1、2019-2020学年度北京新学道临川学校12月考卷考试范围：动量电场；考试时间：90分钟； 一、单选题1.如图所示，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S1为开关，别为理想电压表与电流表。初始时S0与S1均闭合，现将S1断开，则 （ ）A. 的读数变大，的读数变小B. 读数变大，的读数变大C. 的读数变小，的读数变小D. 的读数变小，的读数变大【答案】D【解析】【详解】S1断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，所以R1两端的电压变小，即电压表示数变小，把R1归为内阻，内电压减小，故R2中的电压增大，由欧姆定律可知R2中的电流也增大，电流表示数增大，故ABC错误，D正确
2、；2.如图所示，电路中的电源的电动势为E、内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时，小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是（ ）A. L1灯变亮，L2灯变暗，L3灯变亮B. L1灯变暗，L2灯变亮，L3灯变暗C. L1、L2两灯都变亮，L3灯变暗D. L1、L2两灯都变暗，L3灯变亮【答案】A【解析】试题分析：将滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I减小，路端电压增大，则灯变亮流过灯电流，I减小，增大，则减小，灯变暗灯的电压，U增大，减小，增大，灯变亮故选
3、A考点：闭合电路的欧姆定律点评：本题是电路中动态变化分析问题，往往按照“局部整体局部”顺序进行分析3.如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出，已知电荷的质量为m，带电量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是( )A. 匀强磁场的磁感应强度为B. 电荷在磁场中运动的时间为C. 若电荷从CD边界射出，随着入射速度的减小，电荷在磁场中运动的时间会减小D. 若电荷的入射速度变为2v0，则粒子会从AB中点射出【答案】A【解析】【详解】由几何关系可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心恰好在C点，这样半径为L，根
4、据可知，磁感强度大小 ，A正确；电荷在磁场中运动的路程，因此运动的时间，B错误；若从CD边界射出，则在磁场中运动的时间恰好为半个周期，而粒子在磁场中运动的周期，与粒子运动的速度无关，因此若电荷从CD边界射出，虽然入射速度的减小，但电荷在磁场中运动的时间总是，保持不变，C错误；若电荷的入射速度变为2v0，则根据可知轨道半径为2L，则根据几何关系可以求出射出点距B的距离为，D错误。4.一个直流电动机，线圈电阻是0.5，当它两端所加电压为6V时，通过电动机的电流是2A。由此可知A. 电动机消耗的电功率为10WB. 电动机发热的功率为10WC. 电动机输出的机械功率为10WD. 电动机工作效率为83.
5、3%【答案】CD【解析】【详解】AB直流电动机线圈电阻为R，当电动机工作时通过的电流为I，两端的电压为U，总功率为：P=UI=26=12W发热功率为：P热=I2R=220.5=2W故AB错误；C根据能量守恒定律，其输出功率是：P出=P-P热=12W-2W=10W故C正确；D机械的工作效率为 故D正确。5.如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为A. 2B. C. 1D.
6、 【答案】D【解析】【分析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，从而求出磁感应强度的表达式结合动能，最终得到关于磁感应强度B与动能Ek的关系式，从关系式及题设条件-带电粒子在穿越铝板时减半，就能求出上下磁感应强度之比【详解】由动能公式，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动洛仑兹力提供向心力得，联立可得，上下磁场磁感应强度之比为，D正确。【此处有视频，请去附件查看】6.如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，MOP 60，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1.若将N处的长
7、直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小变为B2，则B2与B1之比为() A. 11B. 12C. 1D. 2【答案】B【解析】试题分析：由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感强度；即可求得比值每根导线在O点产生的磁感强度为，方向竖直向下，则当N移至P点时，磁感应强度方向如图所示，由图可知，两导线形成的磁感应强度方向夹角为120，由由几何关系可知，O点合磁感强度大小为，则，B正确7. 如图为磁流体发电机的原理图，等离子体束（含有正、负离子）以某一速度垂直喷射入由一对磁极CD产生的匀强磁场中，A、B是
8、一对平行于磁场放置的金属板稳定后电流表中的电流从“+”极流向“-”极，由此可知( )A. D磁极为N极B. 正离子向B板偏转C. 负离子向D磁极偏转D. 离子在磁场中偏转过程洛仑兹力对其不做功【答案】AD【解析】试题分析：根据电流的方向知，A板带正电，B板带负电，正离子向A板偏转，负离子向B板偏转根据左手定则知，D极为N极，C极为S极，A正确，B、C错误；因为洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功故D正确故选AD考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、电流的方向8.如图所示，直角三角形ABC中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿AB方向自A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，则：A
9、. 从P射出的粒子速度大B. 从Q射出的粒子速度大C. 从P射出的粒子，在磁场中运动的时间长D. 两粒子在磁场中运动的时间一样长【答案】BD【解析】【分析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题设条件作出粒子在磁场中运动的轨迹，根据轨迹分析粒子运动半径和周期的关系，从而分析得出结论【详解】如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出；由图知，粒子运动的半径RPRQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径知粒子运动速度vPvQ，故A错误，B正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=T，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，可
10、知粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误，D正确；故选BD。【点睛】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的周期、半径的关系是解决本题的关键二、多选题9.在如图(a)所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P，从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示，则（）A. 图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线B. 电源内电阻的阻值为10C. 电源的最大输出功率为18WD. 滑动变阻器R2的最大功率为09W【答案】ACD【解析】【详解】A. 当滑片左移时，滑动
11、变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而两端的电压增大，故乙图线表示是示数的变化；图线甲表示示数的变化，故A正确；B.由图可知，当只有接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由可得：当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故有：由闭合电路欧姆定律可得：解得：，故B错误；C.因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5时，电源的输出功率最大，故此时电流：故电源的最大输出功率：故C正确；D.由B的分析可知，的阻值为5，电阻为20；当等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10时，滑动变阻器
12、消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流：则滑动变阻器消耗的最大功率：故D正确。10.某空间存在着如图（甲）所示的足够大的，沿水平方向的匀强磁场。在磁场中A、B两个物块叠放在一起，置于光滑绝缘水平地面上，物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t1=0时刻，水平恒力F作用在物块B上，使A，B由静止开始做加速度相同的运动。在A、B一起向左运动的过程中，以下说法中正确的是（ ） A. 图（乙）可以反映A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系，图中y表示洛伦兹力大小B. 图（乙）可以反映A对B的摩擦力大小随时间t变化的关系，图中y表示摩擦力大小C. 图（乙）可以反映A对B的压力大小随时间t变
13、化的关系，图中y表示压力大小D. 图（乙）可以反映B对地面的压力大小随时间t变化的关系，图中y表示压力大小【答案】CD【解析】【详解】A.由于A、B由静止开始运动，因此当t0时，速度为零，洛伦兹力为零，故A错误；B.由于A、B是一起匀加速运动的，且A所受洛伦兹力竖直向下，因此对于A来说是由静摩擦力提供其加速度，故其所受摩擦力不变，故B错误；C.设水平方向匀加速为a，由于竖直方向合外力为零，因此A对B的压力大小为：，压力为时间t的一次函数，故C正确；D.同理B对地面压力为：，也是关于t的一次函数，故D正确；11.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像，直线B为电源b的路端电压与电流的
14、关系图像，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图像。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（ ）A. R接到a电源上，电源的效率较高B. R接到b电源上，电源的效率较高C. R接到a电源上，电源的输出功率较大D. R接到b电源上，电源的输出功率较大【答案】BC【解析】【分析】电源的效率等于电源的输出与总功率的百分比，根据欧姆定律得到，电源的效率也等于外电阻与电路总电阻之比由电源的 U-I图象斜率大小等于电源的内阻，比较读出电源内电阻的大小，确定电源的效率关系当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图 线的交点表示工作状态，交点坐标的乘积等于电源的输出功率【详解】AB
15、电源效率，由闭合电路欧姆定律可知，b电源的内阻r较小，R接到b电源上，电源的效率较高故A错误，B正确CD当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大故C正确，D错误【点睛】关键理解交点的物理意义，也可以根据欧姆定律研究电流与电压关系，来比较电源的输出功率12.如图，初速度可忽略，质量相同，电量分别为q和3q的粒子P和y，经电压为U的电场加速后，垂直进入方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，不计粒子重力，下列表述正确的是( ) A
16、. P和y离开电场区域时的动能相同B. P和y在电场中运动时的加速度之比为13C. P在磁场中运动的半径较大D. y在磁场中运动的周期较大【答案】BC【解析】由动能定理，可知，当质量、电压与初速度相同情况下，电量越大，动能越多，A错误；由牛顿第二定律与相结合，则有，可知，a与q成正比，B正确；由半径公式，结合，可知，则有，得出R与成正比，C正确；由周期公式，则有T与成正比，D错误三、实验题(本大题共2小题,共15分)13.有一电压表，其量程为3V，内阻约为3000,要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源：电动势约15V，内阻不计； 电压表：量程2V，内阻r2=2000 ；定值电阻：阻
17、值20； 定值电阻：阻值3；滑动变阻器：最大阻值10，额定电流1A ； 电键一个，导线若干。设计的一个测量电压表的内阻的实验电路图如图所示实验中定值电阻应选用 （或）;说明实验所要测量的物理量： 和 ；写出电压表内阻的计算的表达式= .【答案】电压表的示数，电压表的示数， 【解析】试题分析：电压表与的最大串联电压为,根据串联单路分压规律可知:，解得R=20，所以定值电阻应选、：由欧姆定律所以，只要读出电压表的读数和电压表的读数，即可求出待测电压表的内阻；解得.考点：本题考查了伏安法测电阻、电表的改装.14. 为研究额定电压为2.5V的某电阻的伏安特性，所做部分实验如下：用多用电表测量该电阻的阻
18、值，选用“10”倍率的电阻档测量，发现指针偏转角度太小，因此需选择 倍率的电阻档(选填“1”或“100”)，欧姆调零后再进行测量，示数如图所示，测量值为 。为描绘该电阻的伏安特性曲线（要求电压从零开始连续变化），提供的器材如下：A电流表A（量程2mA、内阻约30 ）B电压表V（量程3V、内阻约3k）C滑动变阻器R1（阻值010k、额定电流0.5A）D滑动变阻器R2（阻值010、额定电流2A）E直流电源（电动势3V、内阻约0.2），开关一个，导线若干滑动变阻器应选用 (选填器材前的字母)。图示电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整。【答案】(1)100，2200 (2) D (3
19、) 如图【解析】试题分析：(1) 欧姆表指针偏转的角度太小说明待测电阻阻值比较大，应该换更大倍率，所以换100，待测阻值为刻度值乘以倍率，故待测阻值为22100=2200；（2）因测电阻的伏安特性，电路需从零开始多测几组数据，滑动变阻器用分压式接法，为调节的方便，滑动变阻器需选用阻值较小，额定电流大的，故选择R2；（3）控制电路分压式，待测电阻阻值较大，测量电路用电流表的内接法，如图所示：考点：本题考查测量电阻的伏安特性四、计算题15.如图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0.5 ，标有“8 V，16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1 ，求：（1）路端电压；（2）电源的
20、总功率；（3）电动机的输出功率。【答案】8V； 40W； 12W【解析】【分析】路端电压等于灯泡两端的电压，灯泡正常发光，就等于灯泡的额定电压，再根据闭合电路欧姆定律求出通过电源的电流；由P=EI求解电源的总功率，电源的输出功率等于总功率减去内耗功率；电动机两端电压等于灯泡的额定电压，根据电源的电流和灯泡的电流求出电动机的电流，根据能量守恒求解电动机的输出功率。【详解】（1）因为灯泡正常发光，所以有：U=U额=8V则电源内阻的电压：U内=E-U=2V由欧姆定律得流过电源的电流：（2）电源的总功率：P总=EI=104=40W电源的热功率为：所以电源的输出功率：P出=P总-P损=40W-8W=32
21、W（3）灯泡的电流为：电动机的电流电动机发热功率=I-I灯=2A电动机消耗的电功率：PM=UIM=82=16W电动机发热功率：所以电动机的输出功率为：P输出=PM-P热=16-4=12W【点睛】本题主要考查了非纯组电路的，当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路。16.如图所示，匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的，且宽度相等均为d，电场方向在纸平面内竖直向下，而磁场方向垂直于纸面向里，一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场，从A点出电场进入磁场，离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半，当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电
22、场O点时的速度方向一致，已知d、v0(带电粒子重力不计)，求：(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v；(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.【答案】因为题干的结构发生了变化，所以重新生成了答案模版。下面是旧的答案，供您参考。上传之前，务必将本段和下面的所有文字全部删除干净。- 【小题1】方向：水平向右 【小题2】【解析】【详解】(1)粒子在电场中偏转时做类平抛运动，则垂直电场方向dv0t，平行电场方向t得vyv0，到A点速度为vv0在磁场中速度大小不变，所以从C点出磁场时速度大小仍为v0(2)在电场中偏转时，出A点时速度与水平方向成45vyt，并且vyv0得E在磁场中做匀速圆周运动，如图所示由
23、几何关系得Rd又qvB，且vv0得B解得v0.答案：(1)v0(2)v0本题考查带电粒子在复合场中的偏转，根据粒子在电场中的类平抛运动求出进入磁场是的速度，在磁场中先找圆心后求半径，根据几何关系和洛伦兹力求解17.如图所示，在xOy平面内，以O(0，R)为圆心，R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场，x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场，两区域磁感应强度大小相等第四象限有一与x轴成45角倾斜放置的挡板PQ，P，Q两点在坐标轴上，且O，P两点间的距离大于2R，在圆形磁场的左侧0y2R的区间内，均匀分布着质量为m，电荷量为q的一簇带电粒子，当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时，粒子偏转后都
24、从O点进入x轴下方磁场，结果有一半粒子能打在挡板上不计粒子重力，不考虑粒子间相互作用力求：(1)磁场的磁感应强度B的大小；(2)挡板端点P的坐标；(3)挡板上被粒子打中的区域长度【答案】（1） (2) (3)【解析】【详解】（1）设一粒子自磁场边界A点进入磁场，该粒子由O点射出圆形磁场，轨迹如图甲所示，过A点做速度的垂线长度为r,C为该轨迹圆的圆心.连接AO、CO，可证得ACOO为菱形，根据图中几何关系可知：粒子在圆形磁场中的轨道半径r=R，由得：（2）有一半粒子打到挡板上需满足从O点射出的沿x轴负方向的粒子、沿y轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切，如图乙所示，过圆心D做挡板的垂线交于E点P点的坐标为（，0 ） （3）设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F点，如图丙所示，OF=2R 过O点做挡板垂线交于G点， 挡板上被粒子打中的区域长度l=FE=+=
