2023年高三物理電學(xué)專項(xiàng)訓(xùn)練試題一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)1.關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說法正確的是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)一定為零B.電勢(shì)為零的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零C.電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高D.沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低2.某同學(xué)在研究串聯(lián)電路的特點(diǎn)時(shí)，將兩個(gè)定值電阻R?、R?串聯(lián)后接在電壓恒定的電源兩端。若將其中一個(gè)電阻的阻值增大，關(guān)于電路中的電流和各電阻兩端的電壓，下列說法正確的是()A.電流增大，R?兩端電壓一定增大B.電流減小，R?兩端電壓一定減小C.電流增大，R?兩端電壓可能減小D.電流減小，R?兩端電壓可能增大3.如圖所示，一帶電粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度突然增大時(shí)，不考慮粒子的重力及其他因素，粒子的()(此處應(yīng)有圖：一個(gè)帶箭頭的圓周，表示粒子運(yùn)動(dòng)軌跡)A.周期變大B.周期變小C.線速度變大D.線速度變小4.在遠(yuǎn)距離輸電過程中，為了減少輸電線上的電能損失，通常采用高壓輸電。其主要原因是()A.高壓輸電可以增大輸電電流B.高壓輸電可以減小輸電電流C.高壓輸電可以增大輸電線的電阻D.高壓輸電可以減小輸電線的電阻5.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A.只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就一定有感應(yīng)電流B.只要閉合回路中有感應(yīng)電流，回路中就一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與原磁場(chǎng)方向相反D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過閉合回路的磁通量的變化量成正比6.一個(gè)電容器接在恒定電壓的電源兩端，電容器極板所帶電荷量為Q，電容為C，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E。若將兩極板間的距離增大，則()A.Q增大B.C增大C.E增大D.以上都不對(duì)7.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R?、R?、R?為定值電阻，C為電容器。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。現(xiàn)將開關(guān)S斷開，則在斷開瞬間()(此處應(yīng)有圖：一個(gè)包含電源、開關(guān)S、三個(gè)電阻R?、R?、R?和電容器C的串并聯(lián)電路，例如：電源正極接R?，R?另一端接S，S另一端分兩支，一支接R?后接地，另一支接R?和C串聯(lián)后接地)A.通過R?的電流立即變?yōu)榱鉈.電容器C兩端的電壓立即變?yōu)榱鉉.通過R?的電流方向與原來相反D.通過R?的電流方向與原來相反8.(多選)關(guān)于電場(chǎng)線和磁感線，下列說法正確的是()A.電場(chǎng)線和磁感線都是為了形象描述場(chǎng)而引入的假想曲線B.電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷；磁感線從N極出發(fā)，終止于S極C.電場(chǎng)線和磁感線都不相交D.電場(chǎng)線和磁感線的疏密都表示場(chǎng)的強(qiáng)弱9.(多選)如圖所示，光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左端接有阻值為R的電阻。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，F(xiàn)給金屬棒ab一個(gè)水平向右的初速度v?，不計(jì)導(dǎo)軌電阻，則在金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中()(此處應(yīng)有圖：水平放置的平行導(dǎo)軌，左端接電阻R，導(dǎo)軌上有一金屬棒ab)A.金屬棒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬棒的加速度逐漸減小C.通過電阻R的電荷量與金屬棒的位移成正比D.電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于金屬棒動(dòng)能的減少量10.(多選)某小型發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系為u=U?sinωt。若將其輸出電壓加在一個(gè)阻值為R的純電阻用電器兩端，則下列說法正確的是()A.用電器兩端電壓的有效值為U?/√2B.通過用電器的電流的有效值為U?/(√2R)C.用電器消耗的電功率為U?2/(2R)D.用電器兩端電壓的頻率為ω/(2π)二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共18分)11.(8分)某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約幾歐)電流表A?(量程0~0.6A，內(nèi)阻r?約0.1Ω)電流表A?(量程0~3A，內(nèi)阻r?約0.01Ω)電壓表V?(量程0~3V，內(nèi)阻R??約3kΩ)電壓表V?(量程0~15V，內(nèi)阻R??約15kΩ)滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω，額定電流1A)開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)為了盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)選用________，電壓表應(yīng)選用________。(填器材符號(hào))(2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了U-I圖像(U為路端電壓，I為干路電流)，圖像與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(U?,0)，與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,I?)，則該電池的電動(dòng)勢(shì)E=________，內(nèi)阻r=________。(用U?、I?表示)12.(10分)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置探究“影響平行板電容器電容大小的因素”。實(shí)驗(yàn)中，電容器的兩個(gè)極板A、B分別與靜電計(jì)的金屬球和外殼相連。(此處應(yīng)有圖甲：一個(gè)平行板電容器A、B，A板固定，B板可以移動(dòng)或改變正對(duì)面積，與靜電計(jì)相連)(1)靜電計(jì)是用來測(cè)量電容器________的儀器。實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持電容器所帶電荷量Q不變，通過觀察靜電計(jì)指針的________來判斷電容器電容C的變化。(2)若要探究電容C與兩極板間距離d的關(guān)系，操作方法是：保持極板的正對(duì)面積S和極板間電介質(zhì)不變，緩慢________(選填“增大”或“減小”)兩極板間的距離d，觀察靜電計(jì)指針張角的變化。如果張角________(選填“增大”或“減小”)，說明電容C隨d的增大而減小。(3)若要探究電容C與兩極板正對(duì)面積S的關(guān)系，操作方法是：保持極板間距離d和極板間電介質(zhì)不變，緩慢________(選填“增大”或“減小”)兩極板的正對(duì)面積S，觀察靜電計(jì)指針張角的變化。(4)若在兩極板間插入某種電介質(zhì)，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針張角減小，說明該電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)ε?________(選填“大于”或“小于”)1。三、計(jì)算題(本題共2小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)13.(20分)如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。在第四象限內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一帶正電的粒子從y軸上的P點(diǎn)(0,h)以初速度v?沿x軸正方向射入電場(chǎng)。粒子經(jīng)過x軸上的Q點(diǎn)(x?,0)進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力。求：(此處應(yīng)有圖：直角坐標(biāo)系，第一象限有向下的電場(chǎng)線，第四象限有垂直紙面向外的磁感線，P點(diǎn)在y軸正半軸，Q點(diǎn)在x軸正半軸)(1)粒子的比荷q/m；(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和方向；(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；(4)粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)。14.(22分)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角為θ的絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。導(dǎo)軌上端接有一阻值為R的定值電阻。整個(gè)裝置處在垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，由靜止開始釋放。金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)空氣阻力。求：(此處應(yīng)有圖：傾斜的平行導(dǎo)軌，上端接電阻R，導(dǎo)軌上有金屬棒ab，有垂直斜面向上的磁場(chǎng))(1)金屬棒ab剛開始下滑時(shí)的加速度大??；(2)金屬棒ab下滑過程中的最大速度v?；(3)若金屬棒ab從靜止開始下滑到達(dá)到最大速度v?的過程中，通過電阻R的電荷量為q，求此過程中金屬棒ab下滑的距離s以及電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。---參考答案與提示一、選擇題1.D(提示：電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)無必然聯(lián)系，電勢(shì)是相對(duì)的。)2.D(提示：總電阻增大，電流減小；判斷某電阻電壓變化需看其分壓比例。)3.B(提示：由周期公式T=2πm/(qB)分析。)4.B(提示：P=UI，在輸送功率一定時(shí)，電壓越高，電流越小，損失功率P?=I2R越小。)5.AB(提示：C選項(xiàng)應(yīng)為“阻礙”，D選項(xiàng)應(yīng)為“變化率”。)6.D(提示：電壓恒定，Q=CU，C=εS/(4πkd)，E=U/d。)7.C(提示：斷開S后，電容器通過R?、R?放電。)8.ACD(提示：磁感線是閉合曲線。)9.BC(提示：安培力F=BIL=B2L2v/(R+r)，加速度a=F/m，逐漸減小；q=ΔΦ/R總=BLs/(R+r)。)10.ABCD(提示：正弦交流電的有效值、功率、頻率公式。)二、實(shí)驗(yàn)題11.(1)A?,V?(提示：根據(jù)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻大小選擇合適量程。)(2)(圖略，應(yīng)采用伏安法，電流表外接，滑動(dòng)變阻器限流或分壓均可，考慮到內(nèi)阻較小，分壓式可能更好控制。)(3)E=U?,r=U?/I?(提示：U-I圖像縱截距為電動(dòng)勢(shì)，斜率絕對(duì)值為內(nèi)阻。)12.(1)兩極板間電勢(shì)差，張角大小(2)增大，增大(3)減小(或增大，對(duì)應(yīng)張角變化)(4)大于三、計(jì)算題13.(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。水平方向：x?=v?t豎直方向：h=(1/2)at2，其中a=qE/m聯(lián)立解得q/m=2hv?2/(Ex?2)(2)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)豎直方向速度v?=at=2hv?/x?速度大小v=√(v?2+v?2)=v?√(1+(2h/x?)2)方向：與x軸夾角θ=arctan(v?/v?)=arctan(2h/x?)(3)洛倫茲力提供向心力qvB=mv2/R軌跡半徑R=mv/(qB)=(Ex?2)/(2hv?B)*√(1+(4h2/x?2))(代入q/m)(4)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心在垂直于速度方向上。根據(jù)幾何關(guān)系可求出離開磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)(x?+Rsinθ,-(R-Rcosθ))，代入R和θ化簡(jiǎn)即可。14.(1)剛開始下滑時(shí)，速度為零，無感應(yīng)電流，不受安培力。由牛頓第二定律：mgsinθ=ma，得a=gsinθ。(2)當(dāng)加速度為零時(shí)，速度達(dá)到最大。此時(shí)mgsinθ=F?=BIL=B(BLv?/(R+r))L=B2L2v?/(R+r)解得v?=mgsinθ(R+r)/(B2L2)(3)q=