高中阶段性测试静电场恒定电流测试题.docx

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高中阶段性测试静电场恒定电流测试题

静电场恒定电流综合测试题

第Ⅰ卷（选择题　共40分）

一、单项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分，每小题只有一个选项符合题意）

1.（滚动单独考查）细绳的一端固定，另一端系一小球，让小球在竖直面内做圆周运动，关于小球运动到P点的加速度方向，图中可能的是（　　）

2.（滚动单独考查）土星周围有美丽壮观的“光环”，组成环的颗粒是大小不等，线度从1μm到10m的岩石、尘埃，类似于卫星，它们与土星中心的距离从7.3×104km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h，引力常量为6.67×10－11N·m2/kg2，则土星的质量约为（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）（　　）

A.9.0×1016kg　　　　　　B.6.4×1017kg

C.9.0×1025kgD.6.4×1026kg

3.如图所示电路，电源电动势E＝30V，电源内阻不计，电阻R1＝5Ω，R3＝10Ω，变阻器的最大电阻值R2＝10Ω，当滑片P从a端向b端滑动过程中，电压表和电流表（均为理想电表）的读数变化情况是（　　）

A.0～15V，2～1.5AB.0～30V，2～1.5A

C.0～15V，2～3.0AD.0～30V，2～3.0A

4.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A.小灯泡L1、L2均变暗

B.小灯泡L1、L2均变亮

C.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大

D.电流表A的读数变大，电压表V的读数变小

5.（滚动单独考查）如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上.槽的左侧有一竖直墙壁.现让一小球（可认为质点）自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内.则下列说法正确的是（　　）

A.小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动

B.小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功

C.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒

D.小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒

二、双项选择题（本大题共5小题，每小题5分，共25分，每小题有两个选项符合题意）

6.（滚动单独考查）如图所示，一小球以v0＝10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），以下判断中正确的是（　　）

A.小球经过A、B两点间的时间t＝（

－1）s

B.小球经过A、B两点间的时间t＝

s

C.A、B两点间的高度差h＝10m

D.A、B两点间的高度差h＝15m

7.如图甲是某一点电荷形成的电场中的一条电场线，A、B是电场线上的两点，一负电荷q仅在电场力作用下以初速度v0从A运动到B过程中的速度图线如图乙所示，则以下说法中正确的是（　　）

A.A、B两点的电场强度EA＞EB

B.A、B两点的电势φA＞φB

C.负电荷q在A、B两点的电势能大小

＞

D.此电场一定是负电荷形成的电场

8.如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电荷量为q、质量为m的带电粒子（不计重力）以v0从A点水平射入电场，且刚好以速度v从B点射出.则以下说法正确的是（　　）

A.若该粒子以速度－v从B点射入，它将刚好以速度－v0从A点射出

B.若该粒子以速度－v0从B点射入，它将刚好以速度－v从A点射出

C.若将q的反粒子（－q，m）以速度－v0从B点射入，它将刚好以速度－v从A点射出

D.若将q的反粒子（－q，m）以速度－v从B点射入，它将刚好以速度－v0从A点射出

9.（2011·大纲版全国卷）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为1km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据，下列判断正确的是（　　）

A.闪电电流的瞬时值可达到1×105A

B.整个闪电过程的平均功率约为1×1014W

C.闪电前云地间的电场强度约为1×106V/m

D.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J

10.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中（　　）

A.物体处于失重状态

B.物体处于超重状态

C.升降机一定向上做匀加速运动

D.升降机可能向下做匀减速运动

第Ⅱ卷（非选择题　共60分）

三、实验题（本大题共2小题，共12分）

11.（6分）（2012·佛山模拟）某一电阻值不变的纯电阻元件（阻值Rx在50～

100Ω），额定功率为0.25W.要用伏安法较准确地测量它的阻值，实验器材有：

电流表A1：

量程为100mA，内阻约为5Ω

电流表A2：

量程为1A，内阻约为0.5Ω

电压表V1：

量程为6V，内阻约为10kΩ

电压表V2：

量程为30V，内阻约为50kΩ

滑动变阻器R：

0～10Ω，2A

电源（E＝9V），开关，导线若干.

（1）实验中应选用的电流表为　　　　，电压表为　　　　；（填入器材符号）

（2）在虚线框内画出实验电路图；

（3）测出的电阻值与真实值相比　　　　　（填“偏大”、“偏小”或“相等”）.

12.（6分）（2012·广州模拟）如图是“测电源的电动势和内阻”的实验电路，器材如下：

待测电源，量程为0～3V～15V的理想电压表V，量程为0～0.6A～3A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0＝1.50Ω），滑动变阻器R1（0～10Ω），滑动变阻器R2（0～200Ω），开关S、导线若干.

（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用　　　　　（填“R1”或“R2”）.

（2）用笔画线代替导线在实物图中完成连线.

（3）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2.则待测电源内阻的表达式r＝

　　　　.（用I1、I2、U1、U2和R0表示）

四、计算题（本大题共4小题，共48分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）

13.（8分）如图所示，电压表V1和V2的读数都是3.5V，如果对调这两个电压表，则V1的读数为3.0V，V2的读数为4.0V，求这两个电压表的内阻.（不计电源内阻）

14.（12分）在如图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求：

（1）电源的电动势和内电阻；

（2）定值电阻R2的阻值；

（3）滑动变阻器R3的最大值.

15.（2012·汕头模拟）（14分）一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，（重力加速度为g，sin37°＝0.6，

cos37°＝0.8）.求：

（1）匀强电场的电场强度的大小；

（2）小球经过最低点时丝线的拉力.

16.（滚动交汇考查）（14分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q＝1×10－2C，质量为m＝2×10－2kg，不考虑空气阻力.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？

此时，电源的输出功率是多大？

（取g＝10m/s2）

答案解析

1.【解析】选D.因小球做变速圆周运动，在P点的合加速度应是向心加速度与切向加速度的合成，故只有D选项符合要求.

2.【解析】选D.由万有引力提供颗粒绕土星做圆周运动的向心力得，G

＝m（

）2r，M＝

＝

kg＝6.4×1026kg.

所以D选项正确.

3.【解析】选A.当滑片P在a端时，电压表示数为0，电流表示数I＝

＝

2A.当滑片P在b端时，R2、R3并联电阻为5Ω，故电压表示数为15V，电流表示数为1.5A.故A正确.

4.【解析】选C.滑片向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路部分的阻值变大，电路中的总电阻变大，路端电压变大，总电流变小，故电流表A的读数变小，电压表V的读数变大，小灯泡L2变暗，L1变亮，C正确.

5.【解析】选C.小球从开始下落至到达最低点的过程中，槽没有动，与竖直墙之间存在挤压，动量不守恒；小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽与竖直墙分离，水平方向动量守恒；全过程中有一段时间系统受竖直墙弹力的作用，故全过程系统水平方向动量不守恒，选项D错误.小球离开右侧槽口时，水平方向有速度，将做斜抛运动，选项A错误.小球经过最低点往上运动的过程中，斜槽往右运动，斜槽对小球的支持力对小球做负功，小球对斜槽的压力对斜槽做正功，系统机械能守恒，选项B错而C对.

6.【解析】选A、C.由题意，vAy＝v0tan45°＝10m/s.

vBy＝v0tan60°＝10

m/s.

由vBy－vAy＝gt得，

t＝（

－1）s，故A正确，B错误.

再根据vBy2－vAy2＝2gh，

解得h＝10m，故C正确，D错误.

7.【解析】选B、D.由v-t图知，负电荷q做加速度增大的减速运动，故所受电场力变大，电场强度变大，EB＞EA，A错误；又因电场力的方向在甲图中向左，故电场线的方向为A→B，则φA＞φB，B正确；又Ep＝qφ，对负电荷q，EpA＜EpB，C错；根据电场线的方向和电场强度的特点知，此电场一定是负电荷形成的电场，D正确.

8.【解析】选A、C.从粒子的运动轨迹可以判断粒子带正电.粒子在电场中做类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为匀加速直线运动.该粒子的反粒子在电场中受到的电场力向上，轨迹将要弯曲向上.结合运动的合成与分解，可得正确选项为A、C.

9.【解析】选A、C.闪电电流I＝Q/t＝1×105A，选项A正确；闪电过程的瞬时功率P＝UI＝1.0×109×1×105W＝1×1014W，选项B错误；闪电前云地之间的电场强度约为U/d＝1.0×106V/m，选项C正确；第一个闪击过程向外释放能量为qU＝6×1.0×109J＝6.0×109J，选项D错误.

10.【解析】选B、D.由题图乙可知，电流由I0变为2I0，且保持不变，说明压敏电阻受压力恒定，则升降机做匀变速运动；电流变大说明阻值减小，则压力变大，物体处于超重状态，即升降机有向上的加速度.升降机有两种运动状态：

加速向上或减速向下，故选项B、D正确.

11.【解析】

（1）由P＝I2R得该电阻元件的最大电流Im≈7.1×10－2A＝71mA，故电流表应选A1；由U＝

得该元件允许所加的最大电压为Um＝5V，故电压表应选V1.

（2）因滑动变阻器阻值为10Ω，故应采用分压式电路；因A1表阻值与Rx阻值相差不大，应采用电流表外接法，如图所示.

（3）因采用电流表外接法测量电阻，故测量值比真实值偏小.

答案：

（1）A1　V1　

（2）见解析图　（3）偏小

12.【解析】

（1）因电源的内电阻较小，一般为几欧姆，故滑动变阻器应选用R1.

（2）连接电路时，应注意滑动变阻器的接法及电流表、电压表的量程，连线如图所示.

（3）由E＝U＋I（R0＋r）知，将（I1，U1）和（I2，U2）代入上式，解得R0＋r＝

，即r＝

－R0.

答案：

（1）R1　

（2）见解析图

（3）

－R0

13.【解析】设电压表V1、V2的内阻分别为R1、R2.

串联电路中，电阻两端的电压与电阻成正比.又由并联电阻的特点可得

＋

＝

＋

①（3分）

/

＝

②（3分）

由①②可得：

R1＝240Ω，R2＝300Ω（2分）

答案：

240Ω　300Ω

14.【解析】

（1）由闭合电路欧姆定律得：

E＝U＋Ir

将图象中A、B两点的电压和电流代入得：

E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r

解得E＝20V，r＝20Ω（4分）

（2）当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：

R2＝

＝

Ω＝5Ω.（4分）

（3）滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R，由图象可知，IA＝

，解得R＝80Ω，则此时

＋R2＝R，解得：

R3＝300Ω.

（4分）

答案：

（1）20V　20Ω　

（2）5Ω　（3）300Ω

15.【解析】

（1）小球受力如图：

Tsin37

＝qE①（2分）

Tcos37

＝mg②（2分）

联立①②解得E＝

（2分）

（2）电场方向变为竖直向下后，小球向下摆动，依动能定理

mgL（1－cos37

）＋qEL（1－cos37

）＝

mv2③（4分）

由圆周运动得：

T′－mg－qE＝m

④（2分）

联立③④解得：

T′＝

mg（2分）

答案：

（1）

（2）

mg

16.【解析】小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零.

设两板间电压为UAB，由动能定理得

－mgd－qUAB＝0－

mv

（4分）

解得UAB＝8V（2分）

滑动变阻器两端电压

U滑＝UAB＝8V（2分）

设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得

I＝

＝1A（2分）

滑动变阻器接入电路的电阻

R滑＝

＝8Ω（2分）

电源的输出功率

P出＝I2（R＋R滑）＝23W（2分）

答案：

8Ω　23W