内容正文:
综合检测卷
第三部分 综合提升
综合检测卷
(本卷满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求,不选、多选、错选均不得分)
1.关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波频率最高的是γ射线,最容易用它来观察衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
2.如图所示,线圈abcd水平向右穿过磁场区域B时,在以下情况中,线圈中有感应电流产生的是( )
A.整个线圈在磁场中上下平动时
B.整个线圈都在磁场中左右平动
C.线圈离开磁场的过程中
D.线圈进入磁场后在它所在的平面内绕过a点垂直于纸面的轴旋转
3.(2025·云南昆明期中)一名学生静坐在水平光滑冰面上,他连同手中的实心球总质量为42.5 kg。某时刻他将质量为2 kg的实心球水平抛出,球出手时相对手的速度为8.5 m/s,则该学生获得的速度大小为( )
A.0.4 m/s B.0.3 m/s
C.0.2 m/s D.0.1 m/s
4.如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为( )
A.L1断路、L2断路
B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路
D.L1短路、L2断路
A.5 Ω,3.55 W B.8 Ω,2.34 W
C.8 Ω,1.85 W D.10 Ω,3.13 W
6.(2025·陕西西安模拟)在匀强电场A、B、C三点的连线构成等腰三角形,θ=45°,φA=10 V,φB=2 V,电场线与AB平行,则C点的电势为( )
A.4 V B.-2 V
C.0 V D.6 V
7.(2025·浙江台州期中)静电纺纱利用了高压静电场,使单纤维两端带上异种电荷,如图所示为高压静电场的分布图,下列说法正确的是( )
A.图中c、d两点电势关系为φc=φd
B.图中c、d两点的电场强度相同
C.电子在a、d两点的电势能关系为Epa>Epd
D.将质子从b点移动到a点,电场力做负功
8.如图所示,在光滑的绝缘水平面上,有两个质量相等、相距为r、带电荷量分别为+q和-q的小球甲、乙,在水平恒力F作用下做匀加速直线运动。若甲、乙两球的质量分别为2m和m,两小球带异种电荷。将方向水平向右、大小为F的力作用在甲上,当两小球间的距离为r时,两小球可保持相对静止。若改用方向水平向左的力作用在乙上,欲使两小球间的距离保持为2r并相对静止,则外力的大小应为( )
A.F B.F
C.F D.F
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错的不得分)
9.在探究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验中,电容器的a、b两极板带有等量异种电荷且不变,a板与静电计连接,b板接地。如图所示两板间P点处固定一负电荷。下列说法中正确的是( )
A.将b板上移,则静电计指针偏转角增大
B.将b板左移,则静电计指针偏转角减小
C.将b板左移,P处电荷的电势能减小
D.在电容器两极板间插入玻璃板的过程中,P处电荷的电势能减小
10.如图所示的电路中,电源的电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30 Ω,小灯泡L的额定电压为3.0 V,额定功率为4.5 W。当开关S接位置1时,电压表的读数为3 V,下列说法正确的是( )
A.电源的内电阻为4 Ω
B.小灯泡的电阻为2 Ω
C.当开关S接到位置2时,小灯泡很暗
D.当开关S接到位置2时,小灯泡两端的电压为3 V
11.如图所示,实线为一带负电荷的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,下列判断正确的是( )
B.若虚线表示电场线,粒子通过Q点时动能较大
C.若虚线表示等势线,粒子通过P点时电势能较小
D.不论虚线是表示电场线还是等势线,粒子通过P点时加速度较大
12.一带电粒子射入固定在O点的正点电荷形成的电场中,仅在电场力作用下粒子从a运动到c的轨迹如图中的虚线所示,下列说法正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.c点的场强最大
C.粒子的速率先增大后减小
D.粒子的速率先减小后增大
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)某课外实验兴趣小组用如图甲所示的电路通过控制开关的闭合和断开将电流表改装成电压表,改装后的电压表有两个量程,分别为(0~1 V)和(0~6 V),其中表头的满偏电流Ig=1 mA,内阻rg=200 Ω。请回答下列问题:
(1)图甲电路中,定值电阻R1=________ Ω,定值电阻R2=________ Ω。
(2)该小组设计了如图乙所示电路对改装后的电压表V1进行校对,V为标准表。校对过程中发现,改装后的电压表V1的示数总小于标准电压表V的示数,则应该采取的最佳措施是__________________________________。
14.(8分)(2024·江苏卷)某同学在实验室做“测定金属的电阻率”的实验,除被测金属丝外,还有如下实验器材可供选择:
A.直流电源:电动势约为3 V,内阻可忽略不计;
B.电流表A:量程0~100 mA,内阻约为5 Ω;
C.电压表V:量程0~3 V,内阻为3 kΩ;
D.滑动变阻器:最大阻值为100 Ω,允许通过的最大电流为0.5 A;
E.开关、导线等。
(1)该同学用刻度尺测得金属丝接入电路的长度L=0.820 m,用螺旋测微器测量金属丝直径时的测量结果如图甲所示,从图中读出金属丝的直径为________mm。
(2)用多用电表欧姆“×1”挡测量接入电路部分的金属丝电阻时,多用电表的示数如图乙所示,从图中读出金属丝电阻约为________Ω。
(3)若该同学根据伏安法测出金属丝的阻值R=10.0 Ω,则这种金属材料的电阻率为________Ω·m。(结果保留两位有效数字)
15.(10分)(2025·广东广州期中)如图所示,固定在水平桌面上的金属框架cdef,处于竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adeb构成一个边长为l的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0。若从t=0时刻起,磁感应强度B逐渐减小,当棒从静止开始以加速度a向右做匀加速运动时,可使棒中不产生感应电流,试推导出B随t变化的关系式。
16.(10分)(2023·全国乙卷)如图,等边三角形△ABC位于竖直平面内,AB边水平,顶点C在AB边上方,3个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知AB边中点M处的电场强度方向竖直向下,BC边中点N处的电场强度方向竖直向上,A点处点电荷的电荷量的绝对值为q,求:
(1)B点处点电荷的电荷量的绝对值,并判断3个点电荷的正负;
(2)C点处点电荷的电荷量。
17.(12分)(2025·江西赣州期末)学校某机器人实验室带领学生根据所学知识对一辆玩具遥控车进行了大灯的加装,已知选用的小灯泡规格为“1 V 2 W”,加装电路图如图所示,当开关S接1,电阻箱阻值调到R=2 Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。已知电源电动势E=6 V,电动机的内阻为0.1 Ω,求:
(1)电源的内阻r;
(2)该电动机正常工作时的输出功率。
18.(14分)(2025·广东深圳期末)某脐橙果园里新购了一架无人机用于吊运脐橙,无人机内置了电动势E=70 V、容量A=36 000 mA·h的智能电池,其内电阻忽略不计。若该无人机正常工作时电池输出的电流恒为I=30 A,其他设施正常工作时的电功率为P1=100 W,飞行时电动机的工作效率η=80%。
(1)求充满一次电,该无人机理论上正常工作的最长时间t;
(2)求正常工作时无人机的电动机输出的机械功率P2;
(3)已知该无人机的总质量为m1=20 kg,某次吊运的脐橙质量m2=50 kg。假设该无人机飞行时所受的空气阻力恒为f=100 N,g取10 m/s2,求该无人机竖直上升过程中的最大速度vm。
第三部分 综合提升
综合检测卷
1.D X射线有很强的穿透本领,常用于医学透视人体,红外线没有,故A错误;过强的紫外线照射对人的皮肤有害,故B错误;电磁波中频率最大的是γ射线,其波长最短,最不容易发生衍射现象,故C错误;紫外线和X射线都可以使感光底片感光,故D正确。
2.C 整个线圈都在磁场中上下平动时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流,A不符合题意;整个线圈都在磁场中左右平动时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流,B不符合题意;线圈离开磁场的过程中,磁通量减小,有感应电流产生,C符合题意;线圈进入磁场后在它所在的平面内绕a点旋转时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流,D不符合题意。
3.A 由系统总动量守恒,有0=m人v人-m球v球,球相对手的速度大小为v人+v球=8.5 m/s,联立解得v人=0.4 m/s,v球=8.1 m/s,故选A。
4.B 由题图可知两只灯泡串联,电压表测量L2两端的电压,闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路,即可能是灯L1断路,也可能是L1、L2同时断路;将电灯L1、L2的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中仍然有断路故障;电压表有示数,说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路,所以灯L2、电流表、开关都是完好的,则故障是灯L1断路,故选B。
5.B 根据题意,把灯泡电阻等效为电源内阻,则电位器的功率为P=EI-I2,由数学知识可知当I=时,电位器的功率最大,由闭合回路欧姆定律有I=0,解得电位器的功率最大时,电位器接入电路的阻值为R0=RL+r=8 Ω,则此时电流为I== A,灯泡消耗的电功率为PL=I2RL≈2.34 W,故选B。
6.D 从C向AB作垂线,交点为D,由三角形知识知D为AB中点,所以φD= V=6 V,匀强电场中的电场线与等势面垂直,所以C点的电势与D点的电势相等,为6 V,故选D。
7.C 由题图可知,右边电极电势高于左边电极的电势,电场线从右边电极发出,终止于左边电极,根据沿着电场线方向电势降低,可知φc<φd,故A错误;根据电场线的疏密代表电场强度的大小,可知图中c、d两点的电场强度大小相等,方向不同,故B错误;图中a、d两点电势关系为φa<φd,根据电子带负电,Ep=qφ可知,电子在a、d两点的电势能关系为Epa>Epd,故C正确;图中b、a两点电势相等,故将质子从b点移动到a点,其电势能不变,电场力不做功,故D错误。
8.B 当方向水平向右、大小为F的力作用在甲上,甲、乙间的距离为r时,有F=3ma1,=ma1,若改用方向水平向左的力作用在乙上,两小球间的距离保持为2r并相对静止时F2=3ma2,=2ma2,联立可得F2=F,故选B。
9.AC 根据平行板电容器的决定式C=可知将b板上移,两极板正对面积S减小,则电容C减小;将b板左移,两极板间距离d增大,则电容C也减小。由题意并根据电容的定义式C=,可知当C减小且Q不变时,两极板间电势差U增大,所以静电计指针偏转角增大,故A正确,B错误;根据平行板电容器两极板间电场强度公式E=可知将b板左移,两极板间电场强度E不变,根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知P与下极板间的电势差增大,所以P处电势增大,根据Ep=qφ,其中q<0,可知P处电荷的电势能减小,故C正确;根据C项分析,同理可知,在电容器两极板间插入玻璃板的过程中,εr增大,则两极板间电场强度减小,则P与下极板间的电势差减小,所以P处电势减小,P处电荷的电势能增大,故D错误。
10.BC 当开关接1时,外电路只有一个电阻R,电压表示数为电阻R上的电压,根据欧姆定律可得电路中电流为I===0.1 A,而由闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,代入数据计算得r=2 Ω,A错误;小灯泡电阻为RL===2 Ω,B正确;当开关S接到位置2时,灯泡中的电流为I′===0.8 A,灯泡上的电压为UL′=I′RL=1.6 V,该电压比灯泡的额定电压小很多,小灯泡不能正常发光,会很暗,故C正确,D错误。
11.AD 若虚线a、b、c代表三条电场线,则带电粒子的大致受力方向和速度方向的关系如图所示在由Q到P的过程中,电场力做正功,动能增加,粒子通过P点时动能较大,电势能减小,由于粒子带负电,则电势增加φP>φQ,故A正确,B错误;若虚线a、b、c表示等势线,则带电粒子的大致受力方向和速度方向的关系如图所示在由Q到P的过程中电场力做负功,动能减小,电势能增加,粒子通过P点时电势能较大,故C错误;若虚线a、b、c是电场线,则电场线密集的地方电场强度大,则所受电场力大,则加速度大,所以粒子在P点时加速度比在Q点时加速度大,若虚线a、b、c是等势线,由等差等势面密集的地方电场强度大,则所受电场力大,则加速度大,故粒子在P点时加速度比在Q点时加速度大,故D正确。
12.AD 曲线运动的合力指向曲线的内侧,根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在a→b的过程中,一直受静电斥力作用,则粒子的电性与点电荷电性相同,可知粒子一定带正电,故A正确;根据点电荷形成的电场特点可知,离点电荷越近电场强度越强,故b点场强最大,故B错误;粒子在a→b的过程中静电力做负功,动能减小;在b→c的过程中静电力做正功,动能增大;可知粒子的速率先减小后增大,故C错误,D正确。
13.解析 (1)由电路相关知识可知,断开开关时,电表量程为6 V,闭合开关时,电表量程为1 V,则有U1=I(R1+rg),U2=I(+rg),解得R1=5 800 Ω,R2=928 Ω。
(2)改装后的电压表示数偏小,即实际流过表头电流偏小,分压电阻偏大,只需让分压电阻减小一点,可在分压电阻R1两端并联一个阻值远大于R1的电阻。
答案 (1)5 800 928 (2)在分压电阻R1两端并联一个阻值远大于R1的电阻
14.解析 (1)根据螺旋测微器的读数规律,该读数为d=0.5 mm+28.7×0.01 mm=0.787 mm。
(2)根据欧姆表的读数规律,该读数为Rx=9.0×1 Ω=9.0 Ω。
(3)根据电阻定律有R=ρ=ρ=,变形可得ρ=
代入数据解得ρ===5.9×10-6 Ω·m。
答案 (1)0.787(0.785~0.789) (2)9.0 (3)5.9×10-6
15.解析 初态的磁通量Φ0=B0l2
t1时刻的磁通量Φt=Bl
棒中不产生感应电流,即总磁通量保持不变,有Φ0=Φt
解得B=。
答案 B=
16.解析 (1)因为M点电场强度竖直向下,则C为正电荷,根据场强的叠加原理,可知A、B两点的电荷在M点的电场强度大小相等,方向相反,则B点电荷带电量为q,电性与A相同,又N点电场强度竖直向上,可得A处电荷在N点的场强垂直BC沿AN连线向右上,如图所示
可知A处电荷为正电荷,所以A、B、C均为正电荷。
(2)如图所示
由几何关系EA′=EBC′tan 30°
即=
其中AN=BN=CN
解得qC=q。
答案 (1)q A、B、C均为正电荷 (2)q
17.解析 (1)根据题意得,小灯泡正常工作的电流为I==2 A
根据欧姆定律有RL==0.5 Ω
当开关S接1,根据闭合电路欧姆定律有I=
代入数据解得r=0.5 Ω。
(2)开关S接2,电动机正常工作时的电压为
U=E-UL-Ir
输出功率为P出=UI-I2RM
代入数据解得P出=7.6 W。
答案 (1)0.5 Ω (2)7.6 W
18.解析 (1)由题可得无人机理论上正常工作的最长时间t== h=1.2 h。
(2)由能量守恒定律得P2=η=W×80%=1 600 W。
(3)当加速度a=0时速度最大,有F=f+g,由P2=Fvm
解得vm=2 m/s。
答案 (1)1.2 h (2)1 600 W (3)2 m/s
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