diǎn)相等，方向豎直向上，A錯(cuò)B正確；同理分析C、D也正確5. 如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為R的圓形區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)方向與圓形區(qū)域所在平面平行，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，電荷量為q的帶正電微粒以相同的初動(dòng)能沿著各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域，只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，從圓周上不同點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域，其中從C點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域的帶電微粒的動(dòng)能最大，圖中O是圓心，AB是圓的直徑，AC是與AB成角的弦則 ( )A勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿AC方向B勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿CO方向C從A到C電場(chǎng)力做功為2qERcosD從A到C電場(chǎng)力做功為2qERcos2答案：D解析：從C點(diǎn)離開(kāi)的粒子動(dòng)能最大，說(shuō)明從A到C電場(chǎng)力做正功，A電勢(shì)高于C，且AC兩點(diǎn)間電勢(shì)差最大，所以C是圓周上電勢(shì)最低的點(diǎn)，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線是直線，圓上沒(méi)有C的等勢(shì)點(diǎn)，也就是過(guò)C點(diǎn)的等勢(shì)線為圓上過(guò)C點(diǎn)的切線，由于電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，由電勢(shì)高的點(diǎn)指向電勢(shì)低的點(diǎn)，所以，電場(chǎng)方向沿OC方向，A、B錯(cuò)；電場(chǎng)力做功WqE|AC|cosqE(2Rcos)cos2qERcos2，C錯(cuò)，D對(duì)，本題選D.6. (多選)一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端的電壓U的關(guān)系圖象如圖甲所示，將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源上如圖乙所示，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P.現(xiàn)將它們連接成如圖丙所示的電路，仍然接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別為PD、P1、P2.它們之間的大小關(guān)系為 ( )AP14P2BPDP2CP14P2 DPDP2答案：BC解析：當(dāng)三個(gè)電阻并聯(lián)接到電壓為U的電源上時(shí)，消耗的功率都是P，說(shuō)明此時(shí)三個(gè)電阻的阻值相等，因此兩個(gè)定值電阻R1R2，有P，若將它們連接成如圖丙所示的電路，仍然接在該電源的兩端，則R2與D并聯(lián)的阻值小于電阻R1，所以R1兩端電壓U1U，D與R2兩端電壓U2U，由D的IU圖象可知，電壓越小D的電阻越大，所以此時(shí)RDR2.設(shè)題圖丙中總電流為I，則流過(guò)R2的電流I2I，由PI2R得P14P2，A錯(cuò)誤，C正確由P得：PDP2，D錯(cuò)誤，B正確7. 如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力F將小球向下壓至某位置靜止現(xiàn)撤去力F，小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)彈簧的過(guò)程中，重力、電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功分別為W1和W2，小球離開(kāi)彈簧時(shí)速度為v，不計(jì)空氣阻力，則上述過(guò)程中 ( )A小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B小球的重力勢(shì)能增加W1C小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加W1mv2D小球的電勢(shì)能減少W2答案：D解析：由于電場(chǎng)力做正功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加，機(jī)械能不守恒，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；重力做功是重力勢(shì)能變化的量度，由題意知重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加W1，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；小球與彈簧組成的系統(tǒng)增加的機(jī)械能在數(shù)值上等于除重力和彈力外，外力所做的功即W2，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)電場(chǎng)力做功是電勢(shì)能變化的量度，電場(chǎng)力做正功電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加，故D選項(xiàng)正確8. 如圖所示，在一個(gè)水平膠木圓盤(pán)上有一個(gè)帶負(fù)電荷的金屬塊P隨圓盤(pán)一起繞過(guò)O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為.若在豎直方向加一向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，仍然保持P隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)按圖示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的最大角速度為.則下面判斷正確的是 ( )P受到的磁場(chǎng)力方向指向圓心OP受到的磁場(chǎng)力方向背離圓心OA BC D答案：D解析：外加磁場(chǎng)后，由左手定則可知，P受磁場(chǎng)力方向背離圓心，故正確，未加磁場(chǎng)時(shí)，fmmR2，外加磁場(chǎng)后，fmFmR2，因此，正確9. (多選)在如圖所示的電路中，電容器C的上極板帶正電，為了使該極板仍帶正電，下列辦法中可以采用的是 ( )A增大R1，其他電阻不變B增大R2，其他電阻不變C增大R3，其他電阻不變D增大R4，其他電阻不變答案：AD解析：選電源的負(fù)極電勢(shì)為零，因電容器上極板帶正電，故有ab.若使上極板仍帶正電，且電荷量增大，則可使a點(diǎn)電勢(shì)升高，或使b點(diǎn)電勢(shì)降低升高a點(diǎn)電勢(shì)的方法是增大R1或減小R2，降低b點(diǎn)電勢(shì)的方法是減小R3或增大R4，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤10. (多選)如圖所示直線MN上方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)正、負(fù)電子同時(shí)從同一點(diǎn)O以與MN成30角的同樣速度v射入磁場(chǎng)，設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，則()A. 正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑和周期是相同的B. 正、負(fù)電子從磁場(chǎng)中射出點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等C. 正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差是D. 正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間差是答案：ABC解析：正、負(fù)電子的半徑和周期是相同的，選項(xiàng)A正確；正、負(fù)電子偏轉(zhuǎn)方向相反，先確定圓心，畫(huà)出半徑，由對(duì)稱(chēng)性知：射入、射出點(diǎn)和圓心恰好組成正三角形，所以從磁場(chǎng)中射出點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，選項(xiàng)B正確；由圖還看出經(jīng)歷時(shí)間相差2T/3，時(shí)間差為t，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤二、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題，共16分)11. (8分)如圖中、三條線分別表示多用電表指針的指示位置，將選擇開(kāi)關(guān)置于直流“50 V”擋，的示數(shù)為_(kāi)V，的示數(shù)為_(kāi)V；選擇開(kāi)關(guān)置于直流“100 mA”擋時(shí)，示數(shù)為_(kāi)mA；將多用電表選擇開(kāi)關(guān)置于“10”擋，的示數(shù)_.答案：20.010.0501000解析：根據(jù)選用的不同擋位，讀取表盤(pán)上的不同數(shù)值，“100 mA”擋時(shí)可按最大量程“10”的讀數(shù)，然后乘以10，測(cè)電阻時(shí)，讀最上面一排，然后乘以倍率即可12. (8分)一種供實(shí)驗(yàn)使用的小型電池電動(dòng)勢(shì)約為9 V，電池允許的最大輸出電流為50 mA，為了測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)有量程為10 V的電壓表(內(nèi)阻很大，可不考慮它對(duì)測(cè)量的影響)，電阻箱R，阻值范圍為09999 ，R0150 的保護(hù)電阻，開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(1)畫(huà)出測(cè)量電路(2)在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)電阻箱調(diào)到如圖甲所示位置后，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表示數(shù)9.0 V，電阻箱此時(shí)電阻為_(kāi)，電路中流過(guò)電阻箱的電流為_(kāi)mA.(3)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，調(diào)整電阻箱阻值，再閉合開(kāi)關(guān)，讀取電壓表示數(shù)，多次測(cè)量后，作出如圖乙所示圖線，則該電池電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_.答案：(1)測(cè)量電路如圖所示(2)75010(3)9.550解析：(2)通過(guò)電阻箱的電流I0 A0.01 A10 mA.(3)與縱軸的交點(diǎn)即電源電動(dòng)勢(shì)E9.5 V，電源內(nèi)阻r 50 .三、計(jì)算題(本大題共4小題，共44分，要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13. (10分)如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E24 V，內(nèi)阻不計(jì)，電容C12 F，R110 ，R360 ，R420 ，R540 ，電流表G的示數(shù)為零，此時(shí)電容器所帶電荷量Q7.2105 C，求電阻R2的阻值答案：110 或7.14 解析：電容器兩端電壓UC6 V，所以U48 V，若U16 V8 V14 V，則，所以R27.14 .若U18 V6 V2 V，則.所以R2110 .14. (10分)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E015 V，內(nèi)阻r01 ，電阻R130 ，R260 .間距d0.2 m的兩平行金屬板水平放置，板間分布有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，閉合開(kāi)關(guān)S，板間電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一帶正電的小球以初速度v0.1 m/s沿中軸線水平射入兩板間設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為Rx，忽略空氣對(duì)小球的作用，取g10 m/s2.(1)當(dāng)Rx29 時(shí)，電阻R2消耗的電功率是多大？(2)若小球進(jìn)入板間做勻速圓周運(yùn)動(dòng)并與板相碰，碰時(shí)速度與初速度的夾角為60，則Rx是多少？答案：(1)0.6 W(2)54 解析：R1R2的并聯(lián)電阻RU2P2當(dāng)Rx29 時(shí)，由可得P0.6 W(2)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有mgqE，小球碰板的速度與初速度的夾角為60，如圖所示，由幾何知識(shí)有rd，由E，其中U，所以E，由qvBmq把代入得mg只有一個(gè)未知數(shù)Rx，代入數(shù)據(jù)解得Rx54 .15. (10分)一個(gè)負(fù)離子，質(zhì)量為m，電荷量大小為q，以速率v垂直于屏S經(jīng)小孔O射入存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)的真空室中，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，并垂直紙面向里(1)求離子進(jìn)入磁場(chǎng)后到達(dá)屏S上時(shí)的位置與O點(diǎn)的距離；(2)如果離子進(jìn)入磁場(chǎng)后經(jīng)時(shí)間t到達(dá)P點(diǎn)，證明直線OP與離子入射方向之間的夾角跟t的關(guān)系是t.答案：(1)(2)證明略解析：(1)離子的初速度與磁場(chǎng)方向垂直，在洛倫茲力作用下，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓半徑為r，則根據(jù)牛頓第二定律，可得qvB，得r如圖，離子回到屏S上的位置A與O的距離，AO2r，所以AO.(2)離子到達(dá)P時(shí)，圓心角.因?yàn)?，所以t.16. (14分)如圖所示裝置中，區(qū)域和中分別有豎直向上和水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度分別為E和；區(qū)域內(nèi)有垂直向外的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負(fù)電粒子(不計(jì)重力)從左邊界O點(diǎn)正上方的M點(diǎn)以速度v0水平射入電場(chǎng)，經(jīng)水平分界線OP上的A點(diǎn)與OP成60角射入?yún)^(qū)域的磁場(chǎng)，并垂直豎直邊界CD進(jìn)入?yún)^(qū)域的勻強(qiáng)電場(chǎng)中求：(1)粒子在區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；(2)O、M間的距離；(3)粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過(guò)CD邊界所經(jīng)歷的時(shí)間答案：(1)(2)(3)解析：(1)粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度為v，由類(lèi)平拋規(guī)律知v粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得Bqvm所以R(2)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，加速度為a，則有qEmav0tan60at1即t1O、M兩點(diǎn)間的距離為L(zhǎng)at(3)設(shè)粒子在區(qū)域磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2則由幾何關(guān)系知t2設(shè)粒子在區(qū)域電場(chǎng)中運(yùn)行時(shí)間為t3，a則t32粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次通過(guò)CD邊界所用時(shí)間為tt1t2t3.