2022年高三年级物理第五次统一练习含答案 .pdf

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1、高三年级物理第五次统一练习一、本题共 13 小题；每小题5 分，共 65 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5 分，选不全的得3 分，有选错或不答的得0 分。把选出的答案填涂在答题卡上。1关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是（）A. 变化的电场能够产生磁场，变化的磁场也能够产生电场B. 电磁波和机械波都只能在介质中传播C. 电磁波在空间传播时，电磁能也随着一起传播D. 电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变2如图1 所示，在a、b两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q1、q2，MN是连接两点的直线，P是直线上的一点，下列哪种情

2、况下P点的场强可能为零（ ）A. q1、q2都是正电荷，且q1q2B. q1是正电荷，q2是负电荷，且q1q2C. q1是负电荷，q2是正电荷，且q1q2D. q1、q2都是负电荷，且q1q23如图 2 所示，理想变压器初级线圈的匝数为n1，次级线圈的匝数为n2，初级线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻，电流表A1的示数是 0.20A。下列判断中正确的是（）A初级线圈和次级线圈的匝数比为2：1 B初级线圈和次级线圈的匝数比为5：1 C电流表A2的示数为1.0A D电流表A2的示数为0.4A 4如图 3 所示，实线是电场中一簇方向未知的电场线，虚线是一个带电粒子通过

3、该电场区域时的运动轨迹，a、b是运动轨迹上的两点，若带电粒子只受电场力作用，根据此图能作出判断的是（）A. 带电粒子所带电荷的正、负B. 带电粒子在a、b两点何处受力较大C. 带电粒子在a、b两点何处的动能较大D. 带电粒子在a、b两点何处的电势能较大5两个相同的白炽灯泡L1和 L2接到如图4 所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联。当a、b间处接电压最大值为Um、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 11 页光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后， 灯L1的亮度低于灯L2

4、的亮度。新电源两极的电压最大值和频率可能是（）A. 最大值仍为Um，而频率大于fB. 最大值仍为Um，而频率小于fC. 最大值大于Um，而频率仍为fD. 最大值小于Um，而频率仍为f6两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器，将两金属板分别与电源两极相连接，如图 5所示。 闭合开关 S达到稳定后， 在两板间有一带电液滴p恰好处于静止状态。下列判断正确的是（）A. 保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向上运动B. 保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C. 断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D. 断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动7如图 6（甲）

5、所示，两个平行金属板P、Q正对竖直放置，两板间加上如图6（乙）所示的交变电压。t=0时，Q板比P板电势高U0，在两板的正中央M点有一电子在电场力作用下由静止开始运动（电子所受重力可忽略不计），已知电子在04t0时间内未与两板相碰。则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是（）A. 0 tt0B. t0t 2t0C. 2t0t3t0D. 3t0t4t08如图 7 所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头p移动时，关于两个电压表V1与 V2的示数，下列判断正确的是（）A. p向a移动， V1示数增大、 V2的示数减小B. p向b移动， V1示数增大、 V2

6、的示数减小C. p向a移动， V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D. p向b移动， V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值9 如图 8 所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止释放，经过轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。现在使小球从稍低些的b点由静止释放， 经过轨道端点P进入两板之间的场区。关于小球和小球现在运动的情况以下判断中正确的是（ ）A. 小球可能带负电精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 11

7、页B. 小球在电、磁场中运动的过程动能增大C. 小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D. 小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变10 矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图9（甲）所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图9（乙）所示。t=0 时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在04s 时间内，导线框ad边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是图10 中的（）11在北半球，地磁场的水平分量由南向北，竖直分量竖直向下。北京平安大街上，某人骑车从东往西，则下列说法正确的是（）A自行车左车把的电势比右车把的电势高B

8、自行车左车把的电势比右车把的电势低C图中辐条AB此时 A端比 B端的电势高D图中辐条AB此时 A端比 B端的电势低12两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放则A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B金属棒向下运动时，流过电阻R 的电流方向为ab C金属棒的速度为v时所受的安培力大小为D电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

9、归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 11 页13如图所示，竖直面内的虚线上方是一匀强磁场B, 从虚线下方竖直上抛一正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面保持在竖直面内，不计空气阻力，则（）A上升过程克服磁场力做的功大于下降过程克服磁场力做的功B上升过程克服磁场力做的功等于下降过程克服磁场力做的功C上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D上升过程克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率二、本题共6 小题， 55 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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

10、确写出数值和单位。14（7 分）如图 14 所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角 =37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直遇导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50 的直流电源。现把一个质量m=0.040kg 的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 ，金属导轨电阻不计，g取 10m/s2。已知 sin37 =0.60 ，cos37=0.80 ，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导

11、体棒受到的摩擦力。15 (8分) 如图 15 所示，边长L=0.20m 的正方形导线框ABCD由粗细均匀的同种材料制成，正方形导线框每边的电阻R0=1.0 ，金属棒MN与正方形导线框的对角线长度恰好相等，金属棒MN的电阻r=0.20 。导线框放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.50T ，方向垂直导线框所在平面向里。金属棒MN与导线框接触良好，且与导线框对角线BD垂直放置在导线框上， 金属棒的中点始终在BD连线上。若金属棒以v=4.0m/s 的速度向右匀速运动，当金属棒运动至AC的位置时，求( 计算结果保留两位有效数字) ：（1）金属棒产生的电动势大小；（2）金属棒MN上通过的电流大小和方

12、向；（3）导线框消耗的电功率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 11 页16（10 分）如图16 所示，正方形导线框abcd的质量为m、边长为l，导线框的总电阻为R。导线框从垂直纸面向里的水平有界匀强磁场的上方某处由静止自由下落，下落过程中，导线框始终在与磁场垂直的竖直平面内，cd边保持水平。磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场上、下两个界面水平距离为l。已知cd边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动。重力加速度为g。（1）求cd边刚进入磁场时导线框的速度大小。（ 2）请证明：导线框的cd边在磁场中运动的任意瞬间，导

13、线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。（3）求从线框cd边刚进入磁场到ab边刚离开磁场的过程中，线框克服安培力所做的功。17（ 10 分）图 18 为示波管的示意图，竖直偏转电极的极板长l 4.0 cm ，两板间距离d1.0 cm ，极板右端与荧光屏的距离L18 cm。由阴极发出的电子经电场加速后，以v=1.6 107 ms 的速度沿中心线进入竖直偏转电场。若电子由阴极逸出时的初速度、电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，已知电子的电荷量e 1.6 10-19C，质量m0.91 10-30 kg 。（1）求加速电压U0的大小；（2）要使电子束不打在偏转电极的极板上，求加在竖

14、直偏转电极上的电压应满足的条件；（3）在竖直偏转电极上加u40 sin100 t（ V）的交变电压，求电子打在荧光屏上亮线的长度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 11 页18. （10 分）如图19 所示，在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。竖直平行正对放置的两金属板A、K连在电压可调的电路中。 S1、S2为A、K板上的两个小孔，且S1、S2和O在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏D，O点到荧光屏的距离h。比荷（电荷量与质量之比）为k的带正电的

15、粒子由S1进入电场后，通过S2射向磁场中心，通过磁场后落到荧光屏D上。粒子进入电场的初速度及其所受重力均可忽略不计。（1）请分段描述粒子自S1到荧光屏D的运动情况。（2）求粒子垂直打到荧光屏上P点时速度的大小；（3）调节滑片P，使粒子打在荧光屏上Q点，PQ=h（如图 19 所示），求此时A、K两极板间的电压。19（10 分）如图 20 所示，地面上方竖直界面N左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场， 磁感应强度B=2.0 T。与N平行的竖直界面M左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E1=100N/C。在界面M与N之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E2=100N/C。在紧靠界面M

16、处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1.8 10-4kg 的带正电的小物体b（可视为质点） ， 电荷量q2=1.0 10-5C。一个质量为m1=1.8 10-4 kg ，电荷量为q1=3.0 10-5 C 的带负电小物体（可视为质点）a以水平速度v0射入场区，沿直线运动并与小物体b相碰，a、b两个小物体碰后粘合在一起成小物体c，进入界面M右侧的场区，并从场区右边界N射出，落到地面上的Q点（图中未画出）。已知支架顶端距地面的高度h=1.0 m ，M和N两个界面的距离L=0.10 m ， g 取 10m/s2。求：（1）小球a水平运动的速率。（2）物体c刚进

17、入M右侧的场区时的加速度。（3）物体c落到Q点时的速率。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 11 页参考答案及评分标准1AC 2. B 3. BC 4. BCD 5. B 6. A 7. C 8. AC 9.BC 10. D 11.AD 12.AC 13.AC 14. 解：（ 1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：I=1.5A 2 分（2）导体棒受到的安培力： 2 分（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力由于小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力 1 分根据共点力平衡条件 1 分解得： 1 分1

18、5、解：（ 1）金属棒产生的电动势大小为 2分（2）金属棒运动到AC位置时，导线框左、右两侧电阻并联，其并联电阻大小为R并=1.0, 根据闭合电路欧姆定律I=0.47A 2 分根据右手定则，电流方向从N到M 1 分（3）导线框消耗的功率为：P框=I2R并=0.22W 2 分16、解：（ 1）设导线框cd边刚进入磁场时的速度为v，则在cd边进入磁场过程时产生的感应电动势为E=Blv，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 11 页根据闭合电路欧姆定律，导线框的感应电流为I=导线框受到的安培力为F安= BIl=， 1 分因cd刚进入

19、磁场时导线框做匀速运动，所以有F安=mg， 1 分以上各式联立，得：。 1 分（2）导线框cd边在磁场中运动时，克服安培力做功的功率为：P安=F安v 代入（ 1）中的结果，整理得： P安= 1 分导线框消耗的电功率为：P电=I2R= 1 分因此有：P安= P电 1 分（3）导线框ab边刚进入磁场时， cd边即离开磁场。因此导线框继续作匀速运动。导线框穿过磁场的整个过程中动能不变。设导线框克服安培力做功为W安，根据动能定理有： 1 分解得： 1 分17、解：（ 1）对于电子通过加速电场的过程，根据动能定理有解得 3 分（ 2）设偏转电场电压为U1时，电子刚好飞出偏转电场，则此时电子沿电场方向的位

20、移恰为 d/2 ，即 1 分电子通过偏转电场的时间 1 分解得，所以，为使电子束不打在偏转电极上，加在偏转电极上的电压U应小于 91V 1 分（3）由 u 40 sin100 t （ V）可知，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 11 页偏转电场变化的周期，而。T t ，可见每个电子通过偏转电场的过程中，电场可视为稳定的匀强电场。当极板间加最大电压时，电子有最大偏转量。电子飞出偏转电场时平行极板方向分速度，垂直极板方向的分速度电子离开偏转电场到达荧光屏的时间电子离开偏转电场后在竖直方向的位移为电子打在荧光屏上的总偏移量 1分

21、电子打在荧光屏产生亮线的长度为 1 分用下面的方法也给分：设电子在偏转电场有最大电压时射出偏转电场的速度与初速度方向的夹角为 ，则电子打在荧光屏上的总偏移量 1 分电子打在荧光屏产生亮线的长度为 1 分18、 解：（ 1）粒子在电场中自S1至S2做匀加速直线运动；自S2至进入磁场前做匀速直线运动；进入磁场后做匀速圆周运动；离开磁场至荧光屏做匀速直线运动。2 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 11 页说明： 说出粒子在电场中做匀加速直线运动，离开电场作匀速运动，给1 分；说出粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，离开磁场后作匀速

22、直线运动，给1 分。（2）设粒子的质量为m，电荷量为q，垂直打在荧光屏上的P点时的速度为v1， 粒子垂直打在荧光屏上，说明粒子在磁场中的运动是四分之一圆周，运动半径r1=R 1 分根据牛顿第二定律Bqv1=, 依题意：k=q/m 1 分解得：v1=BkR 1 分（3）设粒子在磁场中运动轨道半径为r2，偏转角为2，粒子射出磁场时的方向与竖直方向夹角为，粒子打到Q点时的轨迹如图所示，由几何关系可知, , 解得：r2=R 1 分设此时A、K两极板间的电压为U，设粒子离开S2时的速度为v2，根据牛顿第二定律Bqv2= 1 分根据动能定理有qU= 1 分解得：U= 1 分19、解：（ 1）a向b运动过程

23、中受向下的重力，向上的电场力和向下的洛仑兹力。小球a的直线运动必为匀速直线运动，a受力平衡，因此有解得 3 分（2）二球相碰动量守恒， 解得 1 分物体c所受洛仑兹力，方向向下1 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 11 页物体c在M有场区受电场力，方向向右物体c受到的重力，方向向下物体c受到的合力物体c的加速度m/s2 1 分设合力的方向与水平方向的夹角为, 则 tan =1，解得 =45，加速度指向右下方与水平方向成45角。1 分（3）物体 c 通过界面M后的飞行过程中电场力和重力都对它做正功。设物体 c 落到 Q点时的速率为，由动能定理 1 分解得m/s 1 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 11 页