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1、2020届高三物理专题三 场与路测试题 一、选择题(本题共10小题每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1如图326所示，电压U保持恒定，C1和C2是两个电容器，R1、R2、R3是三个阻值都不相等的定值电阻，已知C1 C2，并且C1的带电荷量和C2的带电荷量相等如果把C1与R1交换位置，其他条件都保持不变，下面的说法中正确的是 A通过电路中的电流比原来要小BC1的带电荷量比原来要大CC2的带电荷量比原来要小DC1的带电荷量比cz的带电荷量要小2如图327所示的直线足真空中两点电荷形成
2、的电场中的一条直线，A、B是这条商线上的两点，一个带正电的粒子在只受电场力的情况下，以速度vA经过A点沿直线向B点运动经一段时间以后，该带电粒子以速度vB过B点，且vB与vA,方向相反，则AA点的电势一定低于B点电势BA点的场强一定大于B点的场强C该带电粒子在A点的电势能一定小于它在B点的电势能D该带电粒子在A点的动能与电势能之和等于它在B点时的动能与电势能之和3电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内电阻分别为r1和r2若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同若用甲、乙电池分别向某个电阻R供电，则在R上消耗的电功率分别为P1和P2已知E1 E2，RR，则 ( )Ar
3、1 r2 Br1 P2 DP1 P24如图328所示，滑动变阻器滑片从a滑向b的过程中，三个理想电压表变化的绝对值分别为U1、U2、U3，下列各值可能出现的是Ul = 3 V；U2 = 2 V；U3 = 1 V Ul = 3 V；U2 = 4 V；U3 = 1 VUl = 3 V；U2 = 1.5 V；U3 = 1.5 V U1 = 3 V；U2 = 5 V；U3 = 2 VA BC D5如图329所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别以过中心点O、O垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度，然后释放P，则P在
4、电场内将做A匀速直线运动B水平向右的匀加速直线运动C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动6把质量为m，带电荷量为q的质点，以初速度v0在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出，如图330所示，质点在电场中上升到最大高度的过程中：电势能不变 机械能不变 受到的重力冲量的大小为mv0 到达最高点时速度为零，加速度大于gA B C D7赤道附近地磁场方向向北，同时存在方向竖直向下的电场，若在此处发射一电子，电子沿直线飞行而不发生偏转，则该电子可能的飞行方向为A水平向东 B水平向西C竖直向上 D竖直向下8如图331所示，在一半径为R的圆形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于圆面向里，一个带电粒子从磁场边界的
5、A点以指向圆心O的方向进入磁场区域内，粒子将做圆周运动到达磁场边界的C点，但在粒子经过D点时，恰好与一个原来静止在该点的不带电的粒子碰撞后结合在一起形成新粒子，关于这个新粒子的运动情况，以下判断正确的是：A新粒子的运动半径将减小，可能到达F点B新粒子的运动半径将增大，可能到达E点C新粒子的运动半径将不变，仍然到达C点D新粒子在磁场中的运动时间将变短9如图332所示，平行直线aa、bb是一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场的理想边界，在aa的左侧某处有一放射源，放出质量均为m，带电荷量均为+q的粒子，其中两粒子进入磁场时的初速度大小为vm、vn方向与aa的夹角均为，且两粒子都恰好不能越过
6、边界bb，设两粒子从射入到到达bb的时间分别为t1、t2，则以下说法中正确的是10如图333所示，相距为d的水平金属板M、N在左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上的小孔S正对板Q上的小孔O，M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带负电粒子，其重力和初速度均不计，当变阻器的滑动触头在AB的中点时，带负电粒子恰能在M、N间做直线运动，当变阻器滑片向A移动一段距离后A粒子在M、N间运动过程中，动能一定不变B粒子在M、N间运动过程中，动能一定增大C粒子在M、N间运动过程中，动能一定减小D粒子可能从M板的右边缘飞出二、实验题(每小题8分，共16分将正确答案填在题中横线上或按要求作图)11量程为3
7、 V的电压表V内阻约为3 k，要求测出该电压表内阻的精确值实验中可供选用的器材有：电阻箱Ra(最大阻值9 999.9，阻值最小改变量为0.1)；滑动变阻器Rb(最大阻值1 000 ，允许最大电流0.2 A)0电源E(开路电压约为5 V，内阻可忽略不计)；开关s及导线若干(1)设计一个易于操作的测量电路，要求画出实验电路图并标出所用器材符号(2)列出测量步骤，并写出计算电压表内阻的最后公式12从下面给出的器材中选出适当的实验器材，设计一个电路测量电压表V1的量程U1m电压表V1的刻度盘共有50个小格且刻度均匀要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测出多组数据待测电压表V1：量程在25 V左右，内
8、阻r1=250 k标准电压表V2：量程3 V，内阻r2 = 30 k电流表A：量程3 A，内阻r3 = 0.01滑动变阻器R：总阻值1 k稳压电源E：电动势E = 30 V，内阻很小开关S和导线若干(1)画出电路图，并标明所用器材的代号(2)若选用测量数据中的一组合理数据来计算电压表V1的量程U1m，则表达式为U1m=式中所测物理量的意义是三、计算题(本题共6小题，共64分解题时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的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(10分)如图334所示，一个很长的竖直放置的圆柱形磁铁，产生一个中心辐射的磁场(磁场水平向外)，其大
9、小为 (其中r为辐射半径)，设一个与磁铁同轴的圆形铝环，半径为R (大于圆柱形磁铁的半径)，而弯成铝环的铝丝其横截面积为S，铝环由静止开始下落，下落过程中铝环平面始终水平，已知铝丝电阻率为，密度为，试求：(1)圆环下落速度为v时的电功率；(2)圆环下落的最终速度；(3)当下落高度为h时，速度达最大，求从开始下落到此时圆环消耗的电能14. (10分)如图335所示，xOy平面内O与y轴相切于坐标原点O，在该圆形区域内，有一与y轴平行的匀强电场和垂直于圆内的匀强磁场一个带电粒子(不计重力)从原点。沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T0若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒
10、子穿过场遮的时间为,若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，求该带电粒子穿过场区的时间15(10分)如图336所示电路中，电阻R1 = 8当开关S断开时。电压表V1的示数为5.7 V，电流表的示数为0.75 A，电源总功率是9 W；当开关S闭合时，电压表V2的示数为4 V若开关断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9：16，设电路中电压表、电流表均为理想电表；求：(1)电源的电动势E和内电阻r； (2)电阻R2、R3、R4的阻值16(10分)如图337所示，一带电粒子以速度v0从P点射入匀强电场和匀强磁场中，电场和磁场相互垂直，且都沿水平方向，不计空气阻力若粒子的初速度方向与电场方向成角且与磁场
11、方向垂直时，粒子做匀速直线运动；若保持粒子速度大小不变而改变其入射方向，发现粒子入射方向不同时，粒子在P点获得的加速度不同求粒子在P处可能获得的最大加速度的大小和方向，17(12分)一个盒子内有一个电动势为3 V，内阻不计的电源和三个阻值相 等的电阻组成的电路盒外有四个接线柱与盒内电路相连，如图338所示，用电压表测量各接线柱间电压得到U12 = 3 V。U13 = 2 V，U34 = 1 V，U24 = 0，试画出盒内简要电路图18(12分)如图339(甲)所示为示波器的部分构造真空室中电极k连续不断地发射电子(初速度不计)，经过电压为U0的加速电场后，由小孔f沿水平金属板A、B间的中心轴线
12、射入板间，板长为l，两板相距为d电子穿过两板后，打在荧光屏上，屏到两板边缘的距离为L，屏上的中点为O，屏上ab两点到O点的距离均为若在A、B两板间加上变化的电压，在每个电子通过极板的极短时间内，电场可视为恒定的现要求t = 0时，进入两板间的电子打在屏上的a点，然后经时间T，亮点匀速上移到b点，在屏上形成一条竖直亮线，电子的电荷量为e，质量为m(1)求A、B间所加电压的最大值(2)写出加在A、B两板问电压UAB和t的关系式(3)在图339(乙)中画出OT内的UAB一t图象示意图参考答案1AB 2D 3AC 4B 5B 6C 7A 8C 9ACD 10C11(1)如图317(2)合上开关S，调节
13、电阻箱阻值，使电压表指针在中央刻度处，记下电阻箱的阻值R1；再调节电阻箱电阻，使电压表指针指在满偏刻度处，记下电阻箱的阻值R2可得12(1)原理图如图318所示(2)其中U2表示某次测量时V2的读数；n表示该次测量V1的指针偏转格数13(1)圆环处 故：速度为v时，P=I2电 联立得： (2)当a = 0，vm最大此时 由于 联立解得：(3)由能量守恒得：解得：14设电场强度为E，磁感应强度为B，圆O的半径为R，粒子的电荷量为q，质量为m，初速度为v，同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线运动，有 Bqv=Eq，wT0=2R只存在电场时，粒子做类平抛运动，有由以上式子可知x=y=R，粒子从图
14、中M点离开电场由以上式子得：只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，从图中N点离开磁场，P为轨迹圆弧的圆心，设半径为r，由由以上各式可得，由图中几何关系有： 所以，粒子在磁场中运动的时间15当S断开时，电流表示数是通过电源的电流值，设为I1=0. 75 A，则电源电动势 电压表V1示数是R3、R4两端总电压，有电源内阻S断开和闭合时，电路总电流之比为S闭合时电路总电流为R2两端电压流过R2的电流 16粒子以初速度方向与电场方向成角与磁场方向垂直时，粒子受到重力、 电场力、洛伦兹力三个力的作用，三力合力为零时，粒子做匀速直线运动，此时重力和电场力的合力一定和洛伦兹力大小相等，方向相反，由此可知：保持粒子速度大小不变而改变方向时，要让粒子在P处加速度最大，只有当速度方向与电场方向的反方向成0角时，洛伦兹力与电场力和重力的合力方向相同，此时粒
