高考物理一轮复习电学综合测试卷04(2021年整理)

2019年高考物理一轮复习电学综合测试卷04
编辑整理：
尊敬的读者朋友们：
这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2019年高考物理一轮复习电学综合测试卷04）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2019年高考物理一轮复习电学综合测试卷04的全部内容。

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、
φ
N
,此电荷在M、N两点的加速度分别为a M、a N，此电荷在M、N两点的电势能分别为E PM、E
PN ，
下列判断中正确的是（）
A．a M＞a N B．φM＞φN
C．E PM〈E PN D． B点电荷一定带正电
2．如图所示,三个定值电阻R1、R2、R3的电阻值均不相等，在A、B之间接一个电源，在C、D 之间接一个电流表,电流表的示数为I。

现将电源、电流表的位置互调，则电流表的示数（）
A．可能增大 B．可能减小 C．一定不变
D．由于R1、R2、R3大小关系不知，故无法判定
3．如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、
c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。

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T a<T b<T c
B． a粒子在磁场中运动时间最短
C．三粒子离开磁场时速度方向仍然相同
D． c粒子速率最大
4．三根平行的直导线,分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个项点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小为B．下列说法正确的是
A． O点的磁感应强度大小为2B
B． O点的磁感应强度大小为
C． O点的磁感应强度方向水平向右
D． O点的磁感应强度方向沿O方向指向
5．为了测量高电压和强电流，常用到变压器的有关原理。

如图所示,L1和L2是输电线,甲是电压互感器，乙是电流互感器．若电压互感器上下线圈的匝数比为1 000：1，电流互感器上下线圈的匝数比为1：100，并且知道电压表示数为220V，电流表示数为10A，下列说法正确的是（）
A．两输电线的电压为220V
B．L2中的电流强度为10A
C．电路中输送的功率为2。

2×108 W
D．两输电线间的电阻为22Ω
6．如图1,理想变压器原、副线圈匝数比n1 :n2=3:1，和均为理想电表，灯泡L1、L2的电阻均为5Ω.AB端电压如图2所示。

下列说法正确的是（）
A．通过灯泡L1的电流频率为20Hz B．的读数为A
C．的读数为5V D．变压器的输入功率为30W
7．如图所示,面积为S的矩形线圈共N匝，线圈总电阻为R,在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中以竖直线OO′为轴，以角速度ω，匀速旋转，图示位置C与纸面共面，位置A与位置C成45°角。

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
2
2
NBSω
B．通过线圈某一截面的电量q=0
C．为保证线圈匀速旋转，外界须向线圈输入的能量应为
222
4
N B S
R
πω
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V l的示数可能减小
B．电压表V3的示数一定增大
C．电压表V l、V3的示数都增大，且V l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U AC＝2BLv
B．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， 0qBL v m =,第一次到达C 点所用时间为16
T t = B ． 若带负电， 02qBL v m =,第一次到达C 点所用时间为23
T t = C ． 若带正电, 0qBL v m =，第一次到达C 点所用时间为356
T t = D ． 若带正电， 02qBL v m
=，第一次到达C 点所用时间为4t T = 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）
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___Ω
14．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R A＝18 Ω)
C．电压表V(量程为0~3 V，内阻R V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U。

I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2.16×103W，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E m＝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R A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R A的电功率为P A；当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B时，电压表的示数U2为2V，电流表的示数为I2，电阻R B的电功率为P B;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:P B=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R A的电功率P A。

17．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
B
，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 1
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．D
4．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。

2×105V，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。

2×108W，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：
sin45sin45222
BS BS NBS E
N
N t ω
ππω
∆Φ︒+︒===∆,A 错误；通过线圈某一截面的电量
45452E BSsin BSsin NBS q It t N N R R R
∆Φ︒+︒==
===,B 错误；电压有效值为： 2
2
E NBS ω=
，用有效值计算得到电热为2224N B S R
πω
，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．BCD
10．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 ＝W f +Q +mv 2
，
得:Q=Fd —mv 2
-W f ，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0v 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2m
T Bq
π=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0qBL
v m
=
所以有2
0mv qBL m r
=⇒ mv
r L qB ==，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3t T =，C 错误;当粒子带负电，粒子经过
6
T
第一次到达C 点，即为t 1=6T ，A 正确；当02qBL v m = 所以有： 2
0mv qBL m r =⇒ 2
L
r =，根据轨迹可知，
当电荷带正电,粒子经过56T 到达C 点，即为t 4=56T ，D 错误;当粒子带负电，粒子经过3
T 第一次到达C 点，即为t 2=
3
T
，B 正确．
13． — (3。

0-3。

2)× 103 - 1。

30 2。

9×103
【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．R2R3 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∶2
R
∶R2=2∶1
1
由图甲、乙得:U1=I1(R1 + R2）
U
=I2 R2
2
解得:=
已知：P1∶P B=1∶10
由图甲、乙得:P1 = I12R1
P
= I22R B
B
解得：R1 =R B
由电源两端电压U不变I1(R1+R2+R A) = I2（R2+R B)
解得：R A =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.。