届高考人教物理二轮专题冲刺电学近代物理练习题.docx

1、届高考人教物理二轮专题冲刺电学近代物理练习题2020届高考人教物理二轮专题冲刺：电学、近代物理练习附答案专题：电学、近代物理一、选择题1、(2019全国卷) 多选如图，电荷量分别为q和q(q0)的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则()Aa点和b点的电势相等Ba点和b点的电场强度大小相等Ca点和b点的电场强度方向相同D将负电荷从a点移到b点，电势能增加解析：选BCb点距q近，a点距q近，则b点的电势高于a点的电势，故A错误。如图所示，a、b两点的电场强度可视为E3与E4、E1与E2的合场强。其中E1E3，E2E4，且知E1E3，E2E4，故合场强Ea与Eb大小相等、

2、方向相同，B、C正确。由于ab，负电荷从低电势移至高电势过程中，电场力做正功，电势能减少，故D错误。2、如图所示，总质量为m，边长为L的正方形线圈共3匝，放置在倾角为的光滑斜面上，刚好关于磁场边界MN对称，MN上方存在匀强磁场。若线圈通以图示方向的恒定电流I后刚好在斜面上保持静止，重力加速度为g，则()A磁场方向可以竖直向下，且BB磁场方向可以竖直向上，且BC磁场方向可以垂直斜面向下，且BD磁场方向可以水平向左，且B解析：选C当磁场方向竖直向下时，由平衡条件得3BILmgtan ，则B，选项A错误；当磁场方向竖直向上时，由受力分析可知线圈不会静止，选项B错误；当磁场方向垂直斜面向下时，由平衡条

3、件得3BILmgsin ，则B，选项C正确；当磁场方向水平向左时，由受力分析可知线圈不会静止，选项D错误。3、与一般吉他靠箱体的振动发声不同，电吉他靠拾音器发声如图所示，拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成磁体产生的磁场使钢质琴弦磁化而产生磁性，即琴弦也产生自己的磁场当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号下列说法中正确的是(D)A若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作B换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作C琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化D拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号解析：若磁体失去磁性，则无法产生电磁感应，因此电吉他不能

4、正常工作，故选项A错误；电吉他若使用尼龙材质的琴弦，则不会被磁化，不能产生电磁感应，故选项B错误；琴弦振动的过程中，线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，故选项C错误；电吉他是根据电磁感应原理工作的，拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故选项D正确4、如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场。若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则v2v1为()A.2

5、B.1C.1 D3解析：选C由于是相同的粒子，粒子进入磁场时的速度大小相同，由qvBm可知，R，即粒子在磁场中做圆周运动的半径相同。若粒子运动的速度大小为v1，如图所示，通过旋转圆可知，当粒子在磁场边界的出射点A离P点最远时，则AP2R1；同样，若粒子运动的速度大小为v2，粒子在磁场边界的出射点B离P点最远时，则BP2R2，由几何关系可知，R1，R2Rcos 30R，则，C项正确。5、下面四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是(C)A图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所

6、以原子发射光子的频率也是不连续的D图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构解析：题图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，得出了原子的核式结构模型，故A错误题图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能，故B错误题图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确题图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有一定结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构，故D错误6、现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口

7、处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为()A11 B12C121 D144解析：选D带电粒子在加速电场中运动时，有qUmv2，在磁场中偏转时，其半径r，由以上两式整理得：r 。由于质子与一价正离子的电荷量相同，B1B2112，当半径相等时，解得：144，选项D正确。7、如图所示电路中，GMR为一个磁敏电阻，它的阻值随所处空间磁场的增强而增大，电源内阻不可忽略小灯泡电阻恒定，闭合开关S1和S2后，在滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是(D)AL1、L2、L3都变暗BL1、L2、L3都变亮CL

8、1变暗，L2变亮，L3变暗DL1变亮，L2变暗，L3变亮解析：滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，左侧电路的电流变小，电磁铁磁性变弱，GMR的阻值变小，右侧电路的总电阻变小，干路的电流I变大，L3变亮，路端电压UEIr变小，L2的电压U2UIRL3变小，灯L2变暗；通过L2的电流变小，通过L1的电流I1II2变大，L1变亮8、多选如图，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中的相反。下列说法正确的是()AL1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直BL3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直CL1、L2和L3

9、单位长度所受的磁场作用力大小之比为11DL1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1解析：选BC由安培定则可判断出L2在L1处产生的磁场(B21)方向垂直L1和L2的连线竖直向上，L3在L1处产生的磁场(B31)方向垂直L1和L3的连线指向右下方，根据磁场叠加原理，L3和L2在L1处产生的合磁场(B合1)方向如图甲所示，根据左手定则可判断出L1所受磁场作用力的方向与L2和L3所在平面平行，选项A错误；同理，如图乙所示，可判断出L3所受磁场(B合3)作用力的方向(竖直向上)与L1、L2所在平面垂直，选项B正确；同理，如图丙所示，设一根长直导线在另一根导线处产生的磁场的磁感应强度大小为B，

10、根据几何知识可知，B合1B，B合2B，B合3B，由安培力公式FBIL可知L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为11，选项C正确，D错误。9、如图所示，质量为m0.04 kg、边长l0.4 m的正方形线框abcd放置在一光滑绝缘斜面上，线框用一平行斜面的细绳系于O点，斜面的倾角为30；线框的一半处于磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的关系为B20.5t(T)，方向垂直于斜面；已知线框电阻为R0.5 ，重力加速度取g10 m/s2.下列说法中正确的是(C)A线框中的感应电流方向为abcdaBt0时，细线拉力大小为F0.2 NC线框中感应电流大小为I80 mAD经过一段时间t，线框可能拉

11、断细绳向下运动解析：由楞次定律可知线框中的感应电流方向为adcba，故选项A错误；感应电动势E(l2)0.04 V，由闭合电路欧姆定律，可知线框中感应电流大小为I0.08 A80 mA，由平衡条件可知FTBIlmgsin，t0时，B2 T，解得FT0.136 N，故选项B错误，C正确；经过一段时间t，安培力BIl可能大于mgsin，所以线框可能沿斜面向上运动，故选项D错误10、多选如图所示，在空间内有垂直纸面向里的匀强磁场，质子和某种粒子从磁场下边界MN上的O点以相同的速度v0(v0在纸面内，v0与MN的夹角为锐角)射入磁场中，发现质子从边界上的F点离开磁场，另一粒子从E点离开磁场。已知2d，

12、d，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力。下列说法正确的是()A从E点飞出的可能是粒子B从E点飞出的可能是氚核C两种粒子在磁场中的运动时间相等D两种粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角相等解析：选BD设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r1，另一种粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r2，两种粒子的运动轨迹如图所示，则由几何关系可知，d2r1sin ，3d2r2sin ，两式联立可解得r23r1，由洛伦兹力提供向心力可得r1，另一种粒子的半径r2，可得3，故从E点飞出的可能是氚核，选项A错误，B正确；由几何知识可知，两粒子在磁场中运动时，转过的圆心角均为2()，故选项D正确；根据T可知两种粒子的周

13、期不同，由tT可知，两粒子在磁场中的运动时间不相等，选项C错误。11、铀核(U)经过m次衰变和n次衰变变成铅核(Pb)关于该过程，下列说法正确的是(B)Am5Bn4C铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能大D铀核(U)的衰变过程的半衰期与温度和压强有关解析：设发生m次衰变，n次衰变，衰变方程为UPbmn，则：2352074m，解得m7，又928272n，得：n4，故A项错误，B项正确；组成原子核的核子越多，它的结合能就越高原子核的结合能与核子数之比，称为比结合能，比结合能越大，原子核越稳定，所以铀核(U)的比结合能比铅核(Pb)的比结合能小，故C项错误；铀核(U)的衰变过程的半衰期与温度

14、和压强无关，由原子核内部因素决定，故D项错误12、多选如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中(E和B已知)，小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是()A小球可能带正电B小球做匀速圆周运动的半径为r C小球做匀速圆周运动的周期为TD若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期变大解析：选BC小球在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，洛伦兹力提供向心力，所以mgqE，由于电场力的方向与场强的方向相反，故小球带负电，故A错误；由于洛伦兹力提供向心力，故有qvB，解得r，又由于qUmv2，解得v

15、，所以r ，故B正确；由于洛伦兹力提供向心力做圆周运动，故有运动周期T，故C正确；显然运动周期与加速电压无关，电压U增大时，小球做匀速圆周运动的周期不变，故D错误。二、非选择题电源是把其他形式的能转化为电势能的装置我们通常使用的电源有交流、直流之分(1)法拉第发明了世界上第一台直流发电机法拉第圆盘发电机如图甲所示为其示意图，铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中，它可以绕水平轴在竖直平面内转动当两个电刷分别位于圆盘的边缘和圆心处时，在圆盘匀速转动时产生的电流是稳定的用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，圆盘半径为a，圆盘匀速转动时的角速度为，发电机内阻为r1.求

16、电源电动势E，并判断通过电阻R的电流方向(2)如图乙所示为一个小型交流发电机的原理图，n匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，ab边、cd边分别连在两个滑环上，两个电刷分别压在滑环上线圈ab边长为L1，bc边长为L2，总电阻为r2.线圈以恒定的角速度绕与磁场方向垂直的对称轴OO匀速转动用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路，回路中其他电阻不计请你说明发电机线圈平面转至何位置时感应电动势具有最大值Em，并推导此最大值的表达式(3)若已知L12a，L2a，求上述两个发电机分别为电阻R供电时，电阻R消耗的电功率之比答案：(1)Ba2从b到a(2)与磁场方向平行nBL1L2(3)解析：(1)圆盘产生的感应电动势为EBa其中a故EBa2根据右手定则可判断，流过电阻R的电流方向为从b到a(2)当线圈平面转至与磁场方向平行位置(图示位置)时，线圈中的感应电动势最大，设此时ab、cd边的线速度大小为v，对单匝线圈，ab边产生的感应电动势为E1BL1vcd边产生的感应电动势为E2BL1vn匝线圈产生的总感应电动势为Emn(E1E2)2nBL1v由于vr故Em2nBL1nBL1L2(3)直流发电机为电阻供电时，有U1E交流发电机为电阻供电时，有U2Em故2