2019高考物理全程备考二轮复习课余挤时加餐训练： 电学3大题型押题练(一)(含解析)

电学3大题型押题练（一）
1.如图所示等腰梯形线框从位于匀强磁场上方一定高度处自由下落，已知下落过程两平
行边始终竖直，左平行边长为a ，右平行边长为2a 。

当导线框下落到图示位置时，导线框做匀
速运动。

则从导线框刚进入磁场开始，下列判断正确的是( )
A ．在0～a
2
这段位移内，导线框可能做匀加速运动
B ．在a 2～3a
2这段位移内，导线框减少的重力势能最终全部转化为内能
C ．在
3a
2
～2a 这段位移内，导线框可能做减速运动 D ．在0～a 2与3a
2
～2a 位移内，导线框受到的安培力方向相反
解析：选B 导线框在0～a
2这段位移内受到向上的安培力小于重力，导线框做加速运动，随着速度增大，感
应电动势增大，感应电流增大，安培力增大，导线框做加速度逐渐减小的加速运动，由题意可知，当位移为a
2时，
加速度恰好减为零，A 错；在a 2～3a
2这段位移内，导线框一直做匀速运动，因此减少的重力势能全部转化为电能，
进而又转化为内能，B 对；在3a
2～2a 这段位移内，导线框切割磁场的有效长度逐渐减小，安培力小于重力，导线
框做变加速运动，C 错；由楞次定律可知，磁场一直阻碍导线框下落，一直受到向上的安培力，直至导线框全部进入磁场，D 错。

2．[多选]如图所示，图(a)中变压器为理想变压器，其原线圈接在u ＝122sin 100πt (V)的交流电源上，副线圈与阻值为R 1＝2 Ω的电阻接成闭合电路，电流表为理想电流表。

图(b)中为阻值R 2＝32 Ω的电阻直接接到u ＝122sin 100πt (V) 的交流电源上，结果电阻R 1与R 2消耗的电功率相等，则( )
A ．通过电阻R 1的交变电流的频率为0.02 Hz
B ．电阻R 1消耗的电功率为4.5 W
C ．电流表的示数为6 A
D ．变压器原、副线圈匝数比为4∶1
解析：选BD 由u ＝122sin 100πt (V)可知，ω＝100π rad/s ＝2πf ，该交流电源的频率为f ＝50 Hz ，周期为0.02 s ，由于变压器不改变交变电流的频率，所以通过电阻R 1的交变电流的频率为50 Hz ，选项A 错误；由题图(b)可知，R 2＝32 Ω的电阻两端电压的有效值为U ＝12 V ，电阻R 2消耗的电功率为P 2＝U 2
R 2＝4.5 W ，由电阻R 1与R 2消耗的
电功率相等，可知电阻R 1消耗的电功率为P 1＝P 2＝4.5 W ，选项B 正确；由P 1＝I 2R 1，解得电流表的示数为I ＝1.5 A ，选项C 错误；变压器副线圈电压U ′＝IR 1＝3 V ，变压器原、副线圈匝数比为n 1∶n 2＝U ∶U ′＝12∶3＝4∶1，选项D 正确。

3.[多选]在x 轴上存在一水平方向的电场，一质量m ＝2 kg 的带电小球只在电场力的作
用下，沿光滑绝缘的水平面从x ＝7 m 处开始以初速度v 0＝2 m/s 向x 轴负方向运动。

小球的
电势能E p 随位置x 的变化关系如图所示，则下列说法正确的是( )
A ．该小球带负电
B ．在x ＝4 m 处电场强度为零
C ．小球通过x ＝9 m 处时速度大小为2 m/s
D ．小球运动的最大速度v m ＝2 2 m/s
解析：选BD 由题设条件无法判断小球的带电性质，A 错误；因为E p ＝qφ，电场力大小F ＝q ⎪⎪⎪⎪
ΔφΔx ，则电场强度大小E ＝1q ⎪⎪⎪⎪ΔE p Δx ，在x ＝4 m 处，ΔE p Δx ＝0，即电场强度E ＝0，B 正确；小球的初动能为E k ＝12m v 0
2
＝4 J ，在x ＝7 m 处时，小球的电势能为0，故在x ＝
7 m 处时小球的总能量E ＝E p ＋E k ＝4 J ，在x ＝9 m 处时小球的电势能为2 J ，则动能为2 J ，故小球通过x ＝9 m 处时速度大小为 2 m/s ，C 错误；由题图可知，在x ＝4 m 处时小球的电势能最低，故此时动能最大，即小球的最大动能为E 4＝8 J ，最大速度为2 2 m/s ，D 正确。

4．如图所示为多用电表的原理示意图，已知表头G 的满偏电流为2 mA 、内阻为
150 Ω，刻度盘上电阻刻度线正中央标有“30”。

选择开关S 旋到“2”时量程为10 mA ，旋到“3”、“4”、“5”、“6”时的量程未知，但测得R 6＝570 Ω，R 7＝900 Ω，E 为两节新的干电池 (E ＝3 V)，内阻忽略。

请回答下列问题：
(1)选择开关S 旋到“6”时的量程为________。

A ．15 A B ．3 V C ．12 V
D ．15 V
(2)正确使用欧姆挡测电阻时，滑动变阻器R 3连入的阻值为________Ω。

(3)电池用久后，电动势变小了，内阻变大了，但仍能欧姆调零，用此表去测电阻，则其测量值比真实值________(填“偏小”“偏大”或“不变”)。

解析：(1)选择开关S 旋到“6”时为电压表，量程为U ＝I g R g ＋I (R 6＋R 7)＝2×10－
3×150 V ＋10×10－
3×(570＋
900)V ＝15 V ，故D 对。

(2)使用欧姆挡测电阻时，要进行欧姆调零，表头G 指针达到满偏，由闭合电路欧姆定律可得：R 3＝E －I g R g
I ＝3－2×10－
3×150
10×10－
3
Ω＝270 Ω。

(3)电池用久了，电动势变小，内阻变大，欧姆调零时，欧姆表内阻变小，应用欧姆表测电阻时，I ＝E
R 内＋R 测
＝
I g R 内R 内＋R 测＝I g
1＋R 测
R 内
，由于R 内偏小，则电流I 偏小，欧姆表指针偏转角度偏小，电阻测量值偏大。

答案：(1)D (2)270 (3)偏大
5．一电路如图所示，电源电动势E ＝28 V ，内阻r ＝2 Ω，电阻R 1＝12 Ω，R 2＝R 4＝ 4 Ω，R 3＝8 Ω，C 为平行板电容器，其电容C ＝3.0 pF ，虚线到两极板距离相等，极板长 L ＝0.20 m ，两极板的间距d ＝1.0×10－
2 m 。

问：
(1)若开关S 处于断开状态，则当其闭合后，流过R 4的总电量为多少？
(2)若开关S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v 0＝2.0 m/s 的初速度射入C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，则当开关S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中，能否从C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g 取10 m/s 2)
解析：(1)开关S 断开时，电阻R 3两端电压为 U 3＝R 3R 2＋R 3＋r E ＝16 V
开关S 闭合后，外电阻为R ＝R 1(R 2＋R 3)
R 1＋R 2＋R 3
＝6 Ω
路端电压为U ＝R
R ＋r E ＝21 V
电阻R 3两端电压为U 3′＝R 3
R 2＋R 3
U ＝14 V 则流过R 4的总电量为 ΔQ ＝CU 3－CU 3′＝6.0×10
－12
C 。

(2)设微粒质量为m ，电量为q ，当开关S 断开时有 qU 3
d ＝mg
当开关S 闭合后，微粒做类平抛运动，设微粒加速度为a ，则 mg －qU 3′
d ＝ma
设微粒能从C 的电场中射出，则水平方向t ＝L
v 0
竖直方向y ＝1
2at 2
解得y ＝6.25×10－
3 m>d 2
故微粒不能从C 的电场中射出。

答案：(1)6.0×10－12 C(2)不能，分析过程见解析。