必修 第三册 高二物理限时练（word版含答案）

高二物理限时练10.11
一、单选题(每小题4分，共24分)
1．由磁感应强度定义式知，磁场中某处的磁感应强度的大小（　　）
A．跟、、无关　　　　　　　　　　　B．随着乘积的减小而增大
C．随着通电导线中电流的减小而增大　　　D．随着通电导线所受磁场力的增大而增大
2．某条形磁铁周围的磁感线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．把小磁针放在磁铁左侧，小磁针静止时N极的指向向右
B．越靠近条形磁铁两极，磁感应强度越大
C．描述磁场的磁感线是不闭合的曲线
D．磁感线可以相交
3．用两只完全相同的电流表，分别改装成一只量程更大的电流表和一只电压表，将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时下列说法正确的是（　　）
A．两只电表的指针偏转角相同　　　　　　　　　　B．两只电表的指针都不偏转
C．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角　　D．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角
4．如图所示，两根垂直纸面平行放置的长直导线和，通有大小相等、方向相反的电流。在纸面内与、等距处有一点，为的中点。下列说法正确的是（　　）
A．点处的磁感应强度为零
B．、两点处的磁感应强度方向相反
C．、两点处的磁感应强度大小相等
D．、两点处的磁感应强度大小不等
5．某课题组为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计如图电路，且知磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。电源的电动势和内阻不变，在无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区，下列说法正确的有（　　）
A．通过滑动变阻器的电流变大 B．磁敏电阻两端电压变小
C．电压表的示数变小 D．小灯泡L亮甚至烧毁
　6．心脏除颤器是通过一个电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器。如图所示，心脏除颤器的电容器电容为12，充电后电容器电压为8.0kV。如果电容器在3.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（　　）
A．放电之后，电容器的电容为零　　　　　　B．该电容器的击穿电压为8.0kV
C．放电之前，电容器存储的电荷量为96C　　D．该次放电通过人体的平均电流为32A
二、多选题(每小题6分，选对不全3分，共18分)
7．研究发现无限长通电直导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与导线中的电流成正比，与到导线的距离成反比。一通电长直导线中的电流方向如图所示，矩形abcd与通电直导线MN在同一平面内，下列说法正确的是（　　）
A．穿过矩形abcd的磁通量垂直纸面向里
B．穿过矩形abcd的磁通量垂直纸而向外
C．若导线中的电流变大，则穿过矩形abcd的磁通量减小
D．若导线中的电流变大，则穿过矩形abcd的磁通量增大
8．如图所示的虚线为电场中的三个等势面，三条虚线平行且等间距，电势值分别为10V、19V、28V，实线是仅受电场力的带电粒子的运动轨迹，A、B、C是轨迹上的三个点，A到中心虚线的距离大于C到中心虚线的距离，下列说法正确的是(　　)
A．粒子在三点受到的静电力方向相同
B．粒子带负电
C．粒子在三点的电势能大小关系为EpC>EpB>EpA
D．粒子从A运动到B与从B运动到C，静电力做的功可能相等
9．如图甲，移动滑动触头可以改变电源的路端电压，在图乙所示的图像中，三条曲线1、2、3分别为电源消耗的功率、电源的内阻消耗的功率、电源的输出功率与路端电压的关系，则（　　）
A．电源的电动势为　　　　　B．电源的内阻为
C．滑动变阻器的最大阻值为　D．电源的最大输出功率为
三、实验题(每空2分，共16分)
10．如图所示的实验电路，可研究电容器的充放电。先使开关与1端相连，电源给电容器充电，然后把开关掷向2端，电容器通过电阻放电。
（1）电容器在充电的过程中，电容器的带电荷量___________。
A．变大 B．不变 C．变小
（2）电容器在放电的过程中，电容器的电容___________。
A．变大 B．不变 C．变小
（3）传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的曲线。曲线与轴围成的面积代表电容器的___________。
A．电荷量 B．电压 C．电容
11．测量“水果电池”的电动势和内电阻的实验中，将一铜片和一锌片分别插入同一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为，可是这种电池并不能点亮额定电压为，额定电流为的手电筒上的小灯泡。原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定电流约为3mA。现有下列器材：
待测“水果电池”
电流表A：满偏电流3mA　　　　电压表V：量程
滑动变阻器：　　　　　滑动变阻器：
开关、导线等实验器材
（1）本实验选用如图所示的实验原理图，应该选用哪种规格的滑动变阻器是______。（填写仪器代号）。
（2）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，得到图象如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势_______V，内电阻______。
（3）若不计测量中的偶然误差，用这种方法测量得出的电动势和内电阻的值与真实值相比较，电动势E______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”），内电阻r______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
四、解答题(10分+12分，共22分)
12．如图所示电路中，为未知定值电阻，是滑动变阻器，当滑片P从最左端滑至最右端的过程中，测量电源的路端电压U随电流I的变化图线如图，其中图线上A、B两点是滑片P在变阻器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）定值电阻的阻值。
（3）滑动变阻器的最大值。
（4）上述过程中电源的最大输出功率。
13．如图所示，一带电荷量为、质量为的小物块处于一倾角为的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止．重力加速度为，，．求：
（1）水平向右电场的电场强度大小；
（2）若将电场强度改为竖直向下，大小不变，小物块的加速度是多大；
（3）若将电场强度改为水平向左，大小变为原来的2倍，小物块从高度H处从静止释放，求小物块到达地面的时间为多少．
五、（附加题　10分）
14．如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道ABC固定在竖直面内，圆心为O，轨道半径为R，B为轨道最低点。该装置右侧的圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动，到达B点时，小球的动能为E0，进入电场后继续沿轨道运动，到达C点时小球的电势能减少量为2E0，试求：
（1）小球所受重力和电场力的大小；
（2）小球脱离轨道后到达最高点时的动能。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】磁感应强度定义式是采用比值法定义的，磁感应强度的大小由磁场本身决定，与F、I、L的变化无关，故BCD错误，A正确。
故选A。
2．B
【详解】A．小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，在左侧磁场方向向左，所以小磁针静止时N极的指向向左，选项A错误；
B．越靠近条形磁铁两极，磁场越强，磁感应强度越大，选项B正确；
C．磁感线是闭合的曲线，磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，选项C错误；
D．磁感线不相交，选项D错误。
故选B。
3．C
【详解】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻，电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻。两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，所以电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角。
故选C。
4．D
【详解】A．根据安培定则，两根直导线在点和产生的磁场方向如图所示
由图可知，两根直导线在点产生的磁场方向相同，合成后的磁感应强度方向垂直于连线向上，A错误；
BCD．根据离导线越近，磁感应强度越大，结合矢量的合成法则，可知、两点处的磁感应强度方向相同，点处的磁感应强度大于点处的磁感应强度，D正确，BC错误。
故选D。
5．D
【详解】探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻变大，电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流I变小，根据
可知I减小，路端电压U增大，则电压表的示数变大，小灯泡两端的电压增大，所以小灯L泡变亮甚至烧毁，小灯泡的电流增大，而总电流减小，所以通过滑动变阻器R的电流减小，R的电压减小，而路端电压增大，所以磁敏电阻两端电压变大，故ABC错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．电容器的电容与电量无关。所以放电后电容器的电容不变。A错误；
B．充电后电容器电压为8.0kV，击穿电压大于此值。B错误；
C．根据电容公式得
C错误；
D．该次放电通过人体的平均电流为
D正确。
故选D。
7．AD
【详解】AB．根据右手螺旋定则可知，穿过矩形abcd的磁场方向垂直纸面向里，则矩形abcd的磁通量垂直纸面向里，选项A正确，B错误；
CD．若导线中的电流变大，则穿过矩形abcd的磁场增强，磁通量增大，选项C错误，D正确。
故选AD。
8．ABC
【分析】根据三条表示等势面的虚线等间距判断出该电场是匀强电场；根据电场线垂直于等势面和运动轨迹可确定确定静电力的方向，根据Ep=qφ分析带电粒子在三点电势能关系；根据W=qU，由电势差可确定静电力做功情况．
【详解】根据电场线垂直于等势面可知，粒子在三点受到的静电力方向相同，故A正确；由粒子的运动轨迹得知，所受静电力垂直等势面向左下，而电场方向垂直等势面向右上，则粒子带负电，故B正确；由题意知A、B、C三点电势大小关系为φA＞φB＞φC，因粒子带负电，根据Ep=qφ有EpA＜EpB＜EpC，故C正确；根据静电力做功W=qU，A、B两点之间的电势差大于B、C两点之间的电势差，则WAB＞WBC，故D错误．
【点睛】解决本题要掌握匀强电场的电场线、等势面分布的特点，知道物体做曲线运动时合力指向轨迹弯曲内侧，并能灵活运用这些知识分析带电粒子在电场中运动的问题．
9．BD
【详解】A B．电源消耗的总功率
由曲线1可知
解得
，
A错误；B正确；
C．当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，图像3可知，外电压等于1.5V，电源内阻和电源输出功率相等，此时外电阻等于，外电阻越大，外电压越大，可知滑动变阻器的最大阻值大于。C错误；
D．电源的最大输出功率
D正确。
故选BD。
10． A B A
【详解】（1）[1] 在电源向电容器充电的过程中，因电容C不变，电容器两端电压增大，由
则电容器的电量Q增大。
故选A。
（2）[2]电容器在放电的过程中，根据电容的决定式
可知电容器的电容不变。
故选B。
（3）[3] 根据电流的定义式
变形得
故I-t曲线与时间轴围成的面积代表电容器的电荷量。
故选A。
11． 1.5 500 不变 偏大
【详解】（1）[1]由于水果电池的内阻较大，所以为了使调节滑片时电压表示数能够有比较明显的变化，滑动变阻器应选用最大阻值较大的R2。
（2）[2][3]U-I图像的纵截距表示水果电池的电动势，斜率的绝对值表示水果电池的内电阻，则
（3）[4][5]本实验中电流表采用外接法，当电流表示数为零时，通过水果电池的电流真实值为零，则此时电压表的示数即为开路电压的真实值，即电动势测量值与真实值相比不变。而当电压表示数为零时，由于电流表存在内阻，所以短路电流的测量值比真实值偏小，则所作图线斜率的绝对值比真实图线斜率的绝对值偏大，即内阻的测量值偏大。
12．（1）20V；；（2）；（3）；（4）5W
【详解】（1）由闭合电路的欧姆定律得
将图象中A、B两点的电压和电流代入得
解得
（2）当的滑片滑到最右端时，被短路，此时外电路电阻等于，且对应于图线上的B点，故由B点的U、I值可求出的阻值为
（3）当的滑片置于最左端时，阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图象中A点坐标求出
则
（4）当的滑片从最左端滑到最右端时，外电路总电阻从大于电源内阻r变至小于r，当外阻和内阻相等时，电源输出功率最大，其值为
13．（1）；
（2）；
（3）
【详解】（1）小物块受重力，电场力和弹力，三力平衡，根据平衡条件，有：，解得：．
（2）由牛顿第二定律可得：，解得：．
（3）电场力：，电场力与重力的合力与水平方向的夹角的正切值：，故，故物体将离开斜面做匀加速直线运动；竖直方向做自由落体运动：，解得：．
【点睛】本题关键是明确小物块的受力情况，结合平衡条件、牛顿第二定律列式分析，第三问可以结合运动的合成与分解，得到竖直分运动是自由落体运动．
14．（1） （2）8E0
【详解】(1)设带电小球的质量为m，则从A到B根据动能定理有：
mgR＝E0
则小球受到的重力为：
mg＝
方向竖直向下；
由题可知：到达C点时小球的电势能减少量为2E0，根据功能关系可知：
EqR＝2E0
则小球受到的电场力为：
Eq＝
方向水平向右，小球带正电。
(2)设小球到达C点时速度为vC，则从A到C根据动能定理有：
EqR＝＝2E0
则C点速度为：
vC＝
方向竖直向上。
从C点飞出后，在竖直方向只受重力作用，做匀减速运动到达最高点的时间为：
在水平方向只受电场力作用，做匀加速运动，到达最高点时其速度为：
则在最高点的动能为：
答案第1页，共2页
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