高三电学综合测试题.docx

天河中学电学综合检测
一．选择题
1．棒球比赛中，质量为m的小球在h高处以大小为的速度水平飞来，击球员将球反向击回，结果球的落地点距离棒击点的水平距离为S，且球不反弹则（ ）
A．棒对球的冲量为2 B．棒对球做功为
C．球着地后到停止运动受到地面的冲量大小为
D．从棒与球接触到球停止运动全过程受到的冲量大小为
2．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图象如图甲所示。则这一电场可能是图乙中的（ ）

A2
A1
V2
V1
R1
R2

3．如图所示电路中A1、A2、V1、V2为理想电表,当R1的滑动触头向右移动时( )
A. A1的读数改变量大于A2读数改变量
B. A1的读数在增大 V1的读数在增大
C. V1读数变化量小于V2读数的变化量
D. V1读数变化量大于V2读数的变化量

4．质量为m、带电量为q的微粒以速度v与水平成45°角进入匀强电场和匀强磁场中，如图所示，磁场方向垂直纸面向外，电场方向水平向左，如微粒在电场、磁场、重力场作用下作匀速直线运动。则 （ ）
A．微粒一定上带正电；
B．微粒从O点匀速直线运动到A点的过程中，机械能守恒
82615980
C．磁感应强度为mg/qv；
D．电场强度为mg/q
5．一根电缆埋藏在一堵南北走向的墙里，在墙的西侧处。当放一指南针时，其指向刚好比原来旋转180°由此可以判定，这根电缆中电流的方向为 （ ）
A．可能是向北 B．可能是竖直向下
C．可能是向南 D．可能是竖直向上
6．如图所示，abcd是正方形，将一负电荷q从a点移到b点时，需克服电场力做功w；若将一负电荷q从a点移到d点，也需克服电场力做功为w。则关于此空间存在的电场可能是 （ ）
A．方向由a指向c的匀强电场 B．方向由b指向d的匀强电场
C．处于c点的正点电荷产生的 D．处于c点的负点电荷产生的
7．竖直墙面与水平面均光滑绝缘，A、B两小球带有同种电荷，用水平拉力作用在A小球上两个小球处于静止状态，如图所示，现将A小球向右拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡，在移动A小球的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．A、B两小球间的库仑力变大
B．库仑力对B小球做正功
C．B小球的电势能增大
D．A小球对地面的压力不变
8．如图所示，回路放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导线AC可贴光滑竖直导轨下滑，设回路总电阻恒为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路中能量转化的叙述正确的是：
A. 导线下落过程中机械能守恒
B. 导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为电阻上产生的热能
C. 导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路中增加的内能
D. 导线稳定速度后的下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路增加的内能

9．如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L，QM之间接有阻值为Ｒ的电阻，其余部分电阻不计。有质量为M，电阻值为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度Vo使之滑行，最后停在导轨上。则在此过程中可求的物理量有
A．整个回路产生的焦耳热
B．通过电阻R的总电量
C．棒运动的总位移
D．棒运动的总时间
10．某一空间存在着强度不变、方向随时间周期性变化的匀强磁场，如图甲所示，规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，为了使静置于该磁场中的带正电的粒子能按abcdef顺序做横“”字曲线运动（轨迹如图乙），则可行的办法是（粒子只受磁场力作用，其他力不计）
A．若粒子初始位置在a处，时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度
B．若粒子初始位置在f处，时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度
82615980
C．若粒子初始位置在e处，时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度
D．若粒子初始位置在b处，时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度

二．实验题
11．(1) (4分)游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺，游标尺刻度的总长为9mm，游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm．有一把这样的游标卡尺，由于长期使用，测量爪磨损严重，当左、右测量爪合在一起时，游标尺的零线与主尺的零线不重合，出现如图所示的情况，此时两零刻线间的距离为____________mm

（2）（10分）从下面给定的器材中选出适当的实验器材(有些器材的阻值是大约值,有些器材的阻值是准确值).设计一个测量阻值Rx约为15kΩ的电阻的电路,要求方法简捷,要尽可能提高测量的精度.
电流表A1,量程1mA，内阻rA1≈50Ω
电流表A2,量程300μA，内阻rA2≈300Ω
电流表A3,量程100μA，内阻rA3≈500Ω

电压表V1,量程10V，内阻rV1=15kΩ
电压表V2,量程3V，内阻rV2=10kΩ
滑动变阻器R，全阻值50Ω，额定电流为1A
电池组,电动势3V，内阻很小但不能忽略
开关及导线若干
⑴测量电路中电流表应选 ，电压表应选 (填代号)。
⑵在图所示的虚线框中画出测量Rx的电路图.
⑶在所测量数据中选一组数据计算Rx,计算表达式Rx= ，表达式中各符号表示的意义是 。

12．（6分）一台理想变压器如图所示,现有两个均标有“6V、0.9W”和一个标有“3V、0.9W”字样的小灯泡,要使它们接在副线圈的同一电路中,且都能正常发光,请在图中画出连接电路并计算原线圈中的电流强度.

三．计算题
13．（14分）如图所示，轻绳一端挂一质量为M的物体，另一端系在质量为m的圆环上，圆环套在竖直固定的细杆上，定滑轮与细杆相距0.3m，将环拉至与滑轮在同一高度上，再将环由静止释放。圆环沿杆向下滑动的最大位移为0.4m，若不计一切摩擦阻力，求：
（1）物体与环的质量比
（2）圆环下落0.3m时速度大小

14．（14分）如图所示，虑线上方有场强为的匀强电场，方向竖直向下，虚线上下有磁感应强度相同的匀强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一根长的绝缘细杆，沿电场线放置在虚线上方的场中，b端在虚线上，将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后，小球先作加速运动，后作匀速运动到达b端，已知小球与绝缘杆间的动摩擦系数，忽略小球重力，当小球脱离杆进入虚线下方后，运动轨迹是半圆，圆的半径是，求带电小球从a到b运动过程中克服摩擦力所做的功.

15．（15分）高频焊接是一种常用的焊接方法,其焊接的原理如图所示.将半径为10cm的待焊接的圆形金属工件放在导线做成的1000匝线圈中,然后在线圈中通以高频的交变电流.线圈产生垂直于金属工件所在平面的变化磁场,磁场的磁感应强度B的变化率为焊接处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的99倍.工件非焊接部分每单位长度上的电阻为R0=10-3Ω·m-1,焊接的缝宽非常小,求焊接过程中焊接处产生的热功率.(取π2=10,不计温度变化对电阻的影响)

16．（15分）如图所示，在直线MN与PQ之间有两个匀强磁场区域，两磁场的磁感应强度分别为B1、B2，方向均与纸面垂直，两磁场的分界线OO′与MN和PQ都垂直.现有一带正电的粒子质量为m，电荷量为q，以速度v0垂直边界MN射入磁场B1，并最终垂直于边界PQ从O′Q段射出.已知粒子始终在纸面内运动，且每次均垂直OO′越过磁场分界线.（不计重力）
（1）写出MN与PQ间的距离d的表达式.
（2）用d、v0表示出粒子在磁场中运动的时间.

y
y=0
B
v
17．（16分）如图所示，沿竖直方向取一条y轴，y轴向下为正，虚直线表示y=0的水平面。磁场方向水平向里，磁感应强度B的大小只随y而变化，变化关系为By = B0 + ky（B0和k为已知常数，且k＞0，y＞0），一个质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属框，从y＞0的某处由静止开始沿竖直方向下落，下落速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。磁场足够大，金属框在整个下落过程都没有离开磁场，且金属框始终保持在的竖直平面内和不发生转动，求
（1）金属框中的感应电流方向；
（2）金属框的收尾速度的大小。

18．（16分）如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带为+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB。两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩。整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中，A、B开始时静止，已弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B不会碰到滑轮。
（1）若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，可使物块A对挡板P的压力恰为零，但不会离开P，求物块C下降的最大距离.
（2）若C的质量为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
AC
D
D
AD
BD
CD
ABC
AD
V2
A2
RX
R
11. (1)0.4mm
(2)⑴A2 V2
⑵(4分)
⑶, U2表示电压表V2的示数,I2表示电流A2的示数.rV2表示电压表V2的内阻
12。1.0×10-2A
13．（1）当环下降至最大位移处时，vm=vM=0 而此时物体上升的高度为
由机械能守恒

（2）（如图）当圆环下降h1=0.30m时，物体上升高度为h’2

由运动合成分解得：

由系统机械能守恒有

联立得圆环下落0.3米时速度大小：

14．小球做匀速运动时速度为v，
磁感应强度为 ① ②
小球进入虚线下方，作匀速圆周运动半径 ③
小球由a到b克服摩擦力做功为 ④
由以上四式代入数据得
15．工件中产生的最大感应电动势为
代入数据解得V工件非焊接部分的电阻
代入数据得
焊接部分的电阻为R2=99R1 工件的总电阻为R总=R1+R2=100R1
工件中电流,故I=500A
焊缝处产生的热功率P=I2R2,得P=4.95×104W
16．（1）粒子在整个运动过程中的速度大小恒为v0，交替在B1与B2磁场区域中作匀速圆周运动，圆周运动的半径为r1和r2： ① ②
粒子运动轨迹如图所示，MN与PQ间的距离d
满足下列关系：③式中n=0，1，2…
由以上各式得④（n=0，1，2…）

（2）粒子圆周运动的周期为T1和T2：
⑤
⑥
粒子在磁场中运动的时间满足下列关系： ⑦
由④⑤⑥⑦式得：
17．（1）线圈下落过程中，穿过线圈中的磁通量增加，据楞次定律可知，金属框中的感应电流方向为逆时针流向。 ①
（2）设下边所处高度为y时线圈达到收尾速度vm，线圈下落过程中，上、下两边切割磁感线，此时线圈中产生的感应电动势为E，
②
线圈中的感应电流为： ③
线圈上下边受到的安培力分别为F1、F2，
④
⑤
线圈达收尾速度时，据力的平衡条件得：
⑥
联立以上几式可得： ⑦

18．参考解答：开始时弹簧形变量为x1
由平衡条件：
可得 ① …………………………（2分）
设当A刚离开档板时弹簧的形变量为：
由：
可得② …………………………（2分）
故C下降的最大距离为：③ …………………………（3分）
由①—③式可解得④ …………………………（3分）
（2）由能量守恒定律可知：C下落h过程中，C重力势能的减少量等于B的电势能的增加量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和
当C的质量为M时：⑤ …………………………（3分）
当C的质量为2M时，设A刚离开挡板时B的速度为V
⑥ …………………………（3分）
由④—⑥式可解得A刚离开P时B的速度为：
⑦