（江苏选考）2023版高考物理二轮复习第二部分考前提速力争满分4策略电学综合练2

PAGEPAGE1电学综合练2一、选择题(第1～3题为单项选择题，第4～5题为多项选择题)1.如下图是一款避雷针原理演示器，上下金属板之间用绝缘材料固定，尖端电极和球形电极与下金属板连接，给上下金属板接感应圈并逐渐升高电压，当电压逐渐升高时()A．尖端电极先放电B．球形电极先放电C．两电极同时放电D．两电极都不放电解析：选A由题图可知，两电极一个为尖头、一个为圆头，当上下金属板接在高压电源上，因末端越尖越容易放电，故可以观察到尖端电极先放电，这种放电现象叫做尖端放电，故A正确，B、C、D错误。2.如下图是“二分频〞音箱内部电路，来自前级电路的电信号，被电容和电感组成的分频电路分成高频成分和低频成分，分别送到高、低音扬声器，以下说法正确的选项是()A．C1让低频成分通过B．L2让高频成分通过C．扬声器BL1是低音扬声器D．扬声器BL2是低音扬声器解析：选DC1的作用是阻碍低频成分通过BL1扬声器，故A错误；L2的作用是阻碍高频成分通过BL2扬声器，是让低频成分通过，故B错误；高频和低频成分通入该电路，由于线圈通低频、阻高频，电容通高频、阻低频，所以低频成分通过BL2扬声器，高频成分通过BL1扬声器，所以BL2扬声器是低音扬声器，故C错误，D正确。3.如下图，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线中均通有大小相等、方向向上的电流。长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B＝eq\f(KI,r)，式中K是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，以下说法正确的选项是()A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球先做减速运动后做加速运动C．小球对桌面的压力一直在增大D．小球对桌面的压力先减小后增大解析：选C根据右手定那么可知，小球从a点出发沿连线运动到b点，直线M处的磁场方向垂直于MN向里，直线N处的磁场方向垂直于MN向外，所以合磁场大小先减小，过O点后反向增大，而方向先向里，过O点前方向向外，根据左手定那么可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向开始时方向向上，大小在减小，过O点后洛伦兹力的方向向下，大小在增大。由此可知，小球在速度方向上不受力的作用，那么将做匀速直线运动，而小球对桌面的压力一直在增大，故A、B、D错误，C正确。4.如下图，电源内阻较大，当开关S闭合、滑动变阻器滑片P位于某位置时，水平放置的平行板电容器C间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器的滑片P由原位置向a端滑动，那么()A．灯泡L将变暗，电源效率将增大B．液滴带正电，将向下做加速运动C．电源的路端电压增大，输出功率也增大D．滑片P滑动瞬间，液滴电势能将减小解析：选AD将滑片P由原位置向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡L消耗的功率减小，那么灯泡L将变暗；外电路总电阻增大，路端电压增大，那么电源的效率为η＝eq\f(UI,EI)×100%＝eq\f(U,E)×100%，U增大，那么知η增大，故A正确；液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，那么知液滴带正电。路端电压增大，故电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动，故B错误；由于电源的内电阻与外电阻关系未知，所以不能判断输出功率如何变化，故C错误；因电容器两端的电压增大，故液滴所在位置相对于下极板的电势差增大，因下极板接地，故液滴所在位置的电势减小，因液滴带正电，故液滴电势能将减小，故D正确。5.带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如下图，其中O～x2段是关于直线x＝x1对称的曲线，x2～x3段是直线，那么以下说法正确的选项是()A．x1处电场强度最小，但不为零B．x2～x3段电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向C．粒子在O～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动D．在O、x1、x2、x3处电势φO、φ1、φ2、φ3的关系为φ3＞φ2＝φO＞φ1解析：选BD根据电势能与电势的关系：Ep＝qφ，场强与电势的关系：E＝eq\f(Δφ,Δx)，得：E＝eq\f(1,q)·eq\f(ΔEp,Δx)，由数学知识可知Epx图像切线的斜率等于eq\f(ΔEp,Δx)，x1处切线的斜率为零，那么x1处电场强度为零，因此x1处电场强度最小，且为零，故A错误；x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，带正电的粒子电势能在增大，那么电场力做负功，电场力沿x轴负方向，电场场强方向沿x轴负方向，故B正确；由题图可知在O～x1段图像切线的斜率不断减小，那么场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动；x1～x2段图像切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动；x2～x3段图像斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，粒子做匀变速直线运动，故C错误；根据电势能与电势的关系：Ep＝qφ，粒子带正电，q＞0，根据正电荷的电势能越大，粒子所在处的电势越高，可知φ1＜φ2＜φ3；由于O和x2处粒子的电势能相等，那么φ2＝φO，可得φ3＞φ2＝φO＞φ1，故D正确。二、非选择题6．热敏电阻包括正温度系数电阻(PTC)和负温度系数电阻(NTC)，正温度系数电阻的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻的电阻随温度的升高而减小，某实验小组选用以下器材探究某一热敏电阻Rx的导电特性。A．电流表A1(满偏电流10mA，内阻r1为10Ω)B．电流表A2(量程0.6A，内阻r2为0.5Ω)C．滑动变阻器R1(最大阻值10Ω)D．滑动变阻器R2(最大阻值500Ω)E．定值电阻R3(阻值1490Ω)F．定值电阻R4(阻值140Ω)G．电源E(电动势15V，内阻不计)H．开关与导线假设干(1)实验采用的电路图如图1所示，那么滑动变阻器选________，定值电阻R选________(填仪器前的字母序号)。(2)该小组分别测出某个热敏电阻的I1I2图像如图2所示，请分析说明该曲线对应的热敏电阻是________(选填“PTC〞或“NTC〞)热敏电阻。(3)假设将此热敏电阻直接接到一电动势为9V，内阻10Ω的电源两端，那么此时该热敏电阻的阻值为________Ω(结果保存三位有效数字)。解析：(1)由题图1知滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的C；定值电阻R与电流表串联充当电压表使用，故应选择阻值较大的E。(2)由题图2所示图线可知，随电压(由电流表A1示数代表)增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数(PTC)热敏电阻。(3)根据改装原理可知，加在电阻两端的电压U＝I1(r1＋R3)＝1500I1；那么在题图2中作出所接的电源的伏安特性曲线如图中倾斜直线所示。由图可知，对应的电流I1＝6.5mA，I2＝0.25A，那么由欧姆定律可知：R＝eq\f(1500×6.5×10－3,0.25)Ω＝39Ω。答案：(1)CE(2)PTC(3)397．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图甲所示。浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上，浮桶内置圆形线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动，上下运动的速度v＝0.4πsinπtm/s，且始终处于辐射磁场中，该线圈与阻值R＝15Ω的灯泡相连；浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图乙中阴影局部)，其内部为产生磁场的磁体；线圈匝数N＝200，线圈所在处磁场的磁感应强度大小B＝0.2T，线圈直径D＝0.4m，电阻r＝1Ω，计算时取π2的值为10。(1)求线圈中产生感应电动势的最大值Em；(2)求灯泡工作时消耗的电功率P；(3)假设此灯塔的发电效率为90%，求3min内海浪提供应发电灯塔的能量。解析：(1)线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势最大值为：Em＝NBlvmax，其中：l＝πD，联立得：Em＝πNBDvmax＝π×200×0.2×0.4×0.4πV＝64V。(2)电动势的有效值为：E＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(64,\r(2))V＝32eq\r(2)V，根据闭合电路欧姆定律有：I＝eq\f(E,R＋r)，得：I＝eq\f(32\r(2),15＋1)A＝2eq\r(2)A，通过灯泡电流的有效值为：I＝2eq\那么灯泡的电功率为：P＝I2R＝(2eq\r(2))2×15W＝120W。(3)此灯塔的发电效率为90%，根据能量守恒定律，有：90%E总＝UIt灯泡两端电压的有效值为：U＝IR＝2eq\r(2)×15V＝30eq\r(2)V，解得：E总＝eq\f(UIt,90%)＝eq\f(30\r(2)×2\r(2)×180,0.9)J＝2.4×104J。答案：(1)64V(2)120W(3)2.4×104J8．如下图，在xOy直角坐标平面内－0.05m≤x＜0的区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.4T，0≤x≤0.08m的区域有沿x轴负方向的匀强电场。在x轴上坐标为(－0.05m,0)的S点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷eq\f(q,m)＝5×107C/kg，速率v0＝2×106m/s的带正电粒子。假设粒子源只发射一次，其中只有一个粒子Z(1)粒子在磁场中运动的半径R；(2)第一次经过y轴的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐标；(3)电场强度E。解析：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，那么有qv0B＝meq\f(v02,R)可得R＝eq\f(mv0,qB)＝eq\f(2×106,5×107×0.4)m＝0.1m。(2)设在y轴上位置最高的粒子P的运动轨迹恰与y轴相切于N点，如下图，由几何关系知，N点到x轴的竖直距离L满足：L2＋(R－dB)2＝R2解得：L＝eq\f