必修三模块检测试题 (时间:90 分钟　满分:100 分) 一、选择题(共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分.1～6 小题为单项选择题,7～12 小题 为多项选择题,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有错误的不得分) 1.英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描 述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础.下列相关说法正确的是(　 ) A.电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的 B.磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的 C.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交 D.通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的 2.1825 年,科拉顿做了这样一个实验,如图所示,他将一个条形磁铁插入连有灵敏 电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生.实验时,科拉顿为了排除磁 铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流 计放到另一间房里,插入磁铁后,跑到另一间房里观察灵敏电流计.科拉顿开始实 验,然而无论他跑多快,他看到的灵敏电流计指针都是指在“0”刻度的位置.科拉顿 失败的原因是(　　) A.因为导线太长电阻太大 B.因为实验中根本没有产生感应电流 C.因为只有在磁铁移动时才产生感应电流 D.因为产生的感应电流太小观察不到 3.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图,磁环上的偏转线圈通以图示方向 的电流时,圆环的圆心 O 处的磁场方向是(　　) A.向左 B.向上 C.向下 D.向右 4.“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示,忽略漏电产生的 影响,下列判断正确的是(　　) A.平行板正对面积减小时,静电计指针张角减小 B.静电计可以用电压表替代 C.静电计所带电荷量与平行板电容器电荷量不相等 D.静电计测量的是平行板电容器所带电荷量 5.在如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r,闭合开关后,滑动变阻器滑片 P 向左移动.下列结论正确的是(　　) A.电流表读数变小,电压表读数变大 B.小灯泡 L 变亮 C.电容器 C 上电荷量减小 D.电源的总功率变大 6.如图所示,电源电动势 E=30 V,内阻 r=1 Ω,灯泡上标有“6 V 12 W”字样,直流电动 机线圈内阻 R=2 Ω.若灯泡恰能正常发光,则(　 ) A.通过电动机的电流为 0.5 A B.电动机两端电压为 20 V C.电动机的输出功率为 36 W D.电路在 1 分钟内产生的热量为 60 J 7.下列有关静电的说法正确的是(　　) A.复印机是利用静电吸附作用工作的 B.为了美观,最好把避雷针顶端设计成球形 C.电工穿用铜丝编织的高压作业服是因为该衣服不容易被扯破 D.飞机的机轮上装有搭地线或用导电橡胶做轮胎都是为了防止静电危害 8.如图所示,(甲)、(乙)两图分别为测灯泡电阻 R 的电路图,下列说法正确的是(　) A.图(甲)的接法叫电流表外接法,图(乙)的接法叫电流表内接法 B.图(甲)中 R 测>R 真,图(乙)中 R 测<R 真 C.图(甲)误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使 R≪RV,故此法测较小的电阻 好 D.图(乙)中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使 R≫RA,故此法测较大的电 阻好 9.如图所示,绝缘光滑圆环竖直放置,a,b,c 为三个套在圆环上可自由滑动的空心带 电小球,已知小球 c 位于圆环最高点,a,c 连线与竖直方向成 60°角,b,c 连线与竖直 方向成 30°角,三个小球均处于静止状态.下列说法正确的是(　　) A.a,b,c 小球带同种电荷 B.a,b 小球带同种电荷,b,c 小球带异种电荷 C.a,b 小球的电荷量之比为 ❑ D.a,b 小球的电荷量之比为 ❑ √ 3 ∶6 √ 3 ∶9 10.如图所示,K,L,M 为静电场中的 3 个相邻的等差等势面,一带电粒子射入此静电 场中后,沿 abcde 轨迹运动.已知  K<  L<  M,且粒子在 ab 段做减速运动.下列判断 正确的是(　　) A.粒子带负电 B.粒子在 a 点的加速度大于在 c 点的加速度 C.粒子在 a 点与 e 点的速度大小相等 D.粒子在 a 点的电势能小于在 d 点的电势能 11.如图所示,直线 A 为电源的 U I 图线,曲线 B 为灯泡的 U I 图线,用该电源和灯 泡组成闭合电路时(　　) A.电源的输出功率为 4 W,电路的总功率为 6 W B.电源的输出功率为 4 W,电源内阻为 1 Ω C.电源的输出功率为 4 W,电源的效率约为 33% D.电源的输出功率为 4 W,电源的效率约为 67% 12.如图所示,一质量为 m、电荷量为+q 的小球在电场强度为 E、区域足够大的匀 强电场中,以初速度 v0 沿 ON 在竖直面内做匀变速直线运动.ON 与水平面的夹角 为 30°,重力加速度为 g,且 mg=Eq,则(　　) A.电场方向垂直于 ON 向上 B.小球运动的加速度大小为 g 2 C.小球上升的最大高度为 v0 4g D.小球运动到最高点所需时间为 v0 2g 二、非选择题(共 6 小题,共 52 分.要求写出必要的文字说明和重要的演算步骤,只 有结果不得分) 13.(8 分)在高速铁路电力机车上,为了保证长距离稳定供电,常用一种配件——受 电弓碳滑板.某同学想利用如图(甲)所示的电路测量一段碳滑板上碳材料的电阻 率,他在工程师的指导下将这种碳材料均匀涂抹在一根外径为 d=8.5 mm 的细长 陶瓷管表面,形成一层导电膜. (1)该同学利用螺旋测微器测量涂完碳材料的陶瓷管的外径 D,示数如图(乙)所示, 则外径 D=　　　　mm. (2)由图(甲)可知该电路中滑动变阻器采用的是　　　接法,电流表采用的是　　 接法.若已知该导电膜的长度为 L,某次测量时电压表的读数为 U,电流表的读数为 I,则该碳材料的电阻率的表达式为 ρ= 　　　　　(用已知量的符号表示). (3)请你在图(丙)虚线框中将图(甲)所示的实物电路转化成电路原理图(用给出的 符号连接). 14.(8 分)利用下列器材测量由两节干电池(内阻约为 1.2 Ω)组成的电源的电动势 和内阻. A.电流表:量程 0～0.6 A,内阻约 1 Ω B.电流表:量程 0～3 A,内阻约 0.2 Ω C.电压表:量程 0～3 V,内阻约 30 kΩ D.电压表:量程 0～15 V,内阻约 60 kΩ E.滑动变阻器:0～1 000 Ω,额定电流 0.5 A F.滑动变阻器:0～20 Ω,额定电流 2 A G.开关、导线若干 (1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用　　　　,电压表应选用　　　　,滑 动变阻器应选用　　　　.(均填仪器的字母代号) (2)请在图(甲)中用笔画线代替导线完成电路连接. (3)在实验操作正确的情况下将测得数据记录在下表中,请在图(乙)中作出 U I 图 像. U/ V I/ A 2.94 0.06 2.86 0.12 2.81 0.18 2.76 0.24 2.71 0.30 2.62 0.38 (4)实验中测得该电源的电动势 E=　　　　V,内阻 r=　　　　Ω. 15.(8 分)如图所示,电源的电动势 E=1.5 V,内阻 r=0.5 Ω,电阻 R1=R2,当开关 S1 闭合、 S2 断开时,通过电源的电流为 1 A.当开关 S1,S2 都闭合时,求通过电源的电流和路 端电压. 16.(8 分)如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为 L 的绝缘细线拴住一质量为 m、电荷量为 q 的小球,细线的上端固定.开始时将细线和小球拉至水平位置,突然 松开后,小球由静止开始向下摆动,当细线转过 60°角时的速度恰好为零.求: (1)A,B 两点的电势差 UAB; (2)电场强度的大小. 17.(10 分)在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关 K 接 a 时,R2 上消耗的 电功率为 4 W,当开关 K 接 b 时,电压表示数为 4.5 V.求: (1)当开关 K 接 a 时,通过电源的电流和电源两端的电压; (2)电源的电动势和内阻; (3)当开关 K 接 c 时,电源的输出功率. 18.(10 分)在如图所示的电路中,电源的电动势 E=36 V,内阻 r=6 Ω,电阻 R1=R3=4 Ω,R2=R4=8 Ω,C 为平行板电容器,其电容 C=2.0 pF,虚线到两极板的距离相等,极板 长 l=0.20 m,两极板的间距 d=0.24 m,极板右边缘到荧光屏的距离 b=0.2 m. (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=2.0 m/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 10 m/s2,要求写出计算和分析过程) 参考答案 1.B 2.C 3.B 解析:通电的两个线圈可视为通电螺线管,两通电螺线管又可近似看成两个条 形磁铁,其等效图如图所示.两个条形磁铁的下端均为 N 极,因此,O 点的磁场方向 向上,故 B 正确. 4.C 解析:电容器带电荷量一定,平行板正对面积减小时,电容器的电容减小,根据 Q=CU 可知,两板间电势差变大,则静电计指针张角变大,选项 A 错误;静电计与电 压表的原理不同,不能替代,电压表线圈中必须有电流通过时,指针才偏转,故不能 用电压表代替静电计,选项 B 错误;静电计所带电荷量只是很小的一部分,即小于 平行板电容器的电荷量,选项 C 正确;静电计是定性反映电压高低的仪器,不能反 映平行板电容器的电荷量的多少,选项 D 错误. 5.A 6.C 7.AD 8.ACD 9.BD 解析:对 c 小球受力分析可得,a,b 小球必须带同种电荷,c 小球才能平衡,对 b 小球受力分析可得,b,c 小球必须带异种电荷,b 小球才能平衡,故 A 项错误,B 项正 确;对 c 小球受力分析,将 a,c 小球之间的库仑力与 b,c 小球之间的库仑力正交分解, 在水平方向有 k qa q c r ac 2 sin 60°= k qb q c r bc 2 sin 30°,又 rac∶rbc=1∶ ❑ √ 3 ,解得 qa∶qb= ❑√ 3 ∶9,故 C 项错误,D 项正确. 10.CD 解析:因为  K<  L,且带电粒子在 ab 段做减速运动,因此粒子带正电,A 错 误;由等势面分布情况可知,该电场与等量异种点电荷形