(最新)年高考物理：一轮复习电学综合测试卷03820498(含答案)(精品).doc

电学综合测试卷三
【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．真空中有两个等量异种点电荷。

相距r时，电荷连线中点处的场
强大小为E、电势为φ；相距时，电荷连线中点处的场强大小为E'、电势为φ'。

设无穷远处电势为0，则下列判断正确的是
A．φ'＝φ＝0
B．φ≠0，且φ'＝2φ
C．E'＝E＝0
D．E≠0，且E'＝2E
2．如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻R1=6Ω，R2=5Ω，R3=3Ω，电容器的电容C=2×10-5F。

若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q。

则（）
A．I=0.25A
B．I=0.5A
C．q=1×10-5C
D．q=2×10-5C
3．测定电子的电荷量的实验装置示意图如图所示，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板并分别与电压为的恒定电源两极
相连，板的间距为。

现有一质量为的带电油滴在极板间匀速下落，已知
元电荷、重力加速度，则（）
A．油滴中电子的数目为
B．油滴从小孔运动至过程中，电势能增加
C．油滴从小孔运动至过程中，机械能增加
D．若将极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将加速下降
4．回旋加速器是加速带电粒子的装置．其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是( )
A．减小磁场的磁感应强度
B．增大匀强电场间的加速电压
C．增大D形金属盒的半径
D．减小狭缝间的距离
5．如图所示，匝矩形闭合导线框处于磁感应强度大小为的水
平匀强磁场中，线框面积为电阻为。

线框绕垂直于磁场的轴以角速度匀
速转动，并与理想变压器原线圈相连，原副线圈匝数之比为，变压器副
线圈接入一只额定电压为.电阻为的灯泡，灯泡正常发光。

从线框通过中
性面开始计时，下列说法错误的是（）
A．匀速转动过程中穿过线框的磁通量变化率最大值为
B．灯泡中的电流方向每秒改变次
C．变压器原线圈两端电压最大值为
D．线框中产生的感应电流表达式为
6．如图所示，有竖直向上的匀强磁场穿过水平放置的光滑平行金属导轨，导轨左端连有电阻R.质量相等、长度相同的铁棒和铝棒静止在轨道上。

现给两棒一个瞬时冲量，使它们以相同速度v0向右运动，两棒滑行一段距离后静止，已知导棒始终与导轨垂直，在此过程中（）
A．0时，两棒的端电压U ab=U cd
B．铁棒在中间时刻的加速度是速度为v0时加速度的一半
C．铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间
D．两回路中磁通量的改变量相等
7．如图，是磁电式转速传感器的结构简图。

该装置主要由测量齿轮、软铁、永久磁铁、线圈等原件组成。

测量齿轮为磁性材料，等距离地安装在被测旋转体的一个圆周上（圆心在旋转体的轴线上），齿轮转动时线圈内就会产生感应电流。

设感应电流的变化频率为f，测量齿轮的齿数为N，旋转体转速为n。

则
A．f = nN
B．N
f
n
C．线圈中的感应电流方向不会变化
D．线圈中的感应电流与旋转体转速高低无关
8．如图所示，PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨，GH是长度为L、电阻为r的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k．导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。

图中E是电动势为E、内阻不计的直流电源，电容器的电容为C。

闭合开关，待电路稳定后，下列选项正确的是
A．导体棒中电流为
B．
轻弹簧的长度减小
C．
轻弹簧的长度增加
D．
电容器带电荷量为
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．交流发电机和理想变压器如图连接，灯泡额定电压为U0，灯泡与电阻R的阻值均为R。

当该发动机以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡恰能正常发光，设电表均为理想电表，图示位置时磁场恰与线圈平面垂直，则
A．变压器原副线圈匝数比为2U0：U
B．电流表的示数为
C．在图示位置时，发电机输出电压的瞬时值恰为零
D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式e=Usin2n t
10．直线mn是某电场中的一条电场线，方向如图所示．一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点，轨迹为一抛物线，φa、φb 分别为a、b两点的电势．下列说法中正确的是
A．φa>φb
B．该电场可能为点电荷产生的电场
C．带电粒子在b点的动能大于a点的动能
D．带电粒子由a运动到b的过程中电势能一直减小
11．如图所示，在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场，电场强度为E，在x轴的下方等腰三角形CD y区域内有垂直于xOy平面由内向外的匀强磁场，磁感应强度为B，其中C，D在x轴上，它们到原点O的距离均为a，。

现将一质量为m，带电量为q的带正电粒子，从y
轴上的P点由静止释放，设P点到O点的距离为h，不计重力作用与空气阻力的影响。

，下列说法正确的是（）
A．若，则粒子垂直Cy射出磁场
B．若，则粒子平行于x轴射出磁场
C．若，则粒子垂直Cy射出磁场
D．若，则粒子平行于x轴射出磁场
12．某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。

他将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘转动周期一致。

经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。

该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时，按照这种猜测（）
A．在时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B．在时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C．
在时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D．
在时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值第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．某同学设计了如图所示的电路测量一圆柱形金属丝的电阻Rx （阻值约为5Ω），部分实验器材规格如下：
电压表V：（量程0~3V，内阻约为3kΩ）；
电流表A：（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；
滑动变阻器R1（0~20Ω）；
滑动变阻器R2（0~500Ω）；
电源E（电动势为3.0V）
开关和导线若干
（1）实验时，电路中的P端应接在_____________（选填“a”或者“b”）；
（2）实验时，滑动变阻器R应选择_______________（选填“R1”或“R2”）；
（3）实验中测得金属丝电阻为R0，直径为d、长度为L，则该金属材料电阻率的表达式是_________（用R0、d和L表示）。

14．某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：
A．电压表V，量程0~3V，内阻约5kΩ
B．电流表A1，量程0~300mA，内阻约0.25Ω
C．电流表A2，量程0~100mA，内阻约5Ω
D．滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0A
E. 滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0A
F. 直流电源E，电动势约3V，内阻2Ω
①上述器材中，电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填写所选器材前的字母代号）。

②请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整，并在图2中进行实物连线。

③如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线。

从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是___________________。

④在实验中，当小灯泡两端加2.5V的电压时，此时小灯泡的电阻为__________Ω（保留两位有效数字）。

⑤在滑动变阻器滑动过程中，若用P、I、U、R分别表示小灯泡的
功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图像可能正确的是
_________
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，两平行金属导轨间的距离L＝0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B ＝0.50 T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

金属导轨的一端接有电动势E＝4.5 V、内阻r＝0.50 Ω的直流电源。

现把一个质量m＝0.04 kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。

导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0＝2.5 Ω，金属导
轨电阻不计，g取10 m/s2。

已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，求：
(1)通过导体棒的电流；
(2)导体棒受到的安培力的大小；
(3)导体棒受到的摩擦力大小。

16．如图甲所示，A，B为水平放置的间距d=2m的两块足够大的平行金属板，两板间有场强为E=1V/m，方向由B指向A的匀强电场.一喷枪从A，B板的中央点P向水平线各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0=10m/s的带电微粒.已知微粒的质量均为m=1.0×10-5kg，电荷量均为q=-1.0×10-3C，不计微粒间的相互作用，对板间电场和磁场的影响及空气阻力，取g=10m/s2.求：
（1）微粒落在金属板上所围成的图形面积.
（2）要使微粒不落在金属板上，通过计算说明如何调节两板间的场强.
（3）在满足（2）的情况下，在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，调节喷枪使微粒可以向纸面内沿各个方向喷出（如图乙），求B板被微粒打中的区域长度和微粒在磁场中运动的最短时间.
17．如图甲所示，水平虚线下方有垂直于纸面方向的有界匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于纸面向里
为正，边长分别为的单匝长方形导体闭合线框用细线悬挂，线框一半
位于磁场内，力传感器记录了细线拉力随时间的变化关系如图丙，设重
力加速度为，图乙、图丙中是已知量.
求(1) 时间内线框内感应电动势和线框的电阻.
(2) 时间内通过线框导线截面电量.
(3)若某时刻起磁场不再变化，磁感强度恒为，剪断细线，结果线
框在上边进入磁场前已经做匀速运动，求线框从开始下落到上边刚到虚线位置过程中产生的电热.
18．如图所示，在竖直虚线左侧、水平虚线下方有范围足够大
的竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场，电场的电场强度大小为，
磁场的磁感应强度未知.在距离为的点将带电小球以的初速度
向右水平抛出，小球在下方的运动做匀速圆周运动，已知重力加速度为.
(1)求带电小球的比荷，并指出小球带电性质.
(2)若小球从点抛出后最后刚好到达上与点等高的点，求间
最小距离及对应磁场的磁感强度的值.
(3)已知磁场磁感应强度为，若撤去电场，小球从点抛出后，在磁
场中运动过程距离的最大距离为(该点在左侧)，求小球运动经过此点
时加速度.
参考答案1．A
【解析】真空中两个等量异种点电荷连线的中点处的电势总是为零，
即φ'＝φ＝0，选项A正确，B错误；由场强叠加原理可知：；
，则E'＝4E，选项CD错误；故选A.
点睛：此题考查点电荷电场强度公式的应用以及场强及电势的叠加问题，掌握等量异种电荷电场分布的特点，并掌握矢量性法则．2．C
【点睛】开关S闭合电路稳定时，电容器相当于开关断开，根据闭合电路欧姆定律求出电路中电流I，再求电容器的电压，由Q=CU求其电
量．断开电源，电容器会放电，因、并联，流过两个电阻的电流与电阻
成反比，通过的电荷量也与电阻成反比．
3．B
【解析】带电油滴在极板间匀速下落，故受力平衡，则有；所
以，油滴带电荷量,所以电子的数目为,故A错误。

油滴下降过程中，电场力方向向上，那么，电场力做的功为，电势能增加mgd，
故B正确；机械能减少，故C错误。

若将极板M向下缓慢移动一小段距
离，d减小，那么，电场力增大，合外力竖直向上，油滴将减速下降，故D错误；所以选择B.
【点睛】根据受力平衡得到电荷量及电场力方向，从而根据电场力做功得到电势能变化；再根据条件变化得到场强变化，从而根据电场力变化得到合外力变化，即可得到油滴运动。

4．C
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，速度达最大时，粒子运动的半径与D型盒半径相等，由圆周运动规律有：
，，则，可见要增大粒子射出时的动能，可增大磁场的磁感应强度或增大D形盒的半径，与加速电压无关，故C正确，ABD错误；
故选：C
5．C
【点睛】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，明确线匡在转动过程中产生的最大值和瞬时之间的关系，利用好闭合电路的欧姆定律即可判断
6．C
【解析】A、导体棒的速度为，根据法拉第电磁感应定律，导体棒
中感应电动势为，由闭合电路欧姆定律知回路中电流为，而电
阻R两端电压为，由于铁棒和铝棒的电阻r不同，故两棒的端电
压，故A错误；
B、根据牛顿第二定律可知，铁棒做加速度减小的减速运动，
铁棒在中间时刻的速度小于，铁棒在中间时刻的加速度小于速度为v0时加速度的一半，故B错误；
C、由于铝棒的电阻小于铁棒的电阻，根据可知铝棒受到的
平均安培力大于铁棒受到的平均安培力，根据动量定理可知铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间，故C正确；
D、根据动量定理可知，而，解得
，两回路中磁通量的改变量不相等，故D错误；
故选C。

7．A
D. 电容器上的电压等于导体棒两端的电压，Q=CU=，故D正确；
故选：BD.
点睛：电路稳定后电容器相当于断路，根据欧姆定律求导体棒中的电流，由Q=CU求电容器的带电量，由安培力的方向及大小等于弹力，求弹簧的压缩量。

9．BC
【解析】
【分析】
理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．并利用灯泡正常发光的电压与电流的值来构建原副线圈的电压与电流的关系。

【详解】
A项：灯泡额定电压为，灯泡与电阻R的阻值均为，副线圈两端
的电压为，所以变压器原副线圈匝数比为，故A错误；
B项：电流与匝数成反比，副线圈中的电流为，因此电流表示数为，故B正确；
C项：在图示位置时，磁场中穿过线圈的磁通量最大，因此此时的电压是为最小值为零，故C正确；
D项：输入电压的最大值为，则从图示位置开始计时，变压器输
入电压的瞬时值表达式为，故D错误。

10．AC
点睛：依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况．
11．AD
【解析】AB．若，则在电场中，由动能定理得：qEh= mv2；
在磁场中，有qvB=m 联立解得：r=a，如图，根据几何知识可知粒子垂直Cy射出磁场，故A正确，B错误．
CD．若，与上题同理可得：r=a，则根据几何知识可知粒子平行于x轴射出磁场，故C错误，D正确．
故选：AD
点睛：带电粒子先经过电场加速，再进入磁场做匀速圆周运动，由动能定理求出加速获得的速度，由牛顿第二定律求出在磁场中圆周运动的轨迹半径，可结合几何知识判断粒子射出磁场的方向．
12．AC
【解析】
【详解】
【点睛】
利用图象解决问题是现在考试中常见的问题．对于图象问题，我们也从图象的斜率和截距结合它的物理意义去研究．楞次定律可确定感应电流的方向，而法拉第电磁感应定律可确定感应电流的大小．
13． a R1
【解析】（1）金属丝的电阻Rx（阻值约为5Ω），而
，因为：，所以采用电流表外接，故电路中的P端应接在a。

（2）因为采用限流式接法，电流表A：（量程0~0.6A），选用0~500Ω的阻值太大，所以变阻器应该选择R1。

（3）根据电阻定律：，其中：，联立可得：。

14．①B D
②（如图所示）
③随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大④8.3 ⑤AC
【点睛】①首先要明白实验原理，根据给定的仪表进行选择；①然后要判断实验电路的接法，知道本实验是采用电流表外接法，和滑动变阻器的分压式解法，连接电路并绘制电路图；③根据图象切线斜率的物理意义，可以判断电阻率的变化；④伏安特性曲线中的U和I一一对应，可以求出任一电压对应下的电阻值；
15．（1）1.5 A（2）0.3 N（3）0.06 N
【解析】
（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧
姆定律有：
（2）导体棒受到的安培力：F=BIL=0.5×1. 5×0.4=0.30N
根据左手定则，方向平行斜面向上；
（2）导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin37°=0.24N，
由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f；
根据共点力平衡条件，有：mg sin37°+f=F
解得：f=0.06N
16．（1）5.7m2 （2）0.1N/C （3）0.1s
由①②③④式并代入数据得⑤。

（2）要使微粒不落在金属板上，电场应反向，且有：⑥
解得：⑦
故电场应该调节为方向向下，大小为0.1N/C。

（3）微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力：⑧
解得：R=1m⑨
竖直向下射出的微粒打在B板的左端恰好与B板相切，如图甲所示
由几何关系得：⑩
当粒子源和B板右边击中点距离为直径时距离最远，如图乙所示
由几何关系得：
【点睛】本题主要考查了考查带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，掌握牛顿第二定律与运动学公式的综合应用，理解几何关系在题中的运用，注意会画出粒子的运动轨迹，及已知长度与半径的半径．
17．（1），（2）（3）
【解析】(1) 时间内。

根据法拉第电磁感应定律，线框中产生的
感应电动势
【点睛】（1）根据法拉第电磁感应定律和受力分析可得电动势和电阻。

（2）根据电荷量得公式求电荷量。

（3）根据受力分析和动能定理得到热量。

18．（1）粒子带正电（2）（3）
【解析】(1)因为小球在下方的运动是匀速圆周运动，所以电场力
等于重力，电场力方向向上，所以带正电
因为所以
(2)小球从点抛出做类平抛运动，做出图如下：
根据平抛运动可得：
所以
【点睛】（1）根据在复合场中粒子做匀速圆周运动，得到除洛伦兹力以外的力平衡，可得比荷和电性。

（2）根据类平抛运动和匀速圆周运动得出。

（3）由动能定理和牛顿第二定律得到。