【文档说明】2023-2024学年高中物理人教版2019 必修第三册课后习题 第十三章 模块综合测评（一） Word版含解析.docx，共(9)页，754.430 KB，由小赞的店铺上传

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模块综合测评(一)(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)1.非接触式体温测量仪可以通过人体辐射的红外线测量体温,紫外线灯可以在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫

外线相比较()A.红外线的光子能量比紫外线的大B.真空中红外线的波长比紫外线的长C.真空中红外线的传播速度比紫外线的大D.红外线的频率比紫外线高答案B解析红外线的频率比紫外线低,根据ε=hν可知,红外线的光子能量比紫外线的光

子能量小,A、D错误;红外线的频率比紫外线低,由λ=𝑐𝜈知,在真空中红外线的波长比紫外线的波长长,B正确;红外线和紫外线在真空中的传播速度相同,C错误。2.静电学知识在生活中有着广泛的应用,下列应用说法不正确的是()A.高压输电线上方有两根

导线与大地相连是为了免遭雷击B.小鸟停在单根高压输电线上会被电死C.燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好D.打雷时,待在汽车里比待在大街上要安全答案C解析高压输电线上方有两根导线与大地相连,把高压线屏蔽起来,可免遭雷击,A正确;小鸟的两只脚之间的距离很小,所以

小鸟的两只脚之间的电压很小,不会对小鸟造成伤害,B错误;燃气灶的电子点火器运用了尖端放电的原理,钉尖形电极比球形好,C正确;一辆金属车身的汽车是一个比较好的“避雷所”,D正确。本题选不正确的,故选C。3.灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温

度较低。加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高。已知一只灯泡两端的电压为1V时,通过灯泡的电流为0.5A,灯泡两端的电压为3V时,通过灯泡的电流为1A,则灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流可能是()

A.0.5AB.0.6AC.0.8AD.1A答案C解析当灯泡两端电压为1V时,灯泡灯丝的电阻为2Ω;当灯泡两端的电压为3V时,灯泡灯丝的电阻为3Ω,所以当灯泡两端电压为2V时,灯泡灯丝的电阻2Ω<R<3Ω,由I=𝑈𝑅得此时的电流23A<I<

1A,故C正确。4.我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜,被称为“天眼”,如图所示。“天眼”的“眼眶”所围的面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为B1、B2,则穿过“眼眶”的磁通量大小为()A

.0B.BSC.B1SD.B2S答案D解析据磁通量的定义知穿过“眼眶”的磁通量Φ=B2·S,D正确。5.某静电场的电场线如图中实线所示,虚线是某个带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹,下列说法正确的是()A.粒子一定带负电荷B.粒子在M点的

加速度小于它在N点的加速度C.粒子在M点的动能大于它在N点的动能D.粒子一定是从M点运动到N点答案B解析由粒子的运动轨迹可知,粒子所受静电力沿着电场线的方向,所以粒子带正电荷,选项A错误;电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,由题图可知,N点的电场强度大于M

点的电场强度,粒子在N点的受力大于在M点的受力,所以粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,选项B正确;若带正电的粒子从M点运动到N点,静电力做正功,粒子动能增大,若带正电的粒子从N点运动到M点,静电力做负功,粒子动能减小,总之,粒子在M点的动能小于它在N点的

动能,选项C错误;根据粒子运动的轨迹可以判断其受力的方向,但不能判断其运动的方向,选项D错误。6.在如图甲所示的电路中,闭合开关S,在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压

表示数随电流表示数变化的情况,以下说法不正确的是()A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI比值

的绝对值变大D.此过程中电压表V3示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI比值的绝对值不变答案C解析在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,总电流减小,可知路端电压增大,即知电压表V1示数增大,电压表V2的示数减小,电压表V3的示数增

大(且电压表V1示数总比电压表V3示数大),则知,图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况,图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况,故A、B项与题意不相符;由闭合电路欧姆定律得U1=E-Ir,则Δ𝑈1Δ𝐼

=r,保持不变,故C项与题意相符;由闭合电路欧姆定律得U3=E-I(r+R1),则Δ𝑈3Δ𝐼=r+R1,保持不变,故D项与题意不相符。7.如图所示为小灯泡的U-I图线,若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V、内阻r=0.75Ω

的干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据()A.1.5W1.0WB.0.75W0.5WC.0.75W0.75WD.1.5W0.75W答案D解析电源的外电压与电流的关系为U=E-Ir

,作电源的外电压与电流的关系图线,交点所对应的电压U=0.75V,电流I=1A,则灯泡的实际功率P=UI=0.75W,电源的总功率P总=EI=1.5W,故D正确,A、B、C错误。二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6

分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.用如图所示的电路测量待测电阻Rx的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是()A.电压表的内电阻越小,测量越精确B.电流表的内电阻越小,测量越精确C.电压表的读数大于Rx两端真实电压,Rx的测量值大于真实值D.由于电流表的分压作用,

使Rx的测量值小于真实值答案BC解析该电路中电流表的读数为通过Rx的电流真实值,电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和,大于Rx两端的真实电压,根据欧姆定律知,Rx的测量值大于真实值,C正确,D错误。该电路中,Rx的测量值为R测=Rx+RA,故电流表的内电阻越小,测量误

差越小,A错误,B正确。9.如图所示,电力工作人员在几百万伏的高压线上进行带电作业时,全身穿戴带电作业用的屏蔽服。屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后再做成的服装。下列说法正确的是()A.采用金属材料编织衣服的目的是使衣服不易拉破B.采用金属材料编织衣服的目的是利用静电屏蔽

C.屏蔽服内电场强度为零D.屏蔽服中的金属网不能起到屏蔽作用答案BC解析用金属材料编织的衣服内的电场强度为零,衣服是利用静电屏蔽,故BC正确。10.如图所示,A为粒子源,A和极板B间的加速电压为U1,两水平

放置的平行带电板C、D间的电压为U2。现有质量为m、电荷量为+q的粒子从A处由静止释放,被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场,最后从右侧射出。平行板C、D的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,则下列说法正确的是(

)A.带电粒子射出B板时的速度v0=√2𝑞𝑈1𝑚B.带电粒子在C、D极板间运动的时间t=L√𝑚𝑈2𝑞C.带电粒子飞出C、D间电场时在竖直方向上发生的位移y=𝑈2𝐿24𝑈1𝑑D.若同时使U1和U2加倍,则带电粒子在飞出

C、D极板间的电场时的速度与水平方向的夹角将加倍答案AC解析粒子从粒子源A到B板由动能定理得qU1=12𝑚𝑣02,故v0=√2𝑞𝑈1𝑚,A正确;粒子在C、D间的运动时间t=𝐿𝑣0=L√𝑚2𝑞𝑈1,B选项错误;粒子飞出C、D间时在竖直方向发生的位移y=12at

2=12𝑞𝑈2𝑚𝑑·𝐿2𝑚2𝑞𝑈1=𝑈2𝐿24𝑈1𝑑,所以C正确;若粒子飞出C、D极板间时速度与水平方向夹角为θ,则tanθ=𝑣𝑦𝑣0=𝑎𝑡𝑣0=𝑞𝑈2𝐿𝑚𝑑𝑣02=𝑞𝑈2

𝐿2𝑞𝑈1𝑑=𝐿2𝑑·𝑈2𝑈1,故D错误。三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。电压表(量程0~3V,内阻约为3kΩ)电流表(量程0~0.6A,内阻约为1Ω)滑动变阻器(0~20Ω,额

定电流1A)待测电池组(电动势约为3V,内阻约为1Ω)开关、导线若干(1)该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是。(2)改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变

阻器的滑片P应置于滑动变阻器的端。(选填“a”或者“b”)(3)实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5Ω的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表

读数I,并作出U-I图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为V,内阻为Ω。(结果均保留两位有效数字)答案(1)5(2)a(3)2.90.80解析(1)用伏安法测电源电动势和内阻实验中,电压表应该测量电源的路端

电压,而不是测量滑动变阻器两端的电压,故导线5连接错误。(2)闭合开关前应该将滑动变阻器阻值调至最大,故滑片P应置于滑动变阻器的a端。(3)根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(r+R),整理可得U=-(r+R)I+E,故U-I图像与纵坐标截距表示

电源的电动势,则E=2.9V;U-I图像斜率大小k=(r+R)=5.80Ω,故电源内阻r=0.80Ω。12.(9分)在测定一根粗细均匀金属丝的电阻率的实验中:(1)某学生用螺旋测微器测定该金属丝的直径时,测得的结果如图甲所示,则该金属丝的直径D=mm。紧接着用

游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度,测得的结果如图乙所示,则该金属丝的长度L=cm。(2)该同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的“”挡位(选填“×100”

或“×1”),然后进行,再次测量金属丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示。(3)现要进一步精确测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:A.电流表A1(量程为0~300mA,内阻约为1Ω)B.电流表A2(量程为0

~0.6A,内阻约为0.3Ω)C.电压表V1(量程为0~3.0V,内阻约为3kΩ)D.电压表V2(量程为0~15.0V,内阻约为5kΩ)E.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)F.滑动变阻器R2(最大阻

值为500Ω)G.电源E(电动势为4V,内阻不计)H.开关、导线若干①为了尽可能提高测量准确度,并使电压表示数从0开始,电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选(均填器材前面的字母)。②下列给出的测量电路中,最合适的电路是。③这位同学在一次测量时,电压表的示数如图所示。

电压表的读数为V。(4)若本实验中,测得金属丝的长度为L,直径为D,电阻为Rx,则该金属丝的电阻率的计算式为ρ=。答案(1)3.2065.015(2)×1欧姆调零(3)①ACE②B③2.40(4)π𝑅

𝑥𝐷24𝐿解析(1)螺旋测微器读数为3mm+0.01×20.6mm=3.206mm,游标卡尺读数为50mm+0.05×3mm=5.015cm。(2)由指针偏角过大,说明该电阻较小,应换用“×1”挡后进行欧姆调零。(3)①电源电动势4V,电压表应选C。粗测金属丝电阻约12Ω,流过金

属丝的最大电流约为Im=𝑈𝑅=412A=0.33A,可知电流表应选择A。金属丝的电阻值仅仅约12Ω,与500Ω的滑动变阻器的电阻值相差比较大,滑动变阻器阻值越小,调节时电表变化越明显,为方便实验操作,滑动变阻器应选E。②待测金属丝的阻值与电流表内阻相当,属于小电阻,电流表应采用

外接法。题目要求电压表示数从0开始,滑动变阻器应采用分压式接法,故选B。③电压表的读数为2.40V。(4)根据Rx=ρ𝐿𝑆=ρ𝐿π(𝐷2)2,得ρ=π𝑅𝑥𝐷24𝐿。13.(10分)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=

100Ω,R2阻值未知,R3为滑动变阻器,最大阻值为300Ω。滑动变阻器的滑片P从最左端滑至最右端的过程中,测得路端电压随电流的变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个端点得到的。求:(1)电源的电动势和内阻。(2)定值电阻R2的

阻值。(3)滑片P从最左端滑至最右端的过程中,电源输出功率的最大值。答案(1)20V20Ω(2)5Ω(3)5W解析(1)题图乙中AB延长线交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,所以电源的电动势E=20V,内阻r

=𝐸𝐼短=20Ω。(2)当滑片P滑到R3的最右端时,外电路中只有电阻R2,对应题图乙中的B点,即U2=4V,I2=0.8A,得R2=𝑈2𝐼2=5Ω。(3)当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,P=𝐸24

𝑟=5W。14.(12分)如图所示,一对彼此绝缘相距d=5cm的平行金属带电极板MN,N板接地,M板带电荷量的绝对值为Q=6×10-6C。在两极板M、N间,距N板2cm处的A点有一带电荷量为q=4×10-6C的带电液滴,其质量m=4×10-4kg,恰好处于静止状

态,g取10m/s2。求:(1)两板间的电场强度大小;(2)两板间的电势差UMN和液滴的电势能。答案(1)1000V/m(2)-50V-8×10-5J解析(1)带电液滴恰好处于静止状态,所以重力与电场力二力平衡,电场力方向向上,液滴带正电,所以由qE=m

g解得,两板间的电场强度E=𝑚𝑔𝑞=4×10-4kg×10m/s24×10-6C=1000V/m。(2)N板带正电,电势高,两板间的电势差UMN=-Ed=-50VN板带正电,电势高,接地电势为0,A点

的电势φA=UAN=-Ed'=-1000×2×10-2V=-20V液滴的电势能Ep=qφA=4×10-6×(-20)J=-8×10-5J。15.(16分)如图所示的电路,电源的电动势E=36V,内阻r=6Ω,电阻R1=R3=4Ω,R2=R4=8Ω,C为平行板电容器,其电容C=

2.0pF,虚线到两极板的距离相等,极板长l=0.20m,两极板的间距d=0.24m,极板右边缘到荧光屏的距离b=0.2m。(1)若开关S处于断开状态,则将其闭合后,流过R4的电荷量为多少?(2)若开关S断开时,有一个带电微

粒沿虚线方向以v0=2.0m/s的初速度射入平行板电容器的两极板间,刚好沿虚线匀速运动,则当开关S闭合稳定后,t=0时,该带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间,试证明粒子能否从极板间射出。(g取10m/s2,要求写出计算和分析过程)(3)在(2)问中,若能射出,求粒子打

到荧光屏上的点距O点的距离Y,若不能射出,则求粒子打在极板的位置。答案(1)8.0×10-12C(2)见解析(3)0.075m解析(1)S断开时,电阻R3两端电压U3=𝐸𝑅3𝑅2+𝑅3+𝑟=8VS闭合后,外电路的总电阻R=𝑅1(𝑅2+𝑅3)𝑅2+𝑅3+𝑅1=3Ω路端

电压U=𝑅𝐸𝑅+𝑟=12V电阻R3两端的电压U3'=𝑅3𝑅2+𝑅3U=4V流过R4的电荷量ΔQ=C(U3-U3')=8.0×10-12C。(2)设带电微粒的质量为m,带电荷量为q,当开关S断开时有𝑞𝑈3𝑑=mg当开关S闭合后,设带电微粒的加速度为a,则m

g-𝑞𝑈3'𝑑=ma假设带电微粒能从极板间射出,则水平方向t=𝑙𝑣0竖直方向y=12at2联立解得y=0.025m<𝑑2,故带电微粒能从极板间射出。(3)粒子在极板间做类平抛运动,射出后做匀速直线运动,射出方向的反向延长

线与虚线交于𝑙2处,可知𝑌𝑦=𝑏+𝑙2𝑙2解得Y=0.075m。