海南省三亚高二(下)开学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.如图,方向水平向左的匀强电场中,一带正电的小球(可视为质点)经过点时速度大小为,方向与水平方向成角(角是锐角,虚线为竖直线)。当它到达点(图中未画出)时速度恰沿水平方向,且速度大小为。不计空气阻力,则( )
A.点可能在虚线的右侧
B.从到过程中小球的电势能先增加后减少
C.从到过程中小球的动量均匀变化
D.从到过程中小球的重力势能与电势能之和保持不变
2.下列关磁感应强度、磁通量的说法中正确的是( )
A.沿磁感线方向磁感应强度逐渐减小
B.穿过某一面的磁通量为零,该处的磁感应强度可能不为零
C.当平面与磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必为零
D.通电导线在该处受到的磁场力越大的地方,该处的磁场越强
3.在研究电磁感应现象的实验中,连接好如图电路后闭合电键K的瞬间发现灵敏电流计G的指针摆动很小,如果电路连接正确,接触良好,下列原因中可能的是
A.电池太旧 B.灵敏电流计的左右接线柱接反了
C.滑动变阻器接入电阻太小 D.没有把软铁棒插入到A线圈之中
4.如图所示,当电流通过线圈时,磁针将发生偏转,以下的判断正确的是( )
A.当线圈通以沿顺时针方向的电流时,磁针S极将指向读者
B.当线圈通以沿逆时针方向的电流时,磁针S极将指向读者
C.当磁针N极指向读者,线圈中电流沿逆时针方向
D.不管磁针如何偏转,线圈中的电流总是沿顺时针方向
二、单选题
5.如图所示,倾角为45°的光滑绝缘斜面、固定在水平地面上,在a 处固定一正电荷+Q,abco在同一竖直平面内,ab连线水平, ao连线垂直于斜面,ac连线竖直,在斜面上b处放电荷量也为+Q质量为m的小球,小球可视为质点,小球放在b处释放时,加速度为,当小球运动到C点时加速度为(已知重力加速度为g)
A.g B.g C.g D.
6.如图所示是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是( )
A.电磁继电器与发电机工作原理相同 B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
C.电磁铁工作时,上端为S极 D.当有人闯入保密室时,b灯亮
7.下列说法中正确的是( )
A.磁场的方向与放在该点的通电直导线所受磁场力方向一致
B.穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度为零
C.若试探电荷在某位置所受的电场力为零,则该处的电场强度可能不为零
D.若一小段电流在某位置所受的安培力为零,则该处的磁感应强度可能不为零
8.关于元电荷的理解,下列说法正确的是( )
A.元电荷是带电荷量最小的带电粒子
B.在某些问题中元电荷可以看做点电荷
C.元电荷就是质子
D.元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电荷量
9.关于产生感应电流的条件,以下说法中正确的是( )
A.导体在磁场中运动,导体中就一定有感应电流
B.导体做切割磁感线运动,导体 中就一定有感应电流
C.穿过闭合电路的磁通量不为零,闭合电路中就一定产生感应电流
D.无论什么方法,只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合电路中就一定产生感应电流
10.质量均为M的两小车A和B,停在光滑的水平地面上,一质量为m的人从A车以水平速度v跳上B车,以v的方向为正方向,则跳后A,B两车的速度分别为( )
A., B.,
C., D.,
11.我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图所示。结合上述材料,下列说法不正确的是( )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场与电场一样,是客观存在的一种物质
12.下列关于磁感线的叙述中,正确的是( )
A.磁感线从磁体的N极发出,终止于S极
B.铁屑在磁场中规则排列而组成的曲线就是磁感线
C.磁感线是磁场中实际存在的一些曲线
D.在磁场中,任何两条磁感线都不相交
13.水平放置的一根直导线通有水平向右的电流,在其正上方的小磁针N极将( )
A.向右平移 B.向左平移
C.垂直纸面向外转 D.垂直纸面向里转
三、实验题
14.某同学要测定电池的电动势E及内阻r,器材有待测电池(E约为,r约为)、量程为的理想电压表V、量程为的电流表A(具有一定内阻)、定值电阻R(阻值为)、滑动变阻器(阻值范围为)、开关S、导线若干。
(1)请你帮他画出实验电路原理图,图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出______。
(2)实验中,当电流表读数为时,电压表读数为;当电流表读数为时,电压表读数为。则可以求出______,______。(用、、、及R表示)
15.如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整。( )
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况有:
①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计的指针将____________;
②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,灵敏电流计指针将______________。
(3)在做“研究电磁感应现象”的实验时,如果副线圈B两端不接任何元件,则副线圈中________。
A.因电路不闭合,无电磁感应现象
B.不能用楞次定律判断感应电动势的方向
C.可以用楞次定律判断出感应电动势的方向
D.有电磁感应现象,有感应电动势产生
16.图(甲)是用一主尺最小分度为1mm,游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度,结果如图所示.可以读出此工件的长度为________cm.
四、解答题
17.如图所示是一个示波管工作原理图,电子经电压U14.5103V加速后以速度V0垂直等间距的进入电压U2180V,间距为d1.0cm,板长l5cm的平行金属板组成的偏转电场,离开电场后打在距离偏转电场s5cm的屏幕上的P点,(电子的比荷为)求:
(1)电子进入偏转电场时的速度v0
(2)打在屏幕上的侧移位移OP
18.如图所示,空间存在水平方向的匀强电场,质量、带电量的带电小球,用一长为的不可伸长的轻质绝缘细线相连,另一端固定在O点。现将细线拉至水平状态,使小球从A处静止释放,求:
(1)小球在A处所受的合外力大小和方向;
(2)小球第一次到达O点正下方时的速度大小v;
(3)小球第一次到达O点正下方时,其机械能的变化量。
试卷第页,共页
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参考答案:
1.BC
【解析】
【详解】
A.从O点到达P点速度增大,根据功能关系可知电场力做正功,故点可能在虚线的左侧,故A错误;
B.从到过程中小球先向右做减速运动,再向左做加速运动,电场力先做负功,再做正功,故小球的电势能先增加后减少,故B正确;
C.小球受电场力和重力作用,二力大小方向均不变,故小球受合力不变,根据冲量定理可知故小球的动量均匀变化,故C正确;
D.小球受电场力和重力作用,根据能量守恒,小球动能、重力势能、电势能之和不变,故D错误。
故本题选BC。
2.BC
【解析】
【详解】
A. 磁感应强度要看磁感线的疏密,沿磁感线方向磁感应强度不一定逐渐减小,选项A错误;
B. 穿过某一面的磁通量为零,可能是线圈平面与磁场方向平行,而该处的磁感应强度可能不为零,选项B正确;
C. 当平面与磁场方向平行时,穿过这个面的磁通量必为零,选项C正确;
D. 通电导线在该处受到的磁场力与磁感应强度B、导体的长度L、电流的大小I以及导线与磁场方向的夹角都有关,则通电导线在该处受到的磁场力越大的地方,该处的磁场不一定越强,选项D错误;
故选BC.
3.AD
【解析】
【详解】
灵敏电流计指针摆动角度很小,说明感应电流很小。
A.电池太旧,则流过A线圈的电流较弱,所以其产生的磁场较弱,变化较小,产生的感应电流很小,故A符合题意;
B.灵敏电流计的左右接线柱接反了,只是灵敏电流计的摆动方向会发生变化,故B不符合题意;
C.滑动变阻器接入电阻太小,则流过A线圈的电流较强,所以其产生的磁场较强,变化较快,产生的感应电流较大,故C不符合题意;
D.没有把软铁棒插入到A线圈之中,则B中磁场较弱,变化较小,产生的感应电流较小,故D符合题意。
故选AD.
4.AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.当线圈通以沿顺时针方向的电流时,由又说螺旋定则可知小磁针所在位置的磁场方向垂直纸面向里,小磁针的N极静止时所指方向为该点的磁场方向,所以A正确,B错误;
CD.当磁针N极指向读者时,圆环内磁场方向垂直纸面向外,由右手螺旋定则可知电流方向为逆时针,选项C正确;D错误;
故选AC。
5.D
【解析】
【详解】
小球在运动过程中,受到重力mg,支持力FN,以及库仑力,刚开始,在b点的时候,库仑力向右,所以:
,
而运动到c点时候,电场力向下,对物体进行受力分析:
联立,代入数据得:
,
故,这道题ABC错误,D正确;
故,这道题选择D.
6.D
【解析】
【详解】
A.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,选项A错误;
B.电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数及有无铁芯有关,选项B错误;
C.根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,选项C错误;
D.当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁向下移动,b灯所在电路接通,b灯亮,选项D正确。
故选D。
7.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.磁场的方向与放在该点的通电直导线所受磁场力方向垂直,故A错误;
B.穿过某一面积的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零,可能平面与磁场平行,故B错误;
C.若试探电荷在某位置所受的电场力为零, ,则该处的电场强度一定为零,故C错误;
D.若一小段电流在某位置所受的安培力为零,则该处的磁感应强度可能不为零,可能电流与磁场平行,故D正确。
故选D。
8.D
【解析】
【详解】
元电荷,也称基本电荷,是电荷量的单位,用符号e表示,不是指某电荷,电子所带电量数值等于元电荷,故A、B、C错误,D正确;
故选D。
9.D
【解析】
【详解】
导体在磁场中运动时,不一定有闭合回路,同时回路中磁通量不一定发生变化,故导体中不一定有感应电流,故A错误;导体中就一定有感应电流闭合电路在磁场中做切割磁感线运动,磁通量不一定发生变化,不一定产生感应电流,故B错误;根据感应电流产生的条件,不管用什么方法,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流,闭合回路放在磁场中,或在磁场中运动,磁通量不一定发生变化,不一定会产生感应电流,故C错误,D正确.所以D正确,ABC错误.
10.A
【解析】
【详解】
人从A车跳出过程,人和A车组成的系统动量守恒,则得:0=mv+MvA,
解得人跳出后A车的速度为:
人跳上B车的过程,人和B车组成的系统动量守恒,则得:mv=(M+m)vB,
解得B车的速度为:故选A.
11.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由题意可知,地理的南、北极与地磁场的南、北极不重合,存在磁偏角,故A正确。
B.磁感线是闭合的,再由题图可推知地球内部存在磁场,地磁南极在地理北极附近,故B正确。
C.只有赤道上方附近的磁感线与地面平行,故C错误。
D.物质存在的形式有实物粒子和场,磁场与电场一样,也是一种物质,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
12.D
【解析】
【分析】
磁感线在磁体的外部是从磁体的N极出发回到S极,在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极;磁体的周围存在着看不见,摸不着但又客观存在的磁场,为了描述磁场,在实验的基础上,利用建模的方法想象出来的磁感线,磁感线并不客观存在;磁场中的一点,磁场方向只有一个,由此入手可以确定磁感线不能相交;
【详解】
A、磁感线在磁体的外部是从磁体的N极出发回到S极,在磁体的内部,磁感线是从磁体的S极出发,回到N极,是闭合的曲线,故A错误;
BC、铁屑在磁场中规则排列组成的曲线可模拟磁感线,但为了描述磁场,在实验的基础上,利用建模的方法想象出来的磁感线,磁感线是人为引入的虚拟的线,磁感线并不客观存在,故B、C、错误;
D、在磁场中,任何两条磁感线都不相交,因为在磁场中的一点,磁场方向只有一个,若磁感线相交,交点处切线方向有两个,表示磁场方向有两个,故D正确;
故选D.
【点睛】
关键是对磁感线和电场线物理意义的理解能力.要注意明确磁感线的方向.
13.C
【解析】
【详解】
试题分析:利用右手螺旋定则判断通电直导线周围磁场的方向,再根据小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向即可判断.
解:由右手螺旋定则知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,而小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,所以小磁针将垂直纸面向外转,C正确.
故选C
【点评】本题考查了通电直导线周围磁场的方向的判断,还要会判断环形电流、通电螺线管周围磁场的方向.
14.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电路图如图所示
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律得
解得
,
15. 向右偏转 向左偏转 AD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分,电源、开关、滑动变阻器、原线圈A组成闭合电路,灵敏电流计与副线圈B组成另一个闭合电路,实物电路图如图所示
(2)闭合开关,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向右偏了一下,说明穿过B的磁通量增大时灵敏电流计向右偏转;
①[2]将线圈A迅速插入线圈B时,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计指针将向右偏一下;
②[3]原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器的阻值调大时,流过线圈A的电流减小,线圈A中电流产生的磁感应强度减小,穿过线圈B的磁通量减少,灵敏电流计指针将向左偏一下。
(3)[4]在做“研究电磁感应现象”实验时,如果副线圈B的两端不接任何元件,由于电路不闭合副线圈电路中将产生感应电动势而不产生感应电流,无电磁感应现象;可以应用楞次定律判断出感应电动势的方向,故AD正确,BC错误。
故选AD。
16.10.235
【解析】
【详解】
[1]游标卡尺读数:主尺:10.2cm;游标尺:7×0.05mm=0.35mm,则读数为
10.2cm+0.35mm=10.235cm
17.(1)4×107m/s(2)0.75m
【解析】
【详解】
(1)电子在加速电场中加速,由动能定理得:eU1=mv02-0,
代入数据解得:v0=4×107m/s;
故电子进入偏转电场的速度:v0=4×107m/s;
(2)电子在偏转电场中做类平抛运动,
在水平方向:l=v0t1,
在竖直方向上:由牛顿第二定律得:,
飞出电场时偏转量为:y1=at12
代入数据解得:y1=0.25cm;
设电子从偏转场穿出时,沿y方向的速度为vy,穿出后到达屏S所经历的时间为t2,
在此时间内电子在y方向移动的距离为y2,有:vy=at1
运动时间:t2=,竖直位移:y2=vyt2,
故电子到达屏S上时,它离O点的距离:y=y1+y2,
代入数据解得:y=0.75cm;
【点睛】
解决本题的关键是搞清楚每一过程做的是什么运动,然后根据运动的合成与分解进行求解,注意牛顿第二定律与运动学公式综合求解是本题解决的重点.
18.(1)5N,与水平方向成37°偏左下;(2);(3)
【解析】
【详解】
(1)小球在A处受到竖直向下的重力和水平向左的电场力,故合力为
设合力方向与水平方向的夹角为,则
故
与水平方向成37°偏左下
(2)从A到O过程中,根据动能定理可得
解得到达O点时小球的速度为
(3)除了重力以外的力对小球做功的大小,等于小球机械能变化量大小
故
解得
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