学年高考物理综合检测必修3.docx
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学年高考物理综合检测必修3
综合检测
(时间:
90分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1~8题为单项选择题,9~12题为多项选择题.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选和不选的得0分)
1.(2018·德州市期末)比值定义法,就是在定义一个物理量的时候采取比值的形式定义.下列不属于比值定义法的是( )
A.φ=
B.E=
C.C=
D.I=
答案 D
2.如图1所示,一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点,棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中.当棒中通有由M流向N的电流时,悬线上有拉力,为了使拉力减小为零,下列措施可行的是( )
图1
A.使磁场反向
B.使电流反向
C.适当增大电流
D.适当减小磁感应强度
答案 C
3.(2018·济宁市高一下期末)如图2所示,在两个等量异种点电荷的电场中有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间的距离与2、3之间的距离相等,2、5之间的距离与2、6之间的距离相等,2位于两点电荷连线的中点,两条虚线互相垂直,那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是( )
图2
A.1、3两点电势相等
B.1、3两点电场强度相同
C.4、5两点电势相等
D.5、6两点电场强度相同
答案 A
4.(2018·大庆市实验中学期中)如图3为某控制电路,由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是两个指示灯.当电位器的触片由b端滑向a端时,下列说法正确的是( )
图3
A.L1、L2都变亮
B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗
D.L1变暗,L2变亮
答案 B
解析 当电位器的触片由b端滑向a端时,R接入电路中的电阻逐渐变大,电路的总电阻变大,总电流减小,路端电压变大,则R1上电流变大,L1上电流减小,R2两端的电压变大,通过R2的电流变大,通过L2的电流减小,则L1、L2都变暗,选项B正确.
5.A、B是某电场中一条电场线上的两点,一正电荷仅在静电力作用下,沿电场线从A点运动到B点,其速度-时间图象如图4所示,则( )
图4
A.EA>EB
B.EA<EB
C.φA=φB
D.φA>φB
答案 A
解析 根据v-t图象可知,此正电荷速度减小且加速度越来越小,说明正电荷逆着电场线运动,由电势低的点移向电势高的点,且静电力越来越小,即电场变弱,故选项A正确,B、C、D错误.
6.(2018·济宁市高一下期末)如图5所示的电路中,U=90V,滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω,R1=100Ω.当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为( )
图5
A.30VB.45VC.60VD.75V
答案 A
解析 P滑至中点时R并=50Ω,干路中电流I=
=
A=0.6A,Uab=IR并=0.6×50V=30V,选项A正确.
7.如图6甲所示,n=50匝的圆形线圈M,它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则电压表的读数约为( )
图6
A.20VB.10VC.30VD.40V
答案 B
解析 E=n
=
V=10V,因电压表内阻很大,故线圈内阻可忽略,测量的是电源电动势,其读数为10V,故选B.
8.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,电源的电动势随时间变化的规律如图7所示.下列说法正确的是( )
图7
A.电路中交变电流的频率为0.25Hz
B.通过电阻的电流为
A
C.电阻消耗的电功率为2.5W
D.电阻两端电压的有效值为5V
答案 C
解析 由题图可知,该交变电流的周期为T=4×10-2s,故频率为f=
=25Hz;通过电阻的电流最大值为Im=
=1A,有效值I=
=
A,电阻消耗的电功率为P=I2R=2.5W.电阻两端电压的有效值U=IR=
V.
9.(2018·德州市期末)如图8,a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线,以下说法正确的是( )
图8
A.电阻的阻值为3Ω
B.电池组的内阻是0.5Ω
C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率为4W
D.将电阻接在该电池组两端,改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4W
答案 AD
解析 题图图线b斜率倒数的大小等于电阻的阻值,为R=|
|=
Ω=3Ω,故A正确.图线a斜率倒数的大小等于电池组的内阻,为r=|
|=
Ω=1Ω,故B错误.两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时的工作状态,则电阻两端的电压为U=3V,电流为I=1A,则电池组的输出功率P=UI=3×1W=3W,故C错误.由图线a读出电源的电动势E=4V,当外电阻等于电池组内阻时,该电池组的输出功率最大,电池组的最大输出功率Pmax=
=
W=4W,故D正确.
10.(2018·滨州市期末)如图9所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知其内阻Rg=200Ω,下列说法正确的是( )
图9
A.由甲图可知,该表头满偏电流Ig=2mA
B.甲图是改装成的双量程电压表,其中b量程为15V
C.乙图是改装成的双量程电流表,R1=10Ω,R2=50Ω
D.乙图是改装成的双量程电流表,R1=5Ω,R2=45Ω
答案 ABD
11.(2018·吉林省实验中学期末)如图10所示,为电场中x轴上各点电势分布图象,x轴上相邻坐标点间距相等,由图象可以看出( )
图10
A.正电荷沿x轴从x1运动到x5的过程中,电场力一直在做正功
B.x轴上,x3到x4之间沿x轴方向各点的场强大小相等且不为零
C.沿x轴方向,x5处的场强比x2处的场强大
D.负电荷从x1到x2电势能的减少量一定小于从x4到x5电势能的减少量
答案 CD
12.如图11所示,在光滑绝缘水平面的P点正上方O点固定了一电荷量为+Q的正点电荷,在水平面上的N点由静止释放质量为m、电荷量为-q的负检验电荷,该检验电荷经过P点时速度为v(仅电场力做功),图中θ=60°,规定电场中P点的电势为零,则在+Q形成的电场中( )
图11
A.N点电势高于P点电势
B.P点电场强度大小是N点的2倍
C.N点电势为-
D.检验电荷在N点具有的电势能为
mv2
答案 CD
解析 如图,以O点为圆心,OP为半径画圆弧交ON于点M,根据顺着电场线方向电势降低可知,M点的电势高于N点的电势,而M、P两点的电势相等,则N点电势低于P点电势,故A错误.P点电场强度大小是EP=k
,N点电场强度大小是EN=k
,则EP∶EN=rN2∶rP2=(2rP)2∶rP2=4∶1,故B错误.根据动能定理得,检验电荷由N到P的过程:
-q(φN-φP)=
mv2,由题,P点的电势为零,即φP=0,则N点的电势φN=-
,故C正确.检验电荷在N点具有的电势能为Ep=-qφN=
mv2,故D正确.
二、实验题(本题共2小题,共16分)
13.(7分)(2018·全国卷Ⅱ)某同学组装一个多用电表.可选用的器材有:
微安表头(量程100μA,内阻900Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99999.9Ω);导线若干.
图12
要求利用所给器材先组装一个量程为1mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1mA和电压3V两挡.
回答下列问题:
(1)在图12虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱.
(2)电阻箱的阻值应取R1=______Ω,R2=________Ω.(保留到个位)
答案
(1)见解析图(3分)
(2)100(2分) 2910(2分)
解析
(1)如图所示.
(2)接a时改装成量程为1mA的电流表,有
IgRg=(I-Ig)R1
解得R1=100Ω
接b时改装成量程为3V的电压表,有
U=IgRg+IR2
解得R2=2910Ω.
14.(9分)(2018·安徽师大附中高二上期末)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中:
(1)现备有以下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~50Ω);
C.滑动变阻器(0~10kΩ);
D.电压表(0~3V);
E.电压表(0~15V);
F.电流表(0~0.6A);
G.电流表(0~3A);
H.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________,电流表应选________,电压表应选________.
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框内画出该实验最合理的电路图.
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图13中画出U-I图象,根据图象得到被测电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.
1
2
3
4
5
6
I/A
0.05
0.10
0.20
0.25
0.30
0.40
U/V
1.45
1.40
1.32
1.27
1.22
1.13
图13
答案
(1)B F D(3分,每空1分)
(2)(2分)
(3)(2分)
1.50(1.48~1.52)(1分) 0.94(0.92~0.96)(1分)
三、计算题(本题共3小题,共36分)
15.(10分)(2018·“商丘九校”上学期期中)如图14所示,质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m的光滑绝缘框架上,匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内).右侧回路中,电源的电动势E=8V、内阻r=1Ω.额定功率为8W、额定电压为4V的电动机M正常工作.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度取g=10m/s2.求:
图14
(1)电动机的额定电流IM与通过电源的电流I总;
(2)导体棒受到的安培力大小及磁场的磁感应强度大小.
答案
(1)2A 4A
(2)6N 3T
解析
(1)电动机正常工作时,有:
PM=UIM(1分)
代入数据解得:
IM=2A(1分)
通过电源的电流为:
I总=
=
A=4A(2分)
(2)导体棒静止在绝缘框架上,由共点力的平衡可知,安培力的大小等于重力沿框架向下的分力,即:
F=mgsin37°=6N(2分)
流过导体棒的电流I为:
I=I总-IM=4A-2A=2A(2分)
F=BIL(1分)
解得:
B=3T.(1分)
16.(12分)(2018·重庆一中期中)如图15所示,A到B为半径R=1m的竖直的光滑绝缘的四分之一圆弧轨道,在这段圆弧轨道区域内存在E=1×106V/m、竖直向上的匀强电场,有一质量m=1kg、带电荷量q=+1.4×10-5C的物体(可视为质点),从A点的正上方距离A点H处由静止开始下落(不计空气阻力),BC段为足够长的绝缘水平轨道,与物体间的动摩擦因数μ=0.2.(取g=10m/s2)
图15
(1)若H=1m,物体能沿轨道AB到达最低点B,求它到达B点时对轨道的压力;
(2)通过你的计算判断:
是否存在某一H值,能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m的水平轨道上.
答案
(1)8N,方向竖直向下
(2)不存在
解析
(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有mg(H+R)-qER=
mv2(2分)
到达B点时物体由支持力、重力、电场力的合力提供向心力,则由牛顿第二定律有FN-mg+qE=m
(2分)
联立解得FN=8N(1分)
根据牛顿第三定律,可知物体到达B点时对轨道的压力大小为8N,方向竖直向下(1分)
(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B,当支持力为0时,最低点有最小速度vmin,则qE-mg=m
(2分)
解得vmin=2m/s(1分)
在粗糙水平面上,由动能定理得:
-μmgx=-
mvmin2(1分)
所以x=1m>0.8m(1分)
故不存在某一H值,使物体沿着轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8m的水平轨道上.(1分)
17.(14分)(2018·淄博市期末)如图16所示,一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°角倾斜固定.细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中,场强E=2×104N/C.在细杆上套有一个带电荷量为q=-
×10-5C、质量为m=3×10-2kg的小球.现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下,并从B点进入电场,小球在电场中滑至最远处的C点.已知A、B间距离x1=0.4m,取g=10m/s2.求:
图16
(1)小球在B点的速度vB的大小;
(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2;
(3)试画出小球从A点运动到C点过程的v-t图象.
答案
(1)2m/s
(2)0.4m (3)见解析图
解析
(1)小球在AB段滑动过程中做匀加速运动.由机械能守恒得:
mgx1sinα=
mvB2(2分)
可得vB=2m/s.(1分)
(2)小球进入匀强电场后,在电场力和重力的作用下做匀减速运动,由牛顿第二定律得:
|q|Ecosα-mgsinα=ma2(2分)
得a2=5m/s2(1分)
小球进入电场后能滑行至最远处C点,则
vB2=2a2x2(2分)
得:
x2=0.4m.(1分)
(3)小球从A到B和从B到C的两段位移的平均速度分别为vAB=
,vBC=
(2分)
x1+x2=
t(1分)
可得t=0.8s,x1=x2,则tAB=tBC=0.4s,v-t图象如图所示(2分)
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