2023-2023學(xué)年高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理教科版選修3-1練習(xí)：綜合檢測

第頁綜合檢測(時(shí)間：90分鐘總分值：100分)一、選擇題(此題共10個(gè)小題，每題5分，共50分)1．對于點(diǎn)電荷的理解，正確的選項(xiàng)是()A．點(diǎn)電荷就是帶電荷量很少的帶電體B．點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體C．體積大的帶電體肯定不能看成點(diǎn)電荷D．帶電體如果本身大小和形狀對它們間的相互作用影響可忽略，那么可視為點(diǎn)電荷2．以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢能就越大B．無論是正電荷還是負(fù)電荷，從電場中某點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處時(shí)，電場力做的正功越少，電荷在該點(diǎn)的電勢能越大C．無論是正電荷還是負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí)，克服電場力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢能就越大D．無論是正電荷還是負(fù)電荷，從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí)，電場力做功越多，電荷在該點(diǎn)的電勢能越大3．如圖1所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜外表鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，金屬板和振動(dòng)膜上的金屬層構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化，聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器()A．兩板間的距離變化B．兩板的正對面積變化C．兩板間的介質(zhì)變化D．兩板間的電壓變化4．一小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線．那么以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻減小C．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻R＝eq\f(U1,I2－I1)D．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻R＝eq\f(U1,I2)圖1圖2圖3圖45．在如圖3所示的電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)頭P向b端移動(dòng)時(shí)()A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小6．如圖4所示的電路中，C2＝2C1，R2＝R1，①開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容器C2的電荷量大于C1的電荷量②開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容器C1的電荷量大于C2的電荷量③開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容器C2的電荷量大于C1的電荷量④開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容器C1的電荷量大于C2的電荷量，以上說法都正確的選項(xiàng)是()A．①B．④C．①③D．②④7.如圖5所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M；B為鐵片，質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，在鐵片吸引上升的過程中，輕繩向上的拉力F的大小為()A．F＝MgB．Mg<F<(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F>(M＋m)g圖5圖6圖7圖88．如圖6所示，螺線管、蹄形鐵芯，環(huán)形異線三者相距較遠(yuǎn)，當(dāng)開關(guān)閉合后關(guān)于小磁針N極(黑色的一端)的指向錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()A．小磁針aN極的指向B．小磁針bN極的指向C．小磁針cN極的指向D．小磁針dN極的指向9．如圖7所示，在平行帶電金屬板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)子、氘核、氚核沿平行于金屬板方向，以相同動(dòng)能射入兩極板間，其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng)，未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出，那么：①偏向正極板的是質(zhì)子；②偏向正極板的是氚核；③射出時(shí)動(dòng)能最大的是質(zhì)子；④射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核．以上說法正確的選項(xiàng)是()A．①②B．②③C．③④D．①④10．兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上，有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端(如圖8)，電壓表的示數(shù)為8V，如果他把此電壓表改接在R2兩端，那么電壓表的示數(shù)將()A．小于4VB．等于4VC．大于4V小于8VD．等于或大于8V題號(hào)12345678910答案二、填空題(此題共2個(gè)小題，總分值14分)11．(4分)勻強(qiáng)電場中a、b、c三點(diǎn)，在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°.電場方向與三角形所在平面平行．a(chǎn)、b和c點(diǎn)的電勢分別為(2－eq\r(3))V、(2＋eq\r(3))V和2V．該三角形的外接圓上最低電勢為________；最高電勢為______________．12．(10分)為了測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有以下器材：A．6.3V蓄電池；B．干電池一節(jié)；C．電壓表V(0～3V～15V，內(nèi)阻約為3kΩ，15kΩ)；D．電流表A(0～0.6A～3A，內(nèi)阻約為10Ω，2Ω)；E．電流表G(滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg＝10Ω)；F．變壓器G．滑動(dòng)變阻器(0～20Ω)；H．滑動(dòng)變阻器(0～1000Ω)；I．電阻箱(0～9999Ω)；J．開關(guān)、導(dǎo)線．(1)用電流表和電壓表測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)選用的變阻器是________(用代號(hào)答復(fù))．(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，用筆畫線代替導(dǎo)線在圖9上連線．圖9(3)某次實(shí)驗(yàn)記錄如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電流表示數(shù)/A0.240.500.701.101.50電壓表示數(shù)/V1.301.100.950.600.30根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖10上畫出U－I圖線，由圖可求得E＝________V，r＝________Ω.圖10(4)用你設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn)，測得的電動(dòng)勢與電池電動(dòng)勢的真實(shí)值相比________(填偏大、偏小或相等)；測得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實(shí)值相比________(填偏大、偏小或相等)．(5)如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了，選用其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請畫出相應(yīng)的電路圖．姓名：________班級：________學(xué)號(hào)：________得分：________三、計(jì)算題(此題共4個(gè)小題，總分值36分)13．(8分)如圖11所示，A、B是系在絕緣細(xì)線兩端、帶有等量同種電荷的小球，其中mA＝0.1kg，細(xì)線總長為20cm，現(xiàn)將絕緣細(xì)線繞過固定于O點(diǎn)的光滑定滑輪，將兩球懸掛起來，兩球平衡時(shí)，OA的線長等于OB的線長，A球依在光滑絕緣豎直墻上，B球所在懸線OB偏離豎直方向60°，求B球的質(zhì)量和墻所受A球的壓力．(g取10m/s2)圖1114．(8分)如圖12所示，電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上，電源內(nèi)阻r＝1Ω，電爐電阻R＝19Ω，電解槽電阻r′＝0.5Ω.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電爐消耗功率為684W；S1、S2都閉合時(shí)，電爐消耗功率為475W(電爐電阻可看作不變)．試求：圖12(1)電源的電動(dòng)勢；(2)S1、S2閉合時(shí)，流過電解槽的電流大?。?3)S1、S2閉合時(shí)，電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率．15．(10分)如圖13所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩個(gè)量程的電壓表原理圖．當(dāng)使用O、A兩接線柱時(shí)，量程為3V；當(dāng)使用O、B兩接線柱時(shí)，量程為15V．電流計(jì)的內(nèi)電阻Rg＝500Ω，滿偏電流Ig＝100μA.求分壓電阻R1和R2的阻值．圖1316．(10分)如圖14所示，在虛線所示寬度范圍內(nèi)，用場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場可使初速度是v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角．在同樣寬度范圍內(nèi)，假設(shè)改用方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，使該離子穿過該區(qū)域，并使偏轉(zhuǎn)角也為θ，(不計(jì)離子的重力)求：圖14(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大？(2)離子穿過電場和磁場的時(shí)間之比是多大？綜合檢測答案1．D[點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體在一定條件下理想化而形成的，它的條件是帶電體本身大小和形狀對它們間的相互作用力的影響可以忽略時(shí)可視為點(diǎn)電荷，與帶電體的體積、形狀和所帶電荷量多少無關(guān)．故只有D選項(xiàng)正確．]2．AC[無窮遠(yuǎn)處的電勢能為零，電荷從電場中某處移到無窮遠(yuǎn)時(shí)，假設(shè)電場力做正功，電勢能減少，到無窮遠(yuǎn)處時(shí)電勢能減為零，電荷在該點(diǎn)的電勢能為正值，且等于移動(dòng)過程中電荷電勢能的變化，也就等于電場力做的功，因此電場力做的正功越多，電荷在該點(diǎn)電勢能越大，A正確，B錯(cuò)誤；電荷從無窮遠(yuǎn)處移到電場中某點(diǎn)時(shí)，假設(shè)克服電場力做功，電勢能由零增大到某值，此值就是電荷在該點(diǎn)的電勢能值，因此，電荷在該點(diǎn)的電勢能等于電荷從無窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)時(shí)，克服電場力所做的功，故C正確，D錯(cuò)誤．]3．A4．AD[小燈泡的電阻不是該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù)，而是該點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù)．所以隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大，并且對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R＝eq\f(U1,I2).]5．BR外↓→R外↓→R總↓→I總＝eq\f(E,R總)↑→U內(nèi)＝I總r↑→U外＝(E－U內(nèi))↓，即電壓表示數(shù)變小．UR1＝I總R1↑→UR1＝I總R1↑→UR2＝(U外－UR1)↓→IR2＝eq\f(UR2,R2)↓→IA＝(I總－IR2)↑.即電流表示數(shù)變大，故答案選B.]6．C[當(dāng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí)，電容器C1與R1，C2與R2分別串聯(lián)，然后再并聯(lián)，電源對電容器C1、C2充電完畢電路達(dá)穩(wěn)態(tài)后，兩條支路均無電流通過，因此電阻上不再分壓，兩電容器上的電壓均為電源電動(dòng)勢，所以eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(C1E,C2E)＝eq\f(C1,C2)＝eq\f(1,2).故①正確．當(dāng)開關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí)，電路結(jié)構(gòu)為電容器C1與R2并聯(lián)、C2與R1并聯(lián)，支路再串聯(lián)，當(dāng)電容器被充電完畢電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后，直流電路通過R1、R2形成通路，電容器C1兩端的電壓與電阻R2兩端的電壓相等，電容器C2兩端的電壓與電阻R1兩端的電壓相等，eq\f(Q1,Q2)＝eq\f(C1U2,C2U1)＝eq\f(C1,C2)＝eq\f(1,2).因此③是正確的．]7．D[由于電磁鐵通電后產(chǎn)生磁場，對鐵片B有吸引力而使B上升，所以這時(shí)吸引力一定大于鐵片B所受的重力，故B向上加速運(yùn)動(dòng)，即鐵片B處于超重狀態(tài)，而A和C處于平衡狀態(tài)，選A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，那么整個(gè)系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，所以F>(M＋m)g.選項(xiàng)D正確．]8．A[小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵撎幍拇艌龇较颍创鸥芯€的切線方向．根據(jù)安培定那么，蹄形鐵芯被磁化后右端為N極，左端為S極，小磁針c指向正確；通電螺線管的磁場分布和條形磁鐵相似，內(nèi)部磁場向左，外部磁場向右，所以小磁針b指向正確，小磁針a指向錯(cuò)誤；環(huán)形電流形成的磁場左側(cè)應(yīng)為S極，故d的指向正確．在運(yùn)用安培定那么判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時(shí)應(yīng)分清“因〞和“果〞，在判定直線電流的磁場方向時(shí)，大拇指指“原因〞——電流方向，四指指“結(jié)果〞——磁場繞向；在判定環(huán)形電流磁場方向時(shí)，四指指“原因〞——電流繞向，大拇指指“結(jié)果〞——環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向．]9．D10．A[當(dāng)電壓表接在R1兩端時(shí)，其示數(shù)為8V，那么此時(shí)電阻R2兩端的電壓為4V，將R1與RV并聯(lián)后的電阻用R1V表示，那么R1V∶R2＝8∶4＝2∶1，即R1V＝2R2，由于R1>R1V，那么R1>2R2.當(dāng)電壓表改接在R2兩端時(shí)，將R2與RV并聯(lián)后的電阻用R2V表示，那么R2>R2V.此時(shí)電阻R1兩端的電壓U1與電壓表示數(shù)U2V之比，U1∶U2V>2R2∶R2V>2R2∶R2＝2.故電壓表的示數(shù)將小于4V，故A正確．]11．0V4V解析如以下圖所示，根據(jù)勻強(qiáng)電場的電場線與等勢面都是平行等間距排列，且電場線與等勢面處處垂直，沿著電場線方向電勢均勻降落，取ab的中點(diǎn)O，即為三角形的外接圓的圓心，且該點(diǎn)電勢為2V，故Oc為等勢面，MN為電場線，方向?yàn)镸N方向，UOP＝UOa＝eq\r(3)V，UON∶UOP＝2∶eq\r(3)，故UON＝2V，N點(diǎn)電勢為零，為最低電勢點(diǎn)，同理M點(diǎn)電勢為4V，為最高電勢點(diǎn)．12．(1)G(2)見解析圖(a)(3)見解析圖(b)1.500.80(4)偏小偏小(5)見解析圖(c)解析(1)滑動(dòng)變阻器作限流用，電路中的電流應(yīng)較大，故滑動(dòng)變阻器用阻值小的即可滿足實(shí)驗(yàn)要求，故變阻器選G.(2)如圖(a)所示(3)描點(diǎn)作圖如圖(b)所示，圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電源的電動(dòng)勢E＝1.50V電池內(nèi)阻r＝eq\f(ΔU,ΔI)＝eq\f(1.50－0.30,1.50)Ω＝0.80Ω.(4)偏小偏小(5)如圖(c)所示．13．0.2kg1.732N方向水平向左解析令兩球之間的庫侖斥力為F，繩中的張力為T，畫出兩球的受力分析如下圖，由平衡條件對A球有T－mAg－Fsin30°＝0，①Fcos30°－N＝0，②對B由平衡條件得T＝F，③F＝mBg，④由①②③④式得mB＝0.2kg，N＝1.732N，由牛頓第三定律，墻所受A球壓力大小N′＝N＝1.732N，方向水平向左．14．(1)120V(2)20A(3)1700W解析(1)S1閉合，S2斷開時(shí)電爐功率為P1，電爐中電流I＝eq\r(\f(P1,R))＝eq\r(\f(684,19))A＝6A.電源電動(dòng)勢E＝I(R＋r)＝120V.(2)S1、S2都閉合時(shí)電爐功率為P2，電爐中電流為IR＝eq\r(\f(P2,R))＝eq\r(\f(475,19))A＝5A.電源路端電壓為U＝IRR＝5×19V＝95V，流過電源的電流為I′＝eq\f(E－U,r)＝eq\f(120－95,1)A＝25A.流過電槽的電流為IA＝I－IR＝20A.(3)電解槽消耗的電功率PA＝IAU＝20×95W＝1900W.電解槽內(nèi)