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1、2020-2021学年高中物理 模块评价教科版选修3-12020-2021学年高中物理 模块评价教科版选修3-1年级：姓名：- 14 -模块素养评价(90分钟100分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。18小题为单选,912小题为多选)1.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如控制变量法、等效法、类比法、理想模型法、微元法等等,这些方法对我们学好物理有很大帮助。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是()A.在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时应用了控制变量法B.在研究电场时,常用电场线来描述真实的电场,用的是微元法C.在研究带电体时满足一定条
2、件可以把带电体当作点电荷,这利用了建立理想模型法D.在电路中,用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻,这利用了等效法【解析】选B。在研究多个量之间的关系时,常常要控制某些物理量不变,即控制变量。在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时应用了控制变量法,故A正确;在研究电场时,常用人为假设的电场线来描述真实的电场,这用的是假设法。故B错误;在研究带电体时满足一定条件可以把带电体当作点电荷,这利用了建立理想模型法,故C正确;在电路中,可以用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻,这利用了等效法。故D正确。因为题目选不正确的,所以选B。2. (2020德阳高二检测)若在一半径为r,单位长度带电
3、荷量为q(q0)的均匀带电圆环上有一个很小的缺口L(L远小于r),如图所示,则圆心O处的场强大小为()A.B.C.D.【解析】选A。先设想将缺口补上,则圆环中心处的场强为零,补上部分电荷量为Q=qL其对圆心处产生电场强度为E1=不包括缺口的部分对圆心处产生的电场强度与E1等大反向,故圆心处的场强大小为,故选A。3.如图所示,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。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移至P点,则O点电场强度的大小变为E2,E1与E2之比为()A.2B. 4C.12D.21【解析】
4、选D。依题意得,每个点电荷在O点产生的场强大小为,当N点处的点电荷移至P点时,O点场强如图所示,合场强大小为E2=,所以E1E2=21,故D正确,A、B、C错误;故选D。4.如图所示,矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场,有3个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场,在纸面内做匀速圆周运动,运动轨迹为相应的圆弧,这些粒子的质量,电荷量以及速度大小如表所示:粒子编号质量电荷量(q0)速度大小1m-q2v22m2q3v32mqv由以上信息可知, 从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为()A.3、2、1B.3、1、2C.2、3、1D.1、3、2【解析】选A。根据带电粒子在
5、磁场中运动的偏转方向可知,a、b带同种电荷,c为异种电荷,所以c为1号粒子;由qvB=m可知,半径:r=,结合表格中数据可求得2、3号粒子的半径比应为32,则b一定是第2号粒子,a 是第3号粒子。a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为3、2、1,故选A。5.如图所示是测定液面高度h的电容式传感器示意图,E为电源,G为灵敏电流计,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体。已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为:电流从左边接线柱流进电流计,指针向左偏。如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针向左偏转,则()A.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在增大B.导体芯A所
6、带电量在减小,液体的深度h在增大C.导体芯A所带电量在增加,液体的深度h在减小D.导体芯A所带电量在减小,液体的深度h在减小【解析】选D。电流计指针向左偏转,说明流过电流计G的电流由左右,则导体芯A所带电量在减小,电容两端间的电势差不变,由Q=CU可知,芯A与液体形成的电容器的电容减小,根据C=,知正对面积减小,则液体的深度h在减小,故D正确。A、B、C错误;故选D。6.如图所示,直线AB是某电场中的一条电场线,一电子仅在电场力作用下,由电场线上A点沿直线运动到B点,其速度平方v2与位移x的关系如图所示。对于电场中A、B两点,以下判断中正确的是()A.A点场强等于B点场强B.A点的电势高于B点
7、的电势C.电子从A点运动到B点,电场力做负功D.电子在A点的电势能小于在B点的电势能【解析】选A。根据动能定理:qEx=mv2-m,得:v2=x+,由速度平方v2与位移x的关系图像看出,图线的斜率不变,所以电场强度不变,A、B两点的电场强度相等,故A正确;电子的速度增大,电子所受电场力沿AB且做正功,电势能降低,A点的电势能高于B点,C、D错误;因为电子带负电,所以电势升高,A点的电势低于B点的电势,B错误。故选A。7.在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,rR1,C为电容器,、为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端
8、向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是()A.电压表示数变小B.电流表示数变小C.电源的输出功率增大D.电容器C所带电荷量增多【解析】选C。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,变阻器连入电路电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流I增大,电阻R1两端电压增大,则电压表示数变大,A错误;电阻R2两端的电压U2=E-I(R1+r),I增大,则U2减小,流过R2的电流减小,则电流表示数变大,B错误; 据题r0)的检验电荷仅受固定点电荷Q(图中未画出)的作用绕Q做匀速圆周运动,A、B是q在运动中通过的相距为L的两点,在A、B两点,电荷的速率为v,与A、B连线的夹角为30。已知静电力常量为k,由此
9、可知()A.电荷Q距A、B连线的距离是LB.电荷q从A到B经历的时间为C.电荷Q带负电,电荷量绝对值为D.电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为【解析】选C、D。检验电荷q绕点电荷Q做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,库仑力方向与速度方向垂直,根据几何关系:轨迹半径:r=L,电荷Q距A、B连线的距离为:Lsin60=L,A错误;弦AB对应的圆心角:=60,则电荷q从A到B经历的时间:t=,B错误;两电荷间存在库仑引力,则电荷Q带负电,库仑力提供向心力:k=m解得:Q=,C正确;根据库仑定律可知,电荷Q在A、B连线中点O处的场强大小为:EO=k=k=,D正确。故选C、D。10. (2020广元高二
10、检测)如图所示,空间有竖直方向的匀强电场,一带正电的小球质量为m,在竖直平面内沿与水平方向成30角的虚线以速度v0斜向上做匀速运动。当小球经过O点时突然将电场方向旋转一定的角度,电场强度大小不变,小球仍沿虚线方向做直线运动,选O点电势为零,重力加速度为g,则()A.原电场方向竖直向下B.改变后的电场方向垂直于ONC.电场方向改变后,小球的加速度大小为gD.电场方向改变后,小球的最大电势能为【解析】选C、D。开始时,小球沿虚线做匀速运动,可知小球受向下的重力和向上的电场力平衡Eq=mg,小球带正电,则电场方向竖直向上,选项A错误;改变电场方向后,小球仍沿虚线做直线运动,可知电场力与重力的合力沿着
11、NO方向,因Eq=mg,可知电场力与重力关于ON对称,电场方向与NO成60角,选项B错误;电场方向改变后,电场力与重力夹角为120,故合力大小为mg,小球的加速度大小为g,选项C正确;电场方向改变后,小球能沿ON运动的距离为xm= ,则克服电场力做功为:W=Eqcos60xm=mg=m ,故小球的电势能最大值为m ,选项D正确;故选C、D。11.如图所示的电路中,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向上移动,则有()A.V1表读数变小B.V2表读数变大C.A表读数变大D.电源的功率变小【解析】选C、D。闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向上移动,变阻器接入电路的阻值变大,则外电路的总电阻变大
12、,根据闭合电路的欧姆定律,总电流变小,则路端电压变大,即V1表读数变大。故A错误;总电流变小,根据部分电路的欧姆定律,R1两端的电压变小,即V2表读数变小,故B错误;R2两端的电压加上R1两端的电压等于路端电压,即U1+U2=U,R1两端的电压变小,路端电压变大,所以R2两端的电压变大,故R2中的电流增大,即A表读数变大,故C正确; 电源的总功率为P=EI,E不变,I减小,故电源的功率变小,故D正确;故选C、D。12.三个质量相等的带电微粒(重力不计)以相同的水平速度沿两极板的中心线方向从O1点射入,已知上极板带正电,下极板接地,三微粒的运动轨迹如图所示,其中微粒2恰好沿下极板边缘飞出电场,则
13、( )A.三微粒在电场中的运动时间有t3=t2t1B.三微粒所带电荷量有q1q2=q3C.三微粒所受电场力有F1=F2F3D.飞出电场时微粒2的动能大于微粒3的动能【解析】选A、D。微粒在电场中运动的时间t=,水平速度相等而位移x1x2=x3 所以t1q2,而对微粒2和3在E、m、t相同的情况下,微粒2的竖直位移大,则q2q3,所以选项B错误;由B选项分析知:q1q2,所以F1q3,且y2y3,则Eq2y2Eq3y3,电场力做功多,增加的动能大,所以选项D正确;故选A、D。二、实验题(本题共2小题,共12分)13.(6分)(2020眉山高二检测)如图所示为某同学做“测定金属丝的电阻率”实验时采用的实验电路。实验室中备有如下器材:A.待测金属丝(电阻约3 )B.电流表A1(量程00.6 A,内阻约0.125 )C.电流表A2(量程03 A,内阻约0.025 )D.电压表V1(量程03 V,内阻约3 k)E.电压表V2(量程015 V,内阻约15 k)F.滑动变阻器R1(总阻值约10 )G.滑动变阻器R2(总阻值约1 000 )H.学生电源(电动势约4.0 V,内阻很小)I.导线若干,电键K、刻度尺、螺旋测微器(1)电流表应选择_,电压表应选择_,滑动变阻器应选择_。(2)用刻度尺测出
