2012届高三物理一轮复习 电学综合训练 大纲人教版

用心 爱心 专心1 20122012 届高三物理一轮复习届高三物理一轮复习 电学电学 综合训练 大纲版 综合训练 大纲版 一 选择题 1 在如图所示的 U I 图象中 直线 为某一电源的路端电压与电流的关系图象 直线 为某一电阻 R 的伏安特性曲线 用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路 由图象可知 A 电源的电动势为 3 V 内阻为 0 5 B 电阻 R 的阻值为 1 C 电源的输出功率为 4 W D 电源的效率为 50 解析 考查闭合电路的欧姆定律和部分电路的欧姆定律 从直线 可知电源电动势为 3 V 内阻为 0 5 从直线 可知电阻 R 的阻值为 1 A B 均对 当接入电阻 R 时 电流为 2 A 路端电压为 2 V 故电源输出功率为 4 W C 对 电源的总功率为 6 W 效率为 66 7 D 错 答案 ABC 2 某静电场的电场线分布如图所示 图中 P Q 两点的电场强度的大小分别为 EP和 EQ 电势分别为 UP和 UQ 则 A EP EQ UP UQ B EP EQ UP UQ C EPUQ D EP EQ UPEQ 沿电场线方向电势降低 因此有 UP UQ A 项正 确 答案 A 3 如图所示 V1 V2是理想电压表 当闭合开关 将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时 下 列说法中正确的是 A 小灯泡 L2变暗 V1表的读数变小 V2表的读数变大 B 小灯泡 L1变亮 V1表的读数变大 V2表的读数变小 C 小灯泡 L2变亮 V1表的读数变大 V2表的读数变小 D 小灯泡 L1变暗 V1表的读数变小 V2表的读数变大 解析 V1量度的是路端电压 V2则量度灯泡 L2两端电压 当滑动变阻器的触片由左端向 右滑动时阻值增大 总电阻增大 路端电压升高 V1示数变大 干路电流减小 通过 L2的电流 减小 两端电压减小 V2示数减小 B 正确 答案 B 4 一质量为 m 的带电液滴以竖直向下的初速度 v0进入某电场中 由于电场力和重力的 作用 液滴沿竖直方向下落一段距离 h 后 速度变为零 下列判断中正确的是 A 电场力对液滴做的功为 2 0 1 2 mv B 液滴克服电场力做的功为 2 0 1 2 mvmgh C 液滴的机械能减少 mgh D 电场力对液滴的冲量大小为 mv0 解析 液滴进入电场后 重力做正功 电场力做负功 设电场力做功为 WE 由动能定理得 mgh WE 0 E 22 00 Wmghm 2 2 mvv 克服电场力做功为 mgh m 2 0 2 v液滴的机械能减 用心 爱心 专心3 少量等于重力势能减少量和动能减少量之和 即 E mgh mv 2 0 2 由动量定理 合外力的冲 量大小等于动量减小量 因此选项 B 正确 考生对动能的变化 机械能的变化原因容易混淆 对动能定理和能量转化与守恒的区别不清楚 答案 B 5 在光滑的绝缘水平面上 有一个正方形 abcd 顶点 a c 处分别固定一个正点电荷 电 荷量相等 如图所示 若将一个带负电的粒子置于 b 点 自由释放 粒子将沿着对角线 bd 往复 运动 粒子从 b 点运动到 d 点的过程中 A 先做匀加速运动 后做匀减速运动 B 先从高电势到低电势 后从低电势到高电势 C 电势能与机械能之和先增大 后减小 D 电势能先减小 后增大 解析 本题考查电场的叠加 力和加速度 电势 电功和电能的问题 由于负电荷受到的电场力是变力 加速度是变化的 所以 A 错 由等量正电荷的电场分布 可知 在两电荷连线的中垂线上中点 O 的电势最高 所以从 b 点到 d 点 电势先增大后减小 故 B 错 由于只有电场力做功 所以只有电势能与动能的相互转化 故电势能与机械能之和守 恒 C 错 由 b 点到 O 点电场力做正功 电势能减小 由 O 点到 d 点电场力做负功 电势能增加 D 对 答案 D 6 如图所示 O B A 为一粗糙绝缘水平面上的三点 一电荷量为 Q 的点电荷固定在 O 点 现有一质量为 m 电荷量为 q 的小金属块 可视为质点 从 A 点以初速度 v0沿它们的连 用心 爱心 专心4 线向固定点电荷运动 到 B 点时速度最小 其大小为 v 已知小金属块与水平面间的动摩擦因 数为 AB 间距离为 L 静电力常量为 k 则 A OB 间的距离为 kQq mg B 在小金属块由 A 向 O 运动的过程中 电势能先增大后减小 C 在小金属块由 A 向 O 运动的过程中 其加速度先减小后增大 D 在点电荷 Q 形成的电场中 A B 两点间的电势差为 2 1 2 mgLmv q 解析 本题考查带电物体在电场中的力电综合问题 题目设计巧妙 是一道考查学生能力 的好题 物块到达 B 点时速度最小 说明此时 k 2 mgr QqkQq rmg 选项 A 正确 小金 属块由 A 向 O 运动的过程中 电场力始终做正功 电势能一直减少 选项 B 错误 由 A 向 B 运 动的过程中 做减速运动 电场力小于摩擦力 随着电场力的增大 加速度逐渐减小 当加速度 为零时 物块速度最小 由 B 向 O 运动电场力大于摩擦力 随着电场力增大 加速度逐渐增大 选项 C 正确 由 A 到 B 用动能定理 qUAB mgL 22 0 11 v 22 mmv 可得选项 D 错误 答案 AC 7 如图 A B C D E F 为匀强电场中一个边长为 10 cm 的正六边形的六个顶点 A B C 三点电势分别为 1 0 V 2 0 V 3 0 V 则下列说法正确的是 A 匀强电场的场强大小为 10 V m B 匀强电场的场强大小为 20 3 3 V m C 电荷量为 1 6 10 19 C 的正点电荷从 E 点移到 F 点 电荷克服电场力做功为 用心 爱心 专心5 1 6 10 19 J D 电荷量为 1 6 10 19 C 的负点电荷从 F 点移到 D 点 电荷的电势能减少 4 8 10 19 J 解析 匀强电场中沿任意方向电势变化均匀 即互相平行的相等距离的两点间电压相等 据此可以判断各点的电势如图所示 电场线竖直向下 根据场强定义判断 A 错 B 对 从 E 到 F 电场力对正电荷做正功 C 错 从 F 到 D 电场力对负电荷做功 3 2 10 19 J D 错 答案 B 8 如图所示 是测定两个电源的电动势 E 和内电阻 r 实验中得到的路端电压 U 和电流 I 的图线 则由图可知 A 当 I1 I2时 电源总功率 P1 P2 B 当 I1 I2时 外电阻 R1 R2 C 当 U1 U2时 电源输出功率 P出 1 P出 2 D 当 U1 U2时 电源内部消耗的电功率 P内 1 P内 2 解析 图象与纵轴的交点即为电源的电动势 从图上可知 两电源的电动势相同 当 I1 I2时 电源的总功率 P总 IE 相同 A 对 当 I1 I2时 从图象上可知 两电源的路端电压不 同 U1 U2 因此外电阻 R U I 不同 B 错 当 U1 U2时 从图象上可知 I1 I2 由电源的输出功率 用心 爱心 专心6 P UI 得 P出 1 P出 2 C 错 从图象上横轴的截距可知 电源短路时的电流 I01 I02 则由电源的 内阻 r 0 E I 可知 r2 r1 当 U1 U2时 两电源的内电压也相等 则由 P内 2 U r 内 可知 P内 1UB UC D 电势差 UAB UBC 解析 根据等势面的形状和题意可知 该电场是负点电荷形成的 场强 E 2 kQ r 所以当电 子沿 AC 方向运动时 r 减小 受到的电场力 F Ee 增大 A 错 电子沿 AC 方向运动过程中 电场 力做负功 根据功能关系得 B 正确 该电场各处的电场线均指向圆心 根据顺着电场线电势越 来越低可知 C 正确 在该电场中等差等势线的间距不相等 所以 D 错误 答案 BC 10 某同学用如图所示的电路进行小电机的输出功率的研究 其实验步骤如下所述 闭合 电键后 调节滑动变阻器 电动机未转动时 电压表的读数为 U1 电流表的读数为 I1 再调节 滑动变阻器 电动机转动后电压表的读数为 U2 电流表的读数为 I2 则此时电动机的输出功 率为 用心 爱心 专心7 222 221122211 U II UIBU II UIA C U2I2 D 2 2 I U1 I1 解析 考查欧姆定律 电功率 非纯电阻电路的分析与计算 电动机线圈内阻 r U1 I1 电 动机转起来后 消耗的电功率 U2I2 2 2 22 22 I P1PUI rI U 出出 即 I1 A 正确 答案 A 11 如图所示 当电路中滑动变阻器 R2的滑动触头 P 向下滑动时 A 电容器 C 的电容增大 B 电容器 C 两极板间的电场强度增大 C 电压表的读数减小 D R1消耗的功率增大 解析 当 P 向下滑动时 R2增大 回路总电阻增大 干路电流减小 路端电压升高 电压表 示数增大 R1两端电压减小 R2和 C 两端电压增大 只有 B 正确 答案 B 二 实验题 12 某同学为完成 用描迹法画出电场中平面上的等势线 实验 使用如图所示的实验 器材 电源 E 电动势为 12 V 内阻不计 木板 N 木板上依次铺有白纸 复写纸和导电纸各一 张 两个金属接线柱 A B 做电极 滑动变阻器 R 其总阻值小于两电极间导电纸的电阻 直 流电压表 V 量程为 6 V 内阻很大 电流表 G 量程 0 300 A 零刻线在刻度盘中央 开关 探针和导线若干 用心 爱心 专心8 现用图中仪器描绘两电极间电场中的等势线 A B 间电压要求为 6 V 1 在图甲中完成实验电路的连线 导线不得交叉 2 本实验的原理是利用导电纸上形成的 来模拟真空中的 静电场 因 此对所模拟的静电场来说 图甲中的 A 相当于 B 相当于 3 图乙为实验装置的一部分 图中 A C D O E F B 各点相邻两点间距离相等 其 中 A B 为金属接线柱 当电流从左接线柱流入电流表 G 时 其指针向左侧偏转 当探针 接 在 F 点 探针 接在导电纸上某点时 电流表 G 指针向右接线柱一侧偏转 为尽快找到等势点 探 针 应 移动 填 向左 或 向右 解析 因指针向右偏代表电流从 流入 比 电势高 而越向左电势越高 向左动 提高电势 答案 1 用心 爱心 专心9 2 恒定电流的电场 等量异种点电荷 正电荷 负电荷 3 向左 13 某同学设计了如图所示的电路 用来测量未知电阻 Rx的阻值 在下列可供选择的器 材中 A 被测电阻 Rx 阻值约为 50 B 电源 电动势 10 V 内阻 0 5 C 电流表 量程 0 200 mA 内阻约为 r2 D 电流表 量程 0 300 mA 内阻约为 r3 E 定值电阻 500 F 定值电阻 100 G 滑动变阻器 0 100 1 A H 滑动变阻器 0 2000 0 5 A I 开关 导线若干 测量时 电流表 A1应选用 电流表 A2应选用 R1应选用 R2选 填所选仪器前面的字母 将该同学的实验步骤补充完整 将滑动变阻器的滑片移到最右端 闭合开关 用心 爱心 专心10 将滑动变阻器的滑片移到适当位置 读出电流表 A1 A2的读数 ZZ1Z 实验完毕后 拆除电路 若某次测量时电流表 A1 A2的读数分别为 I1 I2 则被测电阻的测量值为 Rx 解析 本题考查电路中仪器的选用 对于电路中的两个电流表的选择要满足干路的量程 要大于支路 所以 A1选 C A2选 D 另外对于 R1这个定值电阻的选用原则是要使得两个电流表 的读数相差比较明显 所以选 F 而滑动变阻器的选用原则是滑动要使读数变化明显 所以选 G 答案 C D F G 再移动滑片 读出几组 A1 A2的读数 算出对应的 Rx值 求出平均值 211 1 II R I r2 三 计算题 14 如图所示的装置 U1是加速电压 紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板 板长 为 l 两板间距离为 d 一个质量为 m 带电量为 q 的粒子 经加速电压加速后沿金属板中心 线水平射入两板中 若两水平金属板间加一电压 U2 当上板为正时 带电粒子恰好能沿两板 中心线射出 当下板为正时 带电粒子则射到下板上距板的左端 1 4 处 求 1 1 2 U U 为多少 2 为使带电粒子经 U1加速后 沿中心线射入两金属板 并能够从两板之间射出 两水平 金属板所加电压 U2应满足什么条件 解 1 设粒子被加速后的速度为 v0 当两板间加上电压 U2 如上板为正时 2 U q d mg 得 U2 mgd q 如下板为正时 a 2 U q mg d m 2g 用心 爱心 专心11 2 1 1 2 2 2 22 00 0 22 1 2 2 2 2 0 2 2 22 0 2 0 2 2 2 2 qU U 2U tat 111 2 22482 1616 11 222 9 U aa 99 88 1 22 t lgl dgvmv vd Umgll dqUd U ql dl g vmdv mv dmgd U qlq U q mg U qd d g mmd A A 得 则 当上板加最大电压时粒子斜向上偏转刚好穿出 若上板加上最小正电压时粒子向下偏转恰穿出 2 3 22 2 2 2 0 2 2 2 2 0 22 1 2 7 8 117 228 79 88 U a UU UU U ql g mdv U mgqUd m qUl dg dmv U A 若下板加上正电压时粒子只能向下偏转 可见下板不能加正电压 15 如图是利用电动机提升重物的示意图 其中 D 是直流电动机 P 是一个质量为 m 的重 物 它用细绳拴在电动机的轴上 闭合开关 S 重物 P 以速度 v 匀速上升 这时电流表和电压 表的示数分别是 I 5 0 A 和 U 110 V 重物 P 上升的速度 v 0 70 m s 已知该装置机械部分 的机械效率为 70 重物的质量 m 45 kg g 取 10 m s2 求 1 电动机消耗的电功率 P电及绳对重物做功的机械功率 P机各多大 2 电动机线圈的电阻 R 多大 解 1 电动机消耗的电功率 P电 IU 110 5 0 W 550 W 提升重物做功的功率 用心 爱心 专心12 P机 mgv 45 10 0 7 W 315 W 2 电动机输出的机械功率 P P机 450 W 根据能量守恒原理 IU P I2R R 22 5 0 110450 5 0 IUP I 4 0 16 如图所示 光滑绝缘水平台距水平地面高 h 0 80 m 地面与竖直绝缘光滑圆形轨道 在 A 点连接 A 点距竖直墙壁 s 0 60 m 整个装置位于水平向右的匀强电场中 现将质量为 m 0 1 kg 电荷量为 q 1 10 3 C 的带正电荷的小球 可视为质点 从平台上的端点 N