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阶段检测二电学部分考生注意：1本试卷共4页2答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上3本次考试时间90分钟，满分100分4请在密封线内作答，保持试卷清洁完整一、单项选择题(本题共6小题，每小题3分，共计18分每小题只有一个选项符合题意)1.(2018南京市玄武区模拟)在光滑绝缘水平面上，固定一电流方向如图1所示的通电直导线，其右侧有闭合圆形线圈，某时刻线圈获得一个如图所示的初速度v0，若通电导线足够长，则下列说法正确的是()图1A线圈中产生沿顺时针方向的恒定电流B线圈中产生沿逆时针方向的恒定电流C线圈最终会以某一速度做匀速直线运动D线圈最终会停下来并保持静止2.(2017海安中学月考)如图2，一点电荷放在O点处，过O点取正交坐标x、y轴，点a、c在x轴上，Oc2Oa；点b在y轴上，ObOa.现将带正电的另一点电荷从a移至b，再从b移至c，以下说法正确的是()图2A点电荷在a点和b点所受的电场力相同B点电荷在b点受到的电场力的大小是在c点受到的电场力的大小的4倍C点电荷从a移至b与从b移至c电场力做的功相同D点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能3.如图3所示，有一根直导线上通以恒定电流I，方向垂直指向纸内，且和匀强磁场B垂直，则在图中圆周上，磁感应强度数值最大的点是()图3Aa点Bb点Cc点Dd点4(2018常熟市模拟)如图4是通过街边变压器降压给用户供电的示意图V1、A1为变压器输入端的电压表和电流表，V2、A2为变压器的输出端电压表和电流表，R1、R2为负载，V3、A3为用户家内电压表和电流表，变压器与用户间有一段较长的距离，每条输电线总电阻用R0表示闭合开关S，则()图4AV1和V3的示数都变小BV2和V3的示数都变小CA1和A2的示数都变大DA1、A2和A3的示数都变大5(2017盐城中学第三次模拟)如图5甲所示，线圈abcd固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示下列关于ab边所受安培力随时间变化的Ft图象(规定安培力方向向右为正)正确的是()甲乙图56.(2018仪征中学学情检测)如图6所示，AEFD和EBCF是两个等边长的正方形，在A点固定一个带电荷量为Q的点电荷，在C点固定一个带电荷量为Q的点电荷，则下列说法正确的是()图6AE、F两点的电场强度相同BE、F两点的电势相同C将一个负电荷由E点沿直线移动到F点，电场力先做正功后做负功D将一个负电荷由E点沿直线移动到F点，电场力先做负功后做正功二、多项选择题(本题共6小题，每小题4分，共计24分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分)7.(2018虹桥中学调研)如图7所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是()图7A转过时，线框中的电流方向为abcdaB线框中感应电流的有效值为C线框转一周的过程中，产生的热量为D从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为8.(2018高邮中学阶段检测)如图8所示，MN是负点电荷电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示下列结论正确的是()图8A带电粒子从a到b运动的过程中动能逐渐减小B带电粒子在a点时的电势能大于在b点时的电势能C负点电荷一定位于N点右侧D带电粒子在a点时的加速度大于在b点时的加速度9(2017南通市第二次调研)倾角为的光滑导电轨道间接有电源，轨道间距为L，轨道上放一根质量为m的金属杆ab，金属杆中的电流为I，现加一垂直金属杆ab的匀强磁场，如图9所示，ab杆保持静止，则磁感应强度方向和大小可能为()图9A方向垂直轨道平面向上时，磁感应强度最小，大小为Bz正向，大小为Cx正向，大小为Dz正向，大小为10.(2018兴化一中模拟)如图10所示，匀强电场中的三个点A、B、C构成一个直角三角形，ACB90，ABC60，d.把一个带电量为q的点电荷从A点移动到B点电场力不做功；从B点移动到C点电场力做功为W.若规定C点的电势为零，则()图10A该电场的电场强度大小为BC、B两点间的电势差为UCBCA点的电势为D若从A点沿AB方向飞入一电子，其运动轨迹可能是乙11(2018如皋市调研)在x轴上存在与x轴平行的电场，x轴上各点的电势随x点位置变化情况如图11所示图中x1x1之间为曲线，且关于纵轴对称，其余均为直线，也关于纵轴对称下列关于该电场的论述正确的是()图11Ax轴上各点的场强大小相等B从x1到x1场强的大小先减小后增大C一个带正电的粒子在x1点的电势能大于在x1点的电势能D一个带负电的粒子在x1点的电势能大于在x2点的电势能12.如图12所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F.此时()图12A电阻R1消耗的热功率为B电阻R2消耗的热功率为C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcosD整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos)v三、非选择题(本题共6小题，共计58分)13(6分)(2017南京市9月调研)要测量一根电阻丝的电阻率，某同学采用的做法是：图13(1)用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图13甲所示，其读数为d_mm.(2)用多用电表粗测其电阻，如图乙所示，当选择开关旋至“10”挡时，指针指在接近刻度盘右端的位置；为了较为准确地测量该电阻，应将选择开关旋至_挡(选填“1”“100”或“1k”)进行测量，此时指针指示的位置接近刻度盘的中央位置.(3)某同学设计了如图丙所示电路，电路中ab段是粗细均匀的待测电阻丝，保护电阻R04.0，电源的电动势E3.0V，内阻为r，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好，实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中aP长度x及对应的电流值I，实验数据如表所示：x(m)0.100.200.300.400.500.60I(A)0.490.430.380.330.310.28(A1)2.042.332.633.033.233.57为了直观方便处理表中的实验数据，请在丁图中选择纵、横坐标为_(选填“Ix”或“x”)描点，并在坐标纸上画出相应的图线，根据图线与其他测量的数据求得电阻丝的电阻率_m(结果保留两位有效数字)14(10分)(2017如东高级中学第二次调研)两个阻值相差越大的电阻并联，其并联电路的总阻值就越接近于阻值小的电阻，某同学基于这一事实设计一电路(图14甲所示)测量量程为3V的电压表内阻(内阻为数千欧姆)实验室提供的器材有：电阻箱R(最大阻值99999.9)，滑动变阻器(最大阻值50)，直流电源E(电动势6V)，开关1个，导线若干图14(1)按电路原理图甲，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接(2)实验步骤如下，并回答相应问题：按电路原理图甲连接实物电路；将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最_端(填“左”或“右”)所对应的位置，闭合开关S；调节滑动变阻器，使电压表满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数如图丙所示，电压值为_V，记下电阻箱的阻值1500；计算电压表内阻为_.(3)将测出的电压表内阻记为RV，与电压表内阻的真实值RV相比，RV_RV(填“”“”或“”)，理由是_.15.(6分)(2017扬州市期末考试)一匀强电场，场强方向是水平的，如图15所示一个质量为m的带正电的小球，从O点出发，初速度的大小为v0，在电场力与重力的作用下，恰能沿与场强的反方向成角的直线运动求小球运动到最高点P的过程中电场力做的功图1516.(10分)(2018宝应中学模拟)如图16所示的电路，已知电池电动势E90V，内阻r5，R110，R220，板面水平放置的平行板电容器的两极板M、N相距d3cm，在两板间的正中央有一带负电液滴，带电荷量大小q2107C，其质量m4.0105kg，取g10m/s2，问：图16(1)若液滴恰好能静止不动，滑动变阻器R的滑动头C正好在正中点，那么滑动变阻器的最大阻值Rmax是多大？(2)将滑动片C迅速滑到A端后，液滴将向哪个极板做什么运动？到达极板时的速度是多大？17(12分)(2018溧水中学模拟)如图17所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R0.5的电阻，导轨相距为l0.20m，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感强度为B0.50T，质量为m0.1kg，电阻为r0.5的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好用平行于MN的恒力F0.6N向右拉动CD.CD受恒定的摩擦阻力Ff0.5N求：图17(1)CD运动的最大速度是多少？(2)当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？(3)当CD的速度是最大速度的时，CD的加速度是多少？18(14分)(2017无锡市期末)如图18甲，平面直角坐标系中，0xl，0y2l的矩形区域中施加一个如图乙所示的交变磁场(B0和T0未知)，磁场方向向里为正一个比荷为c的带正电的粒子从原点O以初速度v0沿x方向入射，不计粒子重力图18(1)若粒子从t0时刻入射，在tl的区域施加一个沿x方向的匀强电场，粒子在t0时刻入射，将在T0时刻沿x方向进入电场，并最终从(0,2l)沿x方向离开磁场，求电场强度的大小以及粒子在电场中运动的路程答案精析1C根据右手螺旋定则，线圈所处的磁场方向向里，因离导线越远，磁场越弱，依据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向沿顺时针方向，但由于磁场减弱，线圈中产生的不是恒定电流，A、B错误；当线圈在该平面上以速度v0沿图示方向运动时，产生感应电流，受安培力作用，从而阻碍其运动，使线圈在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度时，通过线圈的磁通量不变，无感应电流，水平方向合力为零，故做匀速直线运动，C正确，D错误2B点电荷在a点和b点所受的电场力大小相同、方向不同，故A错误；由库仑力公式得F，且Oc2Oa2Ob，故点电荷在b点所受的电场力的大小是在c点所受的电场力的大小的4倍，故B正确；点电荷的等势面为以点电荷为中心的一系列同心圆，可知a、b两点电势相等，b、c两点电势不等，则点电荷从a移至b电场力做的功为零，从b移至c电场力做的功不为零，故C错误；由于O处的电荷正、负不确定，故a、c两点的电势高低不确定，又Epq，故点电荷在a、c点的电势能大小不确定，故D错误3A用安培定则判断通电直导线在a、b、c、d处所产生的磁场方向，如图所示：在a点，通电导线产生的磁场与匀强磁场的方向相同，叠加后磁感应强度数值最大，故A正确，B、C、D错误4C闭合S后，副线圈的总电阻变小，由于降压变压器的输入电压不变，原、副线圈匝数比不变，所以副线圈两端的电压不变，即V1、V2示数不变，根据闭合电路的欧姆定律可得A2示数增大，由于原、副线圈匝数比不变，所以A1示数也增大，A、B错误，C正确；由于输电线上损耗的电压增大，所以R2两端电压减小，即V3示数减小，所以电流表A3示数减小，D错误5C线圈不动，磁场均匀增大，根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，线圈中产生稳定的电动势，有稳定的沿顺时针方向的电流，根据安培力公式FBIL，可知F随t均匀增大，由左手定则可判断ab边受到的安培力向右，故选C.6AQ、Q是两个等量异种点电荷，结合等量异种点电荷电场线的分布情况(如图所示)，可知E、F两点的电场强度大小相等、方向也相同，故A正确根据顺着电场线方向电势降低，可知E点的电势高于F点的电势，故B错误将一个负电荷由E点沿着直线移动到F点，电势逐渐降低，由Epq知，负电荷的电势能逐渐增大，则电场力一直做负功，故C、D错误故选A.7BD根据楞次定律可知，转过时，线框中的电流方向为adcba，故A错误；线框转动过程中电动势的最大值为：EmBS，有效值为：U，则线框中感应电流的有效值为：I，故B正确；线框转一周的过程中，产生的热量为：QI2RT2R，故C错误；从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量为：qt，故D正确8AD由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，由a到b运动的过程中，电场力对带电粒子做负功，其动能减小，电势能增大，则带电粒子在a点的电势能小于在b点的电势能，故A正确，B错误；带正电粒子受到的电场力向左，电场方向由N指向M，说明负电荷在直线MN左侧，a点离点电荷较近，a点的电场强度大于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度，故C错误，D正确9ACD当磁场垂直轨道平面向上时，根据平衡条件：mgsinBIL，则B，此时B最小，故选项A正确；当磁场沿z正方向时，安培力水平向右，由平衡条件可得，mgtanBIL，则B，故选项B错误，D正确；当磁场沿x正方向时，安培力竖直向上，根据平衡条件：mgBIL，则：B，故选项C正确10BD点电荷从A移动到B点电场力不做功，说明A、B两点在同一等势面上，将正点电荷从B点移动到C点电场力做功为W，说明电场强度的方向垂直AB边向上则A点的电势A，故选项C错误；C、B两点间的电势差为UCB，故选项B正确；该电场的电场强度大小为E，故选项A错误；电子从A点沿AB方向飞入，受力方向将沿电场线方向的反方向，故粒子将向下偏转，运动轨迹可能是乙，故选项D正确11BDx图象的斜率大小等于电场强度，故x轴上的电场强度大小并非完全相等，故A错误；从x1到x1图线斜率先减小后增大，故场强先减小后增大，故B正确；由题图可知，x轴上场强方向均指向O，根据对称性可知，一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在x1点的电势能，故C错误；电场线指向O点，则负电荷由x1到x2的过程中电场力做正功，电势能减小，故带负电的粒子在x1点的电势能大于在x2点的电势能，故D正确12BCD设导体棒ab长度为L，磁感应强度为B，电阻R1R2R.电路中感应电动势EBLv，导体棒中感应电流为：I，导体棒所受安培力为：FBIL电阻R1消耗的热功率为：P1()2R由得P1Fv，电阻R1和R2阻值相等，它们消耗的电功率相等，则P1P2Fv，故A错误，B正确；整个装置因摩擦而消耗的热功率为：PfFfvmgcosvmgvcos，故C正确；整个装置消耗的机械功率为：P3FvPf(Fmgcos)v，故D正确13(1)0.390(2)1(3)x图象见解析图1.1106解析(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为：d0mm39.00.01mm0.390mm；(2)选择开关旋至“10”挡时，指针指在接近刻度盘右端的位置，指针偏角太大，说明所选挡位太大；为了较为准确地测量该电阻，应选择较小的挡位，故应将选择开关旋至“1”挡进行测量(3)接入电路的电阻丝电阻：R，由闭合电路欧姆定律可知，电流：I，x，如果作Ix图象，图象不是直线，不便于实验数据处理，x图象是直线，便于实验数据处理，因此需要作x图象；根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示：由图示x图象可知，其斜率：k3.1，又因k，则电阻率：m1.1106m14(1)电路图见解析图(2)左2.003000(3)理由见解析解析(1)连接电路如图所示(2)为了保护电压表不被烧坏，应使电压表所测电压从零逐渐增大，即将滑动变阻器的滑片移到最左端；因为电压表的量程为3V，要估读1位，所以读数为：2.00V；因为电压表和电阻箱的总电压不变，UU1R，代入数据得32R，解得RV3000.(3)从电路图可以看出电压表与电阻箱串联，在调节电阻箱阻值后，所在支路总电阻增大，分得的电压也增大，此时电阻箱两端的电压大于1V，根据串联电路的分压关系知RVRV.15mv02cos2解析设小球带电荷量为q，因小球做直线运动，则它受到的静电力Eq和重力mg的合力方向必与初速度方向在同一直线上，如图所示：有：mgEqtan，由此可知，小球做匀减速运动的加速度大小为：a；设从O到最高点P的路程为s，由速度和位移的关系得：v022as小球运动的水平距离为：lscos电场力做负功，WqElmv02cos2.16(1)60(2)向上极板做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动m/s解析(1)根据电容器在电路中位置知：UCUR液滴静止，有：mgq得：UR60V电路中的电流：I2A据部分电路欧姆定律得：I解得：Rmax60(2)滑到A端后，电容器两端电压UCUR则UCRmax72V液滴所受电场力Fq4.8104Nmg4.0104N，故液滴向上做匀加速直线运动，加速度大小a2m/s2，到达极板时的速度为v，则v22a解得：vm/s.17(1)10m/s(2)0.5 W(3)0.75 m/s2解析(1)导体棒所受合外力为0时，有最大速度vm.此时有EBlvm，I，F安BIl，得到安培力F安.由平衡条件得FFfF安，代入解得vm代入数据解得：vm10m/s(2)当CD达到最大速度后，电路中电流为I，电阻R消耗的电功率是PI2R代入数据解得：P0.5W(3)当CD的速度是最大速度的时，安培力F安(FFf)此时的加速度为am/s20.75 m/s2.18见解析解析(1)在磁场中，qv0B0m，由几何关系，有R2l2(R)2，解得Rl因此B0(2)粒子运动的半径为R，临界情况为粒子从t0时刻入射，并且轨迹恰好与y轴相切圆周运动的周期T，由几何关系，t内，粒子转过的圆心角为对应运动时间t1TT应满足t1联立可得T0(3)运动轨迹如图由题意可知，T0得到T0在电场中，qEma，往返一次用时t应有t(n)T0可得E，(n0,1,2)运动路程xv02，(n0,1,2)16
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