四川省成都市锦江区高二(下)入学考试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路,并固定在水平面(纸面)内。回路的边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中,用表示边受到的安培力,以水平向右为的正方向,随时间变化的图象如图乙所示。回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ,以向里为磁场Ⅱ的正方向,其磁感应强度随时间变化的图象可能是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,在倾角的光滑轨道上,质量m=0.1kg的AB杆放在轨道上,轨道间距,电流I=0.5A.当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后,杆AB处于静止状态,则所加磁场的磁感应强度可能为( )
A.1T B.5.5T C.4T D.7.5T
3.如图,Q1、Q2为两个固定的点电荷,Q1带负电、Q2带正电,且。a、b为它们连线延长线上的两点,a、b两点的场强和电势分别表示为Ea、Eb和。设无限远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A.若Ea=0,则Eb方向向右
B.若Ea=0,则
C.若,则
D.若,则
4.如图所示为某一电源的U-I图像,由图可知( )
A.电源电动势为2 V
B.电源内阻为0.3 Ω
C.电源短路时电流为5A
D.路端电压为1.2V时,电路中的外电阻为0.6Ω
二、单选题
5.下列说法正确的是( )
A.根据电场强度定义式可知,与成正比,与成反比
B.电荷在电场中的受力方向就是该点电场强度方向
C.库仑定律适用于真空中两个静止点电荷间的相互作用
D.从公式可知,在以点电荷为圆心的圆周上,场强处处相同
6.某同学在研究三种导电元件的伏安特性时,他根据实验所测得的数据,分别绘制了图线,如图甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.图甲的元件可以作为标准电阻使用
B.图乙的电阻随电压升高而减小
C.图丙的电阻随电压升高而增大
D.只有图乙才是可能的伏安特性曲线
7.下述说法正确的是( )
A.根据E = F/q,可知电场中某点的场强与电场力成正比
B.根据E = KQ/r2 ,可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比
C.由公式U = Ed 得,在电场中两点间电势差等于场强与两点间距离的乘积
D.电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
8.关于电流强度,下列说法正确的是
A.根据可知,I与t一定成正比
B.根据可知,当电流I一定时,q与t成正比
C.因为电流有方向,所以电流是矢量
D.电流强度的单位是库仑
9.如图是等量异种点电荷形成电场中的一些点。O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对于O点对称的两点,B、C和A、D也相对于O点对称。则下列说法中错误的是( )
A.B、C两点场强相同、电势不同
B.A、B两点场强不同,电势不同
C.E、F两点场强相同,电势相同
D.A、D两点场强不同,电势不同
10.在物理学的发展过程中,许多物理学家做出了杰出贡献,下列说法符合事实的是( )
A.安培通过实验发现了通电导线周围存在磁场,首次揭示了电与磁的联系
B.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C.库仑发现了电荷间相互作用规律,并提出电荷间的作用力是通过电场实现的
D.法拉第不仅提出了电场的概念,而且采用了简洁的方法“电场线”描述电场,阐述了电场和电场线都客观存在
11.水平导轨左端接电阻R,导轨电阻不计,垂直导轨方向有匀强磁场,导轨宽为d,垂直导轨放一不计电阻的导体棒,当导体棒以速度v匀速向右运动时,回路会有一个电流,之后把导体棒固定在离电阻距离也是d的地方,磁感应强度随时间均匀变化,在回路中也产生相同的电流,下列说法正确的是( )
A.磁感应强度的变化率磁场一定增加,与磁场的方向无关
B.磁感应强度的变化率磁场一定减少,与磁场的方向无关
C.磁感应强度的变化率磁场一定增加,与磁场的方向无关
D.磁感应强度的变化率磁场增加减少与磁场的方向有关
12.以下说法不正确的是( )
A.通电导线受到的安培力,实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现
B.磁铁周围存在磁场,是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流
C.公式,电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
D.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
三、实验题
13.某同学为了自制欧姆表,设计了如图甲所示的电路,他找来以下器材:
A.电流表G(满偏电流为2mA,内阻为40Ω,图乙是电流表G的刻度盘)
B.干电池组(E=3V,r约2Ω)
C.滑动变阻器(0~100Ω)
D.定值电阻600Ω
E.定值电阻900Ω
F.定值电阻1400Ω
G.导线若干
回答下列问题:
(1)他应选择定值电阻________(填器材序号)接入图甲电路中R0的位置。
(2)将红黑表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流计指针对准________mA处。
(3)为了直接读出待测电阻值,他用贴纸在电流刻度旁标记相应的电阻值,则电流刻度1.00mA位置标记的电阻值应为________Ω。
(4)实验室的直流电压表有两个量程,分别是3V、15V,内阻分别约1.5kΩ、10kΩ,该同学想用自制的欧姆表测量其内阻,他应将电压表的“-”接线柱与图甲中的________接线柱相连(填“A”或“B”),且________V量程的内阻测量结果更准确。
14.实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω);
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω);
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ);
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A);
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A);
F.开关、导线若干。
请解答下列问题:
(1)利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是_____(填代号),应选择的电流表量程是_____(填量程),应选择的电压表量程是_____(填量程);
(2)根据某同学测得的数据得知电动势,内阻,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为_____W。(保留3位有效数字)
四、解答题
15.如图所示,电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V,0.4W”,开关S接1,当变阻器调到R=4Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作,电动机的内阻为1Ω。
(1)电源的内阻r;
(2)正常工作时电动机的机械功率P;
(3)此时电源的效率。
16.如图所示,A、B两板间的电压为U0,M、N平行金属板长为2d,两板间距也为2d,电压为U,QP的右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场宽度为(+1)d。一束电荷量为q、质量为m的带负电粒子从S处无初速度释放后,先经过A、B间电场加速,然后紧贴M板穿越M、N平行金属板,经过边界QP进入磁场区域。若粒子从边界QP上的C点进入磁场区域(C点未标出),不计粒子重力。
(1)求C点与上极板间的距离;
(2)若U=2U0,且要求所有粒子均不能从JK边射出,求磁场的磁感应强度取值范围。
17.如图所示,光滑水平桌面上有长L为2 m的U形挡板C,质量m为, 在其正中央并排放箱两个小滑块A和B,质量分别是为,开始时三个物体都静止,在A、B间放有少量塑胶炸药,爆炸后A以6m/s速度水平向左运动.A、B中任意一块C挡扳碰撞后,都能粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:
(1)当两滑块A、B都与挡板C碰撞后,C的速度是多大;
(2)A、C碰撞过程中损失的机械能.
试卷第页,共页
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参考答案:
1.BC
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于前半个周期,磁感应强度不变,则通过圆环的磁通量不变化,不会产生感应电流,那么边不会受到安培力的作用,故错误;
B.前四分之一个周期,磁场方向垂直于纸面向里,且均匀减小,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生顺时针的感应电流,根据左手定则可知,棒受到向左的安培力,因为感应电动势问,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,磁场方向垂直于纸面向外,且均匀增大,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生顺时针的感应电流,根据左手定则可知,棒受到向左的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,磁场方向垂直于纸面向外,且均匀减小,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生逆时针的感应电流,根据左手定则可知,棒受到向右的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,磁场方向垂直于纸面向里,且均匀增大,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生逆时针的且感应电流,根据左手定则可知,棒受到向右的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,故正确;
C.前二分之一个周期,磁场方向垂直于纸面向外,且均匀增大,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生顺时针的感应电流,根据左手定则可知,棒受到向左的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,后半个周期内,磁场方向垂直于纸面向外,且均匀减小,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生逆时针的感应电流,根据左手定则可知,棒受到向右的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,磁场方向垂直于纸面向里,且均匀增大,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生逆时针的且感应电流,根据左手定则可知,棒受到向右的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,故C正确;
D.前时间内,磁场方向垂直于纸面向外,且均匀减小,根据楞次定律以及右手定则可知,回路中会产生逆时针的感应电流,根据左手定则可知,棒受到向右的安培力,因为感应电动势,回路中的感应电动势以及感应电流恒定不变,且,所以棒受到的安培力不变,故D错误;
故选BC。
2.BD
【解析】
【详解】
金属导轨光滑,所以没有摩擦力,则金属棒只受重力支持力和安培力,根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向,根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图
由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值
即
解得
故BD正确,AC错误。
3.BC
【解析】
【分析】
【详解】
B.设两个点电荷电荷量的绝对值分别为,到a、b两点的距离分别为和,a、b间的距离为r,若,则有
两个电荷在b点电场强度大小之差为
联立化简得到
所以b点的合场强向左,则
故B正确;
A.在a点右侧,产生的场强比产生的场强大,所以方向向左,故A错误;
CD.若,则有
两个电荷在b点的电势之差
化简可得
所以
同理可以得到,若,则,故C正确;D错误。
故选BC。
4.ACD
【解析】
【详解】
AB.由闭合电路欧姆定律得
故电源的U-I图像与纵轴的交点为电动势,斜率为内阻,由图可得
故A正确,B错误;
C.电源短路时,电流为,故C正确;
D.路端电压为1.2V时,电路中电流为
故外电阻为
故D正确。
故选ACD。
5.C
【解析】
【详解】
试题分析:电场强度是由电场本身决定的,与电场力F和电荷量q无关,故A错误;正电荷在电场中受到电场力的方向与该点电场强度方向相同,负电荷在电场中受到电场力的方向与该点电场强度方向相反,故B错误;库仑定律适用于真空中两个静止点电荷间的相互作用,故C正确;在以点电荷Q为圆心的圆周上,场强大小相等,但方向不同,故D错误.
考点:电场强度;库仑定律
6.A
【解析】
【详解】
A.由图甲可知,甲的元件电阻保持不变,可以作为标准电阻使用,故A项符合题意;
B.图乙中随电压的增大,图象的斜率减小,则说明电阻在增大,故B项不符合题意;
C.图丙的电阻随电压的增大而减小,故C项不符合题意;
D.不同的元件对应的伏安特性曲线不同,故三图均有可能是其伏安特性曲线,故D项不符合题意;
7.B
【解析】
【详解】
A项:电场强度由电场本身决定,与F、q无关,故A错误;
B项:是点电荷场强的计算式,Q是产生电场的电荷的电荷量,所以点电荷在电场中某点产生的场强与该点电荷的电量Q成正比,故B正确;
C项:公式U=Ed只适用于匀强电场,公式中d是沿电场线方向两点间的距离,故C错误;
D项:电荷在电场中的运动轨迹,取决于力和初速度,所以电荷的运动轨迹与电场线不一样,故D错误.
【点睛】
是电场强度的定义式,抓住比值定义法的共性来理解;是点电荷场强的计算式,Q是场源电荷;公式U=Ed,只适用于匀强电场,公式中d是沿电场线方向两点间的距离.
8.B
【解析】
【详解】
A.由电流定义式
可知电流与不会成正比,在电荷量一定时,电流与成反比,故选项A不符合题意;
B.由电流定义式
可知在电流一定时,与成正比,故选项B符合题意;
C.电流有大小,有方向,运算的时候遵守代数运算法则,电流是标量,故选项C不符合题意;
D.电流强度的单位安培,安培是国际单位制中的基本单位之一,故选项D不符合题意.
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据对称性看出,B、C两处电场线疏密程度相同,则B、C两点场强大小相同。沿电场线电势降低,可知B点的电势高于C点,故A正确,不符合题意;
B.A、B两点场强方向不同,则场强不同,电势也不同,选故B正确,不符合题意;
C.由图看出,E、F两点关于O点对称,则场强相等;同时E、F两点在同一等势面上,故C正确,不符合题意;
D.根据对称性看出,A、D两处电场线疏密程度相同,则A、D两点场强大小相同。由图看出,A、D两点场强方向相同。根据电场线及等势面的特点可知,A、D两点的电势不相等;故D错误,符合题意;
故选D。
10.B
【解析】
【详解】
A.奥斯特发现电流磁效应,并首次揭示了电与磁的联系.A错误;
B.元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的,B正确;
C.库仑发现了电荷间相互作用规律,但并没有提出电荷间的作用力是通过电场实现的,C错误;
D.法拉第不仅提出了电场的概念,而且采用了简洁的方法“电场线”描述电场,电场线并不客观存在,D错误。
故选B。
11.C
【解析】
【详解】
当导体棒以速度v匀速向右运动时,闭合回路中磁通量增加,磁感应强度随时间均匀变化时,在回路中也产生相同方向的电流,此时闭合回路中磁通量也要增加,则磁感应强度一定增加;当导体棒以速度v匀速向右运动时,产生的感应电动势为
磁感应强度随时间均匀增大,产生的感应电动势为
在回路中也产生相同电流,感应电动势也相等,故
即
可得
故C正确。
故选C。
12.D
【解析】
【详解】
A.通电导线受到的安培力,实质上是导体内运动电荷受到洛仑兹力的宏观表现,选项A正确,不符合题意;
B.根据安培的分子电流假说,磁铁周围存在磁场,是因为磁铁内有取向基本一致的分子电流,选项B正确,不符合题意;
C.电容器的电容大小C只有电容器本身决定,与电容器两极板间电势差U无关,选项C正确, 不符合题意;
D.由Uab=Ed可知,匀强电场中的任意两点a、b间的沿电场线方向的距离越大,则两点间的电势差也一定越大,选项D错误,符合题意;
13. F 2 1500 B 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将红黑表笔短接,达到满偏电流时,根据闭合电路欧姆定律
代入数据解得
故应选择定值电阻F接入图甲电路中R0的位置。
(2)[2]欧姆调零时,将红黑表笔短接,调节滑动变阻器R,使电流表G达到满偏电流,即电流计指针对准2mA处。
(3)[3]电流刻度1.00mA位置标记的电阻值为中值电阻Rx,根据闭合电路欧姆定律
代入数据解得
(4)[4]此欧姆表的电流由A指向B,电压表的“-”接线柱与图甲中电源的负极连接,即他应将电压表的“-”接线柱与图甲中的B接线柱相连;
[5]因为干电池的电动势为E=3V,欧姆表的内阻与3V的电压表内阻接近,所以3V量程的内阻测量结果更准确。
14. D 0~0.6A 0~3V 0.375
【解析】
【详解】
(1)[1][2][3]由题,一方面,滑动变阻器E的额定电流远小于电流表的量程,而实验时电路中的电流要达到电流表量程的一半,即0.3A左右,容易烧坏此变阻器,另一方面容易,该变阻器总电阻太大,调节时电路中电流表变化缓慢,不方便调节,而滑动变阻器D接入电路时,电路中最小电流约为
并不超过电流表的量程,故应选择的滑动变阻器是D,应选择的电流表量程是0~0.6A,应选择的电压表量程是0~3V。
(2)[4]小灯泡的伏安特性曲线与电源的U-I图线的交点表示小灯泡接在该电源上的工作状态,作出电源的U-I图象,读出交点处的电压和电流分别为
,
则小灯泡的功率为
15.(1);(2) 0.12W;(3)
【解析】
【详解】
(1)小灯泡的额定电流
根据闭合欧姆定律
代入数值得
(2)电动机两端电压为0.8V,电功率
机械功率
(3)电源的效率
16.(1);(2)B≥
【解析】
【详解】
(1)粒子经电场加速
带电粒子在MN间做类平抛运动
联立解得
(2)当U=2U0时由(1)
y=d
过程,由动能定理有
在C点由速度关系
在磁场中做匀速圆周运动有
当粒子轨迹恰好与JK相切时,由图中几何关系得
要使粒子不能从JK边射出,必须
r≤r0
联立以上各式,可得磁感应强度取值范围为
B≥
17.(1)0(2)
【解析】
【分析】
(1)整个过程A、B、C三者组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出C的速度.(2)A、C组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出A、C碰撞后的共同速度,然后由能量守恒定律求出碰撞过程中损失的机械能.
【详解】
(1) 系统动量守恒,则有:
解得:
(2)炸药爆炸时、系统动量守恒:
解得:
A与C碰撞时,B还不可能与C碰撞,A、C碰撞前后系统动量守恒
则有:
解得:
则损失的机械能为
【点睛】
在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关,故在运用动量守恒定律解题时,一定要明确在哪段过程中哪些物体组成的系统动量守恒.
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