新教材高二物理下学期暑假巩固练习7电学综合测试含答案

7 电学综合测试

一、选择题：第1～10题为单选题，第11～14题为多选题。

1．以下物理量为矢量，且单位正确的是（　　）

A．电流：A B．功（或能）：eV

C．磁通量：Wb D．磁感应强度：T

2．如图所示，边长为a的正方形导体框处在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，给导体框通入图示电流I，则整个导体框受到的安培力大小为（　　）

A． B．

C． D．0

3．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的场强大小变为E2，E2与E1之比为（　　）

A．1∶2 B．2∶1 

C． D．

4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带电质点（重力不计）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．a、b、c三条等势线中，a的电势最高

B．电场中Q点处的电场强度大小比P点处大

C．该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大

D．该带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

5．如图所示的U－I图像中，直线a为电源的路端电压与电流的关系，直线b、c分别是电阻R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则下列说法正确的是（　　）

A．电阻R1大于电阻R2

B．R1接在电源上时，电源的输出功率较大

C．R2接在电源上时，电源的输出功率较大

D．两种情况下，电源的输出功率相等

6．理想变压器与电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示电路，a、b两端接电压恒定的正弦交流电源。现使变阻器滑片P向左滑动，则下列说法中正确的是（　　）

A．流过R1的电流减小

B．R2两端的电压变大

C．变阻器R两端电压变大

D．电源的输出功率变小

7．如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁场内有一块足够长的感光板ab，板面与磁场方向平行，在距离感光板l处，有一个点状的放射源S，它能向纸面内各个方向发射质量为m、电荷量为q、速率均为v的带正电的粒子，已知磁感应强度大小，则同一时刻发射出的粒子到达感光板ab的时间之差的最大值为（　　）

A． B． C． D．

8．如图所示，在某实验室真空实验区的竖直平面内有一充满电的平行板，其上极板带正电且接地，两极板间P点悬停一带电油滴，现将上极板微微上移，则（　　）

A．该油滴带正电

B．该油滴会加速下落

C．该油滴的电势能将增大

D．该油滴会先下降然后重新悬停在某一位置

9．如图所示，在光滑的水平面上，有一竖直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内，现有一个边长为l（l＜L）的正方形闭合线圈以垂直于磁场边界的速度向右滑过磁场，ab边刚刚进入磁场时线圈的速度为v0，cd边刚刚出磁场时线圈的速度为v（v＜v0），那么cd边刚刚进入磁场时（　　）

A．线圈的速度大于

B．线圈的速度等于

C．线圈的速度小于

D．以上A、C均有可能，而B不可能

10．空间存在电场，沿电场方向建立直线坐标系Ox，使Ox正方向与电场强度E的正方向相同，如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子（e）自坐标原点O处由静止释放，已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力，以下说法正确的是（　　）

A．该电场可能为某个点电荷形成的电场

B．坐标原点O与点间的电势差大小为

C．该正电子将做匀变速直线运动

D．该正电子到达点时的动能为

11．比亚迪“汉EV”是全球首款搭载“刀片电池”的车型。若该车装配了120块“刀片电池”，每块“刀片电池”的容量是，平均工作电压是，则下列说法正确的是（　　）

A．单块电池充满电后储存的电荷量是

B．单块电池充满电后储存的电能是

C．若该车在某次行驶中平均能耗是，则其续航里程是

D．若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量的30%充到80%

12．如图，通有垂直纸面向外的恒定电流直导线，放置在倾角的固定斜面上，空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场，已知直导线受到的安培力大小与重力大小相等，直导线受到斜面的支持力和摩擦力分别为N1、f1；现保持磁感应强度的大小不变，方向沿逆时针在纸面内缓慢转过37°，此时直导线受到斜面的支持力和摩擦力分别为N2、f2。在此过程中直导线始终处于静止状态，已知sin 37°＝0.6，则（　　）

A．               B．

C．               D．

13．如图是回旋加速器的原理图，由两个半径均为R的D形盒组成，D形盒上加周期性变化的电压，电压的值为U，D形盒所在平面有垂直盒面向下的磁场，磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为q的粒子在加速器中被加速，则（　　）

A．粒子每次经过D形盒之间的缝隙后动能增加qU

B．粒子每次经过D形盒之间的缝隙后速度增大

C．粒子以速度v在D形盒内运动半圆后动能增加2qvBR

D．粒子离开D形盒时动能为

14．如图所示，金属盘的半径，金属盘可绕固定转轴O转动，金属盘处在柱状匀强磁场中，磁场方向垂直金属盘向下，柱状磁场横截面的圆心与圆盘圆心在一竖直线上，磁场横截面的半径也为R，磁感应强度大小为，金属盘边缘和转轴通过导线与一灯泡相连，灯泡的标识为“ ”，现使金属盘匀速转动，忽略金属盘接入电路的电阻，以下说法正确的是（　　）

A．在转动过程中穿过金属盘的磁通量没有发生变化

B．若转动金属盘使灯泡正常发光，保持此转速仅把磁感应强度B大小减半，则灯泡的功率减半

C．当金属盘的转速为时，灯泡正常发光

D．若转动金属盘使灯泡正常发光，保持此转速，仅使磁场存在的区域减小为以为圆心，半径为柱状区域，使磁感应强度B不变，则小灯泡的功率变为原来的

二、非选择题

15．将满偏电流、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对。

(1)利用如图所示的电路测量电流表的内阻（图中电源的电动势）：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时的阻值为200，则电流表内阻的测量值Rg＝________。

(2)将该表改装成量程为的电压表，需______（填“串联”或“并联”）阻值为______的电阻。

(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，画出实验电路图和实物连接图。

16．如图所示，平行金属导轨和PQ相距，NQ间连接有电阻R，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为的速度匀速运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度。求：

(1)ab产生的感应电动势多大？

(2)电阻，导体棒电阻，导轨电阻不计，求作用于导体棒ab上的外力大小。

17．如图所示，电子发生器S发射的电子由静止经P、Q两板间的加速电压加速后，以速度从a点沿ab方向进入边长为L的正方形abcd区域。不计电子受到的重力与阻力。

(1)求电子的比荷；

(2)若abcd区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，电子恰好经过c点，求匀强磁场的磁感应强度大小B；

(3)若abcd区域存在竖直向下的匀强电场，电子仍能经过c点，求匀强电场的电场强度大小E。

1．【答案】D

【解析】电流为标量，单位为A，A错误；功为标量，单位为J或eV，B错误；磁通量为标量，单位为Wb，C错误；磁感应强度为矢量，单位为T，D正确。

2．【答案】B

【解析】根据左手定则，对导体框受力分析如图1所示，则依题意有，这四个力水平分力相互抵消，整个导体框受到的安培力大小即为这四个力在竖直方向上分力的合力，则有，方向竖直向上，故ACD错误，B正确。

3．【答案】A

【解析】根据电场的叠加原理，两个带电量相等的异种点电荷分别置于M、N两点时，两电荷在O点产生的电场方向同向，并且大小都为，所以O点的电场强度大小，当置于N点处的点电荷移至P点时，两电荷在O点产生的电场方向夹角为120°，所以O点的场强大小变为，故E2与E1之比为1∶2，故选A。

4．【答案】C

【解析】由于不知道带电质点的电性，无法判断电场的方向，所以不能确定各点电势的高低，故A错误；由图可知，P点处等势线比Q点处密集，则P点处的电场强度比Q点处大，该带电质点在P点处受到的电场力比在Q点处大，故B错误，C正确；若带电质点从P向Q运动，根据合外力指向轨迹弯曲的凹侧，可知电场力做负功，电势能增加，动能减小；若从Q向P运动，则电场力做正功，电势能减小，动能增大，故带电质点在P点处的动能大于在Q点处的动能，在P点具有的电势能小于在Q点具有的电势能，故D错误。

5．【答案】D

【解析】由欧姆定律结合图象可知电阻R1小于电阻R2，故A错误；电源的内阻，当时，由闭合电路欧姆定律，同理当时，由闭合电路欧姆定律，解得，，根据可得两种情况下，电源的输出功率相等为，故D正确，BC错误。

6．【答案】B

【解析】设原线圈电压为U1，原线圈电路电流为I1，副线圈电压为U2，副线圈电路电流为I2，原副线圈匝数分别为n1、n2，由线圈匝数比等于电压比可知，，由闭合电路欧姆定律，联立可得，由题意，P向左滑动，R减小，I1增大，A错误；由A中分析可知，I1增大，则I2增大，所以R2两端的电压变大，B正确；由知U1减小，则U2减小，而R2两端的电压变大，所以变阻器R两端电压变小，C错误；电源输出功率为，由I1增大，U不变知电源输出功率增大，D错误。

7．【答案】B

【解析】根据可知，粒子运动的轨道半径，最短时间时，弦长最短，打到S点的正上方，根据几何关系，偏转的圆心角为，因此运动的最短时间为，由几何关系可知，打到板上最长时间为圆轨迹与感光板相切，偏转的圆心角为，因此运动的最长时间为，则同一时刻发射出的粒子到达感光板ab的时间之差的最大值，故ACD错误，B正确。

8．【答案】C

【解析】由题意可知，平行板中电场方向向下，对油滴由平衡条件可知所受电场力向上，所以油滴带负电，故A错误；平行板所带电荷量不变，极板向上移动，根据，可知电容变小，结合，，可得，可知电场强度不变，则油滴保持静止，故BD错误；由B分析可知，极板间的电势差变大，根据可知点到下极板的电势差不变，由于上极板接地，则点的电势减小，油滴带负电，则该油滴的电势能将增大，故C正确。

9．【答案】B

【解析】设cd边刚刚进入磁场时的速度大小为v1，对线框进入磁场的过程根据动量定理有，根据闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律有，同理，对线框离开磁场的过程有，，联立解得，故选B。

10．【答案】B

【解析】一个点电荷形成的电场强度的表达式为，电场强度与距离的平方成反比，图像不符合，A错误；电场强度E随坐标x变化的图像与坐标轴所围成的面积表示的是电势差，故坐标原点O与点间的电势差为，电势差大小为，B正确；该正电子仅受电场力，且电场强度随空间位置不断变化，故正电子将做非匀变速直线运动，C错误；该正电子自坐标原点O处由静止释放，不能到达点，在位置动能为0，后做反向的加速运动，D错误。

11．【答案】BD

【解析】单块电池充满电后储存的电荷量是，故A错误；单块电池充满电后储存的电能是，故B正确；该车充满电后储存的电能为，则其续航里程是，故C错误；若某块电池充电电流是，则经过可将该电池从其容量充到，即为总容量的50%，故可将该电池从其容量的30%充到80%，故D正确。

12．【答案】BC

【解析】当匀强磁场方向竖直向下，垂直纸面向外的恒定电流受到水平向右的安培力作用，且直导线受到的安培力大小与重力大小相等，即，在垂直于斜面和沿斜面方向分别根据平衡条件有，，将代入解得，；当磁场方向沿逆时针在纸面内缓慢转过后，安培力方向沿斜面向上，在垂直于斜面和沿斜面方向分别根据平衡条件有，，将代入解得，，则，，故BC正确，AD错误。

13．【答案】AD

【解析】粒子每次经过D形盒之间的缝隙过程，电场力做功，根据动能定理可得，即动能增加qU，A正确；由动能表达式，可知第n次经过D形盒之间的缝隙后速度变化为，B错误；粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，粒子动能保持不变，C错误；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有，粒子离开D形盒时，粒子轨道半径为R，动能为，联立可得，故D正确。

14．【答案】AD

【解析】磁场不变，圆盘面积不变，所以穿过圆盘的磁通量不变，A正确；金属盘的半径作为导体棒旋转切割磁感线，产生的电动势，灯泡功率，可知当B减小为时灯泡功率变为，B错误；当灯泡正常发光，代入得转速为，即角速度为时灯泡正常发光，C错误；若磁场区域减小为以为圆心，半径为柱状区域，则R减小为，则电动势变为原来的，代入得功率变为原来的，D正确。

15．【答案】(1)100     (2)串联     9900     (3)见解析

【解析】(1)由于闭合S1和S2后，电流表与电阻箱并联，其两端电压相等，可得，解得。

(2)改装电流表需在电流表两端串联一个电阻，起到分压的作用，串联的电阻大小为。

(3)改装后的电压表与标准电压表进行核对时，应该并联在标准电压表两端，电路图和实物连线图如图所示。

16．【解析】(1)由电磁感应定律。

(2)由安培力公式

由闭合电路欧姆定律

由平衡条件得

联立解得。

17．【解析】(1)加速过程，根据动能定理

解得。

(2)若粒子恰好经过点，由几何关系可知粒子运动半径

根据

解得。

(3)若abcd区域存在竖直向下的匀强电场，电子仍能经过c点，电子做类平抛运动，水平方向

竖直方向，

解得。