摘要:
"该高中物理单元复习课件系统涵盖电场强度、电阻定律、电容器、电路分析等核心知识,通过典型例题将电场公式、电阻变化规律、电容动态分析等知识点串联,构建完整的电磁学知识网络,体现概念与规律的内在逻辑。\n其亮点在于结合生活实例设计问题,如扫地机器人铭牌计算、脂肪测量仪器电路分析,培养科学思维与科学态度。通过实验题如多用电表使用、电容器探究,提升科学探究能力。分层练习设计让不同学生巩固知识,教师可精准把握学情,提高复习效率。"
内容正文:
滚动检测卷(一)
1.关于电场强度,下列认识正确的是
A.若在电场中的P点不放试探电荷,则P点的电场强度为0
B.点电荷的电场强度公式E=k 表明,点电荷周围某点电场强度的大小,与该点到场源电荷距离r的二次方成反比
C.电场强度公式E= 表明,电场强度的大小与试探电荷的电荷量q成反比,若q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍
D.匀强电场中电场强度处处相同,所以任何电荷在其中受力都相同
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电场强度取决于电场本身,与有无试探电荷无关,A错误;点电荷的电场强度公式E=k 表明,点电荷周围某点电场强度的大小,与点电荷的电荷量成正比,与该点到场源电荷距离r的二次方成反比,B正确;电场强度公式E= 只是为研究电场的方便,采用比值法下的定义,所以电场强度的大小与该点所放试探电荷的电荷量不成反比,C错误;由F=qE可知,D错误。
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2.某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为
A.4ρ和4R B.ρ和4R
C.ρ和16R D.16ρ和16R
因温度和材料不变,所以电阻率不变,将导线均匀拉长到直径为原来的一半,则横截面积变为原来的 ,长度变为原来的4倍,则由电阻定律得
R′=ρ =16ρ =16R,选项C正确。
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3.计算机键盘每个按键下有块小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块小的固定金属片,两片金属片组成一个小电容器,且电压保持不变。如图所示的键盘连着正在工作的计算机,按下“?”键过程中,按键金属片间组成的电容器
A.电容变小
B.金属片间的电场强度变小
C.电荷量增大
D.处于放电状态
按下“?”键过程中,按键金属片间组成的电容器两极板间距d减小,
根据C= 可知电容C变大,因两板间电压U一定,
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根据Q=UC可知,电容器带电荷量增大,电容器处于充电状态,此时根据E= 可知金属片间的电场强度E变大,故C正确。
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4.(2025·四川南充高级中学校考期末)某电场的电场线分布如图所示,b、c两点到P的距离相等,则
A.电荷P带负电
B.a点的电场强度大于b点的电场强度
C.b点的电势低于c点的电势
D.负检验电荷在c点的电势能大于在d点的电势能
根据P周围的电场线分布可知,电荷P带正电,选项A错误;因b点电场线较a点密集,可知a点的电场强度小于b点的电场强度,选项B错误;因b、c两点到带正电的电荷P的距离相等,但是b点距离带负电的大球较近,则b点的电势低于c点的电势,
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选项C正确;沿电场线电势逐渐降低,可知c点电势高于d点,则负检验电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,选项D错误。
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5.(2025·江西上饶高二统考期末)如图为一平行板电容器,则下列说法正确的是
A.把B板左移一小段,则电容器电容变大
B.把A板上移一小段,则电容器电容变大
C.把A板左移一小段,则电容器电容变大
D.在AB两板之间插入陶瓷,则电容器电容变小
根据C= 可知,把B板左移一小段,则d减小,电容器电容变大,故A正确;把A板上移一小段,则S减小,电容器电容变小,故B错误;把A板左移一小段,则d增大,电容器电容变小,故C错误;在AB两板之间插入陶瓷,则εr增大,电容器电容变大,故D错误。
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6.(2025·四川凉山高二统考期末)科沃斯(ECOVRCS-x2pro)扫地机器人的铭牌信息如下表所示。当扫地机器人剩余电荷量低于600 mA·h时,机器人自动停止扫地并返回充电基座充电。对该型号扫地机器人的描述,下列说法正确的是
A.扫地时额定电流约4 A B.内部电路的总电阻约5 Ω
C.每次扫地释放的电能最多约2.8×105 J D.可以连续扫地的时间约1.5 h
主机基本参数 产品外观
产品尺寸 345 mm*345 mm*96 mm
电池 14.8 V/5 200 mA·h锂电池
产品质量 约3.8 kg
无线连接 WiFi智能快连
额定电压 14.8 V
额定功率 45 W
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实际上,扫地机器人是非纯电阻,故不能够确定扫地
机器人内部电路的总电阻,故B错误;由于当扫地机器
人剩余电荷量低于600 mA·h时,机器人自动停止扫地,
则每次扫地释放的电能最多约为E电=U额It=14.8×(5 200-600)×10-3×3 600 J≈2.45×105 J,同时I额t=(5 200-600)×10-3×3 600 C,解得t≈1.5 h,故C错误,D正确。
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7.(2025·吉林长春高二期末)如图甲是用来测量脂
肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小
来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,
而脂肪不容易导电),模拟电路如图乙所示,测量时,闭合开关,测试者分握两手柄即可测量。小张和小李二人体型相近,他们分别使用该仪器测量,下列说法中正确的是
A.若小张测量时,R1消耗的功率较大,则小张脂肪含量高
B.若小张测量时,电源的效率较高,则小张脂肪含量高
C.若小李测量时,电压表与电流表示数的比值 较小,则小李脂肪含
量高
D.若小李沐浴前后分别测量,电压表与电流表示数的比值 不变
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若小张脂肪含量高,则人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,故R1消耗的功率小,电源的效率为η= ×100%,可知电源的效率大,故A错误,B正确;若小李脂肪含量高,则人体电阻较大,总电阻较大,总电流较小,电流表示数较小,定值电阻R1、R2和内阻两端的电压较小,人体电阻两端电压较大,电压表示数较大,则电压表示数与电流表示数的比值 较大,故C错误;若小李沐浴后测量,身体的脂肪含量略有减少,则电阻变小,电压表与电流表示数的比值 即为人体的电阻变小,故D错误。
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8.如图所示,在直角三角形ABC所在平面内存在方向与平面平行的匀强电场(未画出),已知∠A=60°,AB=2 cm。若将电荷量q1=1.0×10-5 C的正电荷从A移到B过程中,电场力做功为3.0×10-5 J;将另一电荷量q2=-1.0×10-5 C的负电荷从A移到C过程中,克服电场力做功为1.2×10-4 J,则以下说法正确的是
A.UAC=-12 V
B.UBC=9 V
C.电场强度E=300 V/m,方向从A指向C
D.电场强度E=200 V/m,方向从A指向B
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则A、D两点间电势差为3 V,故B、D两点电势相等,由几何关系判断知AC垂直BD,所以电场强度大小为E= = V/cm=300 V/m,电场强度方向为从A指向C,故C正确,D错误。
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9.(2025·山西吕梁高二统考期末)某静电场中,其一条电场线恰好与x轴重合,其电势φ随位置坐标x变化的关系如图所示,一个质子沿x轴正方向运动,途中经过间距相等的A、B、C三点,三点的坐标位置分别为xA、xB、xC。若该质子只受电场力作用,则
A.A点的电场强度大于B点的电场强度
B.质子经过A点的速率大于经过B点的速率
C.C、B两点电势差UCB大于B、A两点电势差UBA
D.质子在A点所具有的电势能大于质子在B点所具有的电势能
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根据φ-x图像中斜率表示电场强度,由题图可知,A点的电场强度小于B点的电场强度,故A错误;从A到C电势升高,质子的电势能增大,由能量守恒可知,动能减小,速度减小,故B正确,D错误;由题图可知,B、A两点间的平均电场强度小于C、B两点间的平均电场强度,则C、B两点电势差UCB大于B、A两点电势差UBA,故C正确。
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10.(2025·天津市培杰中学期末)如图所示,小灯泡L1与电动机M并联,再与小灯泡L2串联接在电源上。闭合电键K,此时两盏小灯泡都刚好正常发光,且电动机正常转动。已知小灯泡L1额定电压为6 V、额定功率为6 W,小灯泡L2额定电压为3 V、额定功率为9 W,电源内阻r=2 Ω,电动机内阻R=2 Ω。则下列说法中正确的是
A.通过电动机M的电流为2 A
B.电动机M的输入功率为12 W
C.电源的电动势为9 V
D.电源内阻消耗的热功率为9 W
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两盏小灯泡都刚好正常发光,由欧姆定律可得,小灯泡L1中的电流为I1= A=1 A,小灯泡L2中的电流为I2= A=3 A,则电动机中的电流为IM=I2-I1=2 A,故A正确;小灯泡L1与电动机M并联,电压相同,则电动机M的输入功率为PM=UMIM=(6×2) W=12 W,故B正确;由闭合电路欧姆定律可得E=UL1+UL2+I2 r=(6+3+3×2) V=15 V,故C错误;电源内阻消耗的热功率为Pr=I r=9×2 W=18 W,故D错误。
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11.(6分)(2025·四川成都高二统考期末)某同学利用平行板电容器进行系列实验探究,过程如下:
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(1)该同学利用图(a)所示实验装置,探究电荷量不变的情况下,电压与电容的关系。其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地,电容器右侧极板与静电计金属球相连,使电容器充电后与电源断开。在实验中观察到的现象是________(填正确答案标号)。
A.手水平向左移动时,静电计指针的张角变大
B.手竖直向上移动时,静电计指针的张角变小
C.手不动,并向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大
A
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(2)此同学利用图(b)所示实验装置探究电压不变的情况下,某点电势的变化情况。若将电容器上极板A接电源正极,下极板B接电源负极,且上极板接地,闭合开关S,一带电液滴恰好静止在电容器内部P点,现将电容器下极板B缓慢向下移动一小段距离,液滴___________(选填“静止不动”、“向下运动”或“向上运动”),P点电势________(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
向下运动
升高
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电容器的电压不变,而将电容器下极板B向下平移一小段距离,根据E= 可知电场强度要减小,电场力将小于重力,故液滴要向下运动。
以大地为零势点,P点与零电势的A极板距离不变,而电场强度减小,则P点与零电势点之间的电势差减小,又因为P点的电势小于0,则P点的电势升高。
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12.(8分)(2025·河南洛阳高二统考期末)某同学使用如图所示的多用电表测量元件的电阻。
(1)若用此电表测量一阻值约为1 600 Ω的定值电阻,选择开关应调到电阻挡的______(选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1 k”)位置。
为了减小电阻挡的读数误差,需要使指针指在中央刻线附近,根据表盘可知,题图中欧姆表的中央刻线为15,可知,若用此电表测量一阻值约为1 600 Ω的定值电阻,选择开关应调到电阻挡的×100位置。
×100
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(2)若将一个满偏电流为6 mA的电流表改装成欧姆表,选挡调零后用它测量阻值为1 500 Ω的标准电阻时,指针恰好在刻度盘的正中间。如果用它测量某待测电阻时,指针指在4 mA处,则该待测电阻的阻值为_____。
A.500 Ω B.750 Ω
C.2 250 Ω D.3 000 Ω
B
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由题意可知,欧姆表的中值电阻为1 500 Ω,即欧姆表的内阻为R内=1 500 Ω
如果用它测量某待测电阻时,指针指在4 mA处,根据欧姆定律有I1=
,Ig=
解得Rx=750 Ω,故选B。
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(3)该欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变小,内阻变大,但此表仍能电阻调零。现按正确操作方法测量一个阻值为1 600 Ω的电阻,从理论上分析,该电阻的测量结果将______(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
偏大
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13.(8分)(2025·浙江湖州高二统考期末)如图所示的电路中,R1=3 Ω,R2=6 Ω,R3=1.5 Ω,电源电动势E=4 V,内阻未知。 当开关S1和S2都闭合时,电源的总功率为4 W,求:
(1)电源的内阻r;
答案:0.5 Ω
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开关都闭合时总功率P=EI
S1和S2都闭合时,R1、R2并联,R12= =2 Ω
电流I=
解得r=0.5 Ω。
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(2)保持S1闭合,S2断开时,电源的输出功率。
断开S2,总电阻R′=R2+R3+r=8 Ω
干路电流I′= =0.5 A
电源输出功率P出=EI′-I′2r= W。
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14.(10分)(2025·江西宜春高二校考期末)如图所示,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子运动到MN连线上的某点Q(未画出)时,求:
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(1)粒子从P到Q所用时间为多少?
粒子从P点垂直电场方向出发到达MN连线上某点时,由几何知识得沿水平方向和竖直方向的位移大小相等,即v0t= at2
加速度a=
联立解得t= 。
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(2)粒子在Q点的速度大小为多少?
粒子在MN连线上Q点时,粒子沿电场方向的速度v1=at=2v0
所以合速度大小v= = v0。
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15.(10分)(2025·江西赣州高二统考期末)如图所示,平
面直角坐标系xOy仅在第Ⅰ象限内分布着沿y轴负方向的
匀强电场,匀强电场的场强为E,第二象限内,一个带正
电的粒子从电容器左板处O1点静止开始加速,穿过右板后
垂直于y轴从C点射入电场,在第四象限AB两点正下方放一张与x轴平行的感光胶片,且与x轴的距离为d,带电粒子打到感光胶片上会使胶片曝光。为了观察更好的效果,胶片四周密封良好,粒子只能从AB开口之间射入。已知C点的坐标为(0,d),A点的坐标为(d,0),B点的坐标为(2d,0),带电粒子的电荷量为q,质量为m,不考虑带电粒子的重力。
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(1)若电容器两端电压为U= ,求粒子离开电容器的速度大小;
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(2)若电容器两端电压为U= ,求粒子经过x轴的坐标;
答案:x=d
粒子进入第一象限做类平抛运动
在竖直方向有a= ,d= at2
在水平方向有x=vt
代入数据解得x=d。
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(3)改变电容器两极板间的电压,求感光胶片可曝光的距离。
由(1)可知粒子恰好从A点进入感光胶片区域,粒子做匀速直线运动,此时速度与水平方向的夹角为α,则有tan α= ,vy=at
则曝光的距离为L=d- = 。
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16.(12分)(2025·山东日照高二联考)如图所示的电路中,电源内阻r=3 Ω,定值电阻R1=R2=7.5 Ω,R=10 Ω,电容器的电容C=200 μF,灯泡L标有“15 V 30 W”的字样。当开关S闭合、S1断开时,灯泡L恰好正常发光,认为灯泡的电阻恒定不变。
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(1)求电源电动势E;
答案:36 V
当开关S闭合、S1断开时的等效电路图如图甲所示
对灯泡有PL=ILUL、RL=
由闭合电路欧姆定律得
E=IL(RL+R2+r)
联立解得E=36 V。
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(2)当开关S、S1均闭合时,求小灯泡的实际电流;
答案:1.5 A
当开关S、S1均闭合时的等效电路图如图乙所示
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路端电压为U=E-Ir=22.5 V
小灯泡的实际电流为I1=
解得I1=1.5 A。
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(3)开关S1从断开到闭合直至电路稳定的过程中,求通过电
阻R的电荷量Q。
答案:5.25×10-3 C
当开关S闭合、S1断开时,电容器与R2并联,R2与RL电压相等,则有Q1=CUL
解得Q1=3×10-3 C,且b端电势高
当开关S、S1均闭合时,电容器与RL并联,UL′= ,Q2=CUL′
解得Q2=2.25×10-3 C,且a端电势高
所以通过电阻R的电荷量Q=Q1+Q2
解得Q=5.25×10-3 C。
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答案: W
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答案:v0
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答案:L=
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