金版新学案 (人教版)高中物理选修3-1 模块综合检测【含答案】

模块综合检测

一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分．每小题至少一个答案正确) 1．关于已充上电的某个平行板电容器，下列说法正确的是( ) A ．两极板上一定带等量异种电荷

B ．两极板所带的电荷量为两极板所带电荷量的绝对值之和

C ．电容器带电荷量多，说明它容纳电荷的本领大

D ．某电容器带电荷量越多，两极板间的电势差就越大

解析： 电容器充电后一定带有电量相等的异种电荷，A 对；两极板所带的电荷量指一个极板所带电量的绝对值，B 错；描述电容器容纳电荷的本领的是电容，C 错；由U ＝Q

C 知，

电容器带电量越多，两极板间的电势差就越大，D 对．

答案： AD 2.

如图，a 、b 、c 是一条电场线上的3个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、c 间的距离．用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和场强．下列表达式正确的是( )

A ．φa >φb >φc

B ．E a >E b >E c

C ．φa －φb ＝φb －φc

D ．

E a ＝E b ＝E c

解析： 沿电场线方向电势降低，故φa >φb >φc ，A 对．由于题目只提供了不知是什么电场的一条电场线，无法判断a 、b 、c 三点的场强大小关系，也就无法判断a 、b 间与b 、c 间的电势差的大小关系，B 、C 、D 错．

答案： A

3．以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是( )

A ．这四个图象都是伏安特性曲线

B ．这四种电学元件都是线性元件

C ．①②是线性元件，③④是非线性元件

D ．这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻

解析： 伏安特性曲线是以I 为纵轴，U 为横轴的图象，A 错误；线性元件并不只是说

I －U 图象是直线，而必须是过原点的直线，所以只有①②是线性元件，③④不是线性元件，B 错误，C 正确；在U －I 图象中，过原点的直线的斜率才表示导体的电阻，D 错误．

答案： C 4.

位于A 、B 处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )

A ．a 点和b 点的电场强度相同

B ．正电荷从c 点移到d 点，电场力做正功

C ．负电荷从a 点移到c 点，电场力做正功

D ．正电荷从e 点沿图中虚线移到f 点电势能先减小后增大

解析： 同一试探电荷在a 、b 两点受力方向不同，所以A 错误；因为A 、B 两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电势越来越低．将正电荷从c 点移到d 点，正电荷的电势能增加，电场力做负功，B 错误；负电荷从a 点移到c 点，电势能减少，电场力做正功，C 正确；正电荷沿虚线从e 点移到f 点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大．

答案： CD

5．在场强大小为E 的匀强电场中，质量为m 、带电荷量为＋q 的物体以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE m ，物体运动x 距离时速度变为零，则

下列说法正确的是( )

A ．物体克服电场力做功0.8 qEx

B ．物体的电势能增加了0.8 qEx

C ．物体的电势能增加了qEx

D ．物体的动能减少了0.8 qEx

解析： 分析题意知带电物体应竖直向下运动，所受电场力竖直向上，根据牛顿第二定律知0.8 qE ＝qE －mg ，即mg ＝0.2 qE ，故电场力做功W ＝－qEx ，电势能增加了qEx ，A 、B 错，C 对；物体所受合力为0.8 qE ，方向竖直向上，根据动能定理，物体的动能减少了0.8 qEx ，D 对．

答案： CD 6.

条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极的一侧悬挂一根与它垂直的导体棒，如图所示．图中只画出此棒的横截面，且标出棒中的电流是流向纸内的．在通电的一瞬间，可能出现的情况是()

A．磁铁对桌面的压力减小B．磁铁对桌面的压力增大

C．磁铁受到向左的摩擦力D．磁铁受到向右的摩擦力

解析：在磁铁外部磁感线由N极指向S极，通电导体棒处在磁场中，由左手定则可知其受安培力作用，条形磁铁也受到反作用力作用，产生两种效果，其一向上提起的效果；其二向右运动的效果，即磁铁对桌面的压力减小，同时磁铁受到向左的摩擦力作用，故A、C正确．

答案：AC

7.

如图所示的电路，L是小灯泡，C是极板水平放置的平行板电容器．闭合开关，有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动．若滑动变阻器的滑片向下滑动，则() A．L变亮B．L变暗

C．油滴向上运动D．油滴向下运动

解析：滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入回路电阻变小，外电路的总电阻变小，回路电流变大，内压降变大，路端电压变小，L变暗．电容器两端的电压变小，电场强度变小，带电油滴所受电场力变小，油滴向下运动，B、D正确．

答案：BD

8.

回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．设D形盒半径为R.若用回旋加速器加速质子(氢核)时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电源的周期为T.质子质量

为m ，电荷量为e .则下列说法正确的是( )

A ．高频交流电源周期应为T ＝πm

eB

B ．质子被加速后的最大动能E k 不可能超过(eBR )2

2m

C ．质子被加速后的最大动能与狭缝间的加速电压、加速次数有关

D ．不改变B 或T ，该回旋加速器不能用于加速α粒子(即氦核)

解析： 质子在匀强磁场中做圆周运动的周期T ＝2πm

eB ，高频交流电源周期与质子在匀

强磁场中做圆周运动的周期相同，选项A 错误；由R ＝m v

qB 知，质子被加速后的最大速度v

＝eBR m ，所以质子被加速后的最大动能E k ＝12m v 2＝(eBR )22m ，选项B 正确，C 错误；α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T ′＝4πm eB ，与高频交流电源周期不同，不能被该回旋加

速器加速，但通过改变B 而改变α粒子做匀速圆周运动的周期T α或改变交流电源周期T ，使两者相等则可加速α粒子，选项D 正确．

答案： BD 9.

如图所示，一个绝缘圆环，当它的1

4均匀带电且电荷量为＋q 时，圆心O 处的电场强度

大小为E ，现使半圆ABC 均匀带电＋2q ，而另一半圆ADC 均匀带电－2q ，则圆心O 处的电场强度的大小和方向为( )

A ．22E ，方向由O 指向D

B ．4E ，方向由O 指向D

C ．22E ，方向由O 指向B

D ．0

解析： 由题意可知，若1

4圆AB 带电荷量为q ，AB 在圆心处场强为E ，方向由O 指向

CD 中点，若14圆CD 带电荷量为－q ，CD 在圆心处的场强也是E ，且方向与1

4圆AB 在圆

心处场强相同；同理，1

4圆BC 、AD 在圆心处的场强也是E ，方向由O 指向AD 中点．合成

各场强可得，圆心O 处的场强大小为22E ，方向由O 指向D .因此A 正确．