1、1电学综合测试卷一【时间：90 分钟 满分：110 分】学校:_姓名：_班级：_考号：_注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第 I 卷（选择题）评卷人 得分 一、单选题(本大题共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中. 18 题只有一项符合题目要求)1如图所示，在输人电压 U 恒定的电路上，将用电器 L 接在较近的 AB 两端时消耗的功率是 9W，将它接在较远的 CD 两端时消耗的功率是 4W则 AC、 BD 两根输电线消耗的功率为A 1W B 2W C 5W D 13W2如图所示，半径为 R 的圆内有方向与 xOy 平面
2、平行的匀强电场，在坐标原点 O 固定了一个 核，在发生 衰变，生成了 Th 核。现假定 粒子以相同的速率 v 向各个方向射出，圆形边界上的各处均有 粒子到达，其中到达 P 点的 粒子速度恰好为零， OP 与 x 轴的夹角为 =45。只考虑匀强电场对 粒子的作用力，不计其他作用力，已知质子的质量为 m，质子的电荷量是 e，则下列说法正确的是A 核衰变方程是B 电场强度的大小为C A、 O 两点间的电势差为D 到达 C 点的 粒子电势能比到达 B 点的 粒子电势能大23如图所示，光滑的平行导轨与电源连接后，与水平方向成 角倾斜放置，导轨上另放一个质量为 m 的金属导体棒。当开关闭合后，在棒所在区域
3、内加一个合适的匀强磁场，可以使导体棒静止平衡，图中分别加了不同方向的磁场，其中不可能平衡的是（ ）A B C D 4如图，初速度不计的电子束经电压为 U 的电场加速后，进入一半径为 r 圆形匀强磁场区域（区域中心为 O，磁场方向垂直于圆面） ，最后射到了与 OM 连线垂直的屏幕上的 P 处。已知不加磁场时，电子束将通过 O 点打到屏幕的中心 M 点，电子的电荷量为 e，电子所受重力不计。则下列判断正确的是A 圆形区域中磁场的方向可能垂直于纸面向里B电子在磁场中运动时受到的磁场力大小一定是C 若仅增加加速电压 U，电子束打到屏幕上的位置在 P 点上方D 若仅改变圆形区域的磁感强度大小，电子束可能
4、打不到屏幕上5如图，理想变压器原副线圈匝数比为 2:1，原线圈接交流电 u=20 sin100t（V） ，保险丝的电阻为 1 ，熔断电流为 2 A，电表均为理想电表则A 电压表 V 的示数为 14.1VB 电流表 A1、A 2的示数之比为 2:1C 为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 4 D 将滑动变阻器滑片向上移动，电流表 A1的示数增大36如图， C 是电容器，足够长的金属导轨水平放置，匀强磁场垂直轨道平面向下，用外力使金属杆 ab 贴着导轨向右运动，达到一定速度时（电容器未击穿） ，突然撤销外力不计摩擦和充电时间，则撤去外力后 ab 的运动情况是A 匀速直线运动 B 变加速运动C
5、变减速运动 D 往返运动7在如图所示的电路中，a、b 为两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈，E 为电源，S 为开关。下列说法正确的是A 合上开关 S，a、b 同时亮B 合上开关 S，a 先亮、b 后亮C 将原来闭合的开关 S 断开，a 先熄灭、b 后熄灭D 将原来闭合的开关 S 断开，b 先熄灭、a 后熄灭8如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线 L1、 L2、 L3、 L4，在 L1、 L2之间和 L3、 L4之间存在匀强磁场，磁感应强度 B 大小均为 1 T，方向垂直于虚线所在平面现有一矩形线圈 abcd，宽度 cd L0.5 m，质量为 0.1 kg，电阻为 2 ，将其从图示位
6、置由静止释放( cd 边与 L1重合)，速度随时间的变化关系如图乙所示， t1时刻 cd 边与 L2重合， t2时刻 ab 边与 L3重合， t3时刻 ab 边与 L4重合，已知 t1 t2的时间间隔为 0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向，重力加速度 g 取 10 m/s2.则( )A 在 0 t1时间内，通过线圈的电荷量为 0.25 CB 线圈匀速运动的速度大小为 2 m/sC 线圈的长度为 1 mD 0 t3时间内，线圈产生的热量为 4.2 J4评卷人 得分 二、多选题(本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中.有多项符合题目要求。全部选对
7、的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。)9如图所示， M， N 为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值。静止的带电粒子带电荷量为 q，质量为 m（不计重力） ，从点 P 经电场加速后，从小孔 Q 进入 N 板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外， CD 为磁场边界上的一绝缘板，它与 N 板的夹角为 30，孔 Q 到板的下端 C 的距离为 L，当 M， N 两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在 CD 板上，则下列说法正确的是( )A 两板间电压的最大值B CD 板上可能被粒子打中区域的长度C 粒子在磁场中运动的最
8、长时间D 能打到 N 板上的粒子的最大动能为10如图甲，线圈 A（图中实线，共 100 匝）的横截面积为 0.3m2，总电阻 r2，A 右侧所接电路中，电阻R12，R 26，电容 C3 F，开关 S1闭合。A 中有横截面积为 0.2m2的区域 C（图中虚线） ，C 内有图乙所示的变化磁场，t0 时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里。下列判断正确的是A 闭合 S2、电路稳定后，通过 R2的电流由 b 流向 aB 闭合 S2、电路稳定后，通过 R2的电流大小为 0.4AC 闭合 S2、电路稳定后再断开 S1，通过 R2的电流由 b 流向 aD 闭合 S2、电路稳定后再断开 S1，通过 R2的电荷量为
9、7.2106 C511如图所示，在磁感应强度 B=1.0 T 的匀强磁场中，质量 m=1kg 的金属杆 PQ 在水平向右的外力 F 作用下沿着粗糙 U 形导轨以速度 v=2 m/s 向右匀速滑动，U 形导轨固定在水平面上，两导轨间距离 1=1.0m，金属杆 PQ 与 U形导轨之间的动摩擦因数 =0.3， 电阻 R=3.0 ，金属杆的电阻 r=1.0 ，导轨电阻忽略不计，取重力加速度 g=10 m/s，则下列说法正确的是A 通过 R 的感应电流的方向为由 d 到 aB 金属杆 PQ 切割磁感线产生的感应电动势的大小为 2.0 VC 金属杆 PQ 受到的外力 F 的大小为 2.5ND 外力 F 做
10、功的数值大于电路上产生的焦耳热12图示为学校配电房向各个教室的供电示意图，T 为理想变压器，原副线圈的匝数比为 5:1，原线圈接在U=1100 sin100t (V）的交流电压上V 1、A 1为监控市电供电端的电压表和电流表，V 2、A 2为监控校内变压器的输出电压表和电流表，R 1、R 2为教室的负载电阻，V 3、A 3为教室内的监控电压表和电流表，配电房和教室间有相当长的一段距离，则当开关 S 闭合后A 副线圈上交流电的频率为 50 Hz，电压表 V2的示数为 220 VB 电流表 A1、A 2和 A3的示数都变大C 电压表 V1和 V2的示数不变，V 3的示数减小D 副线圈上的功率增加第
11、 II 卷（非选择题）评卷人 得分三、实验题（本大题共 2 小题，第 13 题 4 分、14 题 6 分；共 10 分）13在一次测量小灯泡的电流和电压的关系过程中，聪明而又粗心的小刚连接了如图所示的电路，同组的小强发现有错，主张拆开重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中增加一根导线，电路就正常了问：(1）如果闭合图示电路的开关，估计电压表的示数约为_V，电流表的示数约为 _A小灯泡的发光情况是_（填“发光”或“不发光”);6(2)请在本题图中画出小刚连接的那根导线_；(3)用实验得到如下数据（(I 和 U 分别表示小灯泡上的电流和电压）:1(A) 0. 12 0.21 0.2
12、9 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50U(V) 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1. 60 1.80 2.00请在下图中画出小灯泡的 U-I 曲线_；(4）如果将题中的小灯光直接与电动势是 1. 5 V，内阻是 2.0 的电源连接，小灯泡的实际功率是_W.（若需作图，可直接画在第（3) 小题方格图中）14某同学准备利用下列器材测量电源电动势和内电阻。A干电池两节，每节电动势约为 ，内阻约几欧姆B直流电压表 、 ，量程均为 ，内阻约为C定值电阻 ，阻值为D滑动变阻器 R，最大阻值E导线和开关该同学连接的实物电路如图所示，其中
13、还有一根导线没有连，请补上这根导线_。7实验中移动滑动变阻器触头，读出伏特表 和 的多组数据 、 ，描绘出 图像如图所示，图中直线斜率为 k，与横轴的截距为 a，则电源的电动势 E= _，内阻为 r=_（用 k、 a、 表示） 。根据所给器材，请你再设计一种测量电源电动势和内电阻的电路图，画在下面的虚线框内_。评卷人 得分 四、解答题（本大题共 4 小题，第 15、16 题每题 9 分；第 17、18 题每题 11 分；共 40分）15某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端 N 相接，穿在光滑的金属杆上弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数 k = 1300 N/m，
14、自然长度 L0= 0. 5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积为 S=0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向电路中左端导线与金属杆 M 端相连，右端导线接在 N 点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好限流电阻的阻值 R=1，电源电动势E=12 V，内阻 r=0.5合上开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数 U1=3.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表的示数变为 U2=2.0V，求：8（1）金属杆单位长度的电阻；（2）此时作用在迎风板上的风力；（3）若风（运动的空气）与迎风板作用后速度变为零，已知装置所在处的空气密度为 1. 3 kg/m3，
15、求风速为多大？16如图，在平面直角坐标系 xOy 的第一象限内，存在着有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B，宽度为 a 方向垂直纸面向外，在第三象限存在于 y 轴正向成 30角的匀强电场现有一质量为 m，电荷量为+ q 的粒子从电场中的 P 点由静止释放，经电场加速后从 O 点进入磁场粒子恰好不能从上边界射出，不计粒子的重力求：（1）粒子进入磁场时的速度 v；（2）粒子在电、磁场中运动的总时间 t17如图，平行且足够长的粗糙导轨 bf、de 与水平面的夹角 53，bfde 区域内有垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场；在导轨 bd 处接有水平放置的电路，其中，R 13，R 26，R30，电压表量程为
16、 1V，电流表量程为 0.3A；质量 m0.4kg、电阻 r2 的金属杆 MN 平行于 bd 放置在导轨上，MiV 与导轨接触良好。从静止释放 MN，MN 沿导轨运动，当 MN 达到最大速度时，两表中有一表的示数恰好满量程，另一表又能安全使用。已知 MN 与导轨间的动摩擦因数 0.5，导轨电阻不计，电表均为理想表，g 取 10m/s2，sin530.8，cos530.6。求：（1）MN 达到最大速度时，MN 两端的电压；（2）MN 达到最大速度时，重力对 MN 做功的功率。18如图，在 y0 的区域存在方向沿 y 轴负方向的匀强电场，场强大小为 E，在 y1V故只能是电压表满偏，电流表安全工作
17、则电流表示数为：I 0.2A电路外电阻：R 外 R 并 R 18MN 两端电压为：U MNIR 外20代入数据解得：U MN1.6V（2）设 MN 长度为 L、最大速度为 v此时 MN 切割磁感线产生的感应电动势为：EBLv由闭合电路欧姆定律有：EU MNIr由力的平衡条件有：mgsin53 mgcos53ILB联立可得：E2V，BL10Tm ，v0.2m/s重力做功的功率为：P Gmgsin53v代入数据解得：P G0.64W18 （1） （2） ， （3） （2） 在电场中的加速度：进入磁场时的速度：在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示：21由几何知识得：在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，则有：解得： 射出点在原点左侧， 进入磁场的入射点到第一次离开磁场的出射点间的距离：第一次离开磁场时的位置距离 O 点的距离为：解得：【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场与匀强磁场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动、在磁场中做匀速圆周运动，分析清楚粒子运动过程与运动性质是解题的前提与关键，应用类平抛运动规律、牛顿第二定律即可解题，解题时注意几何知识的应用。
