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高二综合质量评估


综合质量评估 第一~三章 一、选择题(本题共 9 小题,每小题 5 分,共 45 分) 1.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是( A.电场线和磁感线都是闭合的曲线 C.电场线和磁感线都不能相交 ) B.磁感线是从磁体的 N 极出发,终止于 S 极 D.电场线和磁感线都是现实中存在的 (90 分钟 100 分)

2.(多选)如图所示,AB、CD 为一圆的两条

直径且相互垂直,O 点为圆心。空间存在一未知静电场,方向与圆 周所在平面平行。现让一电子先从 A 点运动至 C 点,电势能减少了 Ep;又从 C 点运动到 B 点,电势能增加了 Ep。那么此空间存在的静电场可能是( )

A.匀强电场,方向垂直于 AB 由 O 点指向 C 点 B.匀强电场,方向垂直于 AB 由 C 点指向 O 点 C.位于 O 点的正点电荷形成的电场 D.位于 D 点的负点电荷形成的电场 3.(多选)如图,带正电的点电荷固定于 Q 点,电子在库仑力作用下,做以 Q 为焦点的椭圆运动。M、P、N 为椭 圆上的三点,P 点是轨道上离 Q 最近的点。电子在从 M 经 P 到达 N 点的过程中( A.速率先增大后减小 C.电势能先减小后增大 B.速率先减小后增大 D.电势能先增大后减小 )

4.(多选)(2013·漳州高二检测)如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下,一带电粒 子(不计重力)经 A 点飞向 B 点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( A.粒子带正电 C.粒子在 B 点动能大 B.粒子在 A 点加速度小 D.A、B 两点相比,B 点电势较低 )

5.如图所示,电灯 LA 上标有“10V 10W”的字样,电灯 LB 上标有“8V 20W”的字样,滑动变阻器的总电阻为 6Ω ,当滑动触头由 a 端向 b 端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化),则( A.电流表示数一直减小,电压表示数一直增大 B.电流表示数一直增大,电压表示数一直减小 C.电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大 D.电流表示数先减小后增大,电压表示数先增大后减小 6.如图所示,一个边长 L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为 B 的匀强磁场中。若通以图 示方向的电流(从 A 点流入,从 C 点流出),电流强度为 I,则金属框受到的磁场力为( A.0 B.ILB C. IBL D.2ILB
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)

)

7.(2013·长治高二检测)如图所示,空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒 子以某一初速度由 A 点进入这个区域并沿直线运动,从 C 点离开场区;如果这个场区只有电场,则粒子从 B 点离开场区;如果这个区域只有磁场,则这个粒子从 D 点离开场区。设粒子在上述三种情况下,从 A 到 B、从 A 到 C 和从 A 到 D 所用的时间分别是 t1、t2 和 t3,比较 t1、t2 和 t3 的大小,则( A.t1=t2=t3 C.t1<t2=t3 B.t1=t2<t3 D.t1<t2<t3 )

8.(多选)(2013·广东高考)如图,两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b,从 O 点沿垂直磁场方向进入匀强 磁场,最后打到屏 P 上,不计重力,下列说法正确的有 A.a、b 均带正电 B.a 在磁场中飞行的时间比 b 的短 C.a 在磁场中飞行的路程比 b 的短 D.a 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近 9.(多选)(2012·海南高考)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量 分别用 d、U、E 和 Q 表示。下列说法正确的是( )

A.保持 U 不变,将 d 变为原来的两倍,则 E 变为原来的一半 B.保持 E 不变,将 d 变为原来的一半,则 U 变为原来的两倍 C.保持 d 不变,将 Q 变为原来的两倍,则 U 变为原来的一半 D.保持 d 不变,将 Q 变为原来的一半,则 E 变为原来的一半 二、实验题(本题共 2 小题,共 16 分) 10.(8 分)一多用电表的欧姆挡有三个倍率,分别是×1Ω 、×10Ω 、×100Ω 。用×10Ω 挡测量某电阻时, 操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到 用表笔连接待测电阻进行读数 ,那么缺少的步骤是 则该电阻的阻值是 Ω。 挡。如果换挡后立即

,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图所示 ,

11.(8 分)(2013·荆州高二检测)某实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻,实验室提供的实验器材 如下: A.待测的干电池(电动势约为 1.5V,内电阻约为 2Ω ) B.电压表 V1(0~2V,内阻 =4000Ω )
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C.电压表 V2(0~2V,内阻 D.电键和导线若干

约为 3500Ω )

该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻。 (1)该小组的同学已经根据实验电路在图中完成部分导线的连接,请你实物接线图中完成余下导线的连接。 (2)该小组的同学根据实验电路进行以下的实验操作: a.闭合电键 S1 和 S2,记下此时 V1 的读数 U1; b.闭合电键 S1,断开电键 S2,记下此时 V1 的读数 U'1 和 V2 的读数 U2。 请你根据以上实验记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内电阻的表达式: E= ,r= 。

三、计算题(本题共 3 小题,共 39 分。需写出规范的解题步骤) 12.(12 分)如图所示,分压器电源电压 U=3V,且不变,R1=5Ω ,R2=10Ω ,求 a、b 两端所接负载 Rf 多大时,输出 电压为 1.8V。

13.(13 分)如图所示,一带电微粒质量为 m、电荷量为 q,从静止开始经电压为 U1 的电场加速后,水平进入两 平行金属板间的偏转电场中,微粒射出电场时的偏转角为θ 。已知偏转电场中金属板长 L,两板间距 d,带电 微粒重力忽略不计。求: (1)带电微粒进入偏转电场时的速率 v1; (2)偏转电场中两金属板间的电压 U2。

14.(14 分)如图所示,水平地面上方有一绝缘弹性竖直薄挡板,板高 h=3m,与板等高处有一水平放置的小篮
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筐,筐口的中心距挡板 s=1m。 整个空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度 B=1T, 而匀强电场未在图中画出;质量 m=1×10 kg、电量 q=-1×10 C 的带电小球(视为质点),自挡板下端的左侧 以某一水平速度 v0 开始向左运动,恰能做匀速圆周运动,若小球与挡板相碰后以原速率弹回,且碰撞时间不 计,碰撞时电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中。 (g 取 10m/s ,可能会用到三角函数值 sin37° =0.6,cos37°=0.8)。试求: (1)电场强度的大小与方向; (2)小球运动的可能最大速率。
2 -3 -3

二十二、奥斯特发现电流具有 ,而磁场反过来又可能对电流有作用,称为 。 电流元定义为 ,相当于电场中试探电荷。若保持电流元与磁场方向 ,则 磁场中的同一点,有安培力与电流元的 为一个定值,不同的地方比值不一样,故可 以定义磁场强度为 ,注意此式的适用条件为 。磁场强度的单位为 , 方向为 (三种等价表述) 二十三、磁场线是 ,而电场线是不闭合的,也就是说在磁铁内部也有磁场线。判定 通电导体的磁场线方向需要用到 ,其四指所指的方向为 。 二十四、磁通量定义为垂直穿过某一面积的磁感线的多少,其表达式为 ,单位 为 ,注意式中的磁场强度应该为有效值,即 穿过该面积的磁场强度。 二十五、安培力的表达式为 ,其中 L 为有效长度,指的是 ,其方 向的判断用到 ,磁场穿过 ,四指指 ,大拇指指向 。安 培力的微观原因是 ,其表达式为 ,但安培力并不是洛仑磁力,洛仑磁 力总是 于粒子的速度方向,因此洛仑磁力 ,而安培力只是电场力的一个反 作用力,是可以做正功或者做负功的。特别注意的是,当 B 与 I 平行时,安培力等于 。 当 B 与 V 平行时,洛仑磁力等于 。 二十六、带电粒子在磁场中若只受洛仑磁力或者合力只剩下洛仑磁力,且粒子速度垂直磁场 方向,则粒子做 ,其圆周运动的半径公式为 ,周期为 。处理此 类问题的关键在于画出圆周运动的轨迹,找到 ,连出必要的辅助线,找到半径 和 ,进而求出粒子在磁场中运动的时间 t= 。 二十七、对于单边界磁场,粒子射入磁场和射出磁场的角度 ;对于双边界磁场,做 速度的垂线以及弦的 ,二者的连线即为圆心,半径与磁场宽度常构成一个直角三角 形。对于圆形磁场,若速度指向圆心射入磁场,则出射速度也一定过 。

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答案解析 1.【解析】选 C。电场线起始于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远,磁感线是闭合曲线,没有起点、终 点,A、B 错误。电场线和磁感线都不能相交或相切,C 正确。电场线和磁感线都是假想线,D 错误。 2.【解析】选 B、D。由题知,WAC=-eUAC,为正功,故 UAC<0,即φA<φC,又因从 A 至 C 再到 B,W 电=0,所以φA=φB, 故φA=φB<φC,若电场为匀强电场,则 AB 为等势面,电场方向与 AB 垂直,方向由 C 指向 O,故 A 错,B 对;若电 场是由位于 O 点的正点电荷形成的,因为 OA=OB=OC,则φA=φB=φC,故 C 错;若电场是由位于 D 点的负点电荷 形成的,因为 DA=DB<DC,所以φA=φB<φC,D 对。 3.【解析】选 A、C。电子从 M 点到 P 点的过程中,正电荷对它的电场力做正功,根据动能定理电子的速率增 大,根据电场力做功与电势能变化的关系知电子的电势能减小;电子从 P 点到 N 的过程中,正电荷对它的电 场力做负功,电子的速率减小,电势能增大,综上选项 A、C 正确。 4. 【解析】 选 B、 D。 根据曲线运动的径迹可判断粒子所受电场力方向与电场线方向相反,所以粒子带负电,A 错误。根据电场线的疏密,粒子在 A 点所受电场力小,加速度小,B 正确。从 A 到 B 电场力做负功,所以粒子 的动能减小,C 错误。根据电场线的指向,A 点电势高,B 点电势低,D 正确。 5.【解析】选 B。对于直流电路动态问题,宜采用“结构分析法”,沿“局部→整体→局部”的思维路径, 先分析局部电阻变化,根据全电路欧姆定律判断整体总电流及路端电压的变化,再根据串、并联电路特点推 理判定某局部电压、电流的变化情况,进而得出结论,可以求得电灯 LA 的电阻 RA=10Ω,电灯 LB 的电阻 RB=
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3.2Ω,所以,当滑动触头由 a 向 b 端滑动的过程中,总电阻一直减小,分析可得,总电流增大,路端电压减小, 选项 B 正确。 6.【解析】选 B。通电导线的等效长度为 L,由通电导线在磁场中所受安培力大小的计算公式 F=BIL 可知选 项 B 正确。 7.【解析】选 B。带电粒子在复合场中在做匀速直线运动,若区域宽度为 d,则 t1= ,只有电场时,粒子做类平抛运动,在初速度方向做匀速直线运动,t2= ,只有磁场时,粒子做匀速圆周运动, 运动时间等于弧长与速度的比值,显然 t1=t2<t3。故 B 正确。 【变式备选】(多选)如图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直 向下,则( )

A.当小球运动到最高点 a 时,线的张力一定最小 B.当小球运动到最低点 b 时,小球的速度一定最大 C.当小球运动到最高点 a 时,小球的电势能最小 D.小球在运动过程中机械能不守恒 【解析】选 C、D。若 qE=mg,小球将做匀速圆周运动,球在各处对细线的拉力一样大;若 qE<mg,球在 a 处速 度最小,对细线的拉力最小;若 qE>mg,球在 a 处速度最大,对细线的拉力最大,故 A、B 错;a 点电势最高,负 电荷在电势最高处电势能最小,故 C 正确;小球在运动过程中除受重力外,还有静电力做功,故机械能不守 恒,D 正确。 8.【解析】选 A、D。要使离子打在屏上,由左手定则,可判出 a、b 均带正电,A 正确; 由牛顿第二定律 qvB=m ,得 r= ,离子运动轨迹如图所示,又 T= ,t= T,知 a

比 b 飞行时间长,a 比 b 飞行路程长,B、C 错误;又 a、b 在 P 上落点距 O 点的距离分 别为 2rcosθ、2r,故 D 正确。 9.【解题指南】利用电容的决定式、电容的定义式和电场强度与电势差的关系综合 分析。 【解析】选 A、D。由 E= 可知,保持 U 不变,将 d 变为原来的两倍,则 E 变为原来的 一半,选项 A 正确;保持 E 不变,将 d 变为原来的一半,则 U 变为原来的一半,选项 B 错误;由 C=
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知,保持

d 不变,即电容 C 不变,再由 C= 知,将 Q 变为原来的两倍时,U 也将变为原来的两倍,选项 C 错误;同理,将 Q 变为原来的一半时,U 也变为原来的一半,由 E= 知,E 变为原来的一半,选项 D 正确。 10.【解析】用×10Ω挡测电阻时,表头指针偏转角度很小,说明待测电阻阻值很大,应换到×100Ω挡,换挡 后应先调零,由表盘可知,其测量电阻的阻值为 R=22×100Ω=2.2×10 Ω。 答案:×100Ω 调零 2.2×10
3 3

11.【解析】(1)连线如图所示。

(2)由闭合电路欧姆定律可知,E=U1+ E=U'1+U2+ r ②

r ①

由①②两式解得 E= r= 。

答案:(1)见解析图 (2) 12.【解析】由于 a、b 两端输出电压为 1.8V,故 R1 分压为 1.2V, (2 分) 通过 R1 的电流 I= A=0.24A。 (3 分)

而通过电阻 R2 的电流:I2= 所以通过负载 Rf 的电流: 故负载 Rf= 答案:30Ω

A=0.18A, (2 分) =I-I2=0.24A-0.18A=0.06A。 (3 分)

Ω=30Ω。 (2 分)

13.【解析】(1)由动能定理得: qU1= m ①(2 分)

-7-

所以 v1=



②(1 分)

(2)偏转电场的场强:E= 微粒的加速度:a=

③(2 分)

④(2 分) ⑤(1 分)

在电场中运动的时间:t=

沿电场方向的分速度:vy=at ⑥(1 分) 偏转角θ满足:tanθ= 解得:U2= ⑦(2 分)

⑧(2 分)

答案:(1)

(2)

14.【解析】(1)小球做匀速圆周运动,则 qE=mg (2 分) 故 E= =10N/C (2 分)

方向竖直向下 (2 分) (2)若小球速率最大,则运动半径最大, 如轨迹①所示

=s +(h-R1) 解得 R1= m 由 qv1B=m v1=

2

2

(2 分) (2 分)



(2 分) (2 分)

= m/s

答案:(1)10N/C 方向竖直向下 (2) m/s

-8-

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