最新高考物理《电学》部分综合测试题(共5套试卷 附答案 共29页)

最新高考物理《电学》部分综合测试题（共5套试卷 附答案 共29页）电学综合练1一、选择题(第1～3题为单项选择题，第4～5题为多项选择题)1.如图，变压器输入有效值恒定的电压，副线圈匝数可调，输出电压通过输电线送给用户(电灯等用电器)，R 表示输电线的电阻( )A ．用电器增加时，变压器输出电压增大B ．用电器增加时，变压器的输入功率增加C ．用电器增加时，输电线的热损耗减少D ．要提高用户的电压，滑动触头P 应向下滑解析：选B 用电器增加，表示负载阻值减小，输出功率会变大，但变压器输出电压不变，故A 错误；用电器增加时，电压不变，负载阻值减小，由P 出＝U 2R知变压器的输出功率增加，又P 入＝P 出，故输入功率也增加，B 正确；用电器增加时，变压器的输出功率增加，输出电压不变，由P 出＝UI 知，输电电流I 变大，根据P 热＝I 2R 知输电线的热损耗增加，故C 错误；要提高用户的电压，根据U 1U 2＝n 1n 2可知，应使副线圈匝数增加，滑动触头P 应向上滑，故D 错误。

2.如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。

天平的右臂上挂有一匝数为N 的矩形金属线圈，宽度为L ，线圈悬挂于右盘且下端处于匀强磁场中，磁场方向水平且垂直于纸面，开始时天平平衡。

当线圈中通有顺时针方向的电流I 时，发现天平的右臂低左臂高，在左盘中增加质量为Δm 的砝码，天平重新平衡，则下列分析正确的是( )A ．磁场的方向垂直于纸面向外B ．本装置必须用顺时针方向电流C ．可测得B ＝Δmg NILD ．线圈匝数越少测量得越精确解析：选C 当线圈中通有顺时针方向的电流I 时，发现天平的右臂低左臂高，说明线圈所受的安培力向下，根据左手定则判断出磁场的方向垂直于纸面向里，故A 错误；本装置施加的电流方向与磁场方向有关，不是必须用顺时针方向电流，故B 错误；根据平衡关系可知，增加的安培力等于左盘中增加的砝码的重力，故Δmg ＝NBIL ，解得：B ＝Δmg NIL，故C 正确；线圈的匝数越少，受到的安培力越小，测量增加的砝码质量误差越大，越不精确，故D 错误。

3.如图所示，在O 点固定一负点电荷，实线为其中几条对称分布的电场线，虚线为以Oe 电场线上的O ′点为圆心的一个圆，a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 、h 为圆与电场线的交点，下列说法正确的是( )A ．b 、h 两点的电场强度相同B ．a 点电势比e 点电势高C ．d 、b 两点间电势差大于e 、b 两点间电势差D ．将电子沿圆周由h 点移到d 点与由h 点移到f 点，电场力做功相等解析：选D 由题图可知，b 、h 两点电场强度的大小相等，但方向不同，而电场强度是矢量，所以b 、h 两点的电场强度不同，故A 错误；根据顺着电场线电势逐渐降低可知，离点电荷O 越远，电势越高，故a 点电势低于e 点电势，故B 错误；e 点电势大于d 点电势，则e 、b 两点间电势差大于d 、b 两点间电势差，故C 错误；d 、f 两点电势相等，则将电子沿圆周由h 点移到d 点与由h 点移到f 点，电场力做功相等，故D 正确。

4．如图(a)所示电路中，当滑动变阻器R 的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图(b)所示。

不考虑电表对电路的影响，则( )A ．定值电阻R 0为10 ΩB ．电源内阻r 为10 ΩC ．电源电动势E 为3.4 VD ．定值电阻R 0的最大电功率为0.9 W解析：选AD 定值电阻R 0两端的电压随电流的增大而增大，由题图(b)中下侧图线的斜率得R 0＝3.0－1.00.3－0.1Ω＝10 Ω，故A 正确；电压表V 2测得的是电源的路端电压，题图(b)中上侧图线斜率的绝对值等于电源的内阻，r ＝3.4－3.00.3－0.1Ω＝2 Ω，故B 错误；当电流为0.1 A 时，电压表V 2的读数为3.4 V ，根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir ＝(3.4＋0.1×2)V＝3.6 V ，故C 错误；当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，I ＝ER 0＋r ＝3.610＋2 A ＝0.3A ，定值电阻R 0的最大电功率P ＝I 2R 0＝0.32×10 W＝0.9 W ，故D 正确。

5．间距为 2 m 的无限长光滑金属导轨水平放置，导轨中间分布有磁感应强度为1 T 的匀强磁场，磁场边界为正弦曲线，一长为2 2 m 的光滑导体棒以1 m/s 的速度匀速向右滑动，如图所示，导轨电阻不计，导体棒总电阻为20 Ω，定值电阻为10 Ω，则下列分析正确的是( )A ．电流表的示数为130A B ．电压表的示数为0.5 VC ．导体棒运动到图示虚线位置时，导体棒的瞬时电流从C 到DD ．导体棒上消耗的热功率为0.025 W解析：选BD 当导体棒切割磁感线时，产生的感应电动势为E ＝BLv ，由于磁场边界为正弦曲线，则有效切割长度按正弦规律变化，且当磁场反向时，感应电流反向，故产生正弦式交流电，导体棒有效切割长度最长等于 2 m ，交流电的最大值是：E m ＝BLv ＝1×2×1 V ＝ 2 V ，有效值为E ＝E m2＝1 V ，由于导体棒接入导轨的有效长度为总长度的一半，所以接入的有效电阻为10 Ω，定值电阻也为10 Ω，则电压表的示数为U ＝12E ＝0.5 V ，选项B 正确；电流表的示数为I ＝ER ＋r ＝110＋10 A ＝0.05 A ，选项A 错误；导体棒运动到题图所示虚线位置时，磁感应强度等于0，瞬时电流等于0，选项C 错误；导体棒上消耗的热功率为P r ＝I 2r ＝0.052×10 W＝0.025 W ，选项D 正确。

二、非选择题6．某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻。

步骤如下：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为________mm 。

(2)用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为________cm 。

(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为________Ω。

(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R ，现有的器材及其代号和规格如下： 待测圆柱体电阻R电流表A 1(量程0～4 mA ，内阻约50 Ω)电流表A 2(量程0～10 mA ，内阻约30 Ω)电压表V 1(量程0～3 V ，内阻约10 k Ω)电压表V 2(量程0～15 V ，内阻约25 k Ω)直流电源E (电动势4 V ，内阻不计)滑动变阻器R 1(阻值范围0～15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A)滑动变阻器R 2(阻值范围0～20 k Ω，允许通过的最大电流0.5 A)开关S ，导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。

解析：(1)游标卡尺的读数为：50 mm ＋3×0.05 mm＝50.15 mm 。

(2)螺旋测微器的读数为：4.5 mm ＋19.8×0.01 mm＝4.698 mm ＝0.469 8 cm 。

(3)欧姆表的读数为：22×10 Ω＝220 Ω。

(4)由于电压表V 2量程太大(量程的13大于电源的电动势)，所以电压表应选择V 1；根据欧姆定律可求出通过待测电阻的最大电流为I max ＝U R ＝3220A≈14 mA，所以电流表应选择A 2；根据实验要求多测几组数据可知，滑动变阻器应采用分压式接法，应选择阻值范围小的滑动变阻器R 1以方便调节；由于待测电阻满足R V R >R R A ，电流表应采用外接法，所以电路应是“分压外接”电路，如图所示。

答案：(1)50.15 (2)0.469 8 (3)220 (4)见解析图7.如图所示，MN 、PQ 是平行金属板，板长为L ，两板间距离为L 2，PQ 板带正电，MN 板带负电，在PQ 板的上方有垂直纸面向里的匀强磁场。

一个电荷量为q 、质量为m 的带负电的粒子，以速度v 从MN 板边缘沿平行于板的方向射入两板间，结果粒子恰好从PQ 板左边缘飞进磁场，然后又恰好从PQ 板的右边缘飞进电场，不计粒子重力。

求：(1)两金属板间所加电场的场强大小；(2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

解析：(1)粒子在平行金属板间做类平抛运动，有：t ＝L v， 在沿电场方向上有：L 2＝12·qE mt 2， 解得E ＝mv 2qL。

(2)粒子出电场时沿电场方向上的速度v y ＝at ＝v ，则进入磁场的速度为v ′＝v 2＋v y 2＝2v ，速度与水平方向的夹角为θ＝45°，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。

根据几何关系得r ＝2L 2， 根据qv ′B ＝m v ′2r 得，r ＝mv ′qB， 解得B ＝2mv qL。

答案：(1)mv 2qL (2)2mv qL8．如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 竖直放置，其宽度L ＝1 m ，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M 与P 之间连接一阻值为R ＝0.40 Ω的电阻，质量为m ＝0.01 kg 、电阻为r ＝0.30 Ω的金属棒ab 紧贴在导轨上。

现使金属棒ab 由静止开始下滑，下滑过程中金属棒ab 始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x 与时间t 的关系如图乙所示，图像中的OA 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计，g 取10 m/s 2(忽略金属棒ab 运动过程中对原磁场的影响)。

(1)判断金属棒ab 两端a 、b 的电势哪端高；(2)求磁感应强度B 的大小；(3)在金属棒ab 从开始运动的1.5 s 内，电阻R 上产生的热量。