高中物理粵教版1第三章磁場 模塊綜合檢測(一)

模塊綜合檢測(一)一、單項(xiàng)選擇題(本題共10小題，每題3分，共30分．每小題中只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，選對得3分，錯(cuò)選不選或多選均不得分．)1．關(guān)于通電直導(dǎo)線周圍磁場的磁感線分布，下列示意圖中正確的是()解析：伸開右手，大拇指方向?yàn)殡娏鞣较?，則四指環(huán)繞方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故A正確．答案：A2．在我們生活的地球周圍，每時(shí)每刻都會(huì)有大量的由帶電粒子組成的宇宙射線向地球射來，地球磁場可以有效地改變這些宇宙射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對地球上的生命有十分重要的意義．若有一束宇宙射線在赤道上方沿垂直于地磁場方向射向地球，如圖所示，在地磁場的作用下，射線方向發(fā)生改變的情況是()A．若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向南偏移B．若這束射線是由帶正電荷的粒子組成，它將向北偏移C．若這束射線是由帶負(fù)電荷的粒子組成，它將向東偏移D．若這束射線是由帶負(fù)電荷的粒子組成，它將向西偏移解析：地球的磁場由南向北，當(dāng)帶負(fù)電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄蛭?，所以粒子將向西偏轉(zhuǎn)；當(dāng)帶正電的宇宙射線粒子垂直于地面向赤道射來時(shí)，根據(jù)左手定則可以判斷粒子的受力的方向?yàn)橄驏|，所以粒子將向東偏轉(zhuǎn)，所以D正確．答案：D3．有四盞燈，如圖所示連接在電路中，L1和L2都標(biāo)有“220V100W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V40W”字樣，把電路接通后，最暗的是()A．L1 B．L2C．L3 D．L4解析：設(shè)L1、L2、L3、L4實(shí)際消耗的功率分別為P1、P2、P3、P4.由公式P＝eq\f(U2,R).可知，L1和L2的電阻小于L3和L4的電阻．通過L1的電流大于L2的電流，由公式P＝I2R得到，P1＞和L3的電壓相等，由公式P＝eq\f(U2,R).可知，P2＞P3.通過L3的電流小于L4的電流，由公式P＝I2R得到，P4＞P3.所以P1＞P2，P2＞P3，P4＞P3.所以L3最暗．故選C.答案：C4．一平行板電容器接在電源上，當(dāng)兩極板間的距離增大時(shí)，如圖所示，則()A．兩極板間的電場強(qiáng)度將減小，極板上的電量也將減小B．兩極板間的電場強(qiáng)度將減小，極板上的電量將增大C．兩極板間的電場強(qiáng)度將增大，極板上的電量將減小D．兩極板間的電場強(qiáng)度將增大，極板上的電量也將增大解析：平行板電容器接在電源上，板間電壓不變，當(dāng)兩極板間的距離增大時(shí)，由公式E＝eq\f(U,d)，分析得知，兩極板間的電場強(qiáng)度將減?。?dāng)兩極板間的距離增大時(shí)，電容C減小，電壓U不變，則由C＝eq\f(Q,U)，分析得知極板上的電量將減?。蔄正確．答案：A5．有關(guān)電荷所受電場力和磁場力的說法中，正確的是()A．電荷在磁場中一定受磁場力的作用B．電荷若受磁場力，則受力方向與該處的磁場方向一致C．正電荷受電場力的方向與該處的電場方向一致D．電荷在電場中不一定受電場力的作用解析：電荷在磁場中的運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向不在同一直線上時(shí)，電荷受洛倫茲力作用，洛倫茲力方向和磁場垂直，故A、B錯(cuò)誤；電荷在電場中一定受電場力作用，與電荷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，正電荷受力和電場方向一致，負(fù)電荷受力和電場方向相反，故C正確，D錯(cuò)誤．答案：C6．在閉合電路中，下列敘述正確的是()A．當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓等于零B．閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)外電路的電阻之和成反比C．當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流趨近于無窮大D．當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓將減小解析：總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律：①當(dāng)R增大時(shí)，I變小，又據(jù)U＝E－Ir知，U變大；當(dāng)R增大到∞時(shí)，I＝0，U＝E(斷路)．②當(dāng)R減小時(shí)，I變大，又據(jù)U＝E－Ir知，U變小；當(dāng)R減小到零時(shí)，I＝eq\f(E,r)，U＝0(短路)．答案：B7．下列關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的說法中，正確的是()A．某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場力的方向B．小磁針S極受磁力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C．垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就是磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向D．磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向解析：某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與一小段通電導(dǎo)體放在該處時(shí)所受磁場力的方向垂直，故A錯(cuò)誤；小磁針N極受磁力的方向就是該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，故B錯(cuò)誤；垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，故C錯(cuò)誤；磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向，故D正確．答案：D8．美國物理學(xué)家密立根通過研究在帶電平行板間運(yùn)動(dòng)的帶電油滴，準(zhǔn)確地測定了電子的電荷量．如圖，兩平行極板M、N與電壓為U的恒定電源連接，板的間距為d.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，則()A．此時(shí)極板間電場強(qiáng)度E＝eq\f(U,d)B．油滴帶電荷量為eq\f(mg,Ud)C．減小極板間電壓，油滴將減速下落D．將極板N向上緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)解析：由勻強(qiáng)電場中電壓與電場強(qiáng)度關(guān)系可知A正確；油滴勻速下落，重力和電場力平衡有qeq\f(U,d)＝mg，可知B錯(cuò)誤；電壓減小，電場力減小，小于重力，油滴加速下落，C錯(cuò)誤；N板向上移動(dòng)一小段距離，電場力大于重力，油滴減速下降，D錯(cuò)誤．答案：A9．如圖是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布，線圈中a、b兩條導(dǎo)線長均為l，通以圖示方向的電流I，兩條導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.則()A．該磁場是勻強(qiáng)磁場B．線圈平面總與磁場方向垂直C．線圈將逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)D．a(chǎn)、b導(dǎo)線受到的安培力大小總為IlB解析：該磁場是輻射狀磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，A錯(cuò)誤；線圈平面總與磁場方向平行，B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則知右邊導(dǎo)線受到向下的安培力，左邊導(dǎo)線受到向上的安培力，因此線框?qū)㈨槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)閮蓪?dǎo)線轉(zhuǎn)到任意位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度都為B，磁場方向與導(dǎo)線瞬時(shí)速度都垂直，故受到的安培力F＝BIl，D正確．答案：D10．如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動(dòng)方向，未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)．如果讓這些不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的離子進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束，對這些進(jìn)入后一磁場的離子，可得出結(jié)論()A．它們的動(dòng)能一定各不相同B．它們的電量一定各不相同C．它們的質(zhì)量一定各不相同D．它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同解析：沿直線穿過電磁場區(qū)域的離子受力平衡，則Bqv＝Eq，因此離子的速度均為v＝eq\f(E,B)，進(jìn)入右側(cè)磁場后，分成三束，由r＝eq\f(mv,Bq)可知，離子的電量與質(zhì)量之比一定不同，則D正確．答案：D二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分．每小題有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全選對得6分，少選得3分，選錯(cuò)、多選或不選得0分．)11．設(shè)空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，如圖所示，已知一離子在電場力和洛倫茲力的作用下，從靜止開始自A點(diǎn)沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，忽略重力，以下說法正確的是()A．該離子帶負(fù)電荷B．A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度C．離子在C點(diǎn)時(shí)速度最大D．離子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將沿原曲線返回A點(diǎn)解析：根據(jù)左手定則，離子帶正電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；洛倫茲力不做功，離子A點(diǎn)和B點(diǎn)動(dòng)能都為零，那么離子在A點(diǎn)和B點(diǎn)電勢能相等，A點(diǎn)和B點(diǎn)位于同一高度，選項(xiàng)B正確；離子的電勢能和動(dòng)能之和是守恒的，離子在C點(diǎn)時(shí)電勢能最小，所以動(dòng)能最大，速度最大，選項(xiàng)C正確；離子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，將向B的右側(cè)做周期性運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿原曲線返回A點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：BC12．在如圖所示的四幅圖中，分別標(biāo)出了磁場B方向、帶負(fù)電粒子的運(yùn)動(dòng)方向v和其所受洛倫茲力f的方向，其中正確標(biāo)明了帶電粒子所受洛倫茲力f方向的是()解析：根據(jù)左手定則，可判斷出洛倫茲力方向．A圖洛倫茲力的方向向左上，錯(cuò)誤；B圖洛倫茲力的方向向右下，正確；C圖洛倫茲力的方向向上，錯(cuò)誤；D圖洛倫茲力的方向向下，正確．答案：BD13．如圖，在粗糙的絕緣水平面上，彼此靠近地放置兩個(gè)帶正電荷的小物塊(動(dòng)摩擦因數(shù)相同)．由靜止釋放后，向相反方向運(yùn)動(dòng)，最終都靜止．在小物塊運(yùn)動(dòng)的過程中，表述正確的是()A．物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力B．物體之間的庫侖力都做正功，作用在質(zhì)量較小物體上的庫侖力做功多一些C．因摩擦力始終做負(fù)功，故兩物塊組成的系統(tǒng)的機(jī)械能一直減少D．整個(gè)過程中，物塊受到的庫侖力做的功等于電勢能的減少量解析：開始運(yùn)動(dòng)時(shí)庫侖力肯定大于物塊與水平面的最大靜摩擦力，此后，隨兩物塊間距的變大，庫侖力逐漸減小，會(huì)小于物塊與水平面間的滑動(dòng)摩擦力；物塊受到的庫侖力方向與其運(yùn)動(dòng)方向一致，做正功，質(zhì)量較小的物體，加速度較大，移動(dòng)距離較大，庫侖力對其做功較多；運(yùn)動(dòng)開始后的最初一段時(shí)間里庫侖力做的功大于摩擦力做的功的絕對值，系統(tǒng)機(jī)械能增加．由于庫侖力(電場力)做正功，系統(tǒng)電勢能減少，其減少量等于庫侖力做的總功．選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、D正確．答案：BD14．如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E.平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有強(qiáng)度為B0A．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于eq\f(E,B)D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的荷質(zhì)比越小解析：粒子在題圖中的電場中加速，說明粒子帶正電．其通過速度選擇器時(shí)，電場力與洛倫茲力平衡，則洛倫茲力方向應(yīng)水平向左，由左手定則知，磁場的方向應(yīng)垂直紙面向外，選項(xiàng)B對；由Eq＝Bqv可知，v＝eq\f(E,B)，選項(xiàng)C正確；粒子打在膠片上的位置到狹縫的距離即其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑D＝eq\f(2mv,Bq).可見D越小，則粒子的荷質(zhì)比越大，D不同，則粒子的荷質(zhì)比不同，因此，利用該裝置可以分析同位素.答案：ABC三、非選擇題(共4小題，共46分)15．(12分)某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下：(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖甲，由圖可知其長度L＝________mm.(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖乙所示，由圖可知其直徑D＝________mm.(3)用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤示數(shù)如圖丙所示，則該電阻的阻值約為________圖丙(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R；電流表A1(量程0～5mA，內(nèi)阻約50Ω)；電流表A2(量程0～15mA，內(nèi)阻約30Ω)；電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ)；電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約25kΩ)；直流電源E(電動(dòng)勢4V，內(nèi)阻不計(jì))；滑動(dòng)變阻器R1(阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A)；滑動(dòng)變阻器R2(阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A);開關(guān)S；導(dǎo)線若干．為使實(shí)驗(yàn)誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，請?jiān)谙旅婵蛑挟嫵鰷y量的電路圖，并標(biāo)明所用器材的代號．(5)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，若已知伏安法測電阻電路中電壓表和電流表示數(shù)分別用U和I表示，則用此法測出該圓柱體材料的電阻率ρ＝____________(不要求計(jì)算，用題中所給字母表示)．答案：(1)(2)、、均可以)(3)220(4)(5)eq\f(UπD2,4IL)16．(10分)(1)在測定一根粗細(xì)均勻的合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時(shí)的讀數(shù)為______mm，合金絲的直徑為______mm.(2)為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計(jì)出如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，按照該電路圖完成圖2中的實(shí)物電路連接．圖1圖2解析：校零時(shí)螺旋測微器讀數(shù)：0mm＋0.01mm×＝0.007mm；測量時(shí)螺旋測微器讀數(shù)：0.5mm＋0.01mm×＝0.645mm；合金絲的直徑d＝0.645mm－0.007mm＝0.638mm.答案：(1)0.007mm0.638mm(2)實(shí)物電路連接如圖17．(12分)如圖所示，半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)有一帶電離子(不計(jì)重力)從A以速度v沿圓形區(qū)域的直徑射入磁場，已知離子從C點(diǎn)射出磁場的方向與入射方向間的夾角為60°.(1)該離子帶何種電荷；(2)該離子的電荷量與質(zhì)量之比eq\f(q,m).解析：(1)根據(jù)磁場方向和離子的受力方向，由左手定則可知：離子帶負(fù)電．(2)如圖，離子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡為一段圓弧，圓心為O′，所對應(yīng)圓心角為60°.離子在磁場中運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力，所以有：qvB＝eq\f(mv2,R)，①由幾何關(guān)系有：taneq\f(θ,2)＝eq\f(r,R)，②聯(lián)立①、②解得：eq\f(q,m)＝eq\f(\r(3)v,3Br).答案：見解析18．(12分)如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，一個(gè)質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從斜軌道上的A點(diǎn)由靜止滑下，小球通過半徑為R的圓軌道頂端的B點(diǎn)時(shí)恰好不落下來．已知軌道是光滑而又絕緣的，且小球的重力是它所受的電場力的2倍．求：(1)A點(diǎn)在斜軌道上的高度h為多少？(2)小球運(yùn)動(dòng)到