2018-2019学年高二物理 寒假训练10 3-1综合测试.docx

寒假训练10 3-1综合测试1【2018年长春高二期12月月考】如图所示，在y0的空间中存在着沿y轴正方向的匀强电场；在y0的空间中存在垂直xOy平面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子(质量为m，电荷量为q，不计重力)，从y轴上的P(0，b)点以平行x轴的初速度v0射入电场，经过x轴上的N(2b，0)点。求：(1)粒子经过N点时的速度大小和方向；(2)已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求匀强磁场的磁感应强度B和粒子从P到O运动的时间。一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分)1【2018年济宁一中高二12月月考】下列选项对公式认识正确的是()A公式Ek可以用来求平行板电容器两极板间的匀强电场的电场强度，其中Q为一极板所带电荷量的绝对值，r为所研究点到带正电极板的距离BPI2R可用来计算电风扇正常工作时内阻的发热功率C由公式R可知导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比D由公式B可知，磁场中某一点的磁感应强度由公式中的电流I的大小来决定2【2018年西安高二11月联考】下列运动(电子只受电场力或磁场力的作用)不可能的是()3【2018年南昌二中高二期中】有一台标有“220 V50 W”的电风扇，其线圈电阻为0.4 ，在它正常工作时，下列求其每分钟产生的电热的四种解法中，正确的是()AI A，QUIt3 000 J BQPt3 000 JCI A，QI2Rt1.24 J DQt60 J7.26106 J4【2018年临川一中高二12月月考】如图所示，金属板M、N水平放置，相距为d，其左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当滑动变阻器滑动触头向A点滑动过程中，则()A粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变B粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小C粒子在M、N间仍做直线运动D粒子可能沿M板的右边缘飞出5【2018年黄冈高二月考】如图所示，直角三角形ABC的边长AB长为L，C为30，三角形所围区域内存在着磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)从A点沿AB方向射入磁场，在磁场中运动一段时间后，从AC边穿出磁场，则粒子射入磁场时的最大速度vm是()A B C D二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)6【2018年合肥高二期中】如图所示，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中()A该粒子带正电B该粒子的动能先增大，后减小C该粒子的电势能先减小，后增大D该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v07【2018年青岛高二10月月考】一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()A电动机消耗的总功率为UI B电动机消耗的热功率为C电源的输出功率为EI D电源的效率为18【2018年哈尔滨高二期中】如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即UabUbc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A三个等势面中，a的电势最高B带电质点通过P点时的电势能较Q点大C带电质点通过P点时的动能较Q点大D带电质点通过P点时的加速度较Q点大9【2018年衡水一中高二10月月考】在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻在下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是()A仅使R1的阻值增大 B仅使R1的阻值减小C仅使R2的阻值增大 D仅使R2的阻值减小10【2018年银川一中中高二10月月考】竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是()A两电荷的电荷量可能相等B两电荷在电场中运动的时间相等C两电荷在电场中运动的加速度相等D两电荷离开电场时的动能相等三、实验题(本题共2小题，每小题8分，共16分)11【2018年长沙高二期中】如图所示为J0411多用电表示意图。其中A、B、C为三个可调节的部件。某同学在实验室中用它测量一阻值约为1 k3 k的电阻。他测量的操作步骤如下：(1)调节可调部件_，使电表指针指向_；(2)调节可调部件B，使它的尖端指向_位置；(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件_，使电表指针指向欧姆零刻度位置；(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数；(5)换测另一阻值为20 k25 k的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“1 k”的位置，此时还必须重复步骤_，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是_。12【2018年深圳高二期中】用下列器材，测定小灯泡的额定功率。A待测小灯泡：额定电压6 V，额定功率约为5 WB电流表：量程1.0 A，内阻约为0.5 C电压表：量程3 V，内阻5 kD滑动变阻器R：最大阻值为20 ，额定电流1 AE电源：电动势10 V，内阻很小F定值电阻R0(阻值10 k)G开关一个，导线若干(1)实验中，电流表应采用_接法(填“内”或“外”)；滑动变阻器应采用_接法(填“分压”或“限流”)。(2)在方框中画出实验原理电路图。(3)实验中，电压表的示数调为_ V时，即可测定小灯泡的额定功率。四、计算题(共4小题，共44分)13【2018年榆林高二期中】如图所示，已知电源电动势E20 V，内阻r1 ，当接入固定电阻R4 时，电路中标有“3 V 6 W”的灯泡L和内阻RD0.5 的小型直流电动机D都恰能正常工作。试求电动机的输出功率。14【2018年赣州高二期月考】如图所示，光滑的平行导轨间距为L，倾角为，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨中接入电动势为E、内阻为r的直流电源，电路中其余电阻不计，将质量为m、电阻为R的导体棒由静止释放，求：(1)释放瞬间导体棒所受安培力的大小和方向；(2)导体棒在释放瞬间的加速度。15【2018年昆明高二期中】如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L0.1 m，两板间距离d0.4 cm，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为m2106 kg，电荷量q1.61013 C，电容器电容为C106 F。求：(g10 m/s2)(1)为使第一个粒子能落在下板中点，则微粒入射速度v0应为多少？(2)以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？寒假训练10 3-1综合测试1【解析】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，垂直于电场方向：x2bv0t沿电场方向：ybat2，则vyatv0在N点速度：vv0，方向与x轴正方向成45角(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，由几何关系知：Rb粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有：qvB则B由T可得粒子在磁场中运动的周期为T则粒子在磁场中运动的时间为：tT所以tOP。一、单项选择题(共5小题，每小题4分，共20分)1【答案】B【解析】公式Ek是由库仑定律得出的真空中点电荷周围的场强，故只能适用于真空中点电荷形成的电场，故A错误；公式PI2R是由焦耳定律推导出来的，适用于任何电路计算热功率，故B正确；公式R利用的是比值定义法，与电压、电流无关，故C错误；公式B利用的是比值定义法，磁感应强度与电流元及所受的磁场力无关，由磁场本身的性质决定，故D错误。2【答案】B【解析】本题考查电子在电场或磁场中的运动，意在考查学生对电子在电场或磁场中的受力分析以及运动分析的能力电子可以在正点电荷的电场力作用下做匀速圆周运动，故A选项描述的运动可能实现；由于等量异种点电荷在其中垂线上产生的电场的方向水平向右，电子所受电场力的方向水平向左，而电子的初速度方向沿中垂线方向，则电子将做曲线运动，故B选项所描述的运动不可能实现；电子可以在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故C选项描述的运动可能实现；由于通电螺线管中的磁场为匀强磁场，又电子的速度方向与磁场方向平行，则电子不受洛伦兹力作用，电子将沿通电螺线管中心轴线做匀速直线运动，故D选项描述的运动可能实现。3【答案】C【解析】本题主要考查焦耳定律和热功率的计算电风扇是一种在消耗电能过程中既产生机械能，又产生内能的用电器，对这样的用电器，每分钟产生的热量只能根据QI2Rt进行计算因此，C选项是正确的。4【答案】B【解析】滑动触头在中点时，粒子恰能做直线运动，此时M、N间为一速度选择器模型当滑动触头滑向A点时，M、N间电压减小，电场力变小，粒子向下偏，所以粒子在其间运动时电场力做负功，动能减小，B选项正确因为粒子向下偏，所以不可能从M板的右边缘飞出5【答案】C【解析】经分析随着粒子速度的增大，粒子做圆周运动的半径也变大，当速度增大到某一值vm时，粒子运动的圆弧将恰好与BC边相切，此时vm为粒子从AC边穿出磁场的最大速度，如果粒子速度大于vm粒子将从BC边穿出磁场，故粒子运动的最大半径为L，由qvmBmv/L，得到vm，故选项C正确二、多项选择题(共5小题，每小题4分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)6【答案】BCD【解析】等量异种电荷连线的中垂线一定是等势线，且与无穷远处等电势，这是本题考查的重点至于粒子的动能增减、电势能变化情况，可以根据粒子轨迹的弯曲情况结合功能关系判断出来由粒子开始时一段轨迹可以判定，粒子在该电场中受到大致向右的电场力，因而可以判断粒子带负电，A错误因为等量异种电荷连线的中垂面是一个等势面，又由两个电荷的电性可以判定，粒子在运动过程中，电场力先做正功后做负功，所以其电势能先减小后增大，动能先增大后减小，所以B、C正确因为M点所处的等量异种电荷连线的中垂面与无穷远等电势，所以在由M点运动到无穷远的过程中，电场力做功WqU0，所以粒子到达无穷远处时动能仍然为原来值，即速度大小一定为v0.7【答案】AD【解析】电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为I2R，选项B错误；电源的总功率为EI，电源的输出功率为EII2r，所以电源的效率为1，选项C错误，D正确8【答案】ABD【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故a的电势最高，c的电势最低，A正确根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能减小，动能增大，故P点的电势能大于Q点的电势能，P点的动能小于Q点的动能，B正确，C错误等势线密的地方电场线密，电场强度大，由题图可知P点场强大于Q点场强，由牛顿第二定律可知，带电质点通过P点时的加速度较Q点大，D正确。9【答案】AD【解析】由“串反并同”可知要使灯泡变暗，则要求与其串联(包括间接串联)的器件阻值增大或与其并联(包括间接并联)的器件阻值减小，故A、D正确，B、C错误10【答案】AB【解析】两个电荷在电场中做类平抛运动，将它们的运动分解为沿竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动设板长为L，板间距离为d，两电荷的初速度为v0，则粒子在电场中的运动时间为t，由题可知两电荷在电场中运动的时间相等；沿电场方向有a，yat2，可得q，因m未知，则两电荷的电荷量可能相等，A、B正确由yat2可知，两电荷在电场中运动的加速度不相等，C错误据动能定理有Ekmv，得Ekmv，因m未知，动能大小无法判断，D错误。三、实验题(本题共2小题，每小题8分，共16分)11【答案】(1)A左边零刻度处(2)“100”的倍率挡 (3)C(5)(3)22 k12【答案】(1)外限流(分压也可)(2)见解析图(3)2【解析】(1)小灯泡的额定电流为I A，正常发光时的电阻为RL7.2 ，由于电压表量程小于小灯泡的额定电压，实验时需先与定值电阻串联以扩大量程，则有R 50 ，故测量电路采用电流表外接法由于采用限流式接法时可使小灯泡获得的最低电压为Umin2.6 V，调节滑动变阻器，可以满足小灯泡正常发光时的要求，故控制电路可以采用限流式接法，当然也可以使用分压式接法(2)实验电路图如图所示。(3)由于定值电阻的阻值等于电压表内阻的二倍，则电压表两端电压等于总电压的三分之一四、计算题(共4小题，共44分)13【解析】灯泡L正常发光，电路中的电流为I2 A由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为UDEI(rR)UL202(14) V3 V7 V电动机的总功率为P总IUD27 W14 W电动机的热功率为P热I2RD220.5 W2 W所以电动机的输出功率为P出P总P热14 W2 W12 W14【解析】(1)导体棒中电流I导体棒所受安培力FBIL由得F根据左手定则，安培力方向水平向右(2)由牛顿第二定律得：mgsin Fcos ma解得：agsin 。15【解析】(1)第一个粒子只受重力：gt2，t0.02 sv02.5 m/s(2)以v0速度入射的带电粒子，恰好打到下极板右边缘B时：t10.04 s，at解得：a2.5 m/s2由mgma得：U3.75105 VQCU0.375 C落到下极板上的粒子个数：n2.341012个。