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2019年高考物理一轮复习 电学综合测试卷04.doc

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2019年高考物理一轮复习 电学综合测试卷04.doc_第1页
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电学综合测试卷四【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. 1~8题只有一项符合题目要求)1.如图所示,真空中有两个等量异种点电荷A、B,M、N、O是AB连线的垂线上的点,且AO>OB一带正电的试探电荷仅受电场力作用,运动轨迹如图中实线所示,设M、N两点的电势分别为φM、φN,此电荷在M、N两点的加速度分别为aM、aN,此电荷在M、N两点的电势能分别为EPM、EPN,下列判断中正确的是(  )A. aM>aN B. φM>φNC. EPM

若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是A. 它们做圆周运动的周期Ta

线圈从位置A转过90到达位置B的过程中,下列说法正确的是A. 平均电动势为B. 通过线圈某一截面的电量q=0C. 为保证线圈匀速旋转,外界须向线圈输入的能量应为D. 在此转动过程中,电流方向不发生改变8.如图所示,正方形ABCD区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场一个等腰直角三角形导体框abc与ABCD在同一平面内,bc边与磁场的边界BC在同一直线上,bc的长是BC长的一半现让导体框匀速向右通过磁场区,速度方向始终平行于BC边设沿顺时针方向为感应电流的正方向,则在导体框穿过磁场区的过程中,导体框中产生的感应电流随时间变化关系图象正确的是A. A B. B C. C D. D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.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,电压表均为理想的,当电阻R3的阻值发生变化,其他电阻的阻值保持不变时,发现电压表V2的示数减小.由此可以判定A. 电压表Vl的示数可能减小B. 电压表V3的示数一定增大C. 电压表Vl、V3的示数都增大,且Vl的增加量较多D. 电容器的带电荷量可能减小10.如图所示,水平放置的粗糙U形框架上接一个阻值为R0的电阻,放在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m的半圆形硬导体AC在水平向右的恒定拉力F作用下,由静止开始运动距离d后速度达到v,半圆形硬导体AC的电阻为r,其余电阻不计.下列说法正确的是(  )A. 此时AC两端电压为UAC=2BLvB. 此时AC两端电压为C. 此过程中电路产生的电热为D. 此过程中通过电阻R0的电荷量为11.如图所示,MN是纸面内的一条直线,其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场(场区都足够大),现有一重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区,下列有关判断正确的是:A. 如果粒子回到MN上时速度增大,则该空间存在的一定是电场B. 如果粒子回到MN上时速度大小不变,则该空间存在的一定是电场C. 若只改变粒子的速度大小发现粒子再回到MN上时与其所成夹角不变,则该空间存在的一定是磁场D. 如果只改变粒子的速度大小,发现粒子再回到MN所用的时间不变,则空间存在的一定是磁场12.如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两有界匀强磁场的理想边界,三角形内的磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,三角形外的磁场(足够大)方向垂直纸面向里,磁感应强度大小也为B。

把粒子源放在顶点A处,它将沿∠A的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子(粒子重力不计)粒子在磁场中运动的周期为T,对从A射出的粒子A. 若带负电, ,第一次到达C点所用时间为B. 若带负电, ,第一次到达C点所用时间为C. 若带正电, ,第一次到达C点所用时间为D. 若带正电, ,第一次到达C点所用时间为第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.为了测量量程为3V,内阻约几千欧的电压表内阻1)先用多用电表粗测其内阻,如图甲所示,其中红表笔应连接____(填“-”、“3V”或“15V”)接线柱,如图乙所示,欧姆表的读数为____Ω(2)为进一步测量其内阻,设计了如图丙所示的电路,其中多用电表选择开关打到直流电流档,如图丁所示,红表笔应连接电压表的____(填“-”、“3V”或“15V”)接线柱连接电路后,进行正确操作如图戊所示,伏特表的读数为____V此时多用电表的读数为0.45mA,则电压表的内阻___Ω14.某同学设计了一个“测定电源电动势和内阻”的实验,可供选择的器材如下:A.待测干电池一节B.电流表A(量程为0~60 mA,内阻为RA=18 Ω)C.电压表V(量程为0~3 V,内阻RV约3 kΩ)D.滑动变阻器R1(0~5 Ω)E.滑动变阻器R2(0~30 Ω)F.定值电阻R3(阻值为2 Ω)G.定值电阻R4(阻值为10 Ω)(1)为完成实验,滑动变阻器应该选________,定值电阻应该选________(填写器材后面的代号);(2)请完善图a中的电路图_____________;(3)根据图b中已描的点画出UI图象____________,由图象得该电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果保留三位有效数字)。

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.如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50 cm,bc=ad=20 cm,匝数n=100,线圈的总电阻r=0.20 Ω,线圈在磁感强度B=0.050 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动,线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8 Ω的定值电阻连接,当线圈以角速度ω匀速转动时,发电机的输出功率为2.16103 W,计算中π取3.(1)推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω(其中S表示线圈的面积);(2)求线圈转动的角速度ω;(3)求线圈以ω角速度转动100圈过程中发电机产生的电能.16.如图所示,电源两端电压U保持不变当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻R1的电功率为P1,电阻RA的电功率为PA;当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数U2为2V,电流表的示数为I2,电阻RB的电功率为PB;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P位于最右端时,电阻R2的电功率为8W。

已知:R1:R2=2:1,P1:PB=1:10,U1:U2=3:2求:(1)电源两端的电压U;(2)电阻R2的阻值;(3)电阻RA的电功率PA17.如图所示,水平方向的圆形磁场区域与竖直边界MN相切于C点,磁场半径为R,C点与磁场圆心O等高边界PQ、荧光屏GH均与MN平行,且MN与PQ之间间距为,PQ与GH之间的间距为R在PQ、GH间存在竖直向下的匀强电场,电场强度现从O点正下方的A点同时垂直磁场方向射入两个相同的带电粒子1和2,它们的质量为m,电量为+q,速度大小均为v0;粒子1的速度方向指向O点,粒子2的速度方向与AO成300夹角斜向右上方粒子1恰能从C点射出磁场粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力、重力,忽略边缘效应1)求圆形磁场的磁感应强度B;(2)求两粒子从进入磁场到荧光屏所用时间之差Δt;(3)若在OA右侧磁场外空间到PQ之间加一个水平向右的匀强电场E/=kE,(其中k>0),试分析是否存在某个k,使两粒子能打在荧光屏的同一点若存在,求k的值;若不存在,说明理由18.如图所示,在竖直平面内有一质量为M的Π形线框abcd,水平边bc长为L,电阻为r,竖直边ab与cd的电阻不计;线框的上部处于与线框平面垂直的匀强磁场Ⅰ区域中,磁感应强度为B1,磁场Ⅰ区域的水平下边界(图中虚线)与bc边的距离为H。

质量为m、电阻为3r的金属棒PQ用可承受最大拉力为3mg的细线悬挂着,静止于水平位置,其两端与线框的两条竖直边接触良好,并可沿着竖直边无摩擦滑动金属棒PQ处在磁感应强度为B2的匀强磁场Ⅱ区域中,B2的方向与B1相同现将Π形线框由静止释放,当bc边到达磁场Ⅰ区域的下边界时,细线刚好断裂,重力加速度为g则从释放Π形线框至细线断裂前的整个过程中:(1)感应电流的最大值是多少?(2)Π形线框下落的最大速度是多少?(3)金属棒PQ产生的热量是多少?(4)请分析说明:Π形线框速度和加速度的变化情况,求出加速度的最大值和最小值参考答案1.B【解析】粒子做曲线运动,受到的电场力指向轨迹弯曲的内侧,大致向右,而该正电荷受到的电场力指向带负电的电荷,所以B点电荷应带负电,选项D错误;因为AO>OB,根据等量异种点电荷电场线及等势面分布特点(如右图所示)掌握,并能根据电场分布的特点进行分析2.C【解析】两种情况下的电路连接如图所示:设电源电压为U=6V,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=6Ω,在甲图中 ,,,电流表的示数为,在乙图中 ,,,电流表的示数为,故两次示数相同,则选C点睛】在A、B之间接一个电源,假设A端为正极,在C、D之间接一个电流表时,通过电流表的电流通路是:A----R1----电流表----R3----B 电路中的电阻是 R1+R3;将电源、电流表的地位互调,假设D端为正极,通过电流表的电流通路是:D----R1----电流表----R3----C 电路中的电阻是R1+R3。

电路的电源不变,电阻不变,故电流一定不变3.D4.B【解析】由题意可知,三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等,方向如图;则:,故A错误,B正确;设方向沿斜边的夹角为α,根据力的合成与分解的法则,结合三角函数关系,则有:.所以磁感应强度的方向与斜边夹角为α=arctan2,故CD错误.故选B. 点睛:磁感应强度为矢量,合成时要用平行四边形定则,因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.5.C【解析】甲图的原线圈两端接电源两端的电压,所以是电压互感器,已知n1:n2=1000:1,电压表示数为U2=220V,根据可得传输电压为:U1=2.2105V,选项A错误;乙图中的原线圈串联接入输电线的一根导线,所以的电流互感器,已知n3:n4=1:100,电流表示数为I4=10A,根据 可得传输电流为:I3=1000A,选项B错误;输电线中输送的功率为P=U1I3=2.2108W,选项C正确;两输电线间的电阻无法求得,选项D错误;故选C点睛:本题考查了变压器的构造和原理,意在考查考生对电压比等于匝数比,电流比等于匝数倒数比,输电线路的输送功率为输电线路电压电流乘积的识记能力。

6.C点睛:本题考查变压器的基本内容,明确交流电的图象及变压器中电流电压与匝数的关系,电压表及电流表的示数均为有效值即可.7.D【解析】试题分析:根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势,并计算电量;根据楞次定律判断感应电流方向,外力做的功等于电流做的功.根据法拉第电磁感应定律,平均感应电动势为: ,A错误;通过线圈某一截面的电量,B错误;电压有效值为: ,用有效值计算得到电热为,但线圈从位置A转过90到达位置B的过程中,电流做功的平均效果不等于有效值,C错误;从A转到O的过程,线圈面积不断变小到0,通过面积的磁通量也不断变小到0,从O到B的过程正好相反,通过线圈面积磁通量从0开始变大,在这两个阶段,磁感线从不同的面穿入,故线圈中产生的感应电动势方向还是相同,所以电流方向不会改变,D正确.8.D【解析】导线框进入磁场过程中,根据楞次定律可得电流方向为逆时针,且导线框进入磁场过程中,有效切割长度逐渐减小,感应电流减小导线框完全在磁场中时,感应电流为零导线框离开磁场的过程中,根据楞次定律可得电流方向为顺时针,且导线框离开磁场过程中,有效切割长度逐渐减小,感应电流减小故D项正确9.BCD10.BD【解析】导体AB有效切割的长度等于半圆的直径2L,半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小为:E=B•2L•v=2BLv;AB相当于电源,其两端的电压是外电压,由欧姆定律得: ,故A错误,B正确;根据能量守恒定律可知:Fd=Wf+Q+mv2,得:Q=Fd-mv2-Wf,故C错误;根据电磁感应定律得: ,根据电流定义式: ,解得: ,故D正确;故选BD.点睛:本题要理解并掌握感应电动势公式,公式E=BLv中,L是有效的切割长度,即为与速度垂直的方向导体的长度.也可画出等效电路,来区分外电压和内电压.11.AD【解析】试题分析:根据洛伦兹力不做功,电场力可以做功分析解题洛伦兹力对带电粒子不做功,不能使粒子速度增大,电场力可使带电粒子做功,动能增大,故A正确;若带电粒子以与电场线平行的速度射入,粒子返回速率不变,故B错误;如果是电场,只要MN是等势面即可,故C错误;由知,粒子在磁场中运动的时间与速率无关,D正确.12.AB【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供圆周运动的向心力,如图所示,当 所以有⇒ ,作出根据几何关系可知作出运动轨迹,根据轨迹可知,当电荷带正电,粒子经过一个周期到达C点,即为,C错误;当粒子带负电,粒子经过第一次到达C点,即为t1=,A正确;当 所以有: ⇒ ,根据轨迹可知,当电荷带正电,粒子经过到达C点,即为t4=,D错误;当粒子带负电,粒子经过第一次到达C点,即为t2=,B正确.13. - (3.0-3.2) 103 - 1.30 2.9103【点睛】根据多用电表的结构原理分析;读出欧姆表表头的读数然后乘以倍率为电阻值;根据欧姆表测量电阻的原理,由公式,结合读数即可求出电压表的量程;明确电表量程,从而确定最小分度,正确得出最后的读数;分析两种接法,明确电表内阻的影响,由欧姆定律即可确定电阻大小。

14. R2 R3 1.47(1.45~1.49) 1.05(1.00~1.20)(2)根据 (1)中分析可知,电路图如图所示:(3)根据图象中的点所描图象为:;根据闭合电路欧姆定律可知:U=E-10Ir,由图可知,图象与纵轴的交点为电源的电动势,故E=1.48V;; 【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验,要注意明确实验原理,知道电表改装的方法,掌握选择电路的能力,同时注意能根据图象分析实验数据的方法.15.(1)见解析 (2)300 rad/s (3)4 500 J点睛:本题关键是要能够区分交流的有效值、瞬时值、最大值和平均值,求解电表读数用有效值,求解电量用平均值.16.(1)U=12V (2)R2=2Ω (3)4.5W【解析】(1)已知: U1∶U2=3∶2R1∶R2=2∶1 由图甲、乙得:U1=I1(R1 + R2 ) U2=I2 R2 解得:= 已知:P1∶PB=1∶10 由图甲、乙得:P1 = I12R1 PB = I22RB 解得:R1 =RB 由电源两端电压U不变 I1(R1+R2+RA) = I2(R2+RB) 解得:RA =9R2 【点睛】本题是有关欧姆定律、电功率的综合计算题目。

在解题过程中,注意电路的分析,根据已知条件分析出各种情况下的等效电路图,同时要注意在串联电路中各物理量之间的关系,结合题目中给出的已知条件进行解决17.(1) (2) (3) 不存在【解析】(1)由粒子1的运动知,两粒子在磁场中的轨迹半径为 r=R粒子在磁场中,由qv0B=m得磁感应强度 B=(2)两粒子射出磁场后方向相同粒子1从C点运动到荧光屏的时间与粒子2从C′点运动到荧光屏的时间相等 …⑨粒子1从PQ到荧光屏,做类平抛运动,加速度 a=…⑩水平位移R=v1t1′…(11)竖直位移y1= …(12)由⑨-(12)式得 …(13)对粒子2,同理(加速距离为DC′+ R)可得,竖直位移 …(14)两粒子交于屏上同一点,则y1= +y2…(15)由上各式得 化简为二次方程可得△<0,故无解,则k不存在点睛:粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,在电场力作用下做类平抛运动,掌握两种运动的处理规律,学会运动的分解与几何关系的应用注意正确作出运动轨迹是解题的重点18.(1)(2)(3)(4)g 点睛:本题属于力电综合问题,考查了法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与牛顿第二定律的内容,掌握能量守恒定律的应用,及功率表达式的运用,注意棒产生热量与整个电路的热量关系。

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