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(qiáng)電場；在y<0的空間中存在垂直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)帶負(fù)電的粒子(質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力)，從y軸上的P(0，b)點(diǎn)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(diǎn)。求： (1)粒子經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向； (2)已知粒子進(jìn)入磁場后恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn)，求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和粒子從P到O運(yùn)動的時(shí)間。 一、單項(xiàng)選擇題(共5小題，每小題4分，共20分) 1．【2018年濟(jì)寧一中高二12月月考】下列選項(xiàng)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(qiáng)電場的電場強(qiáng)度，其中Q為一極板所帶電荷量的絕對值，r為所研究點(diǎn)到帶正電極板的距離 B．P＝I2R可用來計(jì)算電風(fēng)扇正常工作時(shí)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(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)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(shí)，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(qiáng)磁場，在小孔S處有一帶負(fù)電粒子，其重力和初速度均不計(jì)，當(dāng)變阻器的滑動觸頭在AB的中點(diǎn)時(shí)，帶負(fù)電粒子恰能在M、N間做直線運(yùn)動，當(dāng)滑動變阻器滑動觸頭向A點(diǎn)滑動過程中，則(　　) A．粒子在M、N間運(yùn)動過程中，動能一定不變 B．粒子在M、N間運(yùn)動過程中，動能一定減小 C．粒子在M、N間仍做直線運(yùn)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(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)沿AB方向射入磁場，在磁場中運(yùn)動一段時(shí)間后，從AC邊穿出磁場，則粒子射入磁場時(shí)的最大速度vm是(　　) A． B． C． D． 二、多項(xiàng)選擇題(共5小題，每小題4分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(gè)帶電粒子從M點(diǎn)以一定初速度v0射入，開始時(shí)一段軌跡如圖中實(shí)線，不考慮粒子重力，則在飛越該電場的整個(gè)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(yùn)動到無窮遠(yuǎn)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(gè)微型吸塵器的直流電動機(jī)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(jī)恰好能正常工作，則(　　) A．電動機(jī)消耗的總功率為UI B．電動機(jī)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(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab＝Ubc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知(　　) A．三個(gè)等勢面中，a的電勢最高 B．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的電勢能較Q點(diǎn)大 C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動能較Q點(diǎn)大 D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度較Q點(diǎn)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(gè)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(jìn)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(yùn)動的時(shí)間相等 C．兩電荷在電場中運(yùn)動的加速度相等 D．兩電荷離開電場時(shí)的動能相等 三、實(shí)驗(yàn)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(gè)可調(diào)節(jié)的部件。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)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(fù)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(jìn)行測量讀數(shù)； (5)換測另一阻值為20 kΩ～25 kΩ的電阻時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)B，使它的尖端指向“1 k”的位置，此時(shí)還必須重復(fù)步驟____________，才能進(jìn)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(gè)，導(dǎo)線若干 (1)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)原理電路圖。 (3)實(shí)驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)調(diào)為________ V時(shí)，即可測定小燈泡的額定功率。 四、計(jì)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(shí)，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(jī)D都恰能正常工作。試求電動機(jī)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(qiáng)度為B的勻強(qiáng)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(jì)，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(gè)粒子能落在下板中點(diǎn)，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(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)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(diǎn)速度：v＝＝v0，方向與x軸正方向成45角 (2)粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知：R＝b 粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)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(yùn)動的周期為T＝ 則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為：t＝T＝＝ 所以tOP＝＋＝。 一、單項(xiàng)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(diǎn)電荷周圍的場強(qiáng)，故只能適用于真空中點(diǎn)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(jì)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(qiáng)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(yùn)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(yùn)動分析的能力．電子可以在正點(diǎn)電荷的電場力作用下做勻速圓周運(yùn)動，故A選項(xiàng)描述的運(yùn)動可能實(shí)現(xiàn)；由于等量異種點(diǎn)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(yùn)動，故B選項(xiàng)所描述的運(yùn)動不可能實(shí)現(xiàn)；電子可以在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，故C選項(xiàng)描述的運(yùn)動可能實(shí)現(xiàn)；由于通電螺線管中的磁場為勻強(qiáng)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(yùn)動，故D選項(xiàng)描述的運(yùn)動可能實(shí)現(xiàn)。 3．【答案】C 【解析】本題主要考查焦耳定律和熱功率的計(jì)算．電風(fēng)扇是一種在消耗電能過程中既產(chǎn)生機(jī)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(jìn)行計(jì)算．因此，C選項(xiàng)是正確的。 4．【答案】B 【解析】滑動觸頭在中點(diǎn)時(shí)，粒子恰能做直線運(yùn)動，此時(shí)M、N間為一速度選擇器模型．當(dāng)滑動觸頭滑向A點(diǎn)時(shí)，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(yùn)動時(shí)電場力做負(fù)功，動能減小，B選項(xiàng)正確．因?yàn)榱Ｗ酉蛳缕?，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(yùn)動的半徑也變大，當(dāng)速度增大到某一值vm時(shí)，粒子運(yùn)動的圓弧將恰好與BC邊相切，此時(shí)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(yùn)動的最大半徑為L，由qvmB＝mv/L，得到vm＝，故選項(xiàng)C正確． 二、多項(xiàng)選擇題(共5小題，每小題4分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(yuǎn)處等電勢，這是本題考查的重點(diǎn)．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(shí)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(fù)電，A錯誤．因?yàn)榈攘慨惙N電荷連線的中垂面是一個(gè)等勢面，又由兩個(gè)電荷的電性可以判定，粒子在運(yùn)動過程中，電場力先做正功后做負(fù)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?yàn)镸點(diǎn)所處的等量異種電荷連線的中垂面與無窮遠(yuǎn)等電勢，所以在由M點(diǎn)運(yùn)動到無窮遠(yuǎn)的過程中，電場力做功W＝qU＝0，所以粒子到達(dá)無窮遠(yuǎn)處時(shí)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(jī)消耗的總功率為UI，選項(xiàng)A正確；電動機(jī)消耗的熱功率為I2R，選項(xiàng)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(xiàng)C錯誤，D正確． 8．【答案】ABD 【解析】由于質(zhì)點(diǎn)只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動軌跡可知電場力指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于質(zhì)點(diǎn)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(qiáng)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(diǎn)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(diǎn)的電勢能大于Q點(diǎn)的電勢能，P點(diǎn)的動能小于Q點(diǎn)的動能，B正確，C錯誤．等勢線密的地方電場線密，電場強(qiáng)度大，由題圖可知P點(diǎn)場強(qiáng)大于Q點(diǎn)場強(qiáng)，由牛頓第二定律可知，帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度較Q點(diǎn)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(gè)電荷在電場中做類平拋運(yùn)動，將它們的運(yùn)動分解為沿豎直方向的勻速直線運(yùn)動和水平方向的勻加速直線運(yùn)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(yùn)動時(shí)間為t＝，由題可知兩電荷在電場中運(yùn)動的時(shí)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(yùn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)時(shí)需先與定值電阻串聯(lián)以擴(kuò)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(jì)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(jī)的額定電壓為 UD＝E－I(r＋R)－UL＝20－2(1＋4) V－3 V＝7 V 電動機(jī)的總功率為P總＝IUD＝27 W＝14 W 電動機(jī)的熱功率為P熱＝I2RD＝220.5 W＝2 W 所以電動機(jī)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(gè)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(shí)：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(gè)數(shù)：n＝≈2.341012個(gè)。