2019-2020年高三上学期同步练习物理试卷（5）含解析.doc

2019-2020年高三上学期同步练习物理试卷（5）含解析一、常见的磁场1在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，由于电子的运动产生的磁场在a点的方向是（）A+x方向Bx方向C+z方向Dz方向2如图所示为两同心圆环，当有一匀强磁场垂直穿过A环面时，A环面磁通量为1，此时B环磁通量为2若将其匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面的磁通量为3，B环面磁通量为4，有关磁通量的大小说法正确的是（）A12B1=2C34D343如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）AF2BF1F2CF1+F2D2F1F24如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（）A向右飞的正离子B向左飞的负离子C向右飞的负离子D向左飞的正离子5如图所示，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，则a、b中电流方向为 （）A都向外B都向里Ca中电流向外，b中电流向里Da中电流向里，b中电流向外6有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）ABCD无法判断7如图所示，一面积为S的长方形线圈有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为，当线圈从图中位置转过60的瞬间，穿过线圈的磁通量为，当线圈从图中位置转过90过程中穿过这个线圈的磁通量改变了，当线圈从图中位置转过180过程中穿过这个线圈的磁通量改变了8如图所示，单匝线圈abcd，ab=50cm，bc=20cm，在匀强磁场中，B=102T，线圈平面与磁感线垂直，当线圈绕OO轴转90后，通过线圈的磁通量变化量1=Wb当线圈转过180后，磁通量的变化量2=Wb9如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=10，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡然后使电流反向，大小不变这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂重新平衡（1）导出用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式；（2）当L=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是多少？（取2位有效数字）二、测定电池的电动势和内阻10在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k，图甲和图乙分别为实验原理图及所需的元器件图（1）试在图乙中画出连线，将器件按图甲的原理图连接成实验电路I（A）0.120.200.310.320.500.57U（V）1.371.321.241.181.101.05（2）一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在图丙中画出UI图线，根据图象读出电池的电动势E=V根据图象求出电池内阻r=11在测定电池的电动势和内电阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器可以达到测定目的（）A一只电流表和一只滑动变阻器B一只电流表和一只电压表C一只电流表和一只电阻箱D一只电压表和一只电阻箱12在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0）B电压表V（015V）C电流表A（00.6A、内阻0.1）D电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10）E滑动变阻器R1（010、10A）F滑动变阻器R2（0100、1A）G定值电阻R3=990H开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是（填写“R1”或“R2”）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号（3）图示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E=V，内电阻r=13将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA现试用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻（1）请在虚线框内画出应该采用的电路原理图（2）滑动变阻器有两种规格：A（010）、B（03k）本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？为什么？答：应选用规格的滑动变阻器（填前面字母），因为（3）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到了UI图象如图所示根据图中所给数据，“水果电池”的电动势与内电阻分别是：E=V，r=xx学年江苏省盐城市射阳二中高三（上）同步练习物理试卷（5）参考答案与试题解析一、常见的磁场1在三维直角坐标系中，电子沿y轴正方向运动，如图所示，由于电子的运动产生的磁场在a点的方向是（）A+x方向Bx方向C+z方向Dz方向【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】电子带负电，其运动方向与电流方向相反，根据安培定则判断电子流在z轴上的P点处所产生的磁场方向【解答】解：电子流沿y轴正方向运动，形成的电流方向沿y轴负方向，根据安培定则可知，电子流在z轴上的a点处所产生的磁场方向是沿x轴负方向故ACD错误，B正确故选：B2如图所示为两同心圆环，当有一匀强磁场垂直穿过A环面时，A环面磁通量为1，此时B环磁通量为2若将其匀强磁场改为一条形磁铁，垂直穿过A环面，此时A环面的磁通量为3，B环面磁通量为4，有关磁通量的大小说法正确的是（）A12B1=2C34D34【考点】磁通量【分析】在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S极，在磁铁内部，磁感线从S极指向N极磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消情况，抵消后磁感线多，磁通量大【解答】解：A、B、根据题意，穿过两个线圈的磁感线条数相等，故磁通量相等，故A错误，B正确；C、D、根据磁感线的分布情况可知，如果磁铁内部穿过环面的磁感线方向向外，则外部磁感线方向向内由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向内的磁感线将磁铁内部向外的磁感线抵消一部分，A的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以34，故C正确，D错误；故选BC3如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（）AF2BF1F2CF1+F2D2F1F2【考点】磁场对电流的作用；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】当两根通大小相同方向相反的电流时，a受到的一个F1磁场力，然后再加入一匀强磁场，则a受到F2磁场力则此时b受到的磁场力大小与a相同，方向相反【解答】解：如图所示，两根长直线，电流大小相同，方向相反则a受到b产生磁场的作用力向左大小为F1，那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为F1，这两个力大小相等，方向相反当再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0，则a受到作用力为F2=F1+F0，或F2=F1F0 而对于b由于电流方向与a 相反，所以b受到作用力为F2=F1+F0，或F2=F1F0，这两个力大小相等，方向相反将F1=F2F0，或F1=F2+F0 代入F2=F1+F0，或F2=F1F0，可得，F2=F2；故A正确，BCD错误；故选：A4如图所示，一束带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者，那么这束带电粒子可能是（）A向右飞的正离子B向左飞的负离子C向右飞的负离子D向左飞的正离子【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】小磁针N极受力方向与磁场方向相同电流方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反根据安培定则，将选项逐一代入检查，选择符合题意的选项【解答】解：带电粒子沿水平方向沿虚线飞过磁针上方，并与磁针方向平行，能使磁针N极转向读者则知电流的磁场在小磁针所在处是垂直于纸面指向读者的依据安培定则可得，电流的方向水平向左因此，如果这束带电粒子是正离子，则向左飞行；如果是负离子，则向右飞行故选：CD5如图所示，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，则a、b中电流方向为 （）A都向外B都向里Ca中电流向外，b中电流向里Da中电流向里，b中电流向外【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】P点的磁场是由两个直导线A、C中电流产生的磁场叠加，根据安培定则和平行四边形定则进行分析【解答】解：根据安培定则，由a电流在P处的磁场方向知，a电流周围的磁感线是逆时针方向，电流方向垂直纸面向外；b电流在P处的磁场方向知，b电流周围的磁感线是顺时针方向，电流方向应垂直纸面向里，故C正确，ABD错误；故选：C6有一矩形线圈，面积为S，匝数为n，将它置于匀强磁场中，且使线圈平面与磁感线方向垂直，设穿过该线圈的磁通量为，则该匀强磁场的磁感应强度大小为（）ABCD无法判断【考点】法拉第电磁感应定律；磁感应强度【分析】根据磁通量的计算公式=BS分析答题【解答】解：磁感线与线圈平面垂直，则=BS，磁感应强度：B=，故ABD错误，C正确；故选：C7如图所示，一面积为S的长方形线圈有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为0.5BS，当线圈从图中位置转过60的瞬间，穿过线圈的磁通量为0.5BS，当线圈从图中位置转过90过程中穿过这个线圈的磁通量改变了0.5BS，当线圈从图中位置转过180过程中穿过这个线圈的磁通量改变了BS【考点】磁通量【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量为=BS，图中S有磁感线穿过线圈的面积，即为有效面积当线圈以ab为轴从图中位置转过60的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积线圈从图中位置转过180时，磁通量的方向与原方向相反【解答】解：如图，当长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为：1=B0.5S=0.5BS当线圈以ab为轴从图中位置转过60的瞬间，线圈在垂直于磁场方向投影的面积为0.5S，则磁通量为：2=B0.5S=0.5BS当线圈从图中位置转过90时，线圈与磁场平行，磁通量是0，所以该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：00.5BS=0.5BS，大小是0.5BS；当线圈从图中位置转过180时，磁通量的方向与原方向相反，所以是0.5BS；该过程中穿过这个线圈的磁通量改变了：0.5BS0.5BS=BS，大小是BS故答案为：0.5BS，0.5BS，0.5BS，BS8如图所示，单匝线圈abcd，ab=50cm，bc=20cm，在匀强磁场中，B=102T，线圈平面与磁感线垂直，当线圈绕OO轴转90后，通过线圈的磁通量变化量1=1103Wb当线圈转过180后，磁通量的变化量2=2103Wb【考点】磁通量【分析】初始位置时，线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量由公式1=BS求出；线圈逆时针转过90角时，磁通量由2=BScos37求出，两者之差即为穿过线圈的磁通量的改变量当线圈转过180后，磁通量大小与开始时相等，但方向相反【解答】解：在开始时磁感线跟线圈平面垂直，有：1=BS=0.50.20.01 Wb=1103 Wb线圈绕OO轴转过90后，线圈的方向与磁场平行，此时的磁通量等于0，即：2=0 磁通量变化量为：1=21=01103 Wb=1103 Wb，负号表示方向与开始时方向相反 当线圈转过180后，磁通量大小与开始时相等，方向相反，所以：3=1103 Wb磁通量变化量为：1=31=11031103 Wb=2103 Wb，负号表示方向与开始时方向相反故答案为：1103；21039如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=10，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡然后使电流反向，大小不变这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂重新平衡（1）导出用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式；（2）当L=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是多少？（取2位有效数字）【考点】安培力【分析】天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小【解答】解：（1）根据平衡条件：有：mg=2nBIL，得：B=（2）B=答：（1）导出用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式；（2）当L=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是0.43T二、测定电池的电动势和内阻10在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k，图甲和图乙分别为实验原理图及所需的元器件图（1）试在图乙中画出连线，将器件按图甲的原理图连接成实验电路I（A）0.120.200.310.320.500.57U（V）1.371.321.241.181.101.05（2）一位同学记录的6组数据见表，试根据这些数据在图丙中画出UI图线，根据图象读出电池的电动势E=1.45V根据图象求出电池内阻r=0.69【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】（1）根据电路图连接实物电路图；（2）应用描点法作出图象，电源UI图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻【解答】解：（1）根据电路图连接实物电路图如图所示：（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，图象如图所示：由图象图象可知，电源UI图象与纵轴 交点坐标值为1.45，则电源电动势E=1.45V，电源内阻r=0.69故答案为：（1）电路图如图所示；（2）图象如图所示；1.45；0.6911在测定电池的电动势和内电阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器可以达到测定目的（）A一只电流表和一只滑动变阻器B一只电流表和一只电压表C一只电流表和一只电阻箱D一只电压表和一只电阻箱【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻【解答】解：A、测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，作电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻故AB错误C、也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U=IR可求出路端电压，故C正确D、也可以用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流故D正确故选：CD12在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0）B电压表V（015V）C电流表A（00.6A、内阻0.1）D电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10）E滑动变阻器R1（010、10A）F滑动变阻器R2（0100、1A）G定值电阻R3=990H开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是R1（填写“R1”或“R2”）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号（3）图示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E=1.47V，内电阻r=0.81【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】（1）滑动变阻器应起来限流保护作用，并且在使用时要选用易于调节的；（2）由于电流表的内阻接近电源的内电阻，故若采用电流表外接法，则测得的内阻误差太大；（3）由作出的UI图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内阻【解答】解：（1）滑动变阻器起调节电路作用，若总电阻太大，则调节时电阻变化过大，使电路中电流太小，故应选取小一点的电阻，一般约为内阻的几十倍即可；故选R1；（2）电路直接采用串联即可，定值电阻与电流表G串联作为电压表并联在电源两端，采用的是电流表内接法；电路图如右图所示；（3）I2为零时，表示断路，I1=1.47mA E=I1（RG+R3）=1.47V 从横坐标0.1A到0.4A，相差0.3A 纵坐标变化量为0.24V （0.24mA对应于0.24V） r=0.8；故电源的电动势E=1.47 （1.461.48均对），内阻r=0.80（0.790.85均可以）故答案为：（1）R1；（2）如右图；（3）1.47（1.461.48）；0.80（0.790.85）；13将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA现试用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻（1）请在虚线框内画出应该采用的电路原理图（2）滑动变阻器有两种规格：A（010）、B（03k）本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？为什么？答：应选用B规格的滑动变阻器（填前面字母），因为电池内阻很大，若选A，当滑动头移动时，电表读数几乎不变（3）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到了UI图象如图所示根据图中所给数据，“水果电池”的电动势与内电阻分别是：E=1.50V，r=500【考点】测定电源的电动势和内阻【分析】（1）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小（2）通过水果电池的内阻大小，选择合适的滑动变阻器（3）UI图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻【解答】解：（1）因为电流表内阻较小，分担电压较小，电流表采取外接法误差较小滑动变阻器采用限流式接法，串联在电路中，电路图如右图（2）电源的内阻大约r=500，若选用030的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用B（3）UI图线的纵轴截距为1.50，知：水果电池的电动势E=1.50V，图线斜率的绝对值r=500，内电阻r=500故答案为：（1）如图所示（2）B，电池内阻很大，若选A，当滑动头移动时，电表读数几乎不变（3）1.50V，500xx年1月23日