山东省泰安市泰山中学2020-2021学年高二上学期学情检测物理试题Word版含答案.docx

3-1模块测试卷
一、 选择题（每小题3分，共36分）
1．（多选）下列说法中不正确的是（ ）
A．点电荷就是元电荷
B．依据知，当两电荷间的距离趋近于零时，库仑力将趋近于无穷大
C．若两点电荷的电量，则对的库仑力大于对的库仑力
D．静电力常量的数值是由试验得到的
2．（多选）下面是四个同学对电势和电势差概念的理解，其中正确的是（ ）
A．甲说：只有选定一个参考点（零电势点），电场中某点的电势才有确定的值
B．乙说：只有选定一个参考点（零电势点），电场中两点间的电势差才有确定的值
C．丙说：电场中某点的电势为负，表明该点的电势比参考点的电势高。
D．丁说：电荷在电场中某点的电势能为正，表明电荷在该点具有的电势能比在参考点（零电势点）处具有的电势能大
3．（单选）某位老师为了让同学对学过的公式的适用条件引起重视，特殊命制了一道关于公式适用条件的选择题。下面关于电场强度的公式（a）、（b）、(c)的说法中错误的是（ ）
A．三个公式使用的范围是不同的
B．（a）式对任何电场都适用
C．适用于点电荷电场的只有(b)式，适用于匀强电场的只有（c）式
D．国际单位制中三个公式所得出的电场强度单位都是相同的
4．（单选）下列各图中，用带箭头的细实线标出了通电直导线四周磁感线的分布状况，其中正确的是（ ）图1

5．（单选）下列闭合电路的说法中，错误的是 ( )
A．电源短路时，电源的内电压等于电动势
B．电源短路时，路端电压为零
C．电源断路时，路端电压为零
D．电源的外电阻增加时，路端电压也增大
图2
6．（单选）图2所示为伏安法测电阻的一种常用电路。以下分析正确的是（ ）
A.此接法的测量值大于真实值
B.此接法的测量值小于真实值
C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻
D.开头试验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端
图3
a
7．（单选）如图3所示,一水平导线通以电流I，导线下方有一电子，初速度方向与电流平行，关于电子的运动状况，下述说法中，正确的是 ( )
A．沿路径a运动，其轨道半径越来越大
B．沿路径a运动，其轨道半径越来越小
C．沿路径b运动，其轨道半径越来越小
图4
D．沿路径b运动，其轨道半径越来越大
8. （单选）如图4所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP=60°。两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时，O点的电场强度大小为E1。将置于N点处的点电荷移至P点时，O点的场强大小变为E2。则E1与E2之比为         （   ）
A．2：1 B．1：2 C．2： D．：2
U

v
O
O

图5
9．（单选）如图5所示，质子、氘核和粒子都沿平行金属板中心线方向射入两板间，板内存在匀强电场，粒子从板间射出后都能打在荧光屏上．下列说法中正确的是（ ）
A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将毁灭3个亮点
B．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只毁灭2个亮点
C．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只毁灭1个亮点
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只毁灭1个亮点
图6
10. （多选）回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图6，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中做匀速圆周运动
B．粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少
C．粒子的轨道半径与它的速率成正比
D．粒子的运动周期和运动速率成正比
图7
11. （单选）如图7所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能发光，把滑动变阻器的滑片向右移动一点，下列推断正确的是（ ）
A．电容器C的电荷量将减小
B．R0上有自右向左的电流
C．灯泡L亮度变暗
图8
D．电路稳定后电源的输出功率变小
12．（单选）1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的制造、同位素和质谱的争辩荣获了诺贝尔化学奖。若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图8所示，则下列说法中正确的是：（ ）
A．该束带电粒子带负电
B．速度选择器的P1极板带负电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小
二、填空题（共2小题，共20分）
甲
A
V
E r
S
乙
U/V
I/A
0．8
0．9
1．0
1．1
0．3
0．2
0．1
0
1．5
1．2
1．4
1．3
0．4
丙
13、（2分/空，第2问4分）某同学接受如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1．5 V，内阻约为1Ω；电压表(0～3V，3kΩ)、电流表(0～0．6A，1．0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0．1 A)各一只．

（1）试验中滑动变阻器应选用　　　　　　　(填“R1”或“R2”)。
（2）在图乙中用笔画线代替导线连接试验电路。
（3)在试验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U－I图线，由图可较精确地求出该电源电动势E＝　　　　V；内阻，r　　　　Ω。
14、（每空2分，共10分）试验室进了一批低电阻的电磁螺线管，已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10－8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器（千分尺）、导线和同学电源等。
⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻，操作过程分以下三个步骤：（请填写第②步操作）
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”、“－”插孔；选择电阻档“×1”；
②________________________________________________________________；
③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接，多用表的示数如图（a）所示。

A—V—Ω
5000Ω/V
2500Ω/V
~
Na
2.5 5.0 2.5P
~
⌒
~
V
~
－
Ω
Ω
OFF
100
10
1
2.5
10
50
250
500
500
250
50
10
2.5
×1
×10
×100
×1k
V
~
V
mA
+
－
Ω
A
V
Rx
R
P
A
B
E
S
A
A
V
Rx
R
P
A
B
E
S
B
A
Rx
R
P
A
B
E
S
C
A
V
Rx
R
P
A
B
E
S
D
V
（a）
（b）

⑵依据多用电表示数，为了削减试验误差，并在试验中获得较大的电压调整范围，应从图9（b）的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻；
0
25
20

30
⑶他们使用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，金属丝的直径为_________mm；
⑷依据多用电表测得的金属丝电阻值，可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m。（结果保留两位有效数字）
⑸他们正确连接电路，接通电源后，调整滑动变阻器，发觉电流始终无示数。请设计一种方案，利用多用电表检查电路故障并写出推断依据。（只需写出简要步骤）
________________________________________________________________________

三、计算题（共4小题，共44分）
图14
15.（9分）如图14所示，与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上，导体棒的质量为2㎏，导轨的宽度L=0.5m，放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，当导体棒中通过5A的电流时，ab刚好向右做匀速运动。求：
⑴导体棒受到的安培力有多大？
⑵导体棒受到的摩擦力有多大？
(3)若导体棒中通过的电流为10A时，导体棒获得的加速度多大？
图15
16.（8分）如图15所示，电源电动势E=7.5V，内电阻r=1.0Ω，定值电阻R2=12Ω，电动机M的线圈的电阻R=0.5Ω。开关S闭合，电动机转动稳定后，电压表的示数U1＝4V，电阻R2消耗的功率P2=3.0W。不计电动机的摩擦损耗等，求：
（1）电源的路端电压。
（2）电动机输出的机械功率。
3R
A
B
C
＋
图16
17．（12分）如图16所示，在竖直平面内，光滑绝缘直杆AC与半径为R的圆周交于B、C两点，在圆心处有一固定的正点电荷，B点为AC的中点，C点位于圆周最低点。现有一质量为m、电荷量为q套在杆上的带负电小球(可视为质点)从A点由静止开头沿杆下滑。已知重力加速度为g，A点距过C点的水平面的竖直高度为3 R，小球滑到B点时的速度大小为2。求：
(1)小球滑至c点时的速度的大小；
(2)A、B两点间的电势差；
(3)若以C点做为参考点(零电势点)，试确定A点的电势。
图17
18.(15分）从粒子源不断放射相同的带电粒子，初速可忽视不计，这些粒子经电场加速后，从M孔以平行于MN方向进入一个边长为d的正方形的磁场区域MNQP，如图17所示，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面对外，其中PQ的中点S开有小孔，外侧紧贴PQ放置一块荧光屏。当把加速电压调整为U时，这些粒子刚好经过孔S 打在荧光屏上，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。请说明粒子的电性并求出粒子的比荷（）。

参考答案
一、选择题
1．ABC 提示：元电荷是电量，不是电荷；在时，库仑定律不适用；库仑力符合牛顿第三定律；静电力常量的数值是由库仑纽秤试验测得的。
2.AD 提示：电势是相对量，与参考点选取有关；电势差是确定量，与参考点选取无关；电势、电势能都是标量，为负时，都比参考点的相应量小。
3.C 提示：定义式适用于任何电场，仅适用于计算真空中点电荷四周某点的电场强度，仅适用于匀强电场。
4.D 提示：用安培定则可推断出D正确。
5．C 提示：电源短路时，路端电压为零，内电压等于电源电动势；电源断路时，路段电压等于电源电动势；负载增加，外电阻变小，路端电压变小。
6.A 提示：图2是电流表的内接法测电阻，图中电压表示数大于的两端电压，所以测量值，A项正确，B项错误；内接法的误差是由于电流表的分压造成的，假如待测电阻值比电流表内阻越大，电流表分压作用越小，误差越小，故C错；为了平安期间，以防超过电表量程，滑动变阻器开头要处于最右端，让分压最小，D项错误。
7．A 提示：导线下方磁场向外，洛仑兹力向下。，B向下变小，r变大。
8.A 提示：。将置于N点处的点电荷移至P点时，两电荷在O点场强方向夹角为120），因各自单独产生的场强又相同，故合场强大小等于任一个电荷单独产生的场强大小，；。
9.D 提示：，，，，联立整理解得，故选项D正确。
10.AC 提示：粒子在回旋加速度中的磁场中做匀速圆周运动，每经过电场一次，速度就变大一次，依据知每半个半圆时间相同，依据知半径越大速度越大，故A、C正确。
11.C 提示：滑片向右移动一点，变阻器电阻变大，整个电路电流变小，灯泡变暗，电源的输出功率变大。由于电流变小，路端电压变大，电容器带电量要变大，要充电，R0上有自作向右的电流，电容器上的电荷量变大。
12．D 提示：在磁场B2中，依据速度方向及左手定则知带电粒子带正电，A错；在速度选择器中，推断安培力向上，电场力必定向下，P1为正极板，B项错；依据及速度相同，则半径越大，越大，C项错、D项对。
二、填空题
13．（1）R1； （2）略
（3）1.47~1.49；0.8~1.1 每空2分
14、⑴将红、黑表笔短接，调整调零旋钮调零
⑵D ⑶0.260 mm （0.258—0.262 mm均给分）⑷12m或13m
⑸以下两种解答都正确：
①使用多用电表的电压档位，接通电源，逐个测量各元件、导线上的电压，若电压等于电源电压，说明该元件或导线断路故障。
②使用多用电表的电阻档位，断开电路或拆下元件、导线，逐个测量各元件、导线上的电阻，若电阻为无穷大，说明该元件或导线断路故障.

三、计算题
15.解析：(1)  F=BIL=0.8×5×0.5=2N
(2)  f=F=2N
(3)  =0.8×10×0.5=4N，=1m/s2
16.解析：（1）电阻R2两端的电压即电源的路端电压
（2）由E=U+Ir得干路上的电流
通过电阻R2的电流，电动机的电流I1=I-I2＝1.0A
电动机输出的机械功率P机＝I1U1-I12R=3.5W
17．（1）；（2）；（3）
解析 (1) 由几何关系可得BC的竖直高度。因B、C两点电势相等，故小球从B到C的过程中电场力做功为零。
对小球从B到C过程应用动能定理，有，解得
(2)对小球从A到B过程应用动能定理，有：（2分），；
图17-1
（3）因，故；又，，因此
18.解析：粒子在磁场中运动轨迹如17－1所示，其中O为轨迹的圆心。由于受力沿MP边，依据左手定则知粒子带正电。
粒子在电场中加速，由动能定理有：，解得：①
粒子进入磁场中做圆周运动，由洛伦兹力供应向心力得：
，解得②
又由轨迹图，在ΔOSP中有：，解得③
将③与①式代入②式解得：。