高考物理一轮复习 电学综合测试卷05.docVIP

电学综合测试卷五【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如图所示，一质量为m、电荷量为q(q0)的带电小球a（可视为点电荷）用绝缘细线悬挂在o点。空间存在水平方向的匀强电场(图中未画出)，小球a静止时细线与竖直方向的夹角=60，则匀强电场强度大小为a b c d 2如图1所示，两根材料相同、粗细不同的均匀导体a、b叠在一起串联接入电路，从上往下测得两导体沿长度方向的电势变化如图2所示，已知导体a的电阻为r，则导体b的电阻为( )a r b 2r c 3r d 4r33如图所示，实线表示在竖直平面内的匀强电场的电场线，电场线与水平方向成角，匀强磁场与电场正交，方向垂直纸面。有一带电液滴沿虚线l斜向上做直线运动，l与水平方向成角，且，则下列说法中正确的是a 磁场方向一定垂直纸面向里b 液滴一定带正电c 液滴有可能做匀变速直线运动d 撤去磁场，液滴一定做类平抛运动4如图所示，半径为只的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为b的勻强磁场方向垂直轨道平面向里。一可视为质点，质量为m，电荷量为q(q0)的小球由轨道左端a处无初速度滑 下，当小球滑至轨道最低点c时，给小球再施加一始终水平向右的外力f，使小球能保持不变的速 率滑过轨道右侧的d点，若小球始终与轨道接触，重力加速度为g，则下列判断正确的是a 小球在c点受到的洛伦兹力大小为qbb 小球在c点对轨道的压力大小为3mg -qbc 小球从c到d的过程中，外力f大小保持不变d 小球从c到d的过程中，外力f的功率不变5已知某交变电流在一个周期内的波形如图所示，则该电流通过一阻值为10 的电阻时的发热功率是()a 16 w b 18 w c 22.5 w d 28 w6如图所示,理想变压器副线圈接有两个相同的灯泡l1和l2.r为定值电阻. s处于断开状态。若变压器原线圈两端的电压保持不变,则s闭合后，下列判断正确的是( )a 副线圈两端的电压增大b 原线圈中的电流减小c 灯泡l1变亮d 变压器的输入功率增大7如图，m 为半圆形导线框，圆心为 om；n 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为 on；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线 omon 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。现使线框 m、n 在 t=0 时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过 om 和 on 的轴，以相同的周期t 逆时针匀速转动，则a 两导线框中均会产生正弦交流电b m 导线框中感应电流的周期等于 n 导线框中周期的二倍c 两导线框产生的感应电动势的最大值相等d 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等8法拉第发明了世界上第一台发电机法拉第圆盘发电机，原理如图所示。铜质圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个带摇柄的转轴，边缘和转轴处各有一个铜电刷与其紧贴，用导线将电刷与电阻r连接起来形成回路，其他电阻均不计。转动摇柄，使圆盘如图示方向匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度为b，圆盘半径为r，电阻的功率为p。则a 圆盘转动的角速度为，流过电阻r 的电流方向为从c到db 圆盘转动的角速度为，流过电阻r 的电流方向为从d到cc 圆盘转动的角速度为，流过电阻r 的电流方向为从c到dd 圆盘转动的角速度为，流过电阻r 的电流方向为从d到c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，理想变压器原线圈接一正弦交流电源，副线圈的c端接一个二极管，假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻阻值无穷大。副线圈的b端为中心触头，ab、bc间线圈匝数相等。定值电阻阻值为r ，可变电阻的阻值为r可调，下列说法中正确的是（ ）a 若r恒定，当k分别接b、c时，电压表读数之比为1:1b 若r恒定，当k分别接b、c时，电流表读数之比为1:4c 若r恒定，当k分别接b、c时，变压器输出功率之比为1:2d 当k接b时，若rr ，则可变电阻r消耗功率最大10(多选)如图所示，虚线a、b和c是某一点电荷产生的电场中的三个等势面，一带正电的微粒射入电场中，其运动轨迹如图实线klmn所示，设粒子运动过程中只受电场力，则由图可知()a 三个等势面电势关系为abcb 粒子从l到m的过程中，电场力一直做负功c 粒子从k到l的过程中，电势能增加d 粒子从k到l的过程中，受到静电引力；从m到n的过程中，受到静电斥力11如图所示，在平行板电容器极板间有场强为e、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为b1、方向水平向里的匀强磁场。左右两挡板中间分别开有小孔s1、s2，在其右侧有一边长为l的正三角形磁场，磁感应强度为b2，磁场边界ac中点s3与小孔s1、s2正对。现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔s1水平射入电容器，其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔s1、s2粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计。下列有关说法中正确的是（）a v0一定等于b 在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足v0c 质量的粒子都能从ac边射出d 能打在ac边的所有粒子在磁场b2中运动的时间一定都相同12如图甲所示，正方形金属线圈abcd位于竖直平面内，其质量为m，电阻为r，在线圈的下方有一匀强磁场，mn和是磁场的水平边界，并与bc边平行，磁场方向垂直于纸面向里，现使金属线框从mn上方某一高度处由静止开始下落，图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图像，图中字母均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是a 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcbab 金属线框的边长为c 磁场的磁感应强度为d 金属线框在的时间内所产生的热量为第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为了描绘标有“3v，04w”的小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡电压能从零开始变化所给器材如下：a电流表（0200ma，内阻05）；b电流表（006a，内阻001）；c电压表（03v，内阻5k）；d电压表（015v，内阻50k）；e滑动变阻器（010，05a）；f滑动变阻器（01k，01a）；g电源（3v），电键一个，导线若干（1）实验中所用的电流表应选 ，电压表应选 ，滑动变阻器应选 （填前面的序号）（2）要求电压从0开始测量并减小实验误差，应选甲、乙、丙、丁中的哪一个电路图 测出的电阻值比真实值偏 （选填“大”或“小”）14(1)在“测定金属电阻率”的实验中，需用用螺旋测微器测量金属丝的直径，其结果如图所示，其读数为_mm；(2)测量电阻时，先用多用电表粗测金属丝的电阻阻值约为5，再采用“伏安法”精确测量金属丝的电阻，实验室能够提供的实验器材有：a电流表g，量程为0300a，内阻rg=100b电流表a1，量程为00.6a，内阻r1=0.1c电流表a2，量程为03 a，内阻r2=0.02d电阻箱r1，阻值范围0999.9e电阻箱r2，阻值范围09999.9f滑动变阻器r3，最大阻值为10g电源e=3v，内阻约为r=0.5h开关一只，导线若干回答下列问题：正确选择实验器材，电流表应选择_和_，变阻箱应选_；（填写元器件前的字母代号）画出电阻测量的实验电路图；使用正确电路，分别测量多组实验数据，并记录在ig-i坐标系中，将r2调节到9900，根据记录的实验数据在下图中做出金属丝的ig-i图线，并算出金属丝的电阻rx =_。（计算结果保留两位有效数字）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水平面上两根足够长的粗糙的金属导轨平行固定放置如图1，间距为l=0,5m，一端通过导线与阻值为r=0.5的电阻连接；导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆，金属杆与导轨的电阻忽略不计，均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定拉力f作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和f的关系如图2。（取重力加速度g=10 m/s2）（1）磁感应强度b为多大？（2）金属杆与导轨的摩擦因数是多少？16如图甲所示，两根完全相同的光滑平行导轨固定，每根导轨均由两段与水平成=30的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成，导轨两端均连接电阻，阻值r1=r2=2，导轨间距l=06m。在右侧导轨所在斜面的矩形区域m1m2p2p1内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界m1p1、m2p2的距离d=02m，磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻，在右侧导轨斜面上与m1p1距离s=01m处，有一根阻值r=2的从属棒ab垂直于导轨由静止释放，恰好独立匀速通过整个磁场区域，取重力加速度g=10m/s2，导轨电阻不计。求：（1）ab在磁场中运动的速度大小v；（2）在t1=01s时刻和t2=025s时刻电阻r1的电功率之比；（3）电阻r2产生的总热量q总。17在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为e1坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强e2=e1，匀强磁场方向垂直纸面处在第三象限的发射装置（图中未画出）竖直向上射出一个比荷=102c/kg的带正电的粒子（可视为质点），该粒子以v0=4m/s的速度从x上的a点进入第二象限，并以v1=8m/s速度从y上的c点沿水平方向进入第一象限取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10 m/s2试求：（1）带电粒子运动到c点的纵坐标值h及电场强度e1；（2）x轴上有一点d，od=oc，若带电粒子在通过c点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过d点，求磁感应强度b0及其磁场的变化周期t0；（3）要使带电粒子通过c点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度b0和变化周期t0的乘积应满足的关系18如图甲所示，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一竖直面（纸面）内，其上端接一阻值为r的电阻；在两导轨间oo下方区域内有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为b现使电阻为r、质量为m的金属棒ab由静止开始自oo位置释放，向下运动距离d后速度不再变化。（棒ab与导轨始终保持良好的电接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计）(1)求棒ab在向下运动距离d过程中回路产生的总焦耳热；(2)棒ab从静止释放经过时间t0下降了,求此时刻的速度大小；(3)如图乙在oo上方区域加一面积为s的垂直于纸面向里的均匀磁场b，棒ab由静止开始自oo上方一某一高度处释放，自棒ab运动到oo 位置开始计时，b随时间t的变化关系，式中k为已知常量；棒ab以速度v0进入oo下方磁场后立即施加一竖直外力使其保持匀速运动。求在t时刻穿过回路的总磁通量和电阻r的电功率。参考答案1c【点睛】对小球进行受力分析，根据平衡条件可求得电场力的大小，再根据电场力公式f=qe，列方程求解即可2b【解析】由于两导线串联，电流相等，iaib，由uiri知ul图象的斜率k，又i相同，a、b两导体的横截面积之比，由题图知，a、b导体的长度之比为1:4，根据r=知，导体b的电阻为2r，b正确，acd错误；故选b.3d【解析】abc、带电液滴受竖直向下的重力g、沿电场线方向的电场力f、垂直于速度方向的洛伦兹力f，由于，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，不可能做匀变速直线运动；带电液滴受竖直向下的重力g、沿电场线向上的电场力f、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力f作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线l做匀速直线运动，此时，若带电液滴带正电，磁场方向垂直纸面向里，电场线方向斜向上，如果带电液滴带负电，电场线方向斜向下，磁场方向垂直纸面向外，带电液滴所受合力也可能零，所以磁场方向不一定垂直纸面向里，液滴不一定带正电，故abc错误；d、撤去磁场前，液滴做匀速直线运动，根据平衡条件可知重力与电场力的合力与匀速直线运动等大反向，所以重力与电场力的合力的方向与速度垂直，撤去磁场后，液滴一定做类平抛运动 ，故d做正确；故选d。【点睛】带点液滴做直线运动，合力为零或合力方向与速度在同一直线上，对带点液滴进行受力分析，然后解答。4b5d【解析】根据电流的热效应，在一个周期内交流电产生的热量q12100.22 j2210(0.50.2)2 j28j，所以发热功率,d对.故选d。 【点睛】由交流电图象得出一个周期内的热量，再由交流电的有效值定义可求得该交流电的有效值，根据p=i2r求得电阻的热功率.6d【解析】由于输入的电压的大小和变压器的匝数比不变，所以变压器的输出的电压始终不变，当s接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，所以电阻r上消耗的电压变大，由于输出的电压不变，所以灯泡l1的电压减小，灯泡变暗，故ac错误；当s接通后，电路的总电阻减小，总电流变大，而变压器的匝数比不变，所以原线圈中的电流增大，故b错误；变压器的输出电压不变，输出电流变大，所以输出功率变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，故d正确。故选d。点睛：本题类似与闭合电路欧姆定律中的动态分析问题，此类问题总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，特别要注意变压器的输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的7c两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为bl2，故c正确；根据电流的热效应，对m线框整个一周中均有电流；而n线圈只有半个周期时间有电流，且两线圈中产生的电动势都相等，可知两导线框中感应电流的有效值不相等，选项d错误；故选c. 点睛：本题考查了法拉第电磁感应定律eblvbl2在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向。理解有效值的定义，掌握好有效值的定义就可以计算非正弦交变电流的有效值。8d【解析】将圆盘看成无数幅条组成，它们都切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，根据右手定则圆盘上感应电流从边缘流向圆心，则流过电阻r的电流方向为从d到c；根据法拉第电磁感应定律，得圆盘产生的感应电动势，电阻消耗的电功率，解得，d正确【点睛】注意：一、切割磁感线相当于电源，内部电流方向是从负极到正极；由于半径上每点的切割速度不同，但是均匀增大的，故可等效切割速度为 9cd点睛：考查变压器的电压与匝数的关系，掌握闭合电路欧姆定律的应用，理解二极管单向导电性，注意原副线圈的功率相等，是解题的关键。10ac【解析】a、带正电的微粒射入电场中，由运动轨迹可知正电荷受到斥力的作用，所以中心粒子带正电，沿着电场线方向电势逐渐降低，故，故a正确；b、图中可以看出，从l到m的过程中，粒子先向圆心运动，电场力先做负功，后做正功，故b错误；c、电场强度方向a指向c，则电场力方向由内指向外，粒子从k到l的过程，电场力做负功，电势增加，故c正确；d、粒子从k到l的过程中，受到静电斥力；从m到n的过程中，受到静电斥力，故d错误；故选ac。【点睛】根据正电荷的运动轨迹判断出中心粒子的电性，根据电势的高低确定电场强度的方向，从而确定电场力的方向，根据电场力做功比较动能的大小和电势能的大小。11ab由几何关系得：r+r=，而r=，解得m0=，所以m的粒子都会从ac边射出，而，故c错误；d. 质量不同的粒子在磁场中运动的周期不同，所以在磁场中运动的时间不同，d错误；故选：ab。12bd【解析】a、金属线框刚进入磁场时磁通量增大，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向；故a错误；b、由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，故金属框的边长：l=v1（t2-t1），故b正确；c、在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力，则得：mg=bil，又，联立解得：，故c错误；d、t1到t2时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：；t2到t3时间内线圈在磁场中运动，没有内能产生；t3到t4时间内，根据能量守恒定律，产生的热量为：；故，故d正确；故选bd。【点睛】金属框进入磁场前做匀加速运动，由图线与时间轴所围的面积读出金属框初始位置的bc边到边界mn的高度；由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长；由图知，金属线框进入磁场过程做匀速直线运动，重力和安培力平衡，列式可求出磁感应强度b由能量守恒定律求出在进入磁场过程中金属框产生的热量。13（1）a、c、e（2）甲；小【解析】考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、实验电路的选择、实验误差分析，要掌握实验器材的选择原则，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是正确选择实验电路的关键。14 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