参考答案:
1.B
【详解】A.法拉第率先提出“力线”这一概念,用来描述电磁场,选项A错误;
B.密立根通过油滴实验准确测得了电子的带电量,选项B正确;
C.库仑利用扭秤装置提出了真空中静止的点电荷间的作用规律,得出了库仑定律,麦克斯韦通过理论计算得出静电力常量的数值,故C错误;
D.麦克斯韦首先建立了完整的电磁场理论,预言了电磁波,赫兹通过实验证实了电磁波的存在,选项D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.线圈未闭合,不能产生感应电流,故A错误;
B.穿过闭合线圈的磁通量增大,能产生感应电流,故B正确;
C.线圈与磁场平行,穿过线圈的磁通量始终为零,无变化,不能产生感应电流,故C错误;
D.穿过线圈的磁通量无变化,不能产生感应电流,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】A.当开关K1,K2均打开时,带正电小球C放置在A左侧,由于静电感应,导体左端带有负电荷,右端带有正电荷,在静电平衡时,正负电荷量相等,A错误;
B.只闭合K1,则B右端带的正电荷与大地的负电荷中和,而不带电,由于静电感应,A左端带负电荷,B错误;
C.只闭合K2,则B右端带的正电荷与大地的负电荷中和,而不带电,由于静电感应,则A左端带负电,C正确;
D.只闭合K2,则B右端带的正电荷与大地的负电荷中和,而不带电,由于静电感应,则A左端带负电,接着移走带电小球C,A左端带的负电荷流向大地,将使A、B都不带电,D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.由题意,若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离,则根据
可知电容C增大,A错误;
B.由于电容器所带电量不变,则根据
可得电容器极板间的电压减小,则静电计指针偏角θ减小,B正确;
CD.根据
可得
可知电容器两极板间电场强度不变;由于电容器下极板接地,电势为零,且P点离下极板的距离保持不变,根据
可知P点与下极板的电势差不变,P点的电势不变,根据
知不变,CD都错误;
故选B。
5.C
【详解】若直导线ab静止不动,对进行直导线ab受力分析可得
解得
故选C。
6.C
【详解】设线框的面积为S,磁场的磁感应强度大小为B,则
当线框转过时,线框中的磁通量
故选C。
7.D
【详解】A.由甲图可知满偏电流为
其中b的量程为
故A错误;
BCD.根据乙图可知接C为小量程,即量程为10mA,电流表时,并联电阻的分流电流为
I'=I1-Ig=10mA-1mA=9mA=0.009A
分流电阻的阻值为
改装为
I2=100mA=0.1A
电流表时
联立解得
故选D。
8.BD
【详解】A.O点处的电场强度向右,不为零,故A错误;
B.a、b处的电场强度向右,方向相同,大小相等,故B正确;
C.根据安培定则可知,两导线在点处的磁感应强度等大同向,则点处的磁感应强度不为零,故C错误;
D.根据安培定则可知,c、d处的磁感应强度相同,方向向下,故D正确。
故选BD。
9.BC
【详解】AB.滑片P向下滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中总电阻减小,干路电流增大,即电流表A1示数增大,路端电压减小,电压表V1示数减小,电阻R1分压增大,并联支路电压减小,即电压表V2示数减小,通过电阻R2的电流减小,即电流表A2示数减小,总电流等于通过电流表A2、A3的电流之和,所以电流表A3示数增大,A错误,B正确;
C.由于电流表A1示数增大,A2示数减小,A3示数增大,有,C正确;
D.由闭合电路欧姆定律可得,,则有,D错误。
10.AC
【详解】AB.由受力关系可知,要保证两球平衡,、带等量的同种电荷,故A正确,B错误;
CD.如图所示,受力分析小球a,库仑力大小为,杆对小球a的弹力大小为,设与水平方向的夹角为,与水平方向的夹角为,根据图中的几何关系有
根据物体的平衡条件有
求得
受力分析小球b,根据如上分析,其所受库仑力也为,杆对小球b的弹力为,设与水平方向的夹角为,与水平方向的夹角为,根据图中的几何关系有
根据物体的受力平衡条件有
求得
故C正确,D错误;
故选AC。
11. 0.822/0.823/0.824 C E 偏小
【详解】(1)[1]螺旋测微器的分度值为0.01mm,其读数为0.5mm+32.3×0.01mm=0.823mm。
(2)[2][3]电流表和电压表的示数,在量程范围的三分之一到三分之二时,读数最精确。电源电动势为3V,故电压表选C,此时电路中最大电流为1A,故电流表选E;
(3)[4]根据电阻定律
根据电阻定义式
其中
可得
[5]由图可知电流表测量的是电阻与电压表的电流之和大于通过电阻的真实电流,根据
可知其测量值与真实值相比偏小。
D C
【详解】(1)该测量电路为串联电路,根据串联分压原理可知,若定值电阻选择过大,则在调节电阻箱的过程中电压表的示数变化不明显,因此为了在调节电阻箱时增强调节的灵敏性,使电压表示数的变化更明显,则应选择阻值小的定值电阻,故选D。
(2)根据电路图,由闭合电路的欧姆定律可得
整理可得
结合图像可得
,
解得
,
(3) A.电压表的分流作用引起的误差属于系统误差,A错误;
B.同学读电压表读数引起的误差属于偶然误差,B错误;
C.本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差,C正确;
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差,D错误。
故选C。
(1);
(2)
【详解】(1)根据题意,由公式可得,时穿过面的磁通量为
(2)根据题意可知,运动过程中,棒中不产生感应电流,则穿过面的磁通量不变,设运动时间为,则有
整理可得
14.(1)9Ω;(2)1Ω
【详解】(1)灯泡正常发光,根据得,流过灯泡L的额定电流
因此流过电动机的电流
电动机产生的热功率为
电动机总功率为
P总=P热+P机=10W
又因为
联立可得
R=9Ω
(2)干路中的电流为
由闭合电路欧姆定律
解得
r=1Ω
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)沿水平面内射出的粒子恰好击中点,根据类平抛运动规律可知
其中
解得
(2)从点竖直向上的粒子,根据速度—位移关系可知
解得
可知该粒子从下表面飞出,则两粒子飞离立方体的时间间隔为
(3)设粒子与水平方向的夹角为,粒子恰好飞出上表面,则满足
此时水平方向的位移为
根据速度—时间公式有
联立解得
< L
则面积为2023~2024学年度第一学期高二年级第二次月考测试
物理试题
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在电磁学的发展中,许多科学家做出了不可磨灭的贡献。下列说法符合史实的是( )
A.麦克斯韦率先提出“力线”这一概念,用来描述电磁场
B.密立根通过实验最早测得了电子的带电量
C.库仑通过扭称实验得出了库仑定律,并测出了静电力常量的值
D.赫兹通过实验证实了电磁波的存在,建立了完整的电磁场理论
2.下列各图的线圈中能产生感应电流的是(空间的磁场足够大)( )
A. B. C. D.
3.如图所示,在绝缘支架上的导体A和导体B按图中方式接触放置,原先AB都不带电,先让开关K1,K2均断开,现在将一个带正电小球C放置在A左侧,以下判断正确的是( )
A.小球距离A较近,所以A左端电荷量大于B右端电荷量
B.只闭合K1,则A左端不带电,B右端带负电
C.只闭合K2,则B右端不带电,A左端带负电
D.只闭合K2,接着移走带电小球,最后将AB分开,A带负电
4.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两极板间的电场强度,表示点电荷在P点的电势能,表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则下列说法正确的是( )
电容器的电容C减小
静电计指针的偏角减小
点电荷在P点的电势能减小
两极板间的电场强度E减小
5.如图所示,直导线ab在磁场区域的长度为L,水平置于光滑竖直导轨上,磁感应强度大小为B的匀强磁场方向水平指向纸内,导线ab的电阻为R,电源内阻为r,导线ab质量为m,与导轨框接触良好,重力加速度大小为g,欲使直导线ab静止不动,则电源电动势为( )
6.如图所示,矩形线框ABCD垂直磁场放置,部分处在匀强磁场中,CD边与磁场边界MN平行且到MN的距离为AD边长的四分之一,此时线框中的磁通量为,当线框绕AB边转过60o时,线框中的磁通量为( )
7.如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻Rg=100Ω,乙图中双量程电流表的大量程是小量程的10倍,下列说法正确的是( )
甲图中b量程为6V
乙图中C量程是1000mA
乙图中
乙图中
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图甲所示,a、b位于两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且a、b到O点的距离相等;如图乙所示,两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点,为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且c、d到点的距离相等,两导线中通有等大反向的恒定电流,下列说法正确的是( )
O点处的电场强度为零
a、b处的电场强度相同
点处的磁感应强度为零
c、d处的磁感应强度相同
9.如图所示,在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中,理想电压表V1、V2的示数变化量的绝对值分别为、,理想电流表A1、A2、A3示数变化量的绝对值分别为、、,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数增大,电流表A1示数增大
B.电压表V2示数减小,电流表A3示数增大
C.
D.
10.如图所示,a、b两带电量相等的小球,分别套在两根相互垂直的光滑绝缘杆、上,系统处于平衡状态,与水平方向呈角。a、b两球连线与金属杆呈角。已知重力加速度为g,则以下说法中正确的是( )
a、b带等量的同种电荷
a、b带等量的异种电荷
a、b的质量比为
a、b的质量比为
三、实验题(每空2分,共18分)
11.某同学欲利用图甲所示电路测量金属丝的电阻率。实验室可提供如下器材∶
A.待测金属丝Rx∶阻值约为3Ω,额定电流约为1A;
B.电池组∶电动势为3V,内阻不计;
C.电压表∶量程为3V,内阻约为3kΩ∶
D.电压表∶量程为15V,内阻约为15kΩ;
E.电流表∶量程为0.6A,内阻约为0.2Ω;
F.电流表∶量程为3A,内阻约为0.05Ω∶
G.滑动变阻器∶调节范围为0~10Ω∶
H.螺旋测微器,毫米刻度尺,开关S,导线若干。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则螺旋测微器的示数为 mm。
(2)在尽可能减小测量误差的情况下,电压表应选用 (填“C”或“D”),电流表应选用 (填“E”或“F”)。
(3)若金属丝的直径为d,测得长为L的金属丝的两端电压为U,金属丝中通过的电流为I,则该金属丝的电阻率ρ= ;从测量原理看,其测量值与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12.如图1所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图,已知电池组的电动势约,内阻约。现提供的器材如下:
A.电池组
B.电压表V(量程,内阻约)
C.电阻箱()
D.定值电阻
E.定值电阻
F.开关和导线若干
(1)如图1所示,要尽可能精确测量电源的电动势和内阻,定值电阻应选择 (选填“D”或“E”)。
(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的图像如图2所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为、a,定值电阻的阻值用表示,则可得该电池组的电动势为 ,内阻为 (用字母a、b、R0表示)。
(3)关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法,下列说法正确的是 (单选)
A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B.同学读电压表读数引起的误差属于系统误差
C.本实验用图像法处理数据可以减小偶然误差
D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小偶然误差
四、解答题(本题共3小题,共36分。应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。)
13.图示固定于水平桌面上的金属框架处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒搁在框架上,且可无摩擦滑动,此时恰好构成边长为的正方形,时磁感应强度为。求:
(1)时穿过面的磁通量;
(2)若从时起,磁感应强度随时间开始变化,同时棒从静止开始以加速度a沿导轨方向向右匀加速运动,使棒中不产生感应电流,请推导出与的关系式。
14.如图所示,电源电动势,内阻未知,小灯泡L标有“3V 6W”,电动机D的内阻。当闭合电键S,将滑动变阻器R的滑片调到某一合适位置时,灯泡L正常发光,此时电动机的输出功率为10W,电流表的示数为1A。电表均为理想电表,求:
(1)滑动变阻器R接入电路的有效阻值;
(2)电源的内阻。
15.边长为的立方体空间内有竖直向下的匀强电场。现有大量的同种粒子同时从立方体的中心点射向空间各个方向,其中一个沿水平方向射出的粒子恰好击中点。粒子均带正电,射出时速度的大小相等,粒子的比荷为。不计粒子重力以及粒子间的相互作用。求:
(1)粒子射出时的初速度的大小;
(2)从点竖直向上和竖直向下射出的两粒子飞离立方体的时间间隔;
(3)若粒子从点正上方处的射出,立方体上表面有粒子到达的面积S。