北師大版高三物理上冊第二單元提升測試卷班級：________姓名：________學號：________得分：________考試時間：120分鐘滿分：150分本單元聚焦“電場與磁場”核心內(nèi)容，是電磁學的基礎(chǔ)，也是高考及各類選拔性考試的重點模塊。本次提升測試旨在深化對電場力、磁場力、場的疊加等核心規(guī)律的理解，考查建模能力、推理能力及綜合應(yīng)用能力。請仔細審題，規(guī)范書寫解題步驟，展現(xiàn)你的物理學科素養(yǎng)！一、單項選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1．關(guān)于電場強度，下列說法正確的是（）A．電場強度的方向一定與正電荷在該點所受電場力的方向相同B．由\(E=\frac{F}{q}\)可知，電場強度與試探電荷所受的電場力成正比C．由\(E=k\frac{Q}{r^2}\)可知，電場強度與場源電荷的電荷量成反比D．電場中某點的電場強度與是否放入試探電荷有關(guān)2．如圖所示，兩個等量異種點電荷固定在x軸上，其中正電荷位于x=0處，負電荷位于x=L處。下列關(guān)于x軸上電場強度和電勢的說法正確的是（）A．在x=0到x=L之間，電場強度方向沿x軸正方向B．在x<0區(qū)域，電場強度方向沿x軸負方向C．在x=0到x=L之間，電勢沿x軸正方向逐漸升高D．在x>L區(qū)域，電勢沿x軸正方向逐漸降低3．帶電粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A．粒子的速度越大，運動周期越大B．粒子的電荷量越大，運動周期越大C．粒子的質(zhì)量越大，運動周期越大D．粒子的軌道半徑越大，運動周期越大4．如圖所示，平行板電容器與電源相連，下極板接地。一帶電油滴靜止在兩板之間，現(xiàn)將上極板向上移動一段距離，則（）A．電容器的電容增大B．油滴所受電場力增大C．油滴將向上運動D．兩板間的電場強度減小5．如圖所示，在正交的勻強電場和勻強磁場中，帶電粒子沿直線穿過該區(qū)域（不計重力），則下列說法正確的是（）A．粒子一定帶正電B．粒子的速度大小一定為\(\frac{E}{B}\)C．若粒子帶負電，其運動方向一定反向D．若粒子速度增大，將一定向電場力方向偏轉(zhuǎn)6．一個帶電粒子從靜止開始在電場力作用下做直線運動，經(jīng)過一段時間后，突然引入垂直于粒子運動方向的勻強磁場，則粒子的運動軌跡將變?yōu)椋ǎ〢．直線B．拋物線C．圓D．螺旋線7．如圖所示，通電直導(dǎo)線與矩形線圈在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線中的電流方向向上。當直導(dǎo)線中的電流增大時，矩形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向及線圈所受安培力的合力方向分別是（）A．順時針，向左B．順時針，向右C．逆時針，向左D．逆時針，向右8．關(guān)于電磁感應(yīng)中的感應(yīng)電動勢，下列說法正確的是（）A．穿過閉合回路的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大B．穿過閉合回路的磁通量變化量越大，感應(yīng)電動勢越大C．穿過閉合回路的磁通量變化率越大，感應(yīng)電動勢越大D．感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化快慢無關(guān)二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）9．下列關(guān)于電場線和磁感線的說法正確的是（）A．電場線和磁感線都是閉合曲線B．電場線和磁感線都不能相交C．電場線和磁感線都是客觀存在的物質(zhì)D．電場線和磁感線的疏密都表示場的強弱10．如圖所示，一個帶電小球在豎直方向的勻強電場和水平方向的勻強磁場中做勻速圓周運動，重力不可忽略，則下列說法正確的是（）A．小球帶負電B．電場力與重力大小相等、方向相反C．洛倫茲力提供小球做圓周運動的向心力D．小球的運動周期與電場強度無關(guān)11．如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n?:n?=2:1，原線圈接在u=220√2sinωt（V）的交流電源上，副線圈接有定值電阻R和理想交流電壓表。下列說法正確的是（）A．原線圈兩端的電壓有效值為220VB．副線圈兩端的電壓有效值為110VC．若R的阻值增大，原線圈的輸入功率減小D．若R的阻值增大，電壓表的示數(shù)減小12．如圖所示，在水平面上有一固定的U形金屬框架，框架上放置一根可滑動的金屬桿ab，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中?，F(xiàn)給ab桿一個水平向右的初速度v?，不計摩擦和空氣阻力，則ab桿的運動情況是（）A．做勻減速直線運動B．做加速度逐漸減小的減速直線運動C．最終將靜止D．運動過程中，桿的機械能轉(zhuǎn)化為電能三、實驗題（本題共2小題，共18分）13．（8分）某實驗小組利用如圖所示的裝置探究“影響平行板電容器電容的因素”，實驗步驟如下：（1）將平行板電容器與電源相連，閉合開關(guān)，使電容器充電，記錄電容器兩極板間的電壓U?；（2）保持開關(guān)閉合，將兩極板間的距離增大，記錄此時兩極板間的電壓U?；（3）斷開開關(guān)，將兩極板的正對面積減小，記錄此時兩極板間的電壓U?；（4）斷開開關(guān)，在兩極板間插入電介質(zhì)，記錄此時兩極板間的電壓U?。請回答下列問題：（1）步驟（2）中，U?與U?的大小關(guān)系是U?______U?（選填“大于”“小于”或“等于”），原因是________________________________________________________；（3分）（2）步驟（3）中，U?與U?的大小關(guān)系是U?______U?（選填“大于”“小于”或“等于”），依據(jù)的電容決定式是________________________________；（3分）（3）步驟（4）中，插入電介質(zhì)后，電容器的電容將______（選填“增大”“減小”或“不變”）。（2分）14．（10分）某同學利用如圖所示的裝置測量電源的電動勢和內(nèi)阻，其中定值電阻R?=2Ω，滑動變阻器R的最大阻值為20Ω，電流表內(nèi)阻不計，電壓表內(nèi)阻很大。實驗步驟如下：①閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P移至最左端，記錄電壓表的示數(shù)U?和電流表的示數(shù)I?；②移動滑片P，改變滑動變阻器接入電路的阻值，記錄多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I；③以U為縱坐標，I為橫坐標，作出U-I圖象，如圖所示。請回答下列問題：（1）實驗中，電壓表測量的是______（選填“電源兩端的電壓”“R?兩端的電壓”或“R兩端的電壓”）；（2分）（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得到U與I的關(guān)系式為U=________________；（3分）（3）由U-I圖象可知，電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω；（3分）（4）若考慮電流表的內(nèi)阻R_A，則測量得到的電動勢E測與真實值E真的關(guān)系是E測______E真（選填“大于”“小于”或“等于”）。（2分）四、計算題（本題共4小題，共60分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15．（14分）如圖所示，在勻強電場中，A、B、C三點構(gòu)成一個直角三角形，AB=4cm，BC=3cm，∠B=90°。已知電場強度E=100V/m，方向沿AB方向由A指向B。求：（1）A、B兩點間的電勢差U_AB；（2）B、C兩點間的電勢差U_BC；（3）將一個電荷量q=-2×10^-5C的點電荷從A點移到C點，電場力所做的功W_AC。________________________________________________________________16．（14分）如圖所示，在垂直于紙面向里的勻強磁場中，有一個半徑r=0.1m的圓形區(qū)域，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T。一個帶正電的粒子從磁場邊界上的A點以速度v=1×10^6m/s沿半徑方向射入磁場，經(jīng)過一段時間后從磁場邊界上的B點射出，已知∠AOB=120°（O為圓心）。求：（1）粒子做圓周運動的軌道半徑R；（2）粒子的比荷\(\frac{q}{m}\)；（3）粒子在磁場中運動的時間t。________________________________________________________________17．（16分）如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌左端接有一個阻值R=1Ω的定值電阻，整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=0.2T。一根質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計導(dǎo)軌和金屬桿的電阻?，F(xiàn)給金屬桿一個水平向右的恒力F=0.5N，使金屬桿從靜止開始運動，當金屬桿的速度達到v=2m/s時，求：（1）金屬桿中感應(yīng)電流的大小和方向；（2）金屬桿的加速度大小；（3）此時恒力F的功率。________________________________________________________________18．（16分）如圖所示，理想變壓器原線圈接在電壓U?=220V的交流電源上，副線圈接有兩個定值電阻R?=11Ω和R?=22Ω，以及一個理想二極管（二極管具有單向?qū)щ娦?，即只允許電流從正極流向負極）。已知原、副線圈的匝數(shù)比n?:n?=10:1，求：（1）副線圈兩端的電壓U?；（2）通過R?的電流I?；（3）原線圈的輸入功率P?。________________________________________________________________參考答案與評分標準一、單項選擇題（每小題4分，共32分）1．A2．A3．C4．D5．B6．D7．B8．C二、多項選擇題（每小題5分，共20分）9．BD10．BCD11．ABC12．BCD三、實驗題（共18分）13．（8分）（1）等于（1分）；開關(guān)閉合時，電容器兩端電壓始終等于電源電動勢（2分）（2）大于（1分）；\(C=\frac{\varepsilonS}{4\pikd}\)（2分）（3）增大（2分）14．（10分）（1）R?兩端的電壓（2分）（2）\(E-I(R_0+r)\)（3分）（3）3.0（1.5分）；1.0（1.5分）（4）小于（2分）四、計算題（共60分）15．（14分）（1）根據(jù)\(U=Ed\)，A、B兩點間的距離d_AB=4cm=0.04m（1分）\(U_{AB}=Ed_{AB}=100\times0.04=4V\)（3分）（2）由于BC方向與電場強度方向垂直，電場力不做功，電勢差為零（3分）\(U_{BC}=0V\)（1分）（3）\(U_{AC}=U_{AB}+U_{BC}=4V+0=4V\)（2分）電場力做功\(W_{AC}=qU_{AC}=-2\times10^{-5}\times4=-8\times10^{-5}J\)（4分）16．（14分）（1）由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運動的圓心O'、O、A、B構(gòu)成菱形，其中O'A=O'B=R，OA=OB=r（2分）∠AO'B=60°，由正弦定理\(\frac{r}{\sin30^\circ}=\frac{R}{\sin60^\circ}\)（2分）解得\(R=\sqrt{3}r=\sqrt{3}\times0.1\approx0.173m\)（2分）（2）洛倫茲力提供向心力，\(qvB=m\frac{v^2}{R}\)（2分）比荷\(\frac{q}{m}=\frac{v}{BR}=\frac{1\times10^6}{0.5\times0.173}\approx1.15\times10^7C/kg\)（2分）（3）粒子在磁場中運動的圓心角θ=60°=\(\frac{\pi}{3}\)rad（2分）運動周期\(T=\frac{2\pim}{qB}\)，運動時間\(t=\frac{\theta}{2\pi}T=\frac{m\theta}{qB}=\frac{\pi}{3\times1.15\times10^7}\approx9.0\times10^{-8}s\)（2分）17．（16分）（1）感應(yīng)電動勢\(E=BLv=0.2\times0.5\times2=0.2V\)（2分）感應(yīng)電流\(I=\frac{E}{R}=\frac{0.2}{1}=0.2A\)（2分）由右手定則可知，電流方向從b到a（2分）（2）金屬桿受到的安培力\(F_安=BIL=0.2\times0.2\times0.5=0.02N\)，方向水平向左（2分）摩擦力\(f=\mumg=0.2\times0.1\times10=0.2N\)，方向水平向左（2分）根據(jù)牛頓第二定律\(F-F_安-f=ma\)（2分）解得\(a=\frac{0.5-0.02-0.2}{0.1}=2.8m/s^2\)（2分）（3）恒力F的功率\(P=Fv=0.5\times2=1W\)（2分）18．（16分）（1）根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)（2分）解得\(U_2=\frac{n_2}{n_1}U_1=\frac{1}{10}\times220=22V\)（2分）（2）通過R?的電流\(I_1=\fr