模块综合试卷(课件 练习,2份打包)鲁科版(2019)必修 第三册

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模块综合试卷(课件 练习,2份打包)鲁科版(2019)必修 第三册

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模块综合试卷
(满分:100分)
一、单项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·河源市高二期末)下列四种情境中说法中正确的是(  )
A.图甲中,奥斯特利用该装置发现了电磁感应现象
B.图乙中,线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,穿过线圈的磁通量先减小后增大
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中,线框中没有感应电流产生
D.图丁中,线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,线框中有感应电流产生
2.(2023·南充市高二期末)某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成,其横截面上的电场线分布如图所示,A、B、M、N四点到P距离相等,则(  )
A.A、B两点电势相等
B.M、N两点电场强度相同
C.带负电的粉尘从B点运动到C点,电势能增大
D.带电荷量均为-q的粉尘由P分别运动到A、B两点时,电场力所做的功WPA>WPB
3.如图甲所示电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。开关S闭合后,下列判断正确的是(  )
A.流过L1电流为流过L2电流的2倍
B.L1、L2、L3的电阻相等
C.此时L1的电阻为12 Ω
D.此时L2消耗的电功率为0.375 W
4.(2023·长治市高二阶段练习)等量异种点电荷固定在如图所示的真空空间中,O为两电荷连线的中点,A、B为连线的中垂线上关于O点对称的两点,C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,电子重力不计。下列说法正确的是(  )
A.C、D两点电场强度大小相等、方向不同
B.在A点由静止释放一电子,电子将沿AB做往返运动
C.将一电子分别放在C点和D点,在D点的电势能较大
D.将一电子从A点经C点、D点移到B点,电场力始终不做功
二、多项选择题:本题共4小题,每小题6分,共24分。每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
5.(2023·亳州市高二期末)如图所示的电路中,为理想电流表,电源的电动势为E、内阻为r,闭合开关,当滑动变阻器R1的滑片向左滑动时,下列说法正确的是(  )
A.R3两端的电压增大
B.R2消耗的功率增大
C.电流表的示数减小
D.流经R1的电流减小
6.(2023·广东华南师大附中高二期末)如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴,现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是(  )
A.油滴带正电
B.静电计指针张角减小
C.油滴向上运动
D.P点的电势不变
7.如图所示,光滑绝缘水平细杆上套有一个小球,其质量为m,带电荷量为+q,O、a、b是细杆垂线上的三点,O在杆上且Oa=Ob,在a、b两点分别固定一个电荷量为-Q的点电荷。小球从图示位置以初速度v0向右运动的过程中(  )
A.速度一定先减小后增大
B.加速度一定先增大后减小
C.对细杆的作用力始终保持不变
D.电势能先减小后增大
8.如图,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上,在斜面的底端A和顶端B分别固定等量的同种负电荷。质量为m、带电荷量为-q的物块从斜面上的P点由静止释放,物块向下运动的过程中经过斜面中点O时速度达到最大值vm,运动的最低点为Q(图中没有标出),则下列说法正确的是(  )
A.P、Q两点场强相同
B.UPO=UOQ
C.P到Q的过程中,物块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动
D.物块和斜面间的动摩擦因数μ=
三、非选择题:本题共7小题,共60分。
9.(4分)(2023·上海普陀曹杨二中高二阶段练习)如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为a的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则Q的位置为____________,电荷量为________。
10.(4分)如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1 Ω,R4、R5的阻值都是0.5 Ω,ab端输入电压U=3.0 V。当c、d端接理想电流表时,其示数是________ A;当c、d端接理想电压表时,其示数是________ V。
11.(5分)(2020·天津卷)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0~3 V,内阻约为3 kΩ)
电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
待测电池组(电动势约为3 V,内阻约为1 Ω)
开关、导线若干
(1)(1分)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)(1分)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______(填“a”或者“b”)端。
(3)(3分)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5 Ω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)
12.(7分)(2023·海口市高二期末)小红用实验室提供的刻度尺、螺旋测微器和多用电表测量某电阻丝的电阻,电阻丝的电阻约为200 Ω。
(1)用刻度尺反复多次测量电阻丝长度,取平均值为l;
(2)(1分)用螺旋测微器在电阻丝的不同位置测量直径3次,取平均值为d;图甲是小红测量时螺旋测微器的示数,该位置电阻丝直径为________ mm。
(3)(4分)用多用电表测电阻丝的电阻R,补全下列操作步骤且正确排序为________(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋至“OFF”挡并拔出表笔
B.调整机械调零旋钮,使指针指向电流零刻度
C.将两支表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准欧姆零点
D.测量电阻丝的电阻R,示数如图乙所示,R=________ Ω
E.将选择开关旋至欧姆挡的__________(填“×1”“×10”“×100”或“×1 k”)挡
(4)(2分)实验测得该电阻丝的电阻率ρ=________(用测得物理量的符号表示)。
13.(12分)(2023·重庆市第十一中学校期末)小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10 V,r=2 Ω,车轮电动机的额定电压UM=6 V,额定功率PM=6 W,线圈电阻RM=1 Ω。求:
(1)(3分)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
(2)(4分)玩具汽车被卡住后,流过灯泡的电流;
(3)(5分)玩具汽车被卡住前后,灯泡消耗功率的减少量。
14.(12分)(2023·衡阳市高二期末)如图所示,一个负粒子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O′点为荧光屏的中心。已知负粒子质量m=1.0×10-31 kg,电荷量大小q=3.2×10-19 C,加速电场电压U0=250 V,偏转电场电压U=200 V,极板的长度L1=10.0 cm,板间距离d=8 cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0 cm(忽略负粒子所受重力)。求:
(1)(3分)负粒子射入偏转电场时的初速度大小v0;
(2)(4分)负粒子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h;
(3)(5分)负粒子经过偏转电场过程中电势能的变化量。
15.(16分)(2023·汕头市高二期末)如图所示,平面直角坐标系xOy在竖直平面内,第三象限内有水平向左的匀强电场,第四象限内y轴与x=2R虚线之间有竖直向下的匀强电场,两电场的电场强度大小均为E,x=3R处有一竖直固定的荧光屏。现在第三象限内固定一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,圆弧圆心在坐标原点O,A端点在x轴上,B端点在y轴上。一个质量为m的带正电小球从A点上方高2R处的P点由静止释放,小球从A点进入圆弧轨道运动,从B点离开时速度的大小为2,重力加速度为g,求:
(1)(4分)小球的电荷量;
(2)(5分)小球离开第四象限电场时的位置坐标。
(3)(7分)小球最终打在荧光屏上的位置距x轴的距离。
模块综合试卷
1.D [奥斯特发现了电流的磁效应,但题图甲中是电磁感应现象,故A错误;题图乙中,线圈位于磁铁中间时,穿过线圈的磁通量最大,线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,穿过线圈的磁通量先增大后减小,故B错误;题图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中,线框中磁通量改变,线框中有感应电流产生,故C错误;题图丁中,线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,穿过线框的磁通量减小,线框中有感应电流产生,故D正确。]
2.D [A、B到P距离相等,由电场线分布情况可知, A点与P之间的平均电场强度大于B点与P之间的平均电场强度,则有UAP>UBP,可知A、B两点电势不相等,故A错误;根据对称性可知M、N两点电场强度大小相等,方向不同,故B错误;带负电的粉尘从B点运动到C点,电场力做正功,电势能减小,故C错误;带电荷量均为-q的粉尘由P分别运动到A、B两点时,电场力做功分别为WPA=-qUPA=qUAP,WPB=-qUPB=qUBP,由于UAP>UBP,可得WPA>WPB,故D正确。]
3.C [L1两端电压为3.0 V,根据题图乙可知其电流为0.25 A,L2、L3串联,每个灯泡的电压为1.5 V,根据题图乙可知其电流为0.2 A,不是2倍的关系,故A错误;设L1的电阻R1,R1= Ω=12 Ω,设L2、L3的电阻为R2、R3,R2=R3= Ω=7.5 Ω,故B错误,C正确;此时L2消耗的电功率为P=UI=1.5×0.2 W=0.3 W,故D错误。]
4.C [C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,根据等量异种电荷的电场分布,两点的电场强度大小相等,方向相同,故A错误;根据等量异种电荷的电场分布可知,在A点由静止释放一电子,A点场强水平向右,受电场力方向水平向左,不可能沿AB运动,故B错误;C点的电势高,D点的电势低,由Ep=qφ可知将一电子分别放在C点和D点,在D点的电势能较大,故C正确;C点电势大于零,A、B两点电势为零,D点电势小于零,电子从A点到C点,由W=qU可知电场力做正功;从C点到D点,电场力做负功;从D点移到B点,电场力做正功,故D错误。]
5.BC [当滑动变阻器R1的滑片向左滑动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,则干路电流I增大,路端电压U减小,R3两端的电压等于路端电压,则R3两端的电压减小,故A错误;通过R3的电流I3减小,通过R2的电流I2=I-I3,由于I增大,I3减小,则I2增大,电压U2也增大,故R2消耗的功率增大,故B正确;R1、R4的并联电压U并=U-U2,由于U减小,U2增大,则U并减小,故通过电流表的电流IA减小,电流表的示数减小,故C正确;通过R1的电流I1=I2-IA,由于I2增大,IA减小,则I1增大,故D错误。]
6.BD [根据受力平衡可知,油滴所受的电场力方向向上,而极板间电场向下,电场力与电场方向相反,故油滴带负电,故A错误;此过程电容器所带电荷量Q不变,根据C=和电容的决定式C=,又因为E=,F=Eq,联立得出U=,E=,可知电场强度与极板间的距离无关,所以电场强度不变,所以油滴所受的电场力不变,则不会运动;又由于P点与下极板间的距离不变,由UP0=φP=EdP0,知P点的电势不变;由U=知若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,则电势差变小,静电计张角变小,故B、D正确,C错误。]
7.CD [在O左侧,小球受到的静电力合力向右,在O右侧小球受到的静电力合力向左,小球在向右运动的过程中,在O左侧做加速运动,在O右侧做减速运动,所以小球的速度先增大后减小,A错误;根据电场线的分布情况,电场强度可能先减小后增大,所以小球所受的静电力可能先减小后增大,则加速度可能先减小后增大,B错误;两个电荷量为-Q的点电荷对小球的库仑力在竖直方向的分力大小相等,方向相反,所以细杆对小球的作用力等于小球的重力,始终保持不变,C正确;在小球向右运动的过程中,所受的静电力先做正功后做负功,所以电势能先减小后增大,D正确。]
8.CD [物块在斜面上运动到O点时的速度最大,加速度为零,又电场强度为零,所以有mgsin 30°-μmgcos 30°=0,所以物块和斜面间的动摩擦因数μ=,由于运动过程中一直有mgsin 30°=μmgcos 30°,所以物块从P点运动到Q点的过程中受到的合外力为电场力,因为最低点Q与释放点P关于O点对称,则有UPO=-UOQ,根据等量同种负点电荷产生的电场特征可知,P、Q两点的场强大小相等,方向相反,故A、B错误,D正确;沿斜面从P到Q电场强度先减小后增大,中点O的电场强度为零。设物块下滑过程中的加速度为a,根据牛顿第二定律,物块下滑的过程中电场力qE先沿斜面向下逐渐减小后沿斜面向上逐渐增大,所以物块的加速度大小先减小后增大,所以P到O物块先做加速度减小的加速运动,O到Q物块做加速度增大的减速运动,故C正确。]
9.(0,2a) 2q
解析 两异种点电荷在P点的场强大小均为E0=,方向如图所示
两异种点电荷在P点的合场强为E1=E0=,方向与+q点电荷和-q点电荷的连线平行,Q点电荷在P点的场强大小为E2=k=,三点电荷的合场强为0,则E2方向如图所示,大小有E1=E2,解得Q=2q,由几何关系可知Q的位置为(0,2a)。
10.0.6 1.0
解析 当c、d端接电流表时,R4与R5串联后与R2并联,再与R1、R3串联,则并联部分的总电阻为R并==0.5 Ω
电路中总电流为I== A=1.2 A ,因为R4+R5=R2
所以通过电流表的电流为IA=I=×1.2 A=0.6 A
当c、d端接电压表时,R1、R2、R3串联,电压表测R2两端的电压,则得电压表的示数UV=U=×3 V=1.0 V。
11.(1)5 (2)a (3)2.9 0.80
解析 (1)按原电路测量,测得的电源内阻包含了电流表的内阻,导致测量结果偏大。导线5一端接电压表正极,另一端应接电流表正极或电源正极。
(2)为保护电路,在闭合开关前,电路总电阻应最大,滑片应置于滑动变阻器的a端。
(3)根据闭合电路的欧姆定律,串联R0=5 Ω的电阻后,有E=Ir+IR0+U,得U=E-(r+R0)I,
所以纵轴截距为E=2.9 V,
斜率的绝对值|k|=r+R0= Ω=5.80 Ω。
故电源内阻r=0.80 Ω。
12.(2)0.809或0.808 (3)BECDA 190 ×10 (4)
解析 (2)螺旋测微器的精确度为0.01 mm,由题图甲可知电阻丝直径为
d=0.5 mm+30.9×0.01 mm=0.809 mm
(3)用多用电表测电阻R,应先进行机械调零,即调整机械调零旋钮,使指针指着电流零刻度;选择恰当欧姆倍率挡位,然后进行欧姆调零;接着测量待测电阻,进行读数;测量完毕后,应将选择开关旋至“OFF”挡并拔出表笔。故正确的操作步骤排序是:BECDA。
因为电阻丝的电阻约为200 Ω,则将选择开关旋至欧姆挡的×10挡;测量电阻丝的电阻R,示数如题图乙所示,则电阻为R=19×10 Ω=190 Ω
(4)根据电阻定律可得R=ρ,又S=
联立可得该电阻丝的电阻率为ρ=。
13.(1)1 A (2)0.5 A (3)4.5 W
解析 (1)玩具汽车正常工作时,电源内电压
U内=E-UM=4 V
通过电源的电流I== A=2 A
玩具汽车正常工作时,通过电动机的电流
IM==1 A
流过灯泡的电流IR=I-IM=1 A
(2)灯泡的电阻为R==6 Ω
玩具汽车被卡住后,电动机可视为纯电阻,灯泡与电动机并联的电阻
R′== Ω= Ω
电路中的总电流I′==3.5 A
由并联电路的特点可知流过灯泡的电流
IR′=I′=0.5 A
(3)玩具汽车被卡住前,灯泡消耗功率
P=UMIR=6×1 W=6 W
玩具汽车被卡住后,灯泡消耗功率
P′=IR′2R=1.5 W
灯泡消耗功率的减少量ΔP=P-P′=4.5 W。
14.(1)4×107 m/s (2)0.04 m (3)-2×10-17 J
解析 (1)根据动能定理有qU0=mv0
解得v0==4×107 m/s
(2)负粒子在偏转电场中做类平抛运动,设负粒子在偏转电场中运动的时间为t,负粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y,负粒子在水平方向做匀速直线运动L1=v0t
负粒子在竖直方向上做匀加速运动y=at2
根据牛顿第二定律有=ma
解得y==0.025 m
负粒子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点,由图知

解得h=0.04 m
(3)负粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功为W=qEy==2×10-17 J
即ΔE=-W=-2×10-17 J。
15.(1) (2)(2R,-2R) (3)3.125R
解析 (1)小球从P点运动到B点的过程中,根据动能定理得mg·3R-qER=mv2-0
解得q=
(2)在第四象限中,小球做类平抛运动,加速度大小为a==2g
在电场中运动的时间t1==
下落的高度为h1=at12=R
则离开第四象限电场时的位置坐标为(2R,-2R)
(3)出电场时竖直方向的分速度为vy=at1=2
出电场后到屏的运动时间为t2==
出电场后至打到荧光屏上的过程中在竖直方向运动的距离h2=vyt2+gt22=R
因此小球打在荧光屏上的位置距x轴的距离
H=R+h1+h2=3.125R。(共57张PPT)
模块综合试卷
一、单项选择题
1.(2023·河源市高二期末)下列四种情境中说法中正确的是
A.图甲中,奥斯特利用该装置发现了电磁感应现象
B.图乙中,线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,
穿过线圈的磁通量先减小后增大
C.图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转
动的过程中,线框中没有感应电流产生
D.图丁中,线框在与通电导线在同一平面内向
右平移的过程中,线框中有感应电流产生
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奥斯特发现了电流的磁效应,但题图甲中是电磁感应现象,故A错误;
题图乙中,线圈位于磁铁中间时,穿过线圈的磁通量最大,线圈穿过磁铁从M运动到L的过程中,穿过线圈的磁通量先增大后减小,故B错误;
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题图丙中,闭合线框绕垂直于磁场方向的轴转动的过程中,线框中磁通量改变,线框中有感应电流产生,故C错误;
题图丁中,线框在与通电导线在同一平面内向右平移的过程中,穿过线框的磁通量减小,线框中有感应电流产生,故D正确。
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2.(2023·南充市高二期末)某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成,其横截面上的电场线分布如图所示,A、B、M、N四点到P距离相等,则
A.A、B两点电势相等
B.M、N两点电场强度相同
C.带负电的粉尘从B点运动到C点,电势能增大
D.带电荷量均为-q的粉尘由P分别运动到A、
B两点时,电场力所做的功WPA>WPB

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A、B到P距离相等,由电场线分布情况可知, A点与P之间的平均电场强度大于B点与P之间的平均电场强度,则有UAP>UBP,可知A、B两点电势不相等,故A错误;
根据对称性可知M、N两点电场强度大小相等,
方向不同,故B错误;
带负电的粉尘从B点运动到C点,电场力做正功,
电势能减小,故C错误;
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带电荷量均为-q的粉尘由P分别运动到A、B两点时,电场力做功分别为WPA=-qUPA=qUAP,WPB=-qUPB=qUBP,由于UAP>UBP,可得WPA>WPB,故D正确。
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3.如图甲所示电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。开关S闭合后,下列判断正确的是
A.流过L1电流为流过L2电流的2倍
B.L1、L2、L3的电阻相等
C.此时L1的电阻为12 Ω
D.此时L2消耗的电功率为0.375 W

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L1两端电压为3.0 V,根据题图乙可知其电流为0.25 A,L2、L3串联,每个灯泡的电压为1.5 V,根据题图乙可知其电流为0.2 A,不是2倍的关系,故A错误;
设L1的电阻R1,R1= =
12 Ω,设L2、L3的电阻为R2、
R3,R2=R3= =7.5 Ω,
故B错误,C正确;
此时L2消耗的电功率为P=UI=1.5×0.2 W=0.3 W,故D错误。
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4.(2023·长治市高二阶段练习)等量异种点电荷固定在如图所示的真空空间中,O为两电荷连线的中点,A、B为连线的中垂线上关于O点对称的两点,C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,电子重力不计。下列说法正确的是
A.C、D两点电场强度大小相等、方向不同
B.在A点由静止释放一电子,电子将沿AB做往返运动
C.将一电子分别放在C点和D点,在D点的电势能较大
D.将一电子从A点经C点、D点移到B点,电场力始终
不做功

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C、D为过O点的一直线上关于O点对称的两点,根据等量异种电荷的电场分布,两点的电场强度大小相等,方向相同,
故A错误;
根据等量异种电荷的电场分布可知,在A点由静
止释放一电子,A点场强水平向右,受电场力方
向水平向左,不可能沿AB运动,故B错误;
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C点的电势高,D点的电势低,由Ep=qφ可知将一电子分别放在C点和D点,在D点的电势能较大,故C正确;
C点电势大于零,A、B两点电势为零,D点电势
小于零,电子从A点到C点,由W=qU可知电场
力做正功;从C点到D点,电场力做负功;从D点
移到B点,电场力做正功,故D错误。
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二、多项选择题
5.(2023·亳州市高二期末)如图所示的电路中, 为理想电流表,电源的
电动势为E、内阻为r,闭合开关,当滑动变阻器R1的滑片向左滑动时,下列说法正确的是
A.R3两端的电压增大
B.R2消耗的功率增大
C.电流表的示数减小
D.流经R1的电流减小
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当滑动变阻器R1的滑片向左滑动时,其接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,则干路电流I增大,路端电压U减
小,R3两端的电压等于路端电压,则R3两端的
电压减小,故A错误;
通过R3的电流I3减小,通过R2的电流I2=I-I3,
由于I增大,I3减小,则I2增大,电压U2也增大,
故R2消耗的功率增大,故B正确;
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R1、R4的并联电压U并=U-U2,由于U减小,U2增大,则U并减小,故通过电流表的电流IA减小,电流表的示数减小,故C正确;
通过R1的电流I1=I2-IA,由于I2增大,IA减小,则I1增大,故D错误。
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6.(2023·广东华南师大附中高二期末)如图所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,所带电荷量为Q,板间距离为d,上极板与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴,现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是
A.油滴带正电
B.静电计指针张角减小
C.油滴向上运动
D.P点的电势不变


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根据受力平衡可知,油滴所受的电场力方向向上,而极板间电场向下,电场力与电场方向相反,故油滴带负电,故A错误;
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又由于P点与下极板间的距离不变,由UP0=φP=EdP0,知P点的电势不变;由U= 知若将电容器的上极
板竖直向下移动一小段距离,则电势差
变小,静电计张角变小,故B、D正确,
C错误。
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7.如图所示,光滑绝缘水平细杆上套有一个小球,其质量为m,带电荷量为+q,O、a、b是细杆垂线上的三点,O在杆上且Oa=Ob,在a、b两点分别固定一个电荷量为-Q的点电荷。小球从图示位置以初速度v0向右运动的过程中
A.速度一定先减小后增大
B.加速度一定先增大后减小
C.对细杆的作用力始终保持不变
D.电势能先减小后增大

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在O左侧,小球受到的静电力合力向右,在O右侧小球受到的静电力合力向左,小球在向右运动的过程中,在O左侧做加速运动,在O右侧做减速运动,所以小球的速度先增大后减小,A错误;
根据电场线的分布情况,电场强度可能先减
小后增大,所以小球所受的静电力可能先减
小后增大,则加速度可能先减小后增大,B
错误;
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两个电荷量为-Q的点电荷对小球的库仑力在竖直方向的分力大小相等,方向相反,所以细杆对小球的作用力等于小球的重力,始终保持不变,C正确;
在小球向右运动的过程中,所受的静电力
先做正功后做负功,所以电势能先减小后
增大,D正确。
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8.如图,倾角为30°的粗糙绝缘斜面固定在水平面上,在斜面的底端
A和顶端B分别固定等量的同种负电荷。质量为m、带电荷量为-q的物块从斜面上的P点由静止释放,物块向下运动的过程中经过斜面中点O时速度达到最大值vm,运动的最低点为Q(图中没有标出),则下列说法正确的是
A.P、Q两点场强相同
B.UPO=UOQ
C.P到Q的过程中,物块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的
减速运动
D.物块和斜面间的动摩擦因数μ=
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物块在斜面上运动到O点时的速度最大,加速度为零,又电场强度为零,所以有mgsin 30°-μmgcos 30°=0,所以物块和斜面间的动摩擦因数μ= ,由于运动过程中一直有mgsin 30°=μmgcos 30°,所以物块从P点运动到Q点的过程中受到的合外力为电场力,因为最低点Q与释放点P关于O点对称,则有UPO=-UOQ,
根据等量同种负点电荷产生的电场特征可知,
P、Q两点的场强大小相等,方向相反,故A、
B错误,D正确;
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沿斜面从P到Q电场强度先减小后增大,中点O的电场强度为零。设物块下滑过程中的加速度为a,根据牛顿第二定律,物块下滑的过程中电场力qE先沿斜面向下逐渐减小后沿斜面向上逐渐增大,所以物块的加速度大小先减小后增大,所以P到O物块先
做加速度减小的加速运动,O到Q物块做加速
度增大的减速运动,故C正确。
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三、非选择题
9.(2023·上海普陀曹杨二中高二阶段练习)如图,在(a,0)位置放置电荷量为q的正点电荷,在(0,a)位置放置电荷量为q的负点电荷,在距P(a,a)为 的某点处放置正点电荷Q,使得P点的电场强度为零。则Q的位置
为______,电荷量为________。
(0,2a)
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10.如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1 Ω,R4、R5的阻值都是0.5 Ω,ab端输入电压U=3.0 V。当c、d端接理想电流表时,其示数是________ A;当c、d端接理想电压表时,其示数是________ V。
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0.6
1.0
当c、d端接电流表时,R4与R5串联后与R2并联,再与R1、R3串联,
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1.2 A,因为R4+R5=R2
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11.(2020·天津卷)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0~3 V,内阻约为3 kΩ)
电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
待测电池组(电动势约为3 V,内阻约为1 Ω)
开关、导线若干
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按原电路测量,测得的电源内阻包含了电流表的内阻,导致测量结果偏大。导线5一端接电压表正极,另一端应接电流表正极或电源正极。
(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________。
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为保护电路,在闭合开关前,电路总电阻应最大,滑片应置于滑动变阻器的a端。
(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______(填“a”或者“b”)端。
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a
(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5 Ω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)
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2.9
0.80
根据闭合电路的欧姆定律,串联R0=5 Ω的电阻后,
有E=Ir+IR0+U,
得U=E-(r+R0)I,
所以纵轴截距为E=2.9 V,
故电源内阻r=0.80 Ω。
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12.(2023·海口市高二期末)小红用实验室提供的刻度尺、螺旋测微器和多用电表测量某电阻丝的电阻,电阻丝的电阻约为200 Ω。
(1)用刻度尺反复多次测量电阻丝长度,取平均值为l;
(2)用螺旋测微器在电阻丝的不同位置测量直径3次,取平均值为d;图甲是小红测量时螺旋测微器的示数,该位置电阻丝直径为___________ mm。
0.809或0.808
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螺旋测微器的精确度为0.01 mm,由题图甲可知电阻丝直径为
d=0.5 mm+30.9×0.01 mm=0.809 mm
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(3)用多用电表测电阻丝的电阻R,补全下列操作步骤且正确排序为________(填写各步骤前的字母)。
A.将选择开关旋至“OFF”挡并拔出表笔
B.调整机械调零旋钮,使指针指向电流零
刻度
C.将两支表笔短接,调节欧姆调零旋钮,
使指针对准欧姆零点
D.测量电阻丝的电阻R,示数如图乙所示,R=_____ Ω
E.将选择开关旋至欧姆挡的________(填“×1”“×10”“×100”或
“×1 k”)挡
BECDA
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190
×10
用多用电表测电阻R,应先进行机械调零,即调整机械调零旋钮,使指针指着电流零刻度;选择恰当欧姆倍率挡位,然后进行欧姆调零;接着测量待测电阻,进行读数;测量完毕后,应将选择开关旋至“OFF”挡并拔出表笔。故正确的操
作步骤排序是:BECDA。
因为电阻丝的电阻约为200 Ω,则将
选择开关旋至欧姆挡的×10挡;测量
电阻丝的电阻R,示数如题图乙所示,
则电阻为R=19×10 Ω=190 Ω
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(4)实验测得该电阻丝的电阻率ρ=
______(用测得物理量的符号表示)。
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13.(2023·重庆市第十一中学校期末)小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时,发现了一个现象:启动电源,电动机正常工作,车轮正常转动,当不小心卡住车轮时,车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示,电源电动势E=10 V,r=2 Ω,车轮电动机的额定电压UM=6 V,额定功率PM=6 W,线圈电阻RM=1 Ω。求:
(1)玩具汽车正常工作时,流过灯泡的电流;
答案 1 A
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玩具汽车正常工作时,电源内电压
U内=E-UM=4 V
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流过灯泡的电流IR=I-IM=1 A
(2)玩具汽车被卡住后,流过灯泡的电流;
答案 0.5 A
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玩具汽车被卡住后,电动机可视为纯电阻,
灯泡与电动机并联的电阻
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(3)玩具汽车被卡住前后,灯泡消耗功率的减少量。
答案 4.5 W
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玩具汽车被卡住前,灯泡消耗功率
P=UMIR=6×1 W=6 W
玩具汽车被卡住后,灯泡消耗功率
P′=IR′2R=1.5 W
灯泡消耗功率的减少量ΔP=P-P′=4.5 W。
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答案 4×107 m/s
14.(2023·衡阳市高二期末)如图所示,一个负粒子由静止开始经加速电场加速后,又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场,并从另一侧射出打到荧光屏上的P点,O′点为荧光屏的中心。已知负粒子质量m=1.0×
10-31 kg,电荷量大小q=3.2×10-19 C,加速电场电压U0=250 V,偏转电场电压U=200 V,极板的长度L1=10.0 cm,板间距离d=8 cm,极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0 cm(忽
略负粒子所受重力)。求:
(1)负粒子射入偏转电场时的初速度大
小v0;
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答案 0.04 m
(2)负粒子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h;
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负粒子在偏转电场中做类平抛运动,设负粒子在偏转电场中运动的时间为t,负粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量为y,负粒子在水平方向做匀速直线运动L1=v0t
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负粒子离开偏转电场时速度的反向延长线过偏转电场的中点,由图知
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解得h=0.04 m
负粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功为
答案 -2×10-17 J
(3)负粒子经过偏转电场过程中电势能
的变化量。
即ΔE=-W=-2×10-17 J。
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15.(2023·汕头市高二期末)如图所示,平面直角坐标系xOy在竖直平面内,第三象限内有水平向左的匀强电场,第四象限内y轴与x=2R虚线之间有竖直向下的匀强电场,两电场的电场强度大小均为E,x=3R处有一竖直固定的荧光屏。现在第三象限内固定一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB,圆弧圆心在坐标原点O,A端点在x轴
上,B端点在y轴上。一个质量为m的带正电小
球从A点上方高2R处的P点由静止释放,小球从
A点进入圆弧轨道运动,从B点离开时速度的大
小为 重力加速度为g,求:
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小球从P点运动到B点的过程中,
(1)小球的电荷量;
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(2)小球离开第四象限电场时的位置坐标。
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答案 (2R,-2R)
则离开第四象限电场时的位置坐标为
(2R,-2R)
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(3)小球最终打在荧光屏上的位置距x轴的距离。
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答案 3.125R
出电场后至打到荧光屏上的过程中在竖直
方向运动的距离
因此小球打在荧光屏上的位置距x轴的距离H=R+h1+h2=3.125R。
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