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綜合檢測(cè)
(時(shí)間:90分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10個(gè)小題,每小題5分,共50分)
1.對(duì)于點(diǎn)電荷的理解,正確的是( )
A.點(diǎn)電荷就是帶電荷量很少的帶電體
B.點(diǎn)電荷就是體積很小的帶電體
C.體積大的帶電體肯定不能看成點(diǎn)電荷
D.帶電體如果本身大小和形狀對(duì)它們間的相互作用影響可忽略,則可視為點(diǎn)電荷
2.下列說(shuō)法中正確的是( )
A.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),電場(chǎng)力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大
B.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從電場(chǎng)中某點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí),電場(chǎng)力做的正功越少,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大
C.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力做功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能就越大
D.無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷,從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功越多,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能越大
3.如圖1所示是電容式話筒的示意圖,它是利用電容制作的傳感器,話筒的振動(dòng)膜表面鍍有薄薄的金屬層,膜后距膜幾十微米處有一金屬板,金屬板和振動(dòng)膜上的金屬層構(gòu)成電容器的兩極,在兩極間加一電壓U,人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí),振動(dòng)膜前后振動(dòng),使電容發(fā)生變化,導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化,聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào),導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器( )
A.兩板間的距離變化B.兩板的正對(duì)面積變化
C.兩板間的介質(zhì)變化D.兩板間的電壓變化
4.一小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖2所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線.則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻減小
C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻R=
D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻R=
圖1
圖2 圖3 圖4
5.在如圖3所示的電路中,當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)頭P向b端移動(dòng)時(shí)( )
A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小
B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大
D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小
6.如圖4所示的電路中,C2=2C1,R2=R1,①開關(guān)處于斷開狀態(tài),電容器C2的電荷量大于C1的電荷量?、陂_關(guān)處于斷開狀態(tài),電容器C1的電荷量大于C2的電荷量?、坶_關(guān)處于接通狀態(tài),電容器C2的電荷量大于C1的電荷量?、荛_關(guān)處于接通狀態(tài),電容器C1的電荷量大于C2的電荷量,以上說(shuō)法都正確的是( )
A.① B.④ C.①③ D.②④
7.如圖5所示,A為電磁鐵,C為膠木秤盤,A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M;B為鐵片,質(zhì)量為m,整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn),當(dāng)電磁鐵通電時(shí),在鐵片吸引上升的過(guò)程中,輕繩向上的拉力F的大小為( )
A.F=Mg B.Mg
(M+m)g
圖5 圖6 圖7 圖8
8.如圖6所示,螺線管、蹄形鐵芯,環(huán)形異線三者相距較遠(yuǎn),當(dāng)開關(guān)閉合后關(guān)于小磁針N極(黑色的一端)的指向錯(cuò)誤的是( )
A.小磁針aN極的指向 B.小磁針bN極的指向
C.小磁針cN極的指向 D.小磁針dN極的指向
9.如圖7所示,在平行帶電金屬板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)子、氘核、氚核沿平行于金屬板方向,以相同動(dòng)能射入兩極板間,其中氘核沿直線運(yùn)動(dòng),未發(fā)生偏轉(zhuǎn),質(zhì)子和氚核發(fā)生偏轉(zhuǎn)后射出,則:①偏向正極板的是質(zhì)子;②偏向正極板的是氚核;③射出時(shí)動(dòng)能最大的是質(zhì)子;④射出時(shí)動(dòng)能最大的是氚核.
以上說(shuō)法正確的是( )
A.①② B.②③C.③④ D.①④
10.兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12 V的直流電源上,有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端(如圖8),電壓表的示數(shù)為8 V,如果他把此電壓表改接在R2兩端,則電壓表的示數(shù)將( )
A.小于4 V B.等于4 V
C.大于4 V小于8 V D.等于或大于8 V
題 號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
二、填空題(本題共2個(gè)小題,滿分14分)
11.(4分)勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn),在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中,∠a=30、∠c=90.電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行.已知a、b和c點(diǎn)的電勢(shì)分別為(2-)V、(2+)V和2 V.該三角形的外接圓上最低電勢(shì)為________;最高電勢(shì)為______________.
12.(10分)為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,現(xiàn)有下列器材:
A.6.3 V蓄電池;
B.干電池一節(jié);
C.電壓表V(0~3 V~15 V,內(nèi)阻約為3 kΩ,15 kΩ);
D.電流表A(0~0.6 A~3 A,內(nèi)阻約為10 Ω,2 Ω);
E.電流表G(滿偏電流3 mA,內(nèi)阻Rg=10 Ω);
F.變壓器
G.滑動(dòng)變阻器(0~20 Ω);
H.滑動(dòng)變阻器(0~1 000 Ω);
I.電阻箱(0~9 999 Ω);
J.開關(guān)、導(dǎo)線.
(1)用電流表和電壓表測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),應(yīng)選用的變阻器是________(用代號(hào)回答).
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,用筆畫線代替導(dǎo)線在圖9上連線.
圖9
(3)某次實(shí)驗(yàn)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
電流表示數(shù)/A
0.24
0.50
0.70
1.10
1.50
電壓表示數(shù)/V
1.30
1.10
0.95
0.60
0.30
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖10上畫出U-I圖線,由圖可求得E=________ V,r=________Ω.
圖10
(4)用你設(shè)計(jì)的電路做實(shí)驗(yàn),測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)與電池電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值相比________(填偏大、偏小或相等);測(cè)得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實(shí)值相比________(填偏大、偏小或相等).
(5)如果實(shí)驗(yàn)中電壓表壞了,選用其他器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)畫出相應(yīng)的電路圖.
姓名:________ 班級(jí):________ 學(xué)號(hào):________ 得分:________
三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題,滿分36分)
13.(8分)如圖11所示,A、B是系在絕緣細(xì)線兩端、帶有等量同種電荷的小球,其中mA=0.1 kg,細(xì)線總長(zhǎng)為20 cm,現(xiàn)將絕緣細(xì)線繞過(guò)固定于O點(diǎn)的光滑定滑輪,將兩球懸掛起來(lái),兩球平衡時(shí),OA的線長(zhǎng)等于OB的線長(zhǎng),A球依在光滑絕緣豎直墻上,B球所在懸線OB偏離豎直方向60,求B球的質(zhì)量和墻所受A球的壓力.(g取10 m/s2)
圖11
14.(8分)如圖12所示,電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上,電源內(nèi)阻r=1 Ω,電爐電阻R=19 Ω,電解槽電阻r′=0.5 Ω.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電爐消耗功率為684 W;S1、S2都閉合時(shí),電爐消耗功率為475 W(電爐電阻可看作不變).試求:
圖12
(1)電源的電動(dòng)勢(shì);
(2)S1、S2閉合時(shí),流過(guò)電解槽的電流大??;
(3)S1、S2閉合時(shí),電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率.
15.(10分)如圖13所示為實(shí)驗(yàn)室常用的兩個(gè)量程的電壓表原理圖.當(dāng)使用O、A兩接線柱時(shí),量程為3 V;當(dāng)使用O、B兩接線柱時(shí),量程為15 V.已知電流計(jì)的內(nèi)電阻Rg=500 Ω,滿偏電流Ig=100 μA.求分壓電阻R1和R2的阻值.
圖13
16.(10分)如圖14所示,在虛線所示寬度范圍內(nèi),用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度是v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角.在同樣寬度范圍內(nèi),若改用方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使該離子穿過(guò)該區(qū)域,并使偏轉(zhuǎn)角也為θ,(不計(jì)離子的重力)求:
圖14
(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?
(2)離子穿過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是多大?
綜合檢測(cè)答案
1.D [點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體在一定條件下理想化而形成的,它的條件是帶電體本身大小和形狀對(duì)它們間的相互作用力的影響可以忽略時(shí)可視為點(diǎn)電荷,與帶電體的體積、形狀和所帶電荷量多少無(wú)關(guān).故只有D選項(xiàng)正確.]
2.AC [無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零,電荷從電場(chǎng)中某處移到無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí),若電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,到無(wú)窮遠(yuǎn)處時(shí)電勢(shì)能減為零,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能為正值,且等于移動(dòng)過(guò)程中電荷電勢(shì)能的變化,也就等于電場(chǎng)力做的功,因此電場(chǎng)力做的正功越多,電荷在該點(diǎn)電勢(shì)能越大,A正確,B錯(cuò)誤;電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí),若克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能由零增大到某值,此值就是電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能值,因此,電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能等于電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到該點(diǎn)時(shí),克服電場(chǎng)力所做的功,故C正確,D錯(cuò)誤.]
3.A
4.AD [小燈泡的電阻不是該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù),而是該點(diǎn)與原點(diǎn)連線斜率的倒數(shù).所以隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大,并且對(duì)應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R=.]
5.B R外↓→R外↓→R總↓→I總=↑→U內(nèi)=I總r↑→U外=(E-U內(nèi))↓,即電壓表示數(shù)變小.
UR1=I總R1↑→UR1=I總R1↑→UR2=(U外-UR1)↓→IR2=↓→IA=(I總-IR2)↑.即電流表示數(shù)變大,故答案選B.]
6.C [當(dāng)開關(guān)處于斷開狀態(tài)時(shí),電容器C1與R1,C2與R2分別串聯(lián),然后再并聯(lián),電源對(duì)電容器C1、C2充電完畢電路達(dá)穩(wěn)態(tài)后,兩條支路均無(wú)電流通過(guò),因此電阻上不再分壓,兩電容器上的電壓均為電源電動(dòng)勢(shì),所以===.故①正確.當(dāng)開關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí),電路結(jié)構(gòu)為電容器C1與R2并聯(lián)、C2與R1并聯(lián),支路再串聯(lián),當(dāng)電容器被充電完畢電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后,直流電路通過(guò)R1、R2形成通路,電容器C1兩端的電壓與電阻R2兩端的電壓相等,電容器C2兩端的電壓與電阻R1兩端的電壓相等,===.因此③是正確的.]
7.D [由于電磁鐵通電后產(chǎn)生磁場(chǎng),對(duì)鐵片B有吸引力而使B上升,所以這時(shí)吸引力一定大于鐵片B所受的重力,故B向上加速運(yùn)動(dòng),即鐵片B處于超重狀態(tài),而A和C處于平衡狀態(tài),選A、B組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象,則整個(gè)系統(tǒng)處于超重狀態(tài),所以F>(M+m)g.選項(xiàng)D正確.]
8.A [小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵撎幍拇艌?chǎng)方向,即磁感線的切線方向.根據(jù)安培定則,蹄形鐵芯被磁化后右端為N極,左端為S極,小磁針c指向正確;通電螺線管的磁場(chǎng)分布和條形磁鐵相似,內(nèi)部磁場(chǎng)向左,外部磁場(chǎng)向右,所以小磁針b指向正確,小磁針a指向錯(cuò)誤;環(huán)形電流形成的磁場(chǎng)左側(cè)應(yīng)為S極,故d的指向正確.在運(yùn)用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)分清“因”和“果”,在判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí),大拇指指“原因”——電流方向,四指指“結(jié)果”——磁場(chǎng)繞向;在判定環(huán)形電流磁場(chǎng)方向時(shí),四指指“原因”——電流繞向,大拇指指“結(jié)果”——環(huán)內(nèi)沿中心軸線的磁感線方向.]
9.D
10.A [當(dāng)電壓表接在R1兩端時(shí),其示數(shù)為8 V,則此時(shí)電阻R2兩端的電壓為4 V,將R1與RV并聯(lián)后的電阻用R1V表示,則R1V∶R2=8∶4=2∶1,即R1V=2R2,由于R1>R1V,則R1>2R2.當(dāng)電壓表改接在R2兩端時(shí),將R2與RV并聯(lián)后的電阻用R2V表示,則R2>R2V.此時(shí)電阻R1兩端的電壓U1與電壓表示數(shù)U2V之比,U1∶U2V>2R2∶R2V>2R2∶R2=2.故電壓表的示數(shù)將小于4 V,故A正確.]
11.0 V 4 V
解析 如下圖所示,根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與等勢(shì)面都是平行等間距排列,且電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處垂直,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)均勻降落,取ab的中點(diǎn)O,即為三角形的外接圓的圓心,且該點(diǎn)電勢(shì)為2 V,故Oc為等勢(shì)面,MN為電場(chǎng)線,方向?yàn)镸N方向,UOP=UOa= V,UON∶UOP=2∶,故UON=2 V,N點(diǎn)電勢(shì)為零,為最低電勢(shì)點(diǎn),同理M點(diǎn)電勢(shì)為4 V,為最高電勢(shì)點(diǎn).
12.(1)G (2)見解析圖(a)
(3)見解析圖(b) 1.50 0.80
(4)偏小 偏小 (5)見解析圖(c)
解析 (1)滑動(dòng)變阻器作限流用,電路中的電流應(yīng)較大,故滑動(dòng)變阻器用阻值小的即可滿足實(shí)驗(yàn)要求,故變阻器選G.
(2)如圖(a)所示
(3)描點(diǎn)作圖如圖(b)所示,圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.50 V
電池內(nèi)阻r== Ω=0.80 Ω.
(4)偏小 偏小
(5)如圖(c)所示.
13.0.2 kg 1.732 N 方向水平向左
解析 令兩球之間的庫(kù)侖斥力為F,繩中的張力為T,畫出兩球的受力分析如圖所示,由平衡條件對(duì)A球有
T-mAg-Fsin 30=0,①
Fcos 30-N=0,②
對(duì)B由平衡條件得
T=F,③
F=mBg,④
由①②③④式得mB=0.2 kg,
N=1.732 N,由牛頓第三定律,墻所受A球壓力大小
N′=N=1.732 N,方向水平向左.
14.(1)120 V (2)20 A (3)1 700 W
解析 (1)S1閉合,S2斷開時(shí)電爐功率為P1,
電爐中電流I== A=6 A.
電源電動(dòng)勢(shì)E=I(R+r)=120 V.
(2)S1、S2都閉合時(shí)電爐功率為P2,
電爐中電流為IR== A=5 A.
電源路端電壓為U=IRR=519 V=95 V,
流過(guò)電源的電流為I′==A=25 A.
流過(guò)電槽的電流為IA=I-IR=20 A.
(3)電解槽消耗的電功率PA=IAU=2095 W=1 900 W.
電解槽內(nèi)熱損耗功率P熱=Ir′=2020.5 W
=200 W.
電解槽轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的功率為P化=PA-P熱
=1 700W.
15.2.95104 Ω 1.2105 Ω
解析 串聯(lián)分壓電路的特點(diǎn)就是電流相同.在改裝的電壓表中,各量程達(dá)到滿偏電壓時(shí),經(jīng)過(guò)“表頭”的電流均為滿偏電流.
接O、A時(shí):Ig=即
R1=-Rg=(-500)Ω=2.95104 Ω.
接O、B時(shí):Ig=即
R2=-Rg-R1=(-500-2.95104)Ω
=1.2105 Ω.
R1和(R1+R2)分別是量程為3 V和量程為15 V時(shí)的分壓電阻.
16.(1) (2)sin θ∶θ
解析 (1)離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)有
vy=v0tan θ①
vy=t②
且t=③
其中d為電場(chǎng)的寬度.
當(dāng)改用勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),離子做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
軌道半徑r==④
聯(lián)立①②③④得:B=
(2)離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=d/v0⑤
離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2==⑥
由⑤⑥得:t1∶t2=sin θ∶θ.
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