高三电学专题训练

1高三电学专题训练本试卷分选择题和非选择题两部分，考试用时120分钟第一部分选择题（共40分）一、本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．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．1．如图所示，取一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触，起初它们不带电，挂在下部的金属箔是闭合的．下列猜想正确的是（）A．把带正电荷的球C移近导体A端，A、B两端的金属箔都会张开B．把带正电荷的球C移近导体A端，只有A端的金属箔张开C．把带正电荷的球C移近导体A端，只有B端的金属箔张开D．把带正电荷的球C移近导体A端，A、B两端的金属箔都不会张开2．如图所示，是某区域的电场线分布，A、B是电场中的两点，A、B两点的电场强度分别是EA和EB、电势分别是φA和φB，则它们的大小关系正确的是（）A．EA＞EBB．EA＜EBC．φA＞φBD．φA＞φB3．两种不同材料的金属丝，长度相同，甲的横载面的半径及电阻率都是乙的2倍．则（）A．甲、乙的电阻之比是2∶1B．甲、乙的电阻之比是1∶2C．若将它们并联在电路中，甲、乙的电功率之比是1∶2D．若将它们串联在电路中，甲、乙的电功率之比是1∶24．如图所示，有两条形状完全相同，与水平面的夹角也相同的铜板和木板，它们上表面贴有相同的塑料膜，两个相同的磁铁同时由板的最上端无初速释放，则它们滑到底端所需时间（）A．沿木板下滑时间最短B．沿铜板下滑时间最短C．它们下滑时间相同D．无法确定5．如图所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示，在0－T/2时间内，直导线中电流向上，则在T/2－T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是（）A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力向左＋AB1题图OT/2TtiI0-I0(a)(b)5题图AB2题图θ4题图2B．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力向右C．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力向右D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力向左6．阿慈同学做了个有趣的实验，如图所示，水平面内有两根光滑平行金属导轨，上面放着两根金属棒a、b（a、b与导轨接触良好，且不会离开导轨）．其上方有一条形磁铁，下列对实验现象描述正确的是（）A．磁铁N极朝下，向下运动时(不到达导轨平面)，a、b将靠拢B．磁铁S极朝下，向下运动时(不到达导轨平面)，a、b将分开C．磁铁S极朝下，向上运动时，a、b将靠拢D．磁铁N极朝下，向上运动时，a、b将分开7．如图所示，闭合电路中的螺线管可自由伸缩，螺线管有一定的长度，这时灯泡具有一定的亮度，若将一软铁棒从螺线管左边迅速插入螺线管时，则（）A．灯炮变暗B．灯泡变亮C．螺线管缩短D．螺线管伸长8．电压传感器与学生电源交流电压档连接，通过数据采集器观察到电压的波形如图所示，那么（）A．该档电压的有效值为10VB．交流电的周期为0.2sC．该交流电每秒钟电流方向改变100次D．交流电的频率为50Hz9．物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电量．如图所示，探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度．已知线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R．若将线圈放在被测匀强磁场中，开始线圈平面与磁场垂直，现把探测圈翻转180°，冲击电流计测出通过线圈的电量为q，由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为（）A．qR/SB．qR/nSC．qR/2nSD．qR/2St/ms1020Ou/V10-108题图ab6题图7题图××××××××××××××××G9题图310．如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光线照射电阻R3时（）A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势第二部分非选择题（共110分）二、实验与探究题（共20分）11．（1）（4分）用多用电表欧姆档测电阻，下列说法中哪些是错误的．A．测量前必须调零，而且每次换档后都要重新调零B．测二极管导通电阻时，用红表笔接二极管的正极C．待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此，应当用两只手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起（2）（4分）一只标有“220V，60W的白炽灯，加上的电压U由零逐渐增大到220V的过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示，在如下的四个同学所得出的图线中，肯定不符合实际的是．12．（12分）用伏安法测电阻时由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在系统误差，按下图所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。(1)该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器RP和r，使电压表读数尽量按近满量程，读出这时电压表和电流表的示数U1、I1；该步骤的实验目的是。(2)请你接着写出第二步，并说明需要记录的数据：答：。(3)由以上记录数据计算被测电阻Rx，其表达式是Rx=。IUOIUOIUOIUOABCD。。abR3R4R2R1S10题图VA21S2S1rRxRP12题图4三、计算题：（按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13．（12分）如图所示，一示波管偏转电极的长度d＝1.5cm，两极间电场是均匀的，E＝1.2×104V/m，(E垂直于管轴)，一个电子以v0＝2.6×107m/s的初速度沿管轴射入，已知电子质量m＝9.1×10－31kg，电荷量q＝－1.6×10－19C．求：（1）电子经过电极后，发生的偏转量y．（2）若偏转电极右边缘到荧光屏距离Ｌ＝10cm，求电子打在荧光屏上的光点偏离中心O的距离y0．14．（14分）如图所示，电容器固定在一个绝缘车上，绝缘车放在光滑水平面上，平行板间距离为d，电容为C，右板板有一个小孔，通过小孔有一长为3d/2的绝缘细杆，左端固定在左极板上，给电容器充入电荷量Q后，有一质量为m、带电量+q的环套在杆上，以某一初速度v0对准小孔从杆的最右端向左运动，电容器极板连同车绝缘杆总质量为M=3m。设带电环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部电场不计，带电环进入电容器后距左板最小距离为d/2，求：(1)带电环与左板间相距最近时的速度。(2)带电环受绝缘杆的摩擦力。15．（14分）如图所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这根曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）。0vmqd++++----Oy0y13题图●++++----mv014题图5(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。(2)如图b所示，将两个这样的灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。16．（16分）航天飞机在地球附近的赤道上空由东向西飞行，相对地面的速度约为6500m/s，从航天飞机上向地心方向放下一颗卫星，携带一根长20km，电阻为800Ω的金属悬绳，使金属悬绳与地磁场方向垂直做切割地球磁感线运动，假定这一范围内地磁场是均匀的，磁感应强度为4×10-5T，且认为悬绳上各点的速度相同，根据理论设计，通过电离层的导电作用，悬绳可产生3A的感应电流，试求：(1)金属悬绳中产生的感应电动势大小．(2)悬绳两端的电压．(3)航天飞机绕地球飞行一周悬绳输出的电能(已知地球半径为6400km)．17．（16分）如图，水平导轨间距为L，左端接有阻值为R的定值电阻，在距左端x0处放置一根质量为m、电阻为r的导体棒，导体棒与导轨间无摩擦且始终保持良好接触，导轨的电阻可忽略，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，问：在下列各种情况下，作用在导体棒上的水平拉力F的大小应如何?××××××××RLFx0B17题图U/VO0.20.40.62468I/AA××R0ab15题图6(1)磁感应强度为B=B0+kt随时间t均匀增加,导体棒保持静止。(2)磁感应强度为B=B0保持不变,导体棒由静止以加速度a向右做匀加速直线运动。(3)磁感应强度为B=B0+kt随时间t均匀增强,导体棒以速度v向右做匀速直线运动。18．（18分）未来人类要通过可控热核反应取得能源，要持续发生热核反应必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在一定的空间内，约束的办法有多种，其中技术上相对成熟的是用磁场约束，称为“托卡马克”装置，如图为这种装置的模型图：垂直纸面的有环形边界的匀强磁场（b区域）围着磁感应强度为零的圆形a区域，a区域内的离子向各个方向运动，离子的速度只要不超过某值，就不能穿过环形磁场的外边界而逃逸，从而被约束，设环形磁场的内半径R1=0.5m，外半径R2=1.0m，若磁场的磁感强度B0=1.0T，被约束的离子比荷q/m=4.0×107C/kg。（1）若a区域中沿半径OM方向射入磁场的离子不能穿过磁场，粒子的速度不能超过多大？（2）若要使从a区域沿任何方向射入磁场的速率为2.0×107m/s的离子都不能越出磁场的外边界，则b区域磁场的磁感应强度B至少要有多大？OMR2R1ab18题图7高三电学专题训练参考答案一、选择题(40分)题号12345678910答案AACBDACADADCDCB二、实验与探究题(共20分)11．(1)BD．(2)ACD．(每空4分)12．(1)为了测出Rx+RP的值。（4分）(2)将电键S1接“1”，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。（4分）(3)Rx=U1/I1－U2/I2；（4分）三、计算题13．解：(1)由：t=d/v0=5.77×10-17s…………2分a=qE/m=2.1×1015m/s2…………2分得：y=at2/2=0.035cm…………2分(2)由：tanθ=vy/vx=at/v0=ad/v02…………2分且：Lyy/)(tan…………2分得：cm5.0y…………2分14．解：(1)由C=Q/U得U=Q/C………..2分由动量守恒定律得mv0=(M+m)v………..2分解得v=v0/4………..2分(2)从开始到环距左板最小距离的过程中转变为电势能的量等于克服电场力所做的功W1=qU1=qQ/2C………..2分机械能的损失等于相对位移上摩擦力所做的功W2=fd………..2分由动能定理得－W1－W2=mv2/2－mv02/2………..2分解得)43(2120CQqmvdf………..2分15．解：(1)把三个这样的电阻串联后，每只电灯得到的实际电压为了2/3=4V，再在图a上查到每只电灯加上一阶段V的实际电压时的工作电流为I=0.4A…………..4分(2)在图b所示的混联电路中，设每只电灯上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，E=U+2IR，代入数值得U=8－20I…………..4分每个电灯两端的电压和流过电灯的电流值，既要符合图a中的曲线，又要符合闭合电路公式，把U=8－20I直线在图a中作出，它们的交点U=2V，I=0.3A同时满足元件和电路要求，此时通过电流表的电流为2I=0.6A…………..4分每只灯泡的实际功率P=IU=0.6W…………..2分16．解：(1)由于金属悬绳的长度远小于地球半径，可认为金属绳各点场强大小相等，且具有相同的切割速度E=BLv=5200V………..4分8(2)把金属悬绳和电离层构成的回路等效为一闭合电路钓金属绳两端的电压即为电源的端电压（2分），金属绳的电阻即为电源的内阻（2分）由闭合电路欧姆定律得U=E－Ir=2800V………..2分(3)飞机运行一周周长近似等于地球表面周长T=2πR/v＝6.2×103s………..3分W=IUT=5.2×107J………..3分17．解：(1)0LxtB