2019年高考物理一轮复习 电学综合测试卷02.doc

电学综合测试卷二【时间：90分钟满分：110分】学校:_姓名：_班级：_考号：_注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）评卷人得分一、单选题(本大题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中. 18题只有一项符合题目要求)1把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处放置带电小球B，现给B一个沿垂直于AB方向的速度，B球将（ ）A 若A、B为异种电荷，B球可能做加速度变大、速度变小的曲线运动B 若A、B为异种电荷，B球一定做圆周运动C 若A、B同种种电荷，B球一定做远离A的变加速曲线运动|D 若A、B同种种电荷，B球的动能一定会减小2如上图所示，电源电动势E=8V，内电阻为r=0.5，“3V，3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R0=1.5，下列说法正确的是（ ）A 通过电动机的电流为1.6AB 电动机的效率是62.5%C 电动机的输入功率为1.5WD 电动机的输出功率为3W3图示区域有方向竖直向下的匀强电场和水平向里的匀强磁场，一带正电的微粒以水平向右的初速度进入该区域时，恰能沿直线运动。欲使微粒向下偏转，可采用的方法是A 仅减小入射速度B 仅减小微粒的质量C 仅增大微粒的电荷量D 仅增大磁场的磁感应强度4如图所示是某粒子速度选择器截面的示意图，在一半径为R10 cm的圆柱形桶内有B104T的匀强磁场，方向平行于轴线，在圆柱桶某一截面直径的两端开有小孔，作为入射孔和出射孔粒子束以不同角度入射，最后有不同速度的粒子束射出现有一粒子源发射比荷为的正粒子，粒子束中速度分布连续当角45时，出射粒子速度v的大小是()A B C D 5M和N是绕在一个环形铁芯上的两个线圈，绕法和线路如图所示现将变阻器R1的滑片从a端逐渐向b端移动的过程中，对通过电阻R2的电流分析正确的是（）A R2中有电流，方向由c流向dB R2中有电流，方向由d流向cC R2中无电流，原因是R2回路没有接外电源D R2中无电流，原因是N线圈没有切割磁感线6如图所示，光滑绝缘水平面上嵌入一无限长通电直导线一质量为0.02kg的金属环在该平面内以大小v0=2m/s、方向与电流方向成60角的初速度滑出则（）A 金属环最终将静止在水平面上的某处B 金属环最终沿垂直导线方向做匀速直线运动C 金属环受安培力方向始终和运动方向相反D 金属环中产生的电能最多为0.03J7如图所示，足够长的宽度为d的条形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，直角三角形金属线框ABC的BC边长度为L，已知Ld。现令线框在外力作用下以速度v0匀速穿过磁场区域，以B点进入磁场的时刻为计时起点，规定线框中电流沿逆时针方向为正方向，则在线框穿过磁场的过程中，线框中的电流i随时间t的变化情况可能是A B C D 8如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，a、b两点间的电压为 ，R为可变电阻，P为用铅锑合金制成的保险丝，其电阻可忽略不计，熔断电流为2A。为使保险丝不熔断，可变电阻R连入电路的最小阻值是A B 1.1C 11D 评卷人得分二、多选题(本大题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中.有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)9如图，一理想变压器原，副线圈的匝数分别为n1，n2.原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，用交流电压表测得a，b端和c，d端的电压分别为Uab和Ucd，则()A UabUcdn1n2B 增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小C 负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大D 将二极管短路，电流表的读数加倍10如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹a、b是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出的正确判断是()A 带电粒子所带电荷的性质B a、b两点电场强度方向C 带电粒子在a、b两点处受力方向D 带电粒子在a、b两点的速度何处较大11如图，在x轴上方存在方向垂直坐标平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在x轴下方存在方向垂直坐标平面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一带负电的粒子（不计重力）从原点O以与x轴正方向成30角的速度v射入磁场，其在x轴上方运动的半径为R。则A 粒子经偏转一定能回到原点OB 粒子完成一次周期性运动的时间为C 粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3RD 粒子在x轴上方和下方的磁场中运动的半径之比为1：212如图所示，足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，间距为L，其上端连接有阻值为R的电阻和电容器C，装置区域有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B，将一根水平金属棒ab开始下滑。已知金属棒ab的质量为m，电阻也为R。金属棒ab在运动中始终保持水平且与导轨良好接触，且通过金属棒ab的电流恒定不变，忽略导轨电阻，重力加速度为g。则下列说法正确的是A 金属棒ab做匀速运动，速度大小是B 金属棒ab做匀变速运动，加速度大小是C 电阻R的电功率D 若金属棒ab由静止下滑，开始时电容器所带电荷量为0，那么经过时间t，电容器的电量第II卷（非选择题）评卷人得分三、实验题（本大题共2小题，第13题4分、14题6分；共10分）13某研究小组想用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。A电压表V1(量程6V、内阻约5000)B电压表V2(量程3V、内阻约3000)C电流表A(量程3A、内阻约0.5)D滑动变阻器R(最大阻值10、额定电流4A)E.小灯泡(2A、5W)F.电池组(电动势E、内阻r)G.开关一只，导线若干实验电路如甲图所示时，调节滑动变阻器的阻值，经多次测量，得到多组对应的电流表、电压表示数，并在U-I坐标系中描绘出两条图线，如乙图所示，则(1)电池组的电动势E=_V，内阻r=_.(结果保留两位有效数字)(2)在U-I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为_.(3)将三个这样的灯泡并联后再接到该电上，则每个灯泡的实际功率为_W.14指针式多用表是实验室中常用的测量仪器。请完成下列问题：（1）要使用的多用表未接入电路时，指针如图(甲)所示，则要进行的是_。调整好后将选择开关拨至“50mA”挡，将多用表串联入待测电路中，指针如图(乙)所示，电路中电流为_mA。（2）使用多用表测电阻时，将选择开关拨至“10”挡，进行欧姆调零。将两表笔接待测电阻两端，指针如图(甲)示，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？请从下面的操作中选出合理的步骤并进行正确排序_A将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指向欧姆挡零刻度线B将选择开关拨至“100”挡C将选择开关拨至“1”挡D测量完毕后将选择开关拨至“OFF”挡E再将待测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数经以上正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针如图(乙)所示，待测电阻为_。（3）如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10；电池电动势为1.5V、内阻为1，变阻器R0阻值为05000该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4时仍可调零。调零后R0阻值将变_ (填“大”或“小”)，若测得某待测电阻阻值为300，则这个待测电阻的真实阻值是_。若该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果_（选填“偏大”、“偏小”或“准确”）。评卷人得分四、解答题（本大题共4小题，第15、16题每题9分；第17、18题每题11分；共40分）15如图所示，匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，大小为B0=1T，电阻为R=2的边长为L=1m的正方形线框abcd水平放置，OO为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度绕OO为轴向上匀速转动，如图中虚线所示：（1）求线框向上转动60的过程中通过导线横截面的电荷量；（2）若线框左半部分以角速度绕OO向上转动90，求此过程中线框中产生的焦耳热；（3）若线框左半部分也固定不动，此时磁感应强度随时间按B=1+4t（T），求磁场对线框ab边的作用力随时间变化的关系式16如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的水平的匀强磁场，磁感强度大小为B，一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ、MN水平且足够长，半圆环MAP在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，NMAP段光滑，PQ段粗糙。现在有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在MN杆上，它所受电场力为重力的倍。现将小环从M点右侧的D点由静止释放，D点到M点的水平距离 。求：(1) 小环第一次到达圆弧轨道最高点P时的速度大小；(2) 小环第一次通过与O等高的A点时半圆环对小环作用力的大小；(3) 若小环与PQ间动摩擦因数为（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等），现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放，通过讨论，求出小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功。17如图，平面直角坐标系xOy中，在y0及yL区域存在场强大小相同，方向相反（均平行于y轴）的匀强电场，在一Ly0区域存在方向垂直于xOy平面（纸面）向外的匀强磁场，电场强度与磁感应强度大小之比为一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经过y轴上的点P1（0，L）时的速率为v0，方向沿x轴正方向，然后经过x轴上的点P2（L，0）进入磁场。不计粒子重力。求：（1）粒子到达P2点时的速度大小和方向；（2）粒子第一次从磁场下边界穿出位置的横坐标；（3）粒子从P1点出发后做周期性运动的周期。18如图所示，在质量为的小车上，固定着一个质量为、电阻的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，高度小车载着线圈在光滑水平面上一起以的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度），完全穿出磁场时小车速度磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同求：(1)小车刚进入磁场时线圈中感应电流的大小和方向；(2)小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量；(3)小车进入磁场过程中线圈克服安培力所做的功 参考答案1C【点睛】根据库仑力与B球所需要的向心力的关系，判断B球能否做圆周运动匀变速曲线的加速度恒定不变根据库仑定律判断B球的运动情况根据电场力做功的正负，由动能定理判断动能的变化2D【解析】灯泡L正常发光，通过灯泡的电流：，电动机与灯泡串联，通过电动机的电流，故A错误；路端电压：，电动机两端的电压：，电动机的输入功率，电动机的输出功率： ，电动机的效率为：，故BC错误，D正确；故选D。【点睛】由灯泡铭牌可知，可以求出灯泡额定电流，由串联电路特点可以求出通过电机的电流求出路端电压，然后由P=UI求出电源的输入功率和电动机消耗的功率则可求得效率3A【解析】带正电的粒子受到向下的电场力和重力以及向上的洛伦兹力作用，当qvB=mg+qE时，粒子沿直线通过正交场区；若减小入射速度，则洛伦兹力减小，电场力不变，合力向下，向下偏转。故A正确；仅减小微粒的质量，则洛伦兹力大于电场力，合力向上，向上偏转。故B错误；增加电荷量，则电场力与洛伦兹力都增加，合力向上，向上偏转。故C错误；增大磁感应强度，则向上的洛伦兹力增加，合力向上，向上偏转。故D错误；故选A。4B【解析】离子从小孔a射入磁场，与ab方向的夹角为=45，则离子从小孔b离开磁场时速度与ab的夹角也为=45，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O，画出轨迹如图：，由几何知识得到轨迹所对应的圆心角为：=2=90，由几何关系知，又，解得：.故选B.【点睛】本题的解题关键是正确画出离子的运动轨迹，根据几何知识得到半径，即可求解速度v5AD、由题意知：沿导线方向分速度v1=v0cos60=1m/s根据能量转化与守恒解得：，代入数值解得：Q=0.03J，故环中最多产生0.03J的电能，故D正确；故选：D点睛：金属环周围有环形的磁场，金属环向右上运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力与运动方向不一定相反，使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，最终金属环的运动状态为匀速沿导线运动根据能量转化与守恒，减小的动能转化成电能。7C点睛：本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；根据感应电流产生的条件判断是否有感应电流产生、由楞次定律判断出感应电流的方向是正确解题的关键8B【解析】原线圈输入电压,根据电压与匝数成正比解得：；原线圈的最大输入功率为P1=U1I=2202440W；输出功率等于输入功率P2P1=440W；输出功率：,解得：R1.1，故B正确，ACD错误；故选B。9BD【解析】A、假设副线圈两端电压的有效值为U2，根据理想变压器的电压与匝数成正比，即有：Uab：U2=n1：n2；而因二极管的单向导电性，cd间电压的有效值并不等于副线圈两端的电压有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2；，故A错误；B、副线圈两段的电压依赖于输入电压和匝数，所以副线圈两端的电压不变，电阻增大，则电流减小，副线圈的功率减小，最后使得 输入功率减小，而输入电压不变，最后使得电流减小，所以电流表的示数减小，故B正确；C、cd间的电压由原线圈的输入电压以及原、副线圈的匝数比有关，与负载电阻无关，所以cd间的电压Ucd不会随着负载电阻变化，故C错误；D、假设副线圈两端交变电压的峰值为Um，副线圈回路的电流峰值为Im，则二极管短路前有：副线圈两端电压的有效值 ，由计算电阻R的电能得： ，求得 副线圈回路电流的有效值 ，由W=I2Rt计算电阻R的电能得：，求得则。二极管短路后有：cd两端电压等于副线圈两端电压，即 ，流经定值电阻R的电流则Pcd=UcdIcd=所以Pcd=2Pcd由于理想变压器原线圈上的功率与副线圈的相等，而原线圈上的电压有效值不变，所以二极管短路后的电流表读数是二极管短路前的2倍故D正确故选BD【点睛】该题对于D选项是个易错点，注意整个电路只有定值电阻R在消耗功率，计算它的功率时要代入cd两端的电压和流经电阻R的电流有效值另外，也可以根据能量关系分析由于理想变压器只是传递能量，二极管也不消耗能量，所以整个电路的电能消耗来自于定值电阻R二极管的使得电阻R只在每个半正周期有电流通过，所以二极管短路后，经历相等时间，电阻R的工作时间比短路前增加一倍，消耗的电能也为短路前的2倍，而理想变压器原线圈上的电压有效值不变，故电流表示数加倍. 10CD【点睛】解这类题是思路：根据做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹的内侧来判断电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，从而判断电势高低，根据电场力做功判断电势能的变化11CD【解析】带负电的粒子进入上方磁场后向下偏转，到达x轴以后受洛伦兹力向右上方偏转，如图所示，则如此循环运动，粒子不能回到原点O，选项A错误；粒子在x轴上方运动的半径为R，根据可知粒子在x轴下方运动的半径为2R。由几何关系可知，粒子在x轴上方和下方运动时圆弧所对的圆心角均为600，则粒子完成一次周期性运动的时间为 ，选项B错误，D正确；由几何关系可知，粒子射入磁场后，第一次经过x轴时与O点的距离为R，第二次经过x轴时与第一次经过x轴的距离为2R，则粒子射入磁场后，第二次经过x轴时与O点的距离为3R，选项C正确；故选CD.点睛：本题是带电粒子在直线边界的磁场中做匀速圆周运动的特殊情况：以直线边界成30入射，则射出磁场时也与直线成30，这样粒子偏转60下方的磁感应强度是上方和一半，则半径是上方和两倍。12BD【解析】【分析】根据题意金属棒中电流不变，可以知道电容器两端的电压逐渐增大，是处于充电过程中，然后根据牛顿第二定律可以确定加速度以及功率和电量；【详解】【点睛】本题考查了电磁感应中的电容器充电过程中，电流不变，然后根据牛顿第二定律可以确定加速度以及功率和电量。13 4.5; ; ; 1.2;由图示图象可知，灯泡两端电压为1V，流过灯泡的电流为1.2A，灯泡实际功：。【点睛】电源的U-I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；由图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后由P=UI求出灯泡实际功率14 机械调零； 22.0； BAED； 3200； 小； 290； 准确 【解析】【分析】欧姆档的测量结果为指针示数乘以倍率，电压档和电流的读数要先明确量程和分度值；使用多用电表时先进行机械调零，若要测量电阻，选档后要进行欧姆调零再测量，使用完毕后将选择开关旋至交流电压最大量程处。【详解】(1)由图甲可知，指针未指零刻度，则要进行的是机械调零，若选择开关拨至“50mA”挡，选用中间最上一排刻度，分度值为10mA，估读一位，表盘上读数为：220.0mA，由于量程扩大了10倍，所以读数为22.0mA；(2) 若要测量电阻，先选档，由于选择开关拨至“10”挡，进行欧姆调零。将两表笔接待测电阻两端，指针如图(甲)示即指针偏角过小，故应选择开关拨至“100”挡-B；因电动势不变，故欧姆调零后的中值电阻不变；故测量结果是准确的。