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2019-2020年高中物理 模塊綜合測試題6 魯科版選修3-2 1．一個帶電小球從空中的a點運動到b點的過程中，重力做功3J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列說法正確的是（ ） A．小球在a點的重力勢能比在b點大3J B．小球在a點的電勢能比在b點小1J C．小球在a點的動能比在b點小3.5 J D．小球在a點的機械能比在b點大0.51 2．空氣中的負離子對人的健康極為有益．人工產(chǎn)生負離子的最常見方法是電暈放電法．如圖所示，一排針狀負極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電，電壓達5000 V左右，使空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生負氧離子排出，使空氣清新化，針狀負極與環(huán)形正極間距為5 mm，且視為勻強電場，電場強度為E，電場對負氧離子的作用力為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，有一個帶電量為＋Q的點電荷固定在O點，點B、C為以O(shè)為圓心，半徑為R的豎直圓周上的兩點，點A、B、O在同一豎直線上，=R，點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，沿光滑絕緣細桿AC從A點由靜止開始滑下，滑至C點時速度大小為，下列說法正確的是（ ） A．從點A到點C小球做勻加速運動 B．從點A到點C小球的機械能守恒 C．兩點B、A間的電勢差為mgR/2q D．若從點A自由釋放，則小球下落到B點時的速度大小為 答案：CD 4．如圖所示，在豎直放置的光滑絕緣的半圓形細管的圓心O處放一點電荷，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A由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點處的電場強度大小為（ ） 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處于靜止狀態(tài)，當兩極板A和B的間距稍增大一些的瞬間（兩極板仍平行），P的運動情況將是（ ） A．仍靜止不動 B．向下運動 C．向上運動 D．無法判斷 答案：A 6．如圖所示是一火警報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之間接報警器．當傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓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．物理實驗中常用一種叫做“沖擊電流計”的儀器測定通過電路的電量．如圖所示，探測線圈與沖擊電流計串聯(lián)后可用來測定磁場的磁感應(yīng)強度．已知線圈的匝數(shù)為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的回路電阻為R．若將線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現(xiàn)把探測線圈翻轉(zhuǎn)1800，沖擊電流計測出通過線圈的電量為q，由上述數(shù)據(jù)可測出磁場的磁感應(yīng)強度為（ ） A. B. C. D. 答案：C 8．如圖所示電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成了一個電容器，a、b通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接，若聲源S做簡諧運動，則（ ） A. a板振動過程中，a、b板之間的電場強度不變 B. a板振動過程中，a、b板所帶的電量不變 C.a板振動過程中，靈敏電流計中始終有方向不變的電流 D. a板向右的位移最大時，a、b板構(gòu)成的電容器的電容最大 答案：D 9．我國第21次南極科考隊在南極觀看到了美麗的極光，極光是由來自太陽的高能量帶電粒子流高速沖進高空稀薄大氣層時，被地球磁場俘獲，從而改變原有運動方向，向兩極做螺旋運動，如圖所示．這些高能粒子在運動過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．地磁場的存在，使多數(shù)宇宙粒子不能達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，向兩極做螺旋運動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．洛倫茲力對粒子做負功，使其動能減小 B．空氣阻力做負功，使其動能減小 C．南北兩極的磁感應(yīng)強度增強 D．太陽對粒子的引力做負功 答案：BC 10． (1)在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，為減小實驗誤差，方便調(diào)節(jié)，請在如圖所示的四個電路圖和給定的三個滑動變阻器中選取適當?shù)碾娐泛推鞑?，并將它們的編號填在橫線上． 應(yīng)選取的電路是 ，滑動變阻器應(yīng)選取 。 E總阻值I5Ω，最大允許電流2A的滑動變阻器 F.總阻值200Ω，最大允許電流2A的滑動變阻器 G．總阻值1 000Ω，最大允許電流1A的滑動變阻器 (2)由實驗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定電池的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，某同學(xué)測得了七組數(shù)據(jù)（如下表）． (1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在圖中作出I—U圖線；從圖線中得出，電源電動勢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)，放在勻強磁場中，磁場與圓環(huán)所在平面垂直，如圖(a)所示，已知通過圓環(huán)的磁通量隨時間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的時間內(nèi)，通過金屬圓環(huán)橫截面的電荷量q (2)在t=0到t=2T的時間內(nèi)，金屬環(huán)所產(chǎn)生的電熱Q. 解：(1)由磁通量隨時間變化的圖線可知在t=0到t=T/4時間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢為，在以上時段內(nèi)，環(huán)中的電流為，則在這段時間內(nèi)通過金屬環(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時間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動勢E1=0；在t=T/2到t=3T/4時間內(nèi)，環(huán)中的感應(yīng)電動，由歐姆定律可知在以上時段內(nèi)，環(huán)中的電流為。在t=0到t=2T時間內(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方向的勻強電場，場強大小為E．在第I和第II象限有勻強磁場，方向垂直于坐標平面向里．有一個質(zhì)量為m，電荷量為e的電子，從y軸的P點以初速度v0垂直于電場方向進入電場（不計電子所受重力），經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，沿著與x軸負方向成450角進入磁場，并能返回到原出發(fā)點P. (1)簡要說明電子的運動情況，并畫出電子運動軌跡的示意圖； (2)求P點距坐標原點的距離； (3)電子從P點出發(fā)經(jīng)多長時間再次返回P點？ 解：(1)軌跡如圖中虛線所示．設(shè)，在電場中偏轉(zhuǎn)450，說明在M點進入磁場時的速度是，由動能定理知電場力做功，得，由，可知．由對稱性，從N點射出磁場時速度與x軸也成450，又恰好能回到P點，因此．可知在磁場中做圓周運動的半徑； (2) ； (3）在第Ⅲ象限的平拋運動時間為，在第IV象限直線運動的時間為， 在第I、Ⅱ象限運動的時間是，所以 因此． 14．如圖所示，在方向豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中有兩條光滑固定的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，導(dǎo)軌足夠長，間距為L，其電阻不計，導(dǎo)軌平面與磁場垂直，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)軌平行的水平細線一端固定，另一端與cd棒的中點連接，細線能承受的最大拉力為T，一開始細線處于伸直狀態(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動，兩根金屬棒運動時始終與導(dǎo)軌接觸良好且與導(dǎo)軌相垂直． (1)求經(jīng)多長時間細線被拉斷？ (2)若在細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向右運動，當細線斷時，ab棒運動的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 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時間細線被拉斷，得FB=T,v=at, 聯(lián)立解得t=2RT/(B2 L2a). (2）細線斷后，ab棒做減速運動，cd棒做加速運動，兩棒之間的距離增大，當兩棒達相同速度而穩(wěn)定運動時，兩棒之間的距離增量△x達到最大值，整個過程回路中磁通量的變化量為= BL△x， 由動量守恒定律得mv=2m, 回路中感應(yīng)電動勢的平均值為, 回路中電流的平均值I= El /2R, 對于cd棒，由動量定理得BIL=m, 聯(lián)立解得.