金版教程高中物理 模块检测B卷新人教版选修31Word文档下载推荐.docx

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据材料介绍钡铁氧体的消磁温度约为400℃，可见D对、C错；

在高温下易消磁，可见B错、A对．

3.电流计的主要结构如图甲所示，固定有指针的铝框处在由磁极与软铁芯构成的磁场中，并可绕轴转动．铝框上绕有线圈，线圈的两端与接线柱相连．用两根导线分别将两只电流计的“＋”、“－”接线柱相连，如图乙所示，拨动一只电流计的指针，另一只电流计的指针也会转动．为了解释上述现象，有同学对软铁芯内部的磁感线分布提出了如下的猜想，可能正确的是（　　）

C

磁感线不能相交，A、B、D均错，只有C有可能．

4.（多选）如图所示，在正方形的四个顶点各放一电荷量均为Q的点电荷（电性如图所示），a、b、c、d是正方形边长的中点，则下列说法中正确的是（　　）

A．a、b、c、d四点的场强相等

B．a、c两点的场强一定等大而反向

C．b、d两点的场强一定等大而反向

D．e点的场强一定为零

BCD

以a点为研究对象，设正方形的边长为2R，则由点电荷场强公式E＝k

知，a点正上方＋Q和正下方－Q在a点产生的合场强方向竖直向下，大小为E1＝

，a点右上方和右下方在a点产生的合场强方向竖直向上，大小为E2＝

，因此四个点电荷在a点产生的合场强方向竖直向下，大小为E1－E2＝

－

；

若以b点为研究对象，场强大小与a点相等，方向水平向右，以c点为研究对象，场强大小与a、b两点相等，方向竖直向上，A错B正确；

同理分析C、D也正确．

5.如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆形区域，场强方向与圆形区域所在平面平行，场强大小为E，电荷量为q的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成α角的弦．则（　　）

A．匀强电场的方向沿AC方向

B．匀强电场的方向沿CO方向

C．从A到C电场力做功为2qERcosα

D．从A到C电场力做功为2qERcos2α

D

从C点离开的粒子动能最大，说明从A到C电场力做正功，A电势高于C，且AC两点间电势差最大，所以C是圆周上电势最低的点，匀强电场中的等势线是直线，圆上没有C的等势点，也就是过C点的等势线为圆上过C点的切线，由于电场线与等势线垂直，由电势高的点指向电势低的点，所以，电场方向沿OC方向，A、B错；

电场力做功W＝qE·

|AC|cosα＝qE·

（2Rcosα）cosα＝2qERcos2α，C错，D对，本题选D.

6.（多选）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上．如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2.它们之间的大小关系为（　　）

A．P1＝4P2　　　　　　　　B．PD＜P2

C．P1＜4P2D．PD＞P2

BC

当三个电阻并联接到电压为U的电源上时，消耗的功率都是P，说明此时三个电阻的阻值相等，因此两个定值电阻R1＝R2，有P＝

，若将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，则R2与D并联的阻值小于电阻R1，所以R1两端电压U1＞

U，D与R2两端电压U2＜

U，由D的IU图象可知，电压越小D的电阻越大，所以此时RD＞R2.设题图丙中总电流为I，则流过R2的电流I2＞

I，由P＝I2R得P1＜4P2，A错误，C正确．由P＝

得：

PD＜P2，D错误，B正确．

7.如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去力F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（　　）

A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B．小球的重力势能增加W1

C．小球与弹簧组成的系统的机械能增加W1＋

mv2

D．小球的电势能减少W2

由于电场力做正功，故小球与弹簧组成的系统机械能增加，机械能不守恒，故A选项错误；

重力做功是重力势能变化的量度，由题意知重力做负功，重力势能增加－W1，故B选项错误；

小球与弹簧组成的系统增加的机械能在数值上等于除重力和弹力外，外力所做的功即W2，故C选项错误；

根据电场力做功是电势能变化的量度，电场力做正功电势能减少，电场力做负功电势能增加，故D选项正确．

8.如图所示，在一个水平胶木圆盘上有一个带负电荷的金属块P随圆盘一起绕过O点的竖直轴匀速转动，圆盘转动的最大角速度为ω.若在竖直方向加一向下的匀强磁场，仍然保持P随圆盘一起转动，圆盘按图示方向匀速转动的最大角速度为ω′.则下面判断正确的是（　　）

①P受到的磁场力方向指向圆心O　②P受到的磁场力方向背离圆心O　③ω＜ω′　④ω＞ω′

A．①④B．②③

C．①③D．②④

外加磁场后，由左手定则可知，P受磁场力方向背离圆心，故②正确，未加磁场时，fm＝mRω2，外加磁场后，fm－F＝mRω′2，因此ω＞ω′，④正确．

9.（多选）在如图所示的电路中，电容器C的上极板带正电，为了使该极板仍带正电，下列办法中可以采用的是（　　）

A．增大R1，其他电阻不变

B．增大R2，其他电阻不变

C．增大R3，其他电阻不变

D．增大R4，其他电阻不变

选电源的负极电势为零，因电容器上极板带正电，故有φa＞φb.若使上极板仍带正电，且电荷量增大，则可使a点电势升高，或使b点电势降低．升高a点电势的方法是增大R1或减小R2，降低b点电势的方法是减小R3或增大R4，故A、D正确，B、C错误．

10.（多选）如图所示直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场．正、负电子同时从同一点O以与MN成30°

角的同样速度v射入磁场，设电子质量为m，电荷量为e，则（　　）

A.正、负电子在磁场中运动的半径和周期是相同的

B.正、负电子从磁场中射出点到O点的距离相等

C.正、负电子在磁场中运动的时间差是

D.正、负电子在磁场中运动的时间差是

ABC

正、负电子的半径和周期是相同的，选项A正确；

正、负电子偏转方向相反，先确定圆心，画出半径，由对称性知：

射入、射出点和圆心恰好组成正三角形，所以从磁场中射出点到O点的距离相等，选项B正确；

由图还看出经历时间相差2T/3，时间差为Δt＝

，选项C正确、D错误．

二、实验题（本大题共2小题，共16分）

11.（8分）如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电表指针的指示位置，将选择开关置于直流“50V”挡，Ⅱ的示数为________V，Ⅲ的示数为________V；

选择开关置于直流“100mA”挡时，Ⅰ示数为________mA；

将多用电表选择开关置于“×

10”挡，Ⅲ的示数________Ω.

20.0　10.0　50　1000

根据选用的不同挡位，读取表盘上的不同数值，“100mA”挡时可按最大量程“10”的读数，然后乘以10，测电阻时，读最上面一排，然后乘以倍率即可．

12.（8分）一种供实验使用的小型电池电动势约为9V，电池允许的最大输出电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，现有量程为10V的电压表（内阻很大，可不考虑它对测量的影响），电阻箱R，阻值范围为0～9999Ω，R0＝150Ω的保护电阻，开关和导线．

（1）画出测量电路．

（2）在实验中当电阻箱调到如图甲所示位置后，闭合开关S，电压表示数9.0V，电阻箱此时电阻为________Ω，电路中流过电阻箱的电流为________mA.

（3）断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次测量后，作出如图乙所示图线，则该电池电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

（1）测量电路如图所示

（2）750　10

（3）9.5　50

（2）通过电阻箱的电流

I0＝

＝

A＝0.01A＝10mA.

（3）与纵轴的交点即电源电动势

E＝9.5V，电源内阻r＝

Ω＝50Ω.

三、计算题（本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（10分）如图所示的电路中，电源电动势E＝24V，内阻不计，电容C＝12μF，R1＝10Ω，R3＝60Ω，R4＝20Ω，R5＝40Ω，电流表G的示数为零，此时电容器所带电荷量Q＝7.2×

10－5C，求电阻R2的阻值．

110Ω或7.14Ω

电容器两端电压UC＝

＝6V，

，

所以U4＝8V，

若U1＝6V＋8V＝14V，则

所以R2＝7.14Ω.

若U1′＝8V－6V＝2V，则

.

所以R2＝110Ω.

14.（10分）如图所示，电源电动势E0＝15V，内阻r0＝1Ω，电阻R1＝30Ω，R2＝60Ω.间距d＝0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B＝1T的匀强磁场，闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v＝0.1m/s沿中轴线水平射入两板间．设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽略空气对小球的作用，取g＝10m/s2.

（1）当Rx＝29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大？

（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°

，则Rx是多少？

（1）0.6W　

（2）54Ω

R1R2的并联电阻R＝

①

U2＝

②

P2＝

③

当Rx＝29Ω时，由①②③可得P＝0.6W

（2）小球做匀速圆周运动，有mg＝qE　①，小球碰板的速度与初速度的夹角为60°

，如图所示，由几何知识有r＝d　②，由E＝

，其中U＝

，所以E＝

　③，由qvB＝m

⇒q＝

　④

把③④代入①得mg＝

·

只有一个未知数Rx，代入数据解得Rx＝54Ω.

15.（10分）一个负离子，质量为m，电荷量大小为q，以速率v垂直于屏S经小孔O射入存在着匀强磁场的真空室中，如图所示，磁感应强度B的方向与离子的运动方向垂直，并垂直纸面向里．

（1）求离子进入磁场后到达屏S上时的位置与O点的距离；

（2）如果离子进入磁场后经时间t到达P点，证明直线OP与离子入射方向之间的夹角θ跟t的关系是θ＝

t.

（1）

（2）证明略

（1）离子的初速度与磁场方向垂直，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，设圆半径为r，则根据牛顿第二定律，可得

qvB＝

，得r＝

如图，离子回到屏S上的位置A与O的距离，AO＝2r，所以AO＝

（2）离子到达P时，圆心角α＝

因为α＝2θ，所以θ＝

16.（14分）如图所示装置中，区域Ⅰ和Ⅲ中分别有竖直向上和水平向右的匀强电场，电场强度分别为E和

Ⅱ区域内有垂直向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为q的带负电粒子（不计重力）从左边界O点正上方的M点以速度v0水平射入电场，经水平分界线OP上的A点与OP成60°

角射入Ⅱ区域的磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强电场中．求：

（1）粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径；

（2）O、M间的距离；

（3）粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间．

（2）

　（3）

＋

（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，

由类平抛规律知v＝

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得Bqv＝m

所以R＝

（2）设粒子在电场中运动时间为t1，加速度为a，则有

qE＝ma④

v0tan60°

＝at1⑤

即t1＝

⑥

O、M两点间的距离为L＝

at

⑦

（3）设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为t2

则由几何关系知t2＝

⑧

设粒子在Ⅲ区域电场中运行时间为t3，

a′＝

⑨

则t3＝2

⑩

粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为

t＝t1＋t2＋t3＝