2018-2019學(xué)年高二物理 寒假訓(xùn)練10 3-1綜合測試.docx

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寒假訓(xùn)練10 3-1綜合測試 1．【2018年長春高二期12月月考】如圖所示，在y>0的空間中存在著沿y軸正方向的勻強電場；在y<0的空間中存在垂直xOy平面向里的勻強磁場。一個帶負電的粒子(質(zhì)量為m，電荷量為q，不計重力)，從y軸上的P(0，b)點以平行x軸的初速度v0射入電場，經(jīng)過x軸上的N(2b，0)點。求： (1)粒子經(jīng)過N點時的速度大小和方向； (2)已知粒子進入磁場后恰好通過坐標(biāo)原點，求勻強磁場的磁感應(yīng)強度B和粒子從P到O運動的時間。 一、單項選擇題(共5小題，每小題4分，共20分) 1．【2018年濟寧一中高二12月月考】下列選項對公式認(rèn)識正確的是(　　) A．公式E＝k可以用來求平行板電容器兩極板間的勻強電場的電場強度，其中Q為一極板所帶電荷量的絕對值，r為所研究點到帶正電極板的距離 B．P＝I2R可用來計算電風(fēng)扇正常工作時內(nèi)阻的發(fā)熱功率 C．由公式R＝可知導(dǎo)體的電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過導(dǎo)體的電流成反比 D．由公式B＝可知，磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由公式中的電流I的大小來決定 2．【2018年西安高二11月聯(lián)考】下列運動(電子只受電場力或磁場力的作用)不可能的是(　　) 3．【2018年南昌二中高二期中】有一臺標(biāo)有“220 V　50 W”的電風(fēng)扇，其線圈電阻為0.4 Ω，在它正常工作時，下列求其每分鐘產(chǎn)生的電熱的四種解法中，正確的是(　　) A．I＝＝ A，Q＝UIt＝3 000 J B．Q＝Pt＝3 000 J C．I＝＝ A，Q＝I2Rt＝1.24 J D．Q＝t＝60 J＝7.26106 J 4．【2018年臨川一中高二12月月考】如圖所示，金屬板M、N水平放置，相距為d，其左側(cè)有一對豎直金屬板P、Q，板P上小孔S正對板Q上的小孔O，M、N間有垂直紙面向里的勻強磁場，在小孔S處有一帶負電粒子，其重力和初速度均不計，當(dāng)變阻器的滑動觸頭在AB的中點時，帶負電粒子恰能在M、N間做直線運動，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向A點滑動過程中，則(　　) A．粒子在M、N間運動過程中，動能一定不變 B．粒子在M、N間運動過程中，動能一定減小 C．粒子在M、N間仍做直線運動 D．粒子可能沿M板的右邊緣飛出 5．【2018年黃岡高二月考】如圖所示，直角三角形ABC的邊長AB長為L，∠C為30，三角形所圍區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計重力)從A點沿AB方向射入磁場，在磁場中運動一段時間后，從AC邊穿出磁場，則粒子射入磁場時的最大速度vm是(　　) A． B． C． D． 二、多項選擇題(共5小題，每小題4分，共20分，在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 6．【2018年合肥高二期中】如圖所示，a、b帶等量異種電荷，MN為ab連線的中垂線，現(xiàn)有一個帶電粒子從M點以一定初速度v0射入，開始時一段軌跡如圖中實線，不考慮粒子重力，則在飛越該電場的整個過程中(　　) A．該粒子帶正電 B．該粒子的動能先增大，后減小 C．該粒子的電勢能先減小，后增大 D．該粒子運動到無窮遠處后，速度的大小一定仍為v0 7．【2018年青島高二10月月考】一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則(　　) A．電動機消耗的總功率為UI B．電動機消耗的熱功率為 C．電源的輸出功率為EI D．電源的效率為1－ 8．【2018年哈爾濱高二期中】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab＝Ubc，實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知(　　) A．三個等勢面中，a的電勢最高 B．帶電質(zhì)點通過P點時的電勢能較Q點大 C．帶電質(zhì)點通過P點時的動能較Q點大 D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度較Q點大 9．【2018年衡水一中高二10月月考】在如圖所示的電路中，E為電源的電動勢，r為電源的內(nèi)電阻，R1、R2為可變電阻．在下列敘述的操作中，可以使燈泡L的亮度變暗的是(　　) A．僅使R1的阻值增大 B．僅使R1的阻值減小 C．僅使R2的阻值增大 D．僅使R2的阻值減小 10．【2018年銀川一中中高二10月月考】豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進入板間電場，恰好從極板B邊緣射出電場，如圖所示，不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，下列說法正確的是(　　) A．兩電荷的電荷量可能相等 B．兩電荷在電場中運動的時間相等 C．兩電荷在電場中運動的加速度相等 D．兩電荷離開電場時的動能相等 三、實驗題(本題共2小題，每小題8分，共16分) 11．【2018年長沙高二期中】如圖所示為J0411多用電表示意圖。其中A、B、C為三個可調(diào)節(jié)的部件。某同學(xué)在實驗室中用它測量一阻值約為1 kΩ～3 kΩ的電阻。他測量的操作步驟如下： (1)調(diào)節(jié)可調(diào)部件______________，使電表指針指向________________； (2)調(diào)節(jié)可調(diào)部件B，使它的尖端指向__________位置； (3)將紅、黑表筆分別插入正、負插孔中，兩筆尖相互接觸，調(diào)節(jié)可動部件________________，使電表指針指向歐姆零刻度位置； (4)將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接，進行測量讀數(shù)； (5)換測另一阻值為20 kΩ～25 kΩ的電阻時，應(yīng)調(diào)節(jié)B，使它的尖端指向“1 k”的位置，此時還必須重復(fù)步驟____________，才能進行測量，若電表讀數(shù)如圖所示，則該待測電阻的阻值是____________。 12．【2018年深圳高二期中】用下列器材，測定小燈泡的額定功率。 A．待測小燈泡：額定電壓6 V，額定功率約為5 W B．電流表：量程1.0 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω C．電壓表：量程3 V，內(nèi)阻5 kΩ D．滑動變阻器R：最大阻值為20 Ω，額定電流1 A E．電源：電動勢10 V，內(nèi)阻很小 F．定值電阻R0(阻值10 kΩ) G．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干 (1)實驗中，電流表應(yīng)采用________接法(填“內(nèi)”或“外”)；滑動變阻器應(yīng)采用____________接法(填“分壓”或“限流”)。 (2)在方框中畫出實驗原理電路圖。 (3)實驗中，電壓表的示數(shù)調(diào)為________ V時，即可測定小燈泡的額定功率。 四、計算題(共4小題，共44分) 13．【2018年榆林高二期中】如圖所示，已知電源電動勢E＝20 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，當(dāng)接入固定電阻R＝4 Ω時，電路中標(biāo)有“3 V 6 W”的燈泡L和內(nèi)阻RD＝0.5 Ω的小型直流電動機D都恰能正常工作。試求電動機的輸出功率。 14．【2018年贛州高二期月考】如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌間距為L，傾角為θ，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，導(dǎo)軌中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源，電路中其余電阻不計，將質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒由靜止釋放，求： (1)釋放瞬間導(dǎo)體棒所受安培力的大小和方向； (2)導(dǎo)體棒在釋放瞬間的加速度。 15．【2018年昆明高二期中】如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來兩板不帶電，上極板接地，它的極板長L＝0.1 m，兩板間距離d＝0.4 cm，有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質(zhì)量為m＝210－6 kg，電荷量q＝－1.610－13 C，電容器電容為C＝10－6 F。求：(g＝10 m/s2) (1)為使第一個粒子能落在下板中點，則微粒入射速度v0應(yīng)為多少？ (2)以上述速度入射的帶電粒子，最多能有多少落到下極板上？  寒假訓(xùn)練10 3-1綜合測試 1．【解析】(1)粒子在勻強電場中做類平拋運動，垂直于電場方向：x＝2b＝v0t 沿電場方向：y＝b＝at2，則vy＝at＝v0 在N點速度：v＝＝v0，方向與x軸正方向成45角 (2)粒子進入磁場后做勻速圓周運動，運動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知：R＝b 粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力， 由牛頓第二定律有：qvB＝ 則B＝＝ 由T＝可得粒子在磁場中運動的周期為T＝ 則粒子在磁場中運動的時間為：t＝T＝＝ 所以tOP＝＋＝。 一、單項選擇題(共5小題，每小題4分，共20分) 1．【答案】B 【解析】公式E＝k是由庫侖定律得出的真空中點電荷周圍的場強，故只能適用于真空中點電荷形成的電場，故A錯誤；公式P＝I2R是由焦耳定律推導(dǎo)出來的，適用于任何電路計算熱功率，故B正確；公式R＝利用的是比值定義法，與電壓、電流無關(guān)，故C錯誤；公式B＝利用的是比值定義法，磁感應(yīng)強度與電流元及所受的磁場力無關(guān)，由磁場本身的性質(zhì)決定，故D錯誤。 2．【答案】B 【解析】本題考查電子在電場或磁場中的運動，意在考查學(xué)生對電子在電場或磁場中的受力分析以及運動分析的能力．電子可以在正點電荷的電場力作用下做勻速圓周運動，故A選項描述的運動可能實現(xiàn)；由于等量異種點電荷在其中垂線上產(chǎn)生的電場的方向水平向右，電子所受電場力的方向水平向左，而電子的初速度方向沿中垂線方向，則電子將做曲線運動，故B選項所描述的運動不可能實現(xiàn)；電子可以在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，故C選項描述的運動可能實現(xiàn)；由于通電螺線管中的磁場為勻強磁場，又電子的速度方向與磁場方向平行，則電子不受洛倫茲力作用，電子將沿通電螺線管中心軸線做勻速直線運動，故D選項描述的運動可能實現(xiàn)。 3．【答案】C 【解析】本題主要考查焦耳定律和熱功率的計算．電風(fēng)扇是一種在消耗電能過程中既產(chǎn)生機械能，又產(chǎn)生內(nèi)能的用電器，對這樣的用電器，每分鐘產(chǎn)生的熱量只能根據(jù)Q＝I2Rt進行計算．因此，C選項是正確的。 4．【答案】B 【解析】滑動觸頭在中點時，粒子恰能做直線運動，此時M、N間為一速度選擇器模型．當(dāng)滑動觸頭滑向A點時，M、N間電壓減小，電場力變小，粒子向下偏，所以粒子在其間運動時電場力做負功，動能減小，B選項正確．因為粒子向下偏，所以不可能從M板的右邊緣飛出． 5．【答案】C 【解析】經(jīng)分析隨著粒子速度的增大，粒子做圓周運動的半徑也變大，當(dāng)速度增大到某一值vm時，粒子運動的圓弧將恰好與BC邊相切，此時vm為粒子從AC邊穿出磁場的最大速度，如果粒子速度大于vm粒子將從BC邊穿出磁場，故粒子運動的最大半徑為L，由qvmB＝mv/L，得到vm＝，故選項C正確． 二、多項選擇題(共5小題，每小題4分，共20分，在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全部選對的得4分，選不全的得2分，有選錯或不答的得0分) 6．【答案】BCD 【解析】等量異種電荷連線的中垂線一定是等勢線，且與無窮遠處等電勢，這是本題考查的重點．至于粒子的動能增減、電勢能變化情況，可以根據(jù)粒子軌跡的彎曲情況結(jié)合功能關(guān)系判斷出來．由粒子開始時一段軌跡可以判定，粒子在該電場中受到大致向右的電場力，因而可以判斷粒子帶負電，A錯誤．因為等量異種電荷連線的中垂面是一個等勢面，又由兩個電荷的電性可以判定，粒子在運動過程中，電場力先做正功后做負功，所以其電勢能先減小后增大，動能先增大后減小，所以B、C正確．因為M點所處的等量異種電荷連線的中垂面與無窮遠等電勢，所以在由M點運動到無窮遠的過程中，電場力做功W＝qU＝0，所以粒子到達無窮遠處時動能仍然為原來值，即速度大小一定為v0. 7．【答案】AD 【解析】電動機消耗的總功率為UI，選項A正確；電動機消耗的熱功率為I2R，選項B錯誤；電源的總功率為EI，電源的輸出功率為EI－I2r，所以電源的效率為1－，選項C錯誤，D正確． 8．【答案】ABD 【解析】由于質(zhì)點只受電場力作用，根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于質(zhì)點帶正電，因此電場線方向也指向右下方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強度大．電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，沿電場線電勢降低，故a的電勢最高，c的電勢最低，A正確．根據(jù)質(zhì)點受力情況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能減小，動能增大，故P點的電勢能大于Q點的電勢能，P點的動能小于Q點的動能，B正確，C錯誤．等勢線密的地方電場線密，電場強度大，由題圖可知P點場強大于Q點場強，由牛頓第二定律可知，帶電質(zhì)點通過P點時的加速度較Q點大，D正確。 9．【答案】AD 【解析】由“串反并同”可知要使燈泡變暗，則要求與其串聯(lián)(包括間接串聯(lián))的器件阻值增大或與其并聯(lián)(包括間接并聯(lián))的器件阻值減小，故A、D正確，B、C錯誤． 10．【答案】AB 【解析】兩個電荷在電場中做類平拋運動，將它們的運動分解為沿豎直方向的勻速直線運動和水平方向的勻加速直線運動．設(shè)板長為L，板間距離為d，兩電荷的初速度為v0，則粒子在電場中的運動時間為t＝，由題可知兩電荷在電場中運動的時間相等；沿電場方向有a＝，y＝at2＝，可得q＝，因m未知，則兩電荷的電荷量可能相等，A、B正確．由y＝at2可知，兩電荷在電場中運動的加速度不相等，C錯誤．據(jù)動能定理有＝Ek－mv，得Ek＝＋mv，因m未知，動能大小無法判斷，D錯誤。 三、實驗題(本題共2小題，每小題8分，共16分) 11．【答案】(1)A　左邊零刻度處　(2)“100”的倍率擋 (3)C　(5)(3)　22 kΩ 12．【答案】(1)外　限流(分壓也可)　(2)見解析圖　(3)2 【解析】(1)小燈泡的額定電流為I＝＝ A，正常發(fā)光時的電阻為RL＝＝7.2 Ω，由于電壓表量程小于小燈泡的額定電壓，實驗時需先與定值電阻串聯(lián)以擴大量程，則有R<＝ Ω＝50 Ω，故測量電路采用電流表外接法．由于采用限流式接法時可使小燈泡獲得的最低電壓為Umin＝≈2.6 V，調(diào)節(jié)滑動變阻器，可以滿足小燈泡正常發(fā)光時的要求，故控制電路可以采用限流式接法，當(dāng)然也可以使用分壓式接法． (2)實驗電路圖如圖所示。 (3)由于定值電阻的阻值等于電壓表內(nèi)阻的二倍，則電壓表兩端電壓等于總電壓的三分之一． 四、計算題(共4小題，共44分) 13．【解析】燈泡L正常發(fā)光，電路中的電流為I＝＝2 A 由閉合電路歐姆定律可求得，電動機的額定電壓為 UD＝E－I(r＋R)－UL＝20－2(1＋4) V－3 V＝7 V 電動機的總功率為P總＝IUD＝27 W＝14 W 電動機的熱功率為P熱＝I2RD＝220.5 W＝2 W 所以電動機的輸出功率為P出＝P總－P熱＝14 W－2 W＝12 W 14．【解析】(1)導(dǎo)體棒中電流I＝① 導(dǎo)體棒所受安培力F＝BIL② 由①②得F＝ 根據(jù)左手定則，安培力方向水平向右 (2)由牛頓第二定律得：mgsin θ－Fcos θ＝ma 解得：a＝gsin θ－。 15．【解析】(1)第一個粒子只受重力：＝gt2，t＝0.02 s v0＝＝2.5 m/s (2)以v0速度入射的帶電粒子，恰好打到下極板右邊緣B時：t1＝＝0.04 s，＝at 解得：a＝2.5 m/s2 由mg－＝ma得：U＝3.75105 V Q＝CU＝0.375 C 落到下極板上的粒子個數(shù)：n＝≈2.341012個。