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全册综合质量检测
时间:90分钟 满分:100分
一、单项选择题:共8小题,每小题4分,共32分。
1.两个点电荷相距l,一个带+2Q,另一个带-Q,E、E 分别表示两个点电荷各自在某个位置产生的电场
1 2
强度的大小,则在Q、Q 所在的直线上,E=E 的位置( )
1 2 1 2
A.有两个,两个合场强均为0
B.有两个,两个合场强均不为0
C.有三个,其中两个合场强为0,另一个不为0
D.有两个,其中一个合场强为0,另一个不为0
【答案】D
【解析】根据点电荷的电场强度可知,距离带电量+2Q电荷 处的场强大小为
距离带电量-Q电荷 处的场强大小为
根据 可得
而满足此距离关系的有两处,一处在两个点电荷之间,由于是异种电荷,则此处合场强不为零。另一处在
两个点电荷连线之外,负电荷外侧,由于是异种电荷,则此处场强方向相反,所以该处合场强为零。
故选D。
2.如图所示为某一点电荷所形成的一簇电场线,a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射
入电场的运动轨迹,其中b虚线是以点电荷为圆心的一段圆弧,AB的长度等于BC的长度,且三个粒子的
电荷量大小相等,不计粒子重力,则下列说法正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.a一定是正粒子的运动轨迹,b和c一定是负粒子的运动轨迹
B.a一定是负粒子的运动轨迹,b和c一定是正粒子的运动轨迹
C.a虚线对应的粒子的加速度越来越小,c虚线对应的粒子的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速
度大小不变
D.b虚线对应的粒子的质量小于c虚线对应的粒子的质量
【答案】C
【解析】AB.由三个粒子的运动轨迹可知,a粒子受向左的电场力,b和c受到向右的电场力,由于电场
线的方向未知,所以不能确定粒子的电性,故AB均错误;C.由于电场线的疏密表示电场强度的大小,
粒子只受电场力,故a虚线对应的粒子所受的电场力越来越小,则其加速度越来越小;c虚线对应的粒子
的加速度越来越大,b虚线对应的粒子的加速度大小不变,但方向在变化,故C正确;D.a、b、c三条虚
线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹,且三个粒子的电荷量大小相等,故它们所受
的静电力相等;由于b粒子做圆周运动,说明向心力等于静电力;c粒子做向心运动,故静电力大于需要
的向心力,根据向心力公式 知b虚线对应的粒子的质量比c虚线对应的粒子的质量大,故D错
误;故选C。
3.下列有关说法中正确的是( )
A.电动势就是路端电压
B.电动势在数值上为电源将正电荷从正极移送到负极时非静电力所做功的大小
C.由欧姆定律 可知,在任何电路中电流与电压成正比、与电阻成反比
D.电流的定义式 ,适用于任何电荷定向移动形成的电流
【答案】D
【解析】A.电动势是表征电源把其他形式能转化为电能本领的物理量,当电压表直接并联在电源两端
时,数值上等于电动势大小,A错误;B.电动势在数值上等于电源将单位正电荷从负极移送到正极时,
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂非静电力所做功,B错误;C.由欧姆定律
可知,在纯电阻电路中电流与电压成正比,与电阻成反比,C错误;D.电流的定义式
适用于任何电荷定向移动形成的电流,D正确。故选D。
4.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所
示,由此可知( )
A.电源最大输出功率可能大于45W
B.电源内阻等于5Ω
C.电源电动势为45V
D.电阻箱接入电路的电阻增大,电阻厢消耗的功率越大,电源的效率升高。
【答案】B
【解析】A.由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率。由
电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45W,所以电源最大输
出功率为45W,故A项错误;B.由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等
于电源内阻,所以电源内阻一定等于5Ω,故B项正确;C.由电阻箱所消耗功率P最大值为45W可知,
此时电阻箱读数为 ,电流
解得
电源电动势
故C项错误;D.电阻箱接入电路的电阻越大,由题图可知其,当接入的电路的电阻小于5Ω,随着电阻增
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂大,其电功率增大,当接入电路的电阻大于5Ω,其随着接入电阻的增大,电功率减小,故D项错误。
故选B。
5.如图所示,四根通电长直导线a、b、c、d垂直纸面放置,其横截面位于正方形的四个顶点上,O为正
方形的中心。导线a、b、c中的电流垂直纸面向里,导线d中电流垂直纸面向外,四根导线中的电流大小
相等,此时O点处的磁感应强度大小为 。如果让a中的电流反向,其余条件不变,则O点处磁感应强度
的大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【解析】根据安培定则以及对称性可知,a、c导线在O点产生的磁感应强度大小相等、方向相反,b、d
导线在O点产生的磁感应强度大小相等、方向相同,此时O点的磁感应强度为B。则每条导线在O点产
0
生的磁感应强度为 。如果让a中的电流反向,其余条件不变,则O点处磁感应强度的大小为
故选C。
6.某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.加5V电压时,导体的电阻是5Ω
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂B.该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断增大
【答案】A
【解析】A.加5V的电压时,电流为1.0A,由欧姆定律可知,导体的电阻
故A正确;B.虽然该元件是非线性元件,但仍可以用欧姆定律计算各状态的电阻值,故B错误;CD.由
图可知,随电压的增大,图像上的点到原点连线的斜率减小,又因为I-U图像的斜率表示电阻的倒数,
则导体的电阻不断增大,同理可知,随电压的减小,导体的电阻不断减小,故CD错误。故选A。
7.在如图所示的电路中,R、R、R 和R 皆为定值电阻,R 为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,
1 2 3 4 5
设电流表A 的读数为I,电流表A 的读数为I,电压表V 的示数为U,电压表V 的读数为U,当R 的
1 1 2 2 1 1 2 2 5
滑片向a端移动过程中,电流表A 的读数变化量大小为ΔI,电流表A 的读数变化量大小ΔI,电压表V
1 1 2 2 1
的读数变化量大小为ΔU,电压表V 的读数变化量大小为ΔU,则( )
1 2 2
A.U 变小,U 变小, 不变 B.I 变大,ΔU<ΔU, 变小
1 2 1 1 2
C.I 变小,I 变小, 变小 D.I 变大,ΔU>ΔU, 不变
1 2 1 1 2
【答案】A
【解析】AC.当R 的滑片向a端移动过程中,R 的阻值变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律
5 5
可得
可知,I 变大,U 变小,U 变小。由公式可得
1 1 2
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂易知
比值不变。故A正确;C错误;BD.同理可得
整理可得
ΔU<ΔU, 不变
1 2
故BD错误。故选A。
8.如图所示,纸面内a、b、c三点构成的三角形,ab与ac互相垂直,ac=L,∠c=60°。两根平行的长直导
线垂直纸面固定放置,其截面分别在a、b两点,所通电流的大小分别为I、2I。d点在a、b两点的连线
上,且两电流分别在d点产生的磁感应强度大小相等,e点是a、b两点连线的中点。已知通电长直导线在
周围某点产生的磁感应强度的大小满足 (其中i为电流强度的大小,r为该点到导线的距离,k为常
量且大于零),下列说法正确的是( )
A.d点的磁感应强度大小为零
B.e点的磁感应强度大小为
C.c点的磁感应强度大小为 ,方向沿∠c的角平分线
D.a、d两点的间距为
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【答案】C
【解析】A.根据安培定则,两根通电直导线在d点的磁感应强度方向相同,又因为大小相等,所以d点
的磁感应强度不为零,故A错误;B.根据安培定则,两根导线在e点产生的磁感应强度方向相同,a点导
线在e点的磁感应强度
b点导线在e点的磁感应强度
所以
故B错误;C.根据安培定则,两根导线在c点的磁感应强度如图所示
两根导线在c点的磁感应强度分别为
所以
方向方向沿∠c的角平分线,故C正确;D.因为两根导线在d点的前感应强度相等,所以
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故D错误。故选C。
二、多项选择题:共3小题,每小题4分,共12分。全部选对得4分,部分选对得2分,有选错得得0分。
9.如图所示,把两个不带电的导体A和B用绝缘支架支起并靠在一起,当一个带电的导体C移近A但不
接触A时,下列说法正确的是( )
A.由于静电感应,A带电种类与C相同,B带电种类与C相反
B.由于静电感应,A带电种类与C相反,B带电种类与C相同
C.当把C移走后,再把A和B分开,则A和B上就分别带上了等量异种电荷
D.当把A和B先分开,再移走C,则A和B上就分别带上了等量异种电荷
【答案】BD
【解析】AB.物体C靠近A附近时,由于静电感应,A带电种类与C相反,B带电种类与C相同,选项A
错误,B正确;C.当把C移走后,A和B上的电荷将会发生中和,而不显电性。故C错误;D.先把AB
分开,则A、 B带异种电荷,移去C后,电荷不能再进行中和,A和B上就分别带上了等量异种电荷。故
D正确。故选BD。
10.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷的绝对
值也相等,现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线
所示。点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点。若不计重力,则( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.M带负电荷,N带正电荷
B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
C.N从O点运动至a点的过程中电势能减少
D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
【答案】BCD
【解析】A.虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线,即虚线为等差等势线,O点电势高于c
点,沿着电场线的方向电势降低,可知匀强电场的方向如下图所示
结合曲线运动的轨迹可知,M粒子所受电场力方向与电场线方向相同,M粒子带正电,N粒子所受电场力
方向与电场线方向相反,N粒子带负电,A错误;B.a、O、c三点分别在连续的等差等势线上,且两粒子
M、N质量相等,所带电荷的绝对值也相等,M粒子带正电,N粒子带负电,结合曲线可知,N从O点运
动至a点和M在从O点运动至c点过程中电场力对N、M粒子做的功相等,粒子以相同速率射出,根据动
能定理可知,N在a点的动能与M在c点动能大小相等,即N在a点的速度与M在c点的速度大小相同,
B正确;C.N从O点运动至a点的过程中,电场力做正功,电势能减小,C正确;D.O点和b点在同一
等势线上,M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零,D正确。故选BCD。
11.如图所示,在光滑的绝缘水平桌面上,有一质量均匀分布的细圆环,处于磁感应强度为B的匀强磁场
中,磁场方向竖直向下。圆环的半径为R,质量为m。令此圆环均匀带上正电荷,总电量为Q。当圆环绕
通过其中心的竖直轴以角速度ω沿图中所示方向匀速转动时(假设圆环的带电量不减少,不考虑环上电荷
之间的作用),下列说法正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.圆环匀速转动形成的等效电流大小为
B.圆环受到的合力大小为BQωR
C.圆环内侧(Ⅰ区)的磁感应强度大于外侧(Ⅱ区)的磁感应强度
D.将圆环分成无限个小段,每小段受到的合力都背离圆心,所以圆环有向外扩张的趋势
【答案】CD
【解析】A.圆环匀速转动形成的等效电流大小为
选项A错误;BD.将圆环分成无限个小段,由左手定则可知,每小段受到的合力都背离圆心,所以圆环
受合力为零,圆环有向外扩张的趋势,选项B错误,D正确;C.根据安培定则,圆环转动时的等效电流
产生的磁场在圆环内部垂直圆环向里,在圆环外部产生的磁场方向向外,由磁场的叠加可知,圆环内侧
(Ⅰ区)的磁感应强度大于外侧(Ⅱ区)的磁感应强度,选项C正确。故选CD。
三、实验题:共2小题,共18分。
12.(9分)某同学用图甲所示的电路描绘额定电压为3.0V小灯泡的伏安特性图线,并研究小灯泡实际功率
及灯丝温度等问题。
(1)根据图甲,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路。___________
(2)按照图甲连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是
___________(填正确答案标号)。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.电流表短路
B.滑动变阻器的滑片接触不良
C.滑动变阻器滑片的初始位置在b端
(3)已知小灯泡的灯丝在27℃时的电阻是1.5Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为
,k为比例常数。根据图丙小灯泡的I-U图线,灯泡正常工作时的电阻为___________Ω,估
算小灯泡正常工作时灯丝的温度约为___________℃。
(4)根据图丙可知,当小灯泡的电压为 时,功率为 ,当电压为 时(小于额定电压),实际功率
___________(选填“大于”“等于”或“小于”) 。
【答案】 (1) (2) C (3) 6.25 977 (4)小
于
【解析】(1)[1] 实验电路如图
(2)[2]开关闭合,小灯泡闪亮一下后熄灭,灯丝被烧断,说明通过小灯泡的电流过大。
A.电流表内阻非常小,短路几乎不影响通过小灯泡的电流,与灯丝烧断无关,故A错误;B.滑动变阻
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂器的滑片接触不良,无电流通过小灯泡,故B错误;C.滑动变阻器的滑片开始时置于b端,小灯泡部分
分压达到最大,通过电流最大,可能会烧断小灯泡灯丝,故C正确。
故选C。
(3)[3][4]小灯泡灯丝在27℃时的电阻是1.5Ω,根据
得
由图像可知,灯泡额定电压3V对应的电流为0.48A,则灯泡正常工作时的电阻
则
(4)[5]由图丙可知,随着电压的升高,小灯泡电阻增大,由
可知,电压变为原来的2倍,功率小于原来的4倍。
13.(9分)某物理兴趣小组要描绘小灯泡的伏安特性曲线,要求灯泡两端的电压由零逐渐增大,且尽量减
小实验误差。可供选用的器材除导线、开关外,还有以下器材:
A.小灯泡L(额定电压2.0V,额定电流0.6A)
B.直流电源4V(内阻很小可不计)
C.直流电流表0~3.0A(内阻约5Ω)
D.直流电流表0~0.6A(内阻约0.2Ω)
E.直流电压表0~3V(内阻约3.0kΩ)
F.直流电压表0~15V(内阻约6.0kΩ)
G.滑动变阻器,0~10Ω,额定电流2A
H.滑动变阻器,0~100Ω,额定电流1A
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(1)在给定的器材中,电流表选用______,电压表选用______,滑动变阻器选用______。
(2)请在图甲所示虚线框内画出实验电路图,然后用笔画线代替导线将图乙所示实物图连接完整
______。
(3)实验测得小灯泡伏安特性曲线如图丙所示,若将这个小灯泡L按如图丁所示电路连接,电源电动势E
=3V,内阻不计,定值电阻R=6Ω,此时小灯泡消耗的电功率为______W(结果保留两位有效数字)。
(4)该同学根据伏安特性曲线还作了P-U图像(P为小灯泡的功率)、 图像、 图像,下列
图像正确的是______。
A. B. C.
D.
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【答案】(1)D E G
(2) (3)0.29 (4)BC
【解析】(1)[1] [2] [3] 因为小灯泡额定电压2.0V,额定电流0.6A,电流表选量程为0~0.6A,选用D;
电压表选量程为0~3V,选用E;滑动变阻器选用电阻小,额定电流大的,选0~10Ω,额定电流2A的,选
G。
(2)[4]因灯泡电阻较小,电流表用外接,因电压要从零开始调节,滑动变阻器选用分压接法。电路图和
实物图,如图所示。
(3)[5] 将电源和定值电阻R看成等效电源,等效电源的电动势为E=3V,等效内阻 ,等效电
源的 图像过(0.25,1.5),(0.5,0)两点,做出等效电源的 图像,用平滑的曲线将图中点连
接成灯泡的伏安特性曲线,两图线的交点坐标为(0.38,0.75)。
此时小灯泡消耗的电功率为
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(4)[6]
A D.电压为零时,灯泡的电阻不为零。AD错误;B.根据 , 的图像斜率为电流 ,电流随
电压的增大而增大,B正确;C.根据 , 图像的斜率为 ,电阻随电压增大而增大, 减
小,C正确。故选BC。
四、计算题:共2小题:38分。
14.(18分)一个带电荷量为 的油滴,从O点以速度v射入方向水平向右的匀强电场中恰好做直线运
动,v的方向与电场方向成 角。已知油滴的质量为m,求:
(1)电场强度E的大小为多少?
(2)油滴运动到最高点(未离开电场区域)时与O点的竖直距离是多大?
(3)O点和最高点之间的电势差是多少?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)由题意可知,带电油滴在匀强电场中受到水平向左的电场力,竖直向下的重力。因为其做
直线运动,所以其两者的合力方向与速度方向相反,由几何关系得
解得
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(2由题意知,带电油滴的合力方向与速度方向相反,合力大小为
带电油滴沿着初速度方向做匀减速直线运动,运动到最高点时速度为零,由动能定理得
最高点与O点的竖直距离为
解得
(3)最高点与O点的水平距离为
O点与最高点的电势差为
解得
15(20分)如图所示,图甲中在滑动变阻器的滑片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乙中的 、 两直线所示,不考虑电表对电路的影响。
(1)定值电阻 、滑动变阻器的总电阻R分别为多少?
(2)求出电源的电动势和内阻;
(3)电源的工作效率什么时候最大,最大效率是多少?
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【解析】(1)电压表V 的示数随电流表示数的变化图象应为AC;电压表V 的示数随电流表示数的变化
1 2
图象应为BC;定值电阻
;
当I=0.5A时
则
(2)根据闭合回路欧姆定律可得
可得
E=8V,r=1Ω
(3)电源的工作效率为
可知,当R最大时,效率最大,即为
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