百校百物理年末考试优化重组卷专项13电学综合教师版.docx
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百校百物理年末考试优化重组卷专项13电学综合教师版
2019百校百物理年末考试优化重组卷专项13电学综合（教师版）
注意事项：
认真阅读理解，结合历年的真题，总结经验，查找不足！
重在审题，多思考，多理解！
无论是单选、多选还是论述题，最重要的就是看清题意。
在论述题中，问题大多具有委婉性，尤其是历年真题部分，在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料，明确考察要点，最大限度的挖掘材料中的有效信息，建议考生答题时用笔将重点勾画出来，方便反复细读。
只有经过仔细推敲，揣摩命题老师的意图，积极联想知识点，分析答题角度，才能够将考点锁定，明确题意。
1、〔2018上海浦东期末〕一足够长的铜管竖直放置，将一截面与铜管的内截面相同，质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内，不考虑磁铁与铜管间的摩擦，磁铁的运动速度〔〕
（A）越来越大、
（B）逐渐增大到一定值后保持不变、
（C）逐渐增大到一定值时又开始减小，到一定值后保持不变、
（D）逐渐增大到一定值时又开始减小到一定值，之后在一定区间变动、
1.答案：
B解析：
质量为m的永久磁铁块由管上端放入管内，由于受到安培力作用，逐渐增大到一定值后保持不变，选项B正确。
2.〔2018安徽合肥一模〕一台发电机的结构示意图如图I所示，其中N、S是永久磁铁的两个磁极，它们的表面呈半圆柱面形状。
M是圆柱形铁芯，铁芯外套有一矩形线圈，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动。
磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场。
假设从图示位置开始计时电动势为正值，以下图象中能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是〔〕
2.答案：
D解析：
由于磁极与铁芯之间的缝隙中形成方向沿半径的辐向磁场，线圈绕铁芯M中心的固定转轴匀速转动过程中，都垂直切割磁感线，所以能正确反映线圈中感应电动势e随时间t变化规律的是图D。
3.〔2018江苏苏州期末〕在如下图的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。
关于两灯泡点亮和熄灭的以下说法正确的选项是〔〕
〔A〕合上开关，a先亮，b后亮；稳定后a、b一样亮
〔B〕合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些
〔C〕断开开关，a逐渐熄灭、b先变得更亮后再与a同时熄灭
〔D〕断开开关，b逐渐熄灭、a先变得更亮后再与b同时熄灭
3.答案：
B解析：
由通电自感现象可知，合上开关，b先亮，a后亮；稳定后b比a更亮一些，选项A错误B正确；由断电自感现象可知，断开开关，a、b都逐渐熄灭，选项CD错误。
4、〔2018上海松江期末〕某种位移传感器的工作原理如图（a）所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片P一起平移，通过理想电压表的示数来反映物体M的位移x。
电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总长为L，物体M以O为平衡位置做简谐运动〔取向右为正方向〕，振幅为
，物体经过O时P恰好位于滑动变阻器的中点。
假设电压表的示数U随时间t的变化关系如图（b）所示，那么在图示0—t1时间内，以下说法正确的选项是〔〕
A、物体M的速度为正方向且不断增大
B、物体M的速度为负方向且不断减小
C、物体M的加速度为正方向且不断增大
D、物体M的加速度为负方向且不断减小
4.答案：
A解析：
由0—t1时间内，电压表的示数U随时间t的变化关系可知，物体M的速度为正方向且不断增大，加速度为正方向且不断减小，选项A正确。
5.〔2018云南名校联考〕如图，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒水平抛出，在整个过程中不计空气阻力，那么金属棒在空中飞行过程中产生的感应电动势大小
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.保持不变
D.无法判断。
5答案：
C解析：
金属棒在空中飞行过程中水平速度不变，产生的感应电动势大小保持不变，选项C正确。
6.〔2018河北唐山测试〕电场中等势面如下图，以下关于该电场描述正确的选项是〔〕
A、A点的电场强度比C点的小
B、负电荷在A点电势能比C点电势能大
C、电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功
D、正电荷由A移到C，电场力做负功
6.答案：
C解析：
根据等电势差处距离越近电场强度越大可知，A点的电场强度比C点的大，选项A错误；负电荷在A点电势能比C点电势能小，选项B错误；电荷沿等势面AB移动过程中，电场力始终不做功，选项C正确；正电荷由A移到C，电场力做正功，选项D错误。
7、图甲是回旋加速器的原理示意图。
其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中〔磁感应强度大小恒定〕，并分别与高频电源相连。
加速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如下图乙所示，假设忽略带电粒子在电场中的加速时间，那么以下判断正确的选项是〔〕
A、离子由加速器的中心附近进入加速器
B、高频电源的变化周期应该等于tn－tn-1
C、粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大
D、D形盒中的高频电源电压越大，粒子获得的最大动能越大
7.答案A解析：
根据回旋加速器的原理可知，离子由加速器的中心附近进入加速器，粒子运动一周，加速两次，高频电源的变化周期应该等于tn－tn-2，选项A正确B错误；粒子的最大动能只与回旋加速器的D型盒半径和磁感应强度有关，与加速电压和加速次数无关，选项CD错误。
8、〔2018上海松江期末〕在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。
那么（）
A、图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线
B、电源内电阻的阻值为10Ω
C、电源的最大输出功率为3.6W
D、滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
8.答案：
AD解析：
将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，V2示数随电流增大减小，图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线，选项A正确；当V2示数为零，电流为0.6A，根据V1示数3V求得定值电阻R1=3/0.6=5Ω，由闭合电路欧姆定律0.6（5+r）=E；当V2示数为4V时，电流为0.2A，求得滑动变阻器最大电阻R2=4/0.2=20Ω，由闭合电路欧姆定律0.2（5+20+r）=E。
联立解得E=6V，电源内电阻的阻值为r=5Ω，选项B错误；当滑动触头P滑到最左端时，电源输出功率最大，为3×0.6W=1.8W，选项C错误；把定值电阻看作电源内阻的一部分，当滑动变阻器滑至中间时，滑动变阻器R2的功率最大，电压为3V，电流为0.3A，最大功率为0.9W，选项D正确。
【二】实验题：
此题共2小题，共16分.把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答.
9、〔8分〔2018长春一模〕〕某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R1〔6V，2.5W〕的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有以下器材：
A、直流电源〔6V，内阻不计〕
B、电流表G〔满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω〕
C、电流表A〔
，内阻未知〕
D、滑动变阻器R〔0~20Ω，5A〕
E、滑动变阻器R’〔0~200Ω，1A〕
F、定值电阻R0〔阻值1990Ω〕
G、开关与导线假设干
〔1〕根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图〔R1可用“
”表示〕。
〔画在方框内〕
〔2〕在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用。
〔填写器材序号〕
〔3〕将上述电子元件R1和另一电子元件R2接入如下图的电路甲中，它们的伏安特性曲线分别如图乙中oa、ob所示。
电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计。
调节滑动变阻器R3，使电子元件R1和R2消耗的电功率恰好相等，那么此时电子元件R1的阻值为Ω，R3接入电路的阻值为Ω〔结果保留两位有效数字〕。
9、【答案】〔8分〕
〔1〕如右图所示〔2分〕〔错一处均不给分〕
〔2〕D〔2分〕
〔3〕104.0〔每空2分〕
【解析】通过设计电路，考查综合分析设计问题能力，结合图象解决问题能力。
由电子元件功率可知待测电子元件电阻小，根据此题条件应选用外接法,因缺少电压表，应把电流表G改装为电压表，因要描绘伏安特性曲线，且要求多次测量尽可能减小实验误差，滑动变阻器采取分压接法，且选用阻值范围为0~20Ω的滑动变阻器D。
由两伏安特性曲线交点坐标比值可得此时电子元件R1的阻值为R1=U/I=10Ω，R2=10Ω，由闭合电路欧姆定律，E=I（R1+R2+R3）解得R3接入电路的阻值为R4=4.0Ω。
10.〔2018上海崇明期末〕为测定某电源内阻r和一段电阻线单位长度的电阻R0，设计如下图的电路、ab是一段粗细均匀的电阻线，R是阻值为2Ω的保护电阻，电源电动势为6v，安培表内阻不计，示数用i表示，滑动片P与电阻丝有良好接触，aP长度用L表示，其它连接导线电阻不计、
实验时闭合电键，调节P的位置，将L和与之对应的i数据记录在下表、
实验次数
1
2
3
4
5
L〔m〕
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
i〔A〕
1.96
1.45
1.20
1.02
0.88
1/i〔A-1〕
0.51
0.69
0.83
0.98
1.14
〔1〕画出1/i-L图像；
〔2〕写出1/i-L图像所对应的物理原理表达式，式中涉及到相关物理量用字母表示〔E、r、R、R0〕
________________________________
〔3〕从图中根据截距和斜率，求出该电源内阻r为
_________Ω；该电阻线单位长度的电阻R0为____________Ω、
10.答案：
〔1〕1/i-L图像如下图。
〔2分〕，〔2〕〔
〕〔2分〕，
解析：
由闭合电路欧姆定律，E=i（R+r+R0L），解得
、1/i-L图像斜率k=RO/E，在纵轴截距等于（R+r）/E，由（R+r）/E=0.37解得r=0.2Ω；由RO/E=1.52解得RO=9.2Ω。
【三】计算题:
此题共3小题，共计46分。
解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只与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。
11〔2018湖北黄冈期末〕如下图，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上.现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（
）垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：
〔1〕速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.
〔2〕磁场区域的最小面积.
11.（15分）解：
〔1〕粒子的运动轨迹如下图，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1那么
即
①（1分）
②（1分）
③（1分）
设粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后应做匀速运动至OM，设匀速运动的距离为s，匀速运动的时间为t2，
由几何关系知：
S=Rcotθ④（1分）
⑤（1分）
过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为
，那么：
⑥（2分）
又由题知：
⑦（1分）
那么速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间
⑧（1分）
解①②③④⑤⑥⑦⑧得：
（1分）
〔2〕由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，那么其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积
是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。
扇形
的面积
⑨（3分）
的面积为：
⑩（2分）
又
（1分）
联立①⑦⑨⑩
得：
或
（2分）
12、〔16分〕〔2018上海崇明期末〕真空中电量为Q的点电荷电场中，假设取无穷远为零电势点，那么离电荷距离为r的某点的电势表达式为
〔k为静电力常数〕。
如下图，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电量为Q；质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电量为q；A、B两点间的距离为l0。
释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为
、方向指向甲球的恒力作用，两球均可视为点电荷。
求：
〔1〕乙球在释放瞬间的加速度大小；
〔2〕乙球的速度最大时两个电荷间的距离；
〔3〕乙球运动的最大速度vm为多少？
〔4〕乙球运动过程中，离开甲球的最大距离和最小距离是多少？
12、解：
（1）乙求受到电场力和F的作用，合力
ΣF=
＝ma〔2分〕
〔1分〕
（2）合外力向左，所以乙球向左做加速度减小的加速运动，当合力为零时，速度最大〔1分〕
ΣF=
〔2分〕
r=2l0〔1分〕
（3）乙球的电势能：
〔1分〕
电场力做正功，等于电势能的减少：
WE=－Δε=－
〔1分〕
外力做负功：
WF=
〔1分〕
由动能定理：
WE+WF＝
〔1分〕
得：
〔1分〕
〔4〕乙球达到速度最大后，再向左做加速度增大的减速运动，当速度等于零时，离甲球最远。
V=0此时离开甲球距离为rm，然后又向右运动到r＝l0时速度又等于零。
〔1分〕
所以离开A球最近的距离为l0〔1分〕
WE+WF＝0
〔1分〕
rm＝4l0〔1分〕
所以（l0～4l0）
19、〔12分〕〔2018河北衡水第五次调研〕如下图，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形
区域Ⅱ〔含I、Ⅱ区域分界面〕存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽
度均为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。
现有一束质子从A处连续不断地
射入磁场，入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图，质子束由两部分组成，一部分为速度大小为
的低速质子，另一部分为速度大小为3
的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继刚好消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。
质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：
〔1〕此时I区的磁感应强度；
〔2〕N板两个亮斑之间的距离、
13、〔16分〕
解：
〔1〕〔7分〕此时低速质子速度恰好与两场交界相切且与电场方向垂直，在磁场中运动半径为R1
………….3分
………….2分
由①②得
………….2分
〔2〕〔9分〕高速质子轨道半径
由几何关系知此时沿电场线方向进入电场，到达N板时与A点竖直高度差
低速质子在磁场中偏转距离
在电场中偏转距离
在电场中时间
由以上关系式得亮斑PQ间距
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