河北省邢台市2023-2024学年高二上学期期末测试物理试题(原卷版+解析版)

文档属性

名称 河北省邢台市2023-2024学年高二上学期期末测试物理试题(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-02-19 18:32:13

文档简介

邢台市2023—2024学年高二(上)期末测试
物 理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共?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. 第五代移动通信技术简称5G,5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号,5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是( )
A. 遥控器是利用无线电波工作的
B. 红外线的波长比无线电波的波长更长
C. 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
D. X射线频率比γ射线的频率大
【答案】C
【解析】
【详解】A.遥控器是利用红外线工作的,故A错误;
B.红外线的波长比无线电波的波长更短,故B错误;
C.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒,故C正确;
D.X射线的频率比γ射线的频率小,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,带有光滑四分之一圆弧轨道的物体静止在光滑的水平面上,将一小球(视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 小球下滑过程中,小球的机械能守恒
B. 小球下滑过程中,小球和物体组成的系统机械能守恒
C. 小球下滑过程中,小球和物体组成的系统动量守恒
D. 小球下滑过程中,圆弧轨道对小球的弹力不做功
【答案】B
【解析】
【详解】ABD.小球在下滑过程中,圆弧轨道向左运动,动能增大,重力势能不变,机械能增大,故小球对圆弧轨道做正功,因为水平面光滑,对小球和物体组成的系统而言,没有外力做功,故系统机械能守恒,则轨道对小球的弹力做负功,所以小球的机械能不守恒。故AD错误,B正确。
C.小球下滑过程中,小球和物体组成的系统水平方向不受外力,故水平方向动量守恒,竖直方向动量不守恒,故C错误。
故选B。
3. 交流发电机模型如图所示,矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动,从线圈平面与磁场垂直时开始计时,已知线圈转动的角速度,下列说法正确的是(  )
A. 线圈中产生余弦变化规律的交变电流
B. 时,线圈位于中性面
C. 时,穿过线圈的磁通量变化率最大
D. 时,线圈的感应电动势最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意可知线圈平面与磁场垂直时开始计时,即线圈从中性面开始转动,产生正弦变化规律的交变电流,故A错误;
BCD.已知线圈转动的角速度,可得
当时,可得
知线圈从中性面转到线圈平面与磁场平行的位置;当时,可得
知线圈转到中性面位置,此时穿过线圈的磁通量变化率最小;当时,可得
知线圈转到与磁场平行的位置,此时线圈的感应电动势最大,故BC错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈a的磁通量减小
B. 从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C. 线圈a有扩大的趋势
D. 螺线管b对线圈a有吸引作用
【答案】B
【解析】
【详解】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,螺线管中的电流增大,产生的磁场增强,穿过线圈a的磁通量向下增大,根据楞次定律可知从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流,根据“增缩减扩”和“来拒去留“可知,线圈a有收缩的趋势和远离螺线管的趋势,故螺线管b对线圈a有排斥作用。
故选B。
5. 如图所示,某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场(图中未画出),一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动,粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°,匀强电场的电场强度大小为E,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(  )
A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子的电荷量为
D. 若粒子运动过程中磁场突然消失,则粒子可能做匀减速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.带电粒子受到重力,电场力,洛伦兹力,三者平衡,如图所示
因重力向下,电场力向右,所以洛伦兹力方向为左上方,根据左手定则可判断匀强磁场的方向垂直纸面向里,故A错误;
B.由平衡条件可知
解得
故B正确;
C.由平衡条件可知
解得
故C错误;
D.若粒子运动过程中磁场突然消失,重力和电场力的合力与速度方向垂直且恒定,则粒子做类平抛运动,故D错误。
故选B。
6. 如图所示,圆形单匝线圈a和正三角形单匝线圈b用完全相同的均匀电阻丝制成,线圈b与线圈a的周长相等,将它们放置在同一匀强磁场中,让线圈a绕其直径匀速转动,线圈b绕其对称轴匀速转动,线圈a和线圈b的转轴均和磁场方向垂直,两线圈转动的角速度相同,则两线圈消耗的电功率之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,线圈b与线圈a的周长相等,设三角形边长为a,由几何关系
可得圆半径
线圈a的面积
线圈b的面积为
两线圈产生的感应电动势有效值为
则两线圈产生的感应电动势有效值之比为
由电阻定律可知,两线圈的电阻之比
由公式可得,两线圈消耗的功率之比为
故选A。
7. 如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比为2:1,在原、副线圈的回路中均接有阻值相同的电阻R,原线圈回路接在电压有效值为的正弦交流电源上,则下列判断正确的是( )
A. 原线圈的输入电压为
B. 原、副线圈中交流电的频率之比为2:1
C. 电压表的示数为
D. 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为4:1
【答案】C
【解析】
【详解】AC.设原线圈的输入电压为,电压表示数为
根据理想变压器规律
原线圈电阻的电压

联立解得

故A错误,C正确;
B.原副线圈中交流电的频率相同,所以频率之比为1:1,故B错误;
D.原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为
故D错误。
故选C。
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。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. LC振荡电路既可产生特定频率信号,也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号,是许多电子设备中的关键部件。如图所示,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在增加,下列说法正确的是(  )
A. 电容器上极板带负电 B. 电路中的电场能正在增大
C. 电路中的电流方向为由a到b D. 电容器两极板间的电场强度正在减小
【答案】AD
【解析】
【详解】AC.根据安培定则,线圈中的电流从下到上,此时电流正在增加,表明电容器正在放电,所以上极板带负电,下极板带正电,电流方向从b流向a,故A正确,C错误;
B.由于电容器正在放电,根据能量守恒定律分析,能量正在从电场能转化为磁场能,电场能减小,磁场能增大,故B错误;
D.电容器正在放电,电场能减小,两极板间的电场强度正在减小,故D正确。
故选AD。
9. 如图所示,小球A、B均可视为质点,先将小球A从距离水平地面高度处由静止释放,A球释放后将小球B从同一位置由静止释放,A球与地面碰撞后以原速率反弹,并立即与B球发生碰撞,碰后B球的速度大小为,方向竖直向上,A球与地面碰撞的时间为,A球与B球发生碰撞的时间极短可忽略不计。A球的质量为,B球的质量为,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. A球与B球发生碰撞的过程中,B球对A球的冲量与A球对B球的冲量相同
B. A球与地面碰撞的过程中,地面对A球的平均作用力为
C. A球与B球碰撞后瞬间,A球的速度大小为
D. A球与B球发生的碰撞是弹性碰撞
【答案】BD
【解析】
【详解】A.A球与B球发生碰撞的过程中,B球对A球的冲量与A球对B球的冲量大小相等,方向相反,故A错误;
B.A球落地时的速度大小为
A球反弹时的速度大小为
方向竖直向上,A球与地面碰撞的过程中,规定竖直向上为正方向,由动量定理
代入数据解得,地面对A球的平均作用力为
故B正确;
C.规定竖直向上为正方向,A球与B球碰撞过程中,由动量守恒定律
其中
,,
解得
所以A球与B球碰撞后瞬间,A球的速度大小为0,故C错误;
D.A球与B球碰撞前,系统的机械能为
A球与B球碰撞后,系统的机械能为
因为
所以碰撞过程中机械能守恒,故A球与B球发生的碰撞是弹性碰撞,D正确。
故选BD。
10. 回旋加速器的工作原理如图所示,和是两个相同的半圆形中空金属盒,金属盒的半径为R,它们之间接交变电源,加速电压为,两个D形盒处于与盒面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从金属盒的A点由静止释放,带电粒子在回旋加速器中多次加速后最终从D形盒的边缘射出,粒子在电场中的加速时间不计,且不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A. 粒子射出时的动能与加速电压成正比
B. 仅增大,粒子在加速器中运动的时间变短
C. 粒子从D形盒的边缘射出时的速度大小为
D. 交变电源的频率为
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.由洛伦兹力提供向心力
可得
当时,即粒子从D形盒的边缘射出时的速度大小为
粒子射出时的动能为
所以粒子射出时的动能与加速电压无关,故A错误,C正确;
B.粒子在加速器中每加速一次,获得动能
粒子在加速器中加速次数为
粒子在加速器中运动的时间为
则仅增大,粒子在加速器中运动的时间变短,故B正确;
D.要保证粒子在回旋加速度中不断加速,应满足交变电源的频率与粒子在磁场中做匀速圆周运动的频率相等,即交变电源的频率为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题:共54分。
11. 熊同学正在做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,该同学使用的可拆变压器如图所示。
(1)为了减少涡流的影响,实验用的变压器铁芯是__________。
A.由彼此绝缘的铜片叠成的 B.由彼此绝缘的硅钢片叠成的
C.整块硅钢铁芯 D.整块不锈钢铁芯
(2)该同学将正弦交流电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱上,用(交流)电压表测得副线圈的“1”和“4”两个接线柱之间的电压为,若实验用的变压器为理想变压器,则输入电压的有效值应为__________V,该同学对比后发现实际输入的正弦交流电源的有效值__________(填“大于”或“小于”)理论值,认真分析后发现是漏磁导致的。
【答案】 ①. B ②. 35##35.0 ③. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小涡流现象带来的损耗,变压器的铁芯选用彼此绝缘的硅钢片叠成的。
故选B。
(2)[2]原线圈的“0”和“14”两个接线柱上,副线圈的“1”和“4”两个接线柱上,所以原副线圈的匝数之比为
由理想变压器原副线圈的电压与线圈匝数的关系
可得输入电压的有效值为
[3]若不是理想变压器,有漏磁现象,则实际输入的正弦交流电源的有效值大于理论值。
12. 熊同学正在测量一节干电池的电动势和内阻,该同学设计的实验电路图如图甲所示,实验室提供的电流表和电压表都是双量程的,提供了两个滑动变阻器待选,分别为滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω,允许通过的最大电流为2A)和滑动变阻器R2(阻值范围为0~1000Ω,允许通过的最大电流为1A)。
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中电流表应选用的量程为__________A(填“0~0.6”或“0~3”),电压表应选用的量程为__________V(填“0~3”或“0~15”),滑动变阻器应选用__________(填“R1”或“R2”)。
(2)该同学正确连接电路并正确操作,实验中多次改变滑动变阻器的阻值,读出电流表和电压表的示数,得到多组数据,根据实验数据描绘制得的U-I图线如图乙所示。由此可知这个干电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(计算结果均保留两位小数)
【答案】 ①. 0~0.6 ②. 0~3 ③. R1 ④. 1.42 ⑤. 0.70
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据U-I图线所显示的电流和电压的测量范围,可得电流表选择的是0~0.6A量程,电压表选择的是0~3V量程;
[3]由于一节干电池内阻较小,滑动变阻器阻值采用限流式接法,故阻值较小有利于电表的数值变化,应选择总阻值较小的滑动变阻器R1;
(2)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得
结合图线可得,图像与纵轴的交点为电动势大小,图像的斜率的绝对值是内阻,所以
13. 如图所示,第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点以速度垂直于x轴射入磁场,从y轴上的N点射出时速度方向与y轴正方向的夹角,M点和原点O间的距离为d,不计粒子受到的重力。求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第一象限内运动的时间t。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动,轨迹如图所示
根据几何关系有
粒子受到的洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
解得
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
粒子在第一象限内运动的时间为
解得
14. 如图所示,P为固定的竖直挡板,质量m1=2kg的长木板A静置于光滑水平面上(A的上表面略低于挡板P下端),质量m2=1.0kg的小物块B(可视为质点)以水平初速度v0=9m/s从A的左端向右滑上A的上表面,经过一段时间A、B第一次达到共同速度,此时B恰好未从A上滑落,一段时间后B与挡板P发生了弹性碰撞。B与挡板P发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短,已知A、B间的动摩擦因数μ=0.6,重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)木板A的长度L;
(2)A、B第二次达到共同速度时B离A左端的距离。
【答案】(1)4.5m;(2)2.5m
【解析】
【详解】(1)设A、B第一次共速时速度大小为v1,根据物块和木板组成的系统动量守恒,有
根据能量守恒定律有
解得
(2)物块第一次与挡板碰撞后的速度大小不变、方向向左,设二者第二次碰撞前共速的速度大小为v2,取向右为正方向,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
此时物块距木板左端的距离
解得
15. 如图所示,固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角θ=30°,斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,磁场边界水平,磁场Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小B1=0.5T,磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小B2=0.5T,磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为L=2m。现有一边长也为2m、电阻R=2.0Ω的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界x=1.6m处由静止释放,已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时线框恰好做匀速直线运动,进入磁场Ⅱ经一段时间后,在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动,整个线框在穿过磁场区域的过程中,ab边始终水平,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)线框abcd的质量m;
(2)线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框的速度大小;
(3)线框从开始运动至ab边刚到达磁场Ⅱ下边界的过程中,线框内产生的焦耳热Q。
【答案】(1)0.4kg;(2)1m/s;(3)11J
【解析】
【详解】(1)线框由静止开始做匀加速运动,设加速度大小为a,线框ab边到达磁场Ⅰ上边界时速度为v1,根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有
线框ab边进入磁场Ⅰ边界切割磁感线产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
线框ab边受到的安培力大小
线框ab边刚进入磁场Ⅰ时恰好做匀速直线运动,根据受力平衡有
解得
(2)当ab边进入磁场Ⅱ后,线框再次匀速运动时的速度为v2,线框ab边和cd边同时切割磁感线,产生同方向感应电流,此时回路的感应电动势
此时线框abcd中的电流
线框ab边和cd边同时受到沿斜面向上的安培力,由受力平衡可得
解得
(3)从线框开始运动到ab边刚到达磁场Ⅱ下边界的过程中,设安培力做的功为W,根据动能定理有
根据功能关系有
解得邢台市2023—2024学年高二(上)期末测试
物 理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共?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. 第五代移动通信技术简称5G,5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号,5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是( )
A. 遥控器是利用无线电波工作的
B. 红外线的波长比无线电波的波长更长
C. 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒
D. X射线的频率比γ射线的频率大
2. 如图所示,带有光滑四分之一圆弧轨道物体静止在光滑的水平面上,将一小球(视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 小球下滑过程中,小球的机械能守恒
B. 小球下滑过程中,小球和物体组成的系统机械能守恒
C. 小球下滑过程中,小球和物体组成的系统动量守恒
D. 小球下滑过程中,圆弧轨道对小球的弹力不做功
3. 交流发电机模型如图所示,矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动,从线圈平面与磁场垂直时开始计时,已知线圈转动的角速度,下列说法正确的是(  )
A. 线圈中产生余弦变化规律的交变电流
B. 时,线圈位于中性面
C. 时,穿过线圈的磁通量变化率最大
D. 时,线圈感应电动势最大
4. 如图所示,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接。现将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列说法正确的是( )
A. 穿过线圈a的磁通量减小
B. 从上往下看,线圈a中将产生逆时针方向的感应电流
C. 线圈a有扩大的趋势
D. 螺线管b对线圈a有吸引作用
5. 如图所示,某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场(图中未画出),一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动,粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°,匀强电场的电场强度大小为E,重力加速度大小为g,下列说法正确的是(  )
A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外
B. 匀强磁场的磁感应强度大小为
C. 粒子的电荷量为
D. 若粒子运动过程中磁场突然消失,则粒子可能做匀减速直线运动
6. 如图所示,圆形单匝线圈a和正三角形单匝线圈b用完全相同的均匀电阻丝制成,线圈b与线圈a的周长相等,将它们放置在同一匀强磁场中,让线圈a绕其直径匀速转动,线圈b绕其对称轴匀速转动,线圈a和线圈b的转轴均和磁场方向垂直,两线圈转动的角速度相同,则两线圈消耗的电功率之比为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1,在原、副线圈的回路中均接有阻值相同的电阻R,原线圈回路接在电压有效值为的正弦交流电源上,则下列判断正确的是( )
A. 原线圈的输入电压为
B. 原、副线圈中交流电的频率之比为2:1
C. 电压表的示数为
D. 原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为4:1
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,有两个或两个以上选项符合题目要求。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. LC振荡电路既可产生特定频率信号,也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号,是许多电子设备中的关键部件。如图所示,某时刻线圈中磁场方向向上,且电路中的电流正在增加,下列说法正确的是(  )
A. 电容器上极板带负电 B. 电路中的电场能正在增大
C. 电路中的电流方向为由a到b D. 电容器两极板间的电场强度正在减小
9. 如图所示,小球A、B均可视为质点,先将小球A从距离水平地面高度处由静止释放,A球释放后将小球B从同一位置由静止释放,A球与地面碰撞后以原速率反弹,并立即与B球发生碰撞,碰后B球的速度大小为,方向竖直向上,A球与地面碰撞的时间为,A球与B球发生碰撞的时间极短可忽略不计。A球的质量为,B球的质量为,取重力加速度大小,下列说法正确的是( )
A. A球与B球发生碰撞的过程中,B球对A球的冲量与A球对B球的冲量相同
B. A球与地面碰撞的过程中,地面对A球的平均作用力为
C. A球与B球碰撞后瞬间,A球的速度大小为
D. A球与B球发生的碰撞是弹性碰撞
10. 回旋加速器的工作原理如图所示,和是两个相同的半圆形中空金属盒,金属盒的半径为R,它们之间接交变电源,加速电压为,两个D形盒处于与盒面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从金属盒的A点由静止释放,带电粒子在回旋加速器中多次加速后最终从D形盒的边缘射出,粒子在电场中的加速时间不计,且不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A. 粒子射出时的动能与加速电压成正比
B. 仅增大,粒子在加速器中运动时间变短
C. 粒子从D形盒的边缘射出时的速度大小为
D. 交变电源的频率为
三、非选择题:共54分。
11. 熊同学正在做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验,该同学使用的可拆变压器如图所示。
(1)为了减少涡流的影响,实验用的变压器铁芯是__________。
A.由彼此绝缘的铜片叠成的 B.由彼此绝缘的硅钢片叠成的
C.整块硅钢铁芯 D.整块不锈钢铁芯
(2)该同学将正弦交流电源接在原线圈的“0”和“14”两个接线柱上,用(交流)电压表测得副线圈的“1”和“4”两个接线柱之间的电压为,若实验用的变压器为理想变压器,则输入电压的有效值应为__________V,该同学对比后发现实际输入的正弦交流电源的有效值__________(填“大于”或“小于”)理论值,认真分析后发现是漏磁导致的。
12. 熊同学正在测量一节干电池的电动势和内阻,该同学设计的实验电路图如图甲所示,实验室提供的电流表和电压表都是双量程的,提供了两个滑动变阻器待选,分别为滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω,允许通过的最大电流为2A)和滑动变阻器R2(阻值范围为0~1000Ω,允许通过的最大电流为1A)。
(1)为了调节方便,测量精度更高,实验中电流表应选用的量程为__________A(填“0~0.6”或“0~3”),电压表应选用的量程为__________V(填“0~3”或“0~15”),滑动变阻器应选用__________(填“R1”或“R2”)。
(2)该同学正确连接电路并正确操作,实验中多次改变滑动变阻器的阻值,读出电流表和电压表的示数,得到多组数据,根据实验数据描绘制得的U-I图线如图乙所示。由此可知这个干电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(计算结果均保留两位小数)
13. 如图所示,第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点以速度垂直于x轴射入磁场,从y轴上的N点射出时速度方向与y轴正方向的夹角,M点和原点O间的距离为d,不计粒子受到的重力。求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第一象限内运动的时间t。
14. 如图所示,P为固定的竖直挡板,质量m1=2kg的长木板A静置于光滑水平面上(A的上表面略低于挡板P下端),质量m2=1.0kg的小物块B(可视为质点)以水平初速度v0=9m/s从A的左端向右滑上A的上表面,经过一段时间A、B第一次达到共同速度,此时B恰好未从A上滑落,一段时间后B与挡板P发生了弹性碰撞。B与挡板P发生碰撞时无机械能损失且碰撞时间极短,已知A、B间的动摩擦因数μ=0.6,重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)木板A的长度L;
(2)A、B第二次达到共同速度时B离A左端的距离。
15. 如图所示,固定光滑绝缘斜面与水平面的夹角θ=30°,斜面所在空间存在两个相邻且互不影响的有界匀强磁场Ⅰ、Ⅱ,磁场边界水平,磁场Ⅰ的方向垂直斜面向里、磁感应强度大小B1=0.5T,磁场Ⅱ的方向垂直斜面向外、磁感应强度大小B2=0.5T,磁场Ⅰ、Ⅱ的宽度均为L=2m。现有一边长也为2m、电阻R=2.0Ω的正方形闭合导线框abcd从距磁场Ⅰ上边界x=1.6m处由静止释放,已知线框ab边刚进入磁场Ⅰ时线框恰好做匀速直线运动,进入磁场Ⅱ经一段时间后,在ab边未出磁场Ⅱ区域下边界之前线框又做匀速直线运动,整个线框在穿过磁场区域的过程中,ab边始终水平,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)线框abcd的质量m;
(2)线框ab边刚到达磁场Ⅱ下边界时线框的速度大小;
(3)线框从开始运动至ab边刚到达磁场Ⅱ下边界的过程中,线框内产生的焦耳热Q。
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