1、综合检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分,时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16小题只有一个选项符合题目要求,第710小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.夏季,在雷云形成的过程中,由于摩擦起电一些云层带正电,另一些云层带负电,它们对大地的静电感应使地面产生异种电荷。当云层与云层间或云层与地面间的“电势差”达到几万伏以上时,空气被击穿,暴发电闪雷鸣。假如在户外我们遭遇雷电,下列防雷措施可行的是(D)A在大树下避雷雨B停留在山顶、山脊的凉亭等地方
2、避雷雨C在雷雨中快跑D在空旷地带,最好关掉手机电源解析:表面具有突出尖端的导体,在尖端的电荷分布密度很大,使得其周围电场很强,就可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电。因此不要在大树下避雨;别停留在山顶、山脊的凉亭等地方;在雷雨中快跑,身体的跨步越大,电压就越大,雷电也越容易伤人;在空旷地带使用手机通话,手机很有可能成为闪电的放电对象。故选项D正确。2(2019广东省台山市华侨中学高二上学期期中)将一电荷量为Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等,a、b为电场中的两点,则(D)Aa点的电场强度比b点的小Ba点的电势比b点的低C检验电荷q在a点的电
3、势能比在b点的大D将检验电荷q从a点移到b点的过程中,电场力做负功解析:电场线越密集,表示该处的电场强度越大,故a点的电场强度比b点的大,选项A错误;顺着电场线方向电势逐渐降低,故a点电势比b点的高,选项B错误;检验电荷q从a点移到b点,电场力做负功,电势能增加,故选项C错误,D正确。3(2020浙江省绍兴市高级中学高一下学期检测)如图所示,在一对带等量异号电荷的平行金属板间,某带电粒子只在电场力作用下沿虚线从A运动到B,则(C)A粒子带负电B从A到B电场强度增大C从A到B粒子动能增加D从A到B粒子电势能增加解析:一对带等量异号电荷的平行金属板间的电场为匀强电场,则从A到B电场强度不变,带电粒
4、子受到的电场力指向轨迹弯曲的内侧,电场力的方向与电场强度的方向相同,且与带电粒子的速度方向夹角为锐角,则可判断粒子带正电,电场力对带电粒子做正功,从A到B电势能减少,动能增加,故C正确。4(2020浙江省温州新力量联盟高二下学期期中联考)某款移动充电宝的部分相关参数如图所示:小张同学通过网络查阅得到,额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是(D)A20 000 mAh指的是充电宝能够储存72 000 C的电荷量B74 Wh指的是充电宝能够储存266 400 J的电能C该充电宝可以按最大电流输出约3.71 hD输入接口的输入功率为14 W解析:根据qIt可知, 20 000
5、mAh20 A3 600 s72 000C,故A正确;根据WPt可知,74 Wh74 W3 600 s266 400 J故B正确;以3.5 A电流输出,输出时间t3.71 h,故C正确;输入接口的最大输入功率为PIU12 W,故D错误。5. (2019宁夏银川一中高二上学期期末)如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是(D)AR1R212B把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1I213D将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1P213解析:根据IU图像知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1R213,
6、故A错误;体积不变,长度拉长3倍后,横截面积变为原来的1/3,根据电阻定律R,电阻等于9R1,等于3R2,故B错误;并联电路,电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比I1I231,故C错误; 串联电路电流处处相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,根据功率PI2R,功率之比P1P213,故D正确。6(2020河北省河间市第四中学高二下学期期末)如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,电阻R2随温度变化的图线如图乙所示。电流表为值班室的显示器。a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压
7、U的变化情况是(D)AI变大,U变大BI变大,U变小CI变小,U变大DI变小,U变小解析:当R2处出现火情时,R2的阻值减小,电路总电阻减小,干路电流增加,根据闭合电路的欧姆定律可知,电源内阻分压增加,电源电动势不变,即路端电压U减小;干路电流增加,则R1两端电压增加,由于路端电压减小,与R2并联的R3两端电压减小,电流表示数I变小,ABC错误,D正确。7关于电磁波,下列说法正确的是(ABC)A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停
8、止,空间的电磁波随即消失解析:电磁波在真空中的传播速度为3108 m/s,与电磁波的频率无关,故A项正确;周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场,它们相互激发向周围传播,就形成了电磁波,故B项正确;电磁波是横波,因此其电场强度和磁感应强度均与传播方向垂直,故C项正确;波源的电磁振荡停止后,已发出的电磁波不会立即消失,还要继续传播一段时间,故D项错误。8如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间,则(AD)A乒乓球的右侧感应出负电荷B乒乓球受到扰
9、动后,会被吸在左极板上C乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞解析:从图中可知金属板右侧连接电源正极,所以电场水平向左,故乒乓球上的电子移动到右侧,即乒乓球的右侧感应出负电荷,A正确;乒乓球右侧带负电,受到的电场力向右,乒乓球左侧带正电,受到的电场力向左,因为左右两侧感应出的电荷量相等,所以受到的电场力相等,乒乓球受到扰动后,最终仍会静止,不会吸附到左极板上,B错误;乒乓球受到重力和电场力作用,库仑力即为电场力,C错误;用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,乒乓球带正电,在电场力作用下,运动到左极板,与左极板接触,然后乒乓球
10、带负电,又在电场力作用下,运动到右极板,与右极板接触后乒乓球带正电,在电场力作用下,运动到左极板,如此重复,即乒乓球会在两极板间来回碰撞,D正确。9(2020山东潍坊一中高二检测)当接通电源后,小磁针A按如图所示方向运动,则(AD)A小磁针B的N极向纸外转B小磁针B的N极向纸里转C小磁针B不转动D电源的左侧为正极解析:由小磁针A的运动方向知,螺丝管的左侧为S极,右侧为N极,所以电源的左侧为正极,由安培定则可知小磁针B处的磁场方向向外,小磁针B的N极向纸外转。故AD正确。10如图所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3R4,下面是几位同学对这一问题的议论,
11、正确的是(AD)A甲同学说:S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,且与1连接时量程较大B乙同学说:S与3、4连接时,多用电表就成了电流表,且与3连接时量程较大C丙同学说:S与3、4连接时,多用电表就成了电压表,且与3连接时量程较大D丁同学说:S与5连接时,多用电表就成了欧姆表解析:S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,R1R2起分流作用,所以,S与1、2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻小,所以与1连接时量程较大;S与3、4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3R4,所以与3连接时量程较小;S与5连接时,电路中有电源多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆
12、挡调零电阻。故甲同学、丁同学的判断是正确的,乙同学和丙同学的判断是错误的。故AD正确,BC错误。第卷(非选择题共60分)二、填空题(2小题,共18分。把答案直接填在横线上)11(9分)(2020山东省济南第一中学高一下学期合格考)某同学要测量一个由均匀新材料制成的中空圆柱体电阻的中空面积S0,步骤如下:(1)用游标卡尺测量其长度 l 如图甲所示,可知其长度为_50.15_mm。(2)用螺旋测微器测量其直径 d 如图乙所示,可知其直径为_4.700_mm。(3)选用多用电表的电阻“1”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该圆柱体的阻值约为_22_。(4)为更精确地测量其
13、电阻,可供选择的器材如下:A电流表(0200 mA,1.0 ) B电流表(00.6 A,0.1 )C电压表(03 V,6 k)D电压表(015 V,6 k)E滑动变阻器(010 k,2 A) F滑动变阻器(020 ,0.5 A)G蓄电池(6 V,0.05 )H开关一个,带夹子的导线若干为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,电压表应选_C_,电流表应选_A_,滑动变阻器应选_F_(填器材代号)。(5)在方框中画出你所设计方案的实验电路图。(6)实验中要测量的物理量有电压表读数U,电流表读数I,电阻长度l,直径d,则计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S02(设电阻率为)。解析:
14、(1)游标卡尺读数固定刻度读数游标尺读数;固定刻度读数:50 mm;游标尺读数:0.05 mm30.15 mm。故游标卡尺读数为50.15 mm;(2)螺旋测微器的读数固定刻度读数半刻度读数可动刻度读数;固定刻度读数:4.0 mm;半刻度读数:0.5 mm;可动刻度读数:20.00.01 mm0.200 mm;故螺旋测微器的读数为4.700 mm;(3)该圆柱体的阻值约为221 22 ;(4)电源电动势为6 V,为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的,使用电压表D量程太大,故电压表选择C;待测电阻两端的电压不能超过3 V,最大电流不超过 A0.136 A136 mA,所以电流表选A
15、;由于电压表的量程不足,变阻器采用分压式接法,为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选F;(5)由于,故采用电流表外接法,如图所示:(6)根据欧姆定律可以得到:Rx,根据电阻定律可知:Rx联立可以得到电阻的横截面积为:S则金属管线内部空间截面积为S02S2。12(9分)在做“用电流表和电压表测电池的电动势E(约3 V)和内电阻r”的实验时,部分器材参数如下:电压表(量程3 V),电流表(量程0.6 A),定值电阻R0(阻值为3 ),滑动变阻器R(阻值约30 )。(1)小红按如图甲所示的电路图连接实物电路,在电路连接正确的情况下,当她闭合开关时发现电压表有示数,电流表没有示数,反复检查后发现
16、电路连接完好,估计是某一元件断路,因此她拿来多用电表检查故障。她的操作如下:a断开电源开关S;b将多用表选择开关置于1 挡,调零后,红黑表笔分别接R两端,读数为30 c将多用表选择开关置于100 挡,调零后,将红黑表笔分别接电压表两端,发现指针读数如图乙所示,则所测阻值为_2_200_,然后又将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变。由以上操作可判断发生断路故障的元件是_电流表_(填元件名称)。(2)她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是(说出一条理由即可)_保护电源_。(3)请根据电路图把实物图丙没完成的连线连接好。(4)在更换规格相同的元件后,她改变滑动变阻器的阻值,测出了6组对应的数据
17、并在坐标系上描点如图丁所示,请在图丁中继续完成图像;并根据图像可得该电池的电动势E_3.00_ V,电池内阻r_0.57_(小数点后保留两位数字)。解析:(1)根据图乙可读出所测阻值为2 200 ;将两表笔接电流表两端,发现指针位置几乎不变,说明多用电表仍然测量的是电压表的内阻,也就说明了电流表处发生了断路。(2)她设计的实验电路中定值电阻R0的作用是:保护电阻,增大电源等效内阻,使调节时两电表示数变化明显。(3)实物图连线见图a(4) 描点连线见图b,根据UI图像得:当电流I0时,U3.00 V,所以电池的电动势E3.00 V,通过UI图像求出该直线的斜率为k3.57 ,也就是rR03.57
18、 ,所以电池内阻r0.57 。三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13(9分)某雷达工作时,发射电磁波的波长为20 cm,每秒钟发射的脉冲数为n5 000,每个脉冲持续时间t0.02 s,求电磁波的振荡频率为多少?最大侦察距离是多少?答案:1.5109 Hz30 km解析:由cf,可得电磁波的振荡频率f Hz1.5109 Hz电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播的距离sctc(t)3108(0.02106)m6104 m所以雷达的最大侦察距离s m3104 m30
19、 km14. (10分)如图所示,有一个垂直纸面向里的匀强磁场B0.8 T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1 cm。现于纸面内先后放上圆形线圈,圆心均在O处,A线圈半径为1 cm,10匝;D线圈半径为2 cm,1匝;C线圈半径为0.5 cm,1匝;问:(1)在磁感应强度B减少为0.4 T的过程中,A和D中的磁通量改变了多少?(2)当磁场转过30角的过程中,C中的磁通量改变了多少?答案:(1)1.256104 Wb1.256104 Wb(2)8.4106 Wb解析:(1)对A线圈,1B1r,2B2r。故磁通量改变量:|21|(0.80.4)3.14(1102)2 Wb1.256104 W
20、b。D线圈与A线圈磁通量相等,变化量也相等,故|21|1.256104 Wb。(2)对C线圈,1Br,磁场转过30,线圈面积在垂直磁场方向上的投影为rcos30,则2Brcos30。故磁通量改变量:|21|Br(1cos30)84106 Wb15(11分)如图所示,在水平方向的匀强电场中,用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m,带电荷量为q的小球1,线的上端固定于O点,若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2,小球1恰好处于静止状态,当拿走小球2后,小球1由静止开始向上摆动,当细线转过120角到达A点时的速度恰好为零,此时OA恰好处于水平状态,设整个过程中细线始终处于拉直状态,
21、静电力常量为k,求:(1)BA两点间的电势差U;(2)匀强电场的场强E的大小;(3)小球2的带电量Q。答案:(1)(2)(3)解析:(1)小球1从B到A过程,由动能定理得:qUmgLcos3000解得:U(2)BA间沿电场线的距离为:dLLsin30在匀强电场,有:E所以联立以上三式得:E(3)未拿走球2时,小球1恰好处于静止状态,小球1和2间的作用力为:F库k小球1受力平衡,小球还受重力mg,电场力qE,细线接力F则有:Fsin30qEkFcos30mg,所以解得:Q16(12分)(2020北京人大附中朝阳学校高一下学期段考)如图所示,电源电动势 E20 V,内阻 r1 ;电阻R9 ,滑动变
22、阻器Rx 的最大阻值为 15 ,现有电子以初动能 Ek03.21018 J从水平放置的平行金属板左侧正中央O处射入,平行金属板的间距 d0.1 m,两板长均为 L0.20 m, 平行金属板右侧到竖直放置的足够大的荧光屏距离 b0.1 m,不计电子的重力,电子的电量 e1.61019 C。(1)当滑动变阻器Rx接入电路的阻值为多大时,其消耗的功率最大,并求其最大值;(2)当滑动变阻器Rx接入电路的阻值为多少时,电子打在荧光屏上距屏中心O最远?并求最远距离y。答案:(1) 10 10 W(2)8 0.1 m解析:(1) 将R等效为电源内阻,则当内外电阻相等时,滑动变阻器消耗的功率最大,即RxRr(91)10 时,滑动变阻器的功率最大,最大功率PRx2Rx210 W10 W(2)要想使电子打在荧光屏上距屏中心O最远,电子经偏转电场后必须从上板边缘出来,根据类平抛运动的分位移公式,有Lv0t ,at2,加速度为a,根据欧姆定律有U R粒子运动轨迹如图所示,结合几何关系,有,联立解得Rx8 ,y0.1 m