四川省绵阳名校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题(原卷版+解析版)

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名称 四川省绵阳名校2023-2024学年高二下学期开学考试物理试题(原卷版+解析版)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2024-03-19 16:36:21

文档简介

绵阳中学高2022级高二下期入学考试
物理试题
一、单项选择题:本大题包含8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于物理知识在科技和生活中的应用,下列说法正确的是(  )
A. 甲图中照相机镜头呈现蓝紫色是光的衍射现象
B. 乙图中戴3D眼镜观看立体电影是利用光的全反射
C. 丙图中交警所用雷达测速仪测速是利用波的多普勒效应
D. 丁图中海市蜃楼是光在空气中发生色散形成的光学幻景
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】A.照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是唯一的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光,A错误;
B.立体电影是应用了光的偏振现象,所以戴3D眼镜观看立体电影是利用光的偏振,B错误;
C.雷达测速主要是利用多普勒效应原理:当目标向雷达天线靠近时,反射信号频率将高于发射的频率;反之,当目标远离天线而去时,反射信号频率将低于发射的频率。如此即可借由频率的改变数值,计算出目标与雷达的相对速度,C正确;
D.海市蜃楼是由光在经过密度不均匀的空气时发生折射形成的,D错误。
故选C。
2. 如图所示,甲中金属线框平面与磁感线始终垂直;乙中通电导线中的电流恒定,金属线框的转轴MN与通电直导线平行;丙图中金属框架水平,磁场竖直向下.以下几种情况中,对于感应电流分析正确的是 (  )
A. 甲图中金属线框匀加速向右运动,线框中一定有感应电流
B 乙图中金属线框绕MN匀速转动,线框中一定有感应电流
C. 丙图中磁感应强度逐渐减弱(未减至0)的过程中,金属棒MN在水平金属框架上向右匀速运动,回路中一定有感应电流产生
D. 甲、乙、丙中都不会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲图中电路闭合,但磁通量不变,没有感应电流产生,故A错误;
B.乙图中金属线框绕MN匀速转动,磁通量时刻变化,能产生感应电流,故B正确;
C.丙图中电路闭合,面积增大,磁感应强度减弱,无法判断磁通量的变化,故无法判断是否有感应电流产生,故C错误;
D.由以上分析可知,D错误。
故选B。
3. 如图所示,螺线管、蹄形铁芯,环形导线三者相距较远,当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是(  )
A. 小磁针aN极的指向
B. 小磁针bN极的指向
C. 小磁针cN极的指向
D. 小磁针dN极的指向
【答案】A
【解析】
【详解】小磁针静止时N极的指向为该处的磁场方向,即磁感线的切线方向.根据安培定则,蹄形铁芯被磁化后右端为N极,左端为S极,小磁针c指向正确;通电螺线管的磁场分布和条形磁铁相似,内部磁场向左,外部磁场向右,所以小磁针b指向正确,小磁针a指向错误;环形电流形成的磁场左侧应为S极,故d的指向正确,故A正确.
【点睛】在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”,在判定直线电流的磁场方向时,大拇指指“原因”——电流方向,四指指“结果”——磁场绕向;在判定环形电流磁场方向时,四指指“原因”——电流绕向,大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向.
4. 如图所示是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等,两条虚线互相垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是(  )
A. 1、3两点电场强度相同 B. 5、6两点电场强度相同
C. 4、5两点电势相同 D. 1、3两点电势相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.等量异种点电荷电场线的分布具有对称性,1和3两点电场强度大小,方向均向左,即电场强度相同,故A正确;
B.根据对称性,5和6两点处电场线疏密程度相同,电场强度大小相等,方向都与此虚线垂直向左,则5和6两点电场强度相同,故B正确;
C.等量异种点电荷连线中垂线是一条等势线,所以4、5两点电势相等,故C正确;
D.两点电荷连线上电场线方向从3指向1,则3的电势高于1的电势,故D错误。
本题选错误的,故选D。
5. 如图所示,实线为某一点电荷所形成的一簇电场线,、、三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从点射入电场的运动轨迹,其中虚线为一垂直电场线的圆弧,,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力及相互作用力。以下说法正确的是(  )
A. 由于,故
B. 对应粒子的速度在减小,电势能在增大
C. 、对应粒子的动能都在增大,电势能都在减小
D. 对应粒子的加速度越来越小,对应粒子的加速度越来越大,对应粒子的加速度大小不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据公式
又因为,且AB间场强较小,故
故A错误;
B.对应粒子,电场力做正功,动能在增大,电势能在减小,故B错误;
C.对应粒子,做圆周运动,电场力不做功,动能和电势能均不变,故C错误;
D.对应粒子,场强逐渐减小电场力减小加速度减小,对应粒子,场强逐渐增大电场力增大加速度增大,对应粒子,场强大小逐渐不变电场力大小不变加速度大小不变,故D正确。
故选D。
6. 一周期为T、向右传播的简谐横波在时恰好传到O点,波形如图所示。在时,a、b两点间的波形为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,其波长为0.4m,该波的波速为
时传播距离为
此时该波刚好传播至b点右侧0.1m处,故其ab间的波形如选项A所示。
故选A。
7. 如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为(  )
A. 1 W B. 6 W C. 2 W D. 2.5 W
【答案】C
【解析】
【详解】电源的总功率,C点表示,,则电源的电动势,由图看出,C点表示外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有,代入解得,,所以AB段表示的功率为,故C正确,ABD错误.
8. 如图所示,物块M与m叠放在一起,以O为平衡位置,在之间做简谐振动,两者始终保持相对静止,取向右为正方向,其振动的位移x随时间t的变化图像如图,则下列说法正确的是(  )
A. 在时间内,物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向,且都在增大
B. 从时刻开始计时,接下来内,两物块通过的路程为A
C. 在某段时间内,两物块速度增大时,加速度可能增大,也可能减小
D. 两物块运动到最大位移处时,若轻轻取走m,则M的振幅不变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.在时间内,由图像的斜率为负且增大可知,物块的速度沿负方向在增大,受摩擦力方向沿负方向,据可知,位移在减小,加速度在减小,所以摩擦力在减小,A错误;
B.由图像知,两物块在平衡位置速度最大,因此两物块从的平均速率要小于从开始经时间内的平均速率,所以从开始经通过的路程大于,B错误;
C.速度增大时,物块向平衡位置运动,则物块的位移减小,据简谐振动的受力特点,加速度减小,故C错误;
D.简谐运动是一种无能量损失的振动,它只是动能和势能间的转化,总机械能守恒。其能量只有振幅决定,即振幅不变,振动系统能量不变。当将在最大位移处轻轻取走,说明取走时动能为零,取走前后振幅没有改变,振动系统机械能总量不变,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本大题包含4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3A. S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
B. S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
C. S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大
D. S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
【答案】AD
【解析】
【详解】A.S与1连接时,R1起到分流作用,多用电表为电流表;与2连接时,R1与R2串联之后起到分流的作用,也为电流表,由于R1的分流作用较大,因此量程较大,A正确;
BC.S与3或4连接时,R3、R4起到分压的作用,多用电表就成了电压表,由于R3D.S与5连接时,电表内部有电池,多用电表就成了欧姆表,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,D是一只理想二极管,平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量,U表示两极板间的电压,表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动,将极板A稍向上平移,则下列说法中正确的是(  )
A. U不变 B. Q不变
C. 不变 D. 电荷仍保持静止
【答案】BCD
【解析】
详解】AB.将极板A稍向上平移,极板间距d增大,由电容器电容决定式
可知,电容C减小,若电容器两端电压U不变,电容器所带电量Q将减小,由于二极管具有单向导电性,电容器的电荷不能回到电源,所以电容器的电量Q不变;由于电容C减小,由电容的定义式
可知,U变大,A错误,B正确;
CD.根据
,,
可得
可知板间的场强E不变,板间的电荷所受电场力不变,电荷仍保持静止;P点与B板间的电势差
因E、dPB不变,UPB不变,又B板接地,电势为零,所以P点的电势不变,根据
可知电荷在P点的电势能不变,CD正确。
故选BCD。
11. 示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成的。如图,不同的带电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速,从M孔射出,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,若带电粒子能射出平行板电场区域,则下列说法正确的是(  )
A. 若电荷量q相等,则带电粒子在板间的加速度大小相等
B. 若比荷相等,则不同带电粒子从M孔射出的动能相等
C. 若电荷量q相等,则不同带电粒子在偏转电场中电场力做功相同
D. 若不同比荷的带电粒子由O点开始加速,偏转角度θ相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A.设加速电场的板间距离为d,由牛顿第二定律得
由于粒子质量未知,所以无法确定带电粒子在板间的加速度大小关系,故A错误;
B.由动能定理得
可得
所以当带电粒子的比荷相等时,它们从M孔射出的速度相等,动能不同,故B错误;
C.电荷量相同,电场力相同,在偏转电场中
相同,电场力做功相同,故C正确;
D.如图,设偏转电场的板间距离为d,极板长度为L,在偏转电场中有
偏转角度θ与粒子的比荷无关,故D正确。
故选CD。
12. 如图所示,纸面内有一直角三角形ABC,∠C=30°,D是BC的中点。电流分别为I1、I2的无限长通电直导线垂直纸面放置在A点、C点,方向如图所示。已知通有电流I的长直导线在距其r处产生磁场的磁感应强度大小为(其中k为常量),下列说法正确的是(  )
A. 电流I1在D点的磁场与电流I2在D点的磁场方向夹角为60°
B. 电流I1在B点的磁场方向与AB垂直,平行于AC斜向上
C. 若B点的磁场方向由B指向C,则I1、I2的比值为1:2
D. 若B点的磁场方向由B指向A,则I1、I2的比值为1:4
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据右手螺旋定则,D点的场强如图,根据几何关系可知两个磁场方向夹角为60°;A正确;
B.根据右手螺旋定则,电流I1在B点的磁场方向与AB垂直,平行于AC斜向下,B错误;
CD.若B点的磁场方向由B指向C,如图,根据磁场的叠加可知在垂直于BC方向上合场强为零

根据几何关系可知
同理若B点的磁场方向由B指向A,则在垂直于BA方向的合场强为零
可解得
C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题:本大题包含2小题,每空2分,共16分。
13. 某同学测量电阻约为的一段圆柱形合金材料的电阻率,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,圆柱形合金材料直径为_________mm;
(2)用伏安法测合金材料的电阻时,除待测合金材料外,实验室还备有如下器材,为了准确测量其电阻,电压表应选________;电流表应选________。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表,量程0~3V,内阻约
B.电压表,量程0~15V,内阻约
C.电流表,量程0.6A,内阻约
D.电流表,量程0~100mA,内阻约
E.滑动变阻器R()
F.电动势为3V的电源,内阻不计
G.开关S,导线若干
(3)该同学设计测量的电路图如图甲所示,请根据所设计的电路图,补充完成图乙中实物图的连线_______。
【答案】 ①. 1.844 ②. A ③. C ④.
【解析】
【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量其直径为1.5mm+0.01mm×34.4=1.844mm;
(2)[2][3]因电源电动势为3V,则电压表应选A;若电流表用C,则电路可能达到的最大电流为
则电流表应选C。
(3)[4]电路连线如图
14. 我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_____。
A. A处为双缝、B处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间
B. A处为单缝、B处为双缝,滤光片在A和B之间
C. A处为双缝、B处为单缝,滤光片在遮光筒内
D. A处为单缝、B处为双缝,滤光片在凸透镜和A之间
(2)若在实验当中,某同学观察到图乙所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上,下面操作中可行的有______。
A. 调节拨杆方向
B. 其他不动,测量头旋转一个较小角度
C. 其他不动,仅转动手轮
(3)已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为=75.0cm,如图丙所示,实验时先转动测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准图丁所示第5条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示,图己中该游标卡尺的读数x2=______mm。由以上已知数据和测量数据,则该单色光的波长是______m。
【答案】 ①. D ②. B ③. 9.6 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中,仪器摆放的顺序为:光源,凸透镜,滤光片,单缝,双缝,遮光筒。
故选D。
(2)[2]干涉条纹已经调出来,分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上时,将测量头旋转一个较小角度,使分划板中心刻线与干涉条纹平行即可,其他无需调节。
故选B。
(3)[3][4]图戊中游标卡尺的读数
x1=0.3mm
图己中游标卡尺的读数
x2=9.6mm
可知相邻亮纹间距离
根据
可得单色光的波长
四、解答题:本大题包含3小题,共36分。要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 图示为一款能自动上水的电热壶,某同学得知其“上水”功能是由一电动机和传感器来实现的。经查询,电动机的内阻为,其两端所加电压恒为时,电动机能带动负载正常运转,电流为。求:
(1)电动机正常运转时的输出功率;
(2)若电动机卡住,其发热功率为多少。
【答案】(1)5W;(2)36W
【解析】
【详解】(1)电动机正常运转时消耗的电功率为
电动机正常运转时因电阻发热而损耗的功率
所以电动机正常运转时的输出功率
(2)若电动机卡住,电动机相当于纯电阻用电器,则其发热功率为
16. 半径为R的半球形透明介质截面如图所示,底面AOB与EOF夹角为,D为OB的中点。一束平行光垂直底面AOB射入介质,由D点入射的光线沿着与EOF平行的方向射出介质。现将一不透光的圆形挡板贴在底面AOB上,使所有光线都不能由球面射出。求:
(1)透明介质的折射率;
(2)不透光圆形挡板的最小面积。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)光路如图所示:
由几何知识可知
由折射定律
可得
(2)刚好发生全反射时
挡板的半径
挡板的面积
17. 如图所示,竖直平面内有坐标系xoy,在第二象限有平行于坐标平面的匀强电场E1(未画出),第一象限有与x轴夹角的虚线OP,虚线OP与x轴组成的空间内有水平朝左的匀强电场E2,有一个质量为m=2kg,带电量为+1C的带电粒子,以竖直向上的初速度v0=10m/s从第二象限的A点出发,并以v=5m/s的初速度垂直于虚线经过虚线上的P点,并最终刚好从P点正下方以速度m/s穿过x轴。(g=10m/s2)
(1)请求出P点的坐标;
(2)请求出第二象限内的电场E1对带电粒子做的功;
(3)试求电场E2的大小。
【答案】(1)P点的坐标(6,8);(2)85J;(3)16V/m
【解析】
【详解】(1)在由P到Q的过程中
代入数据解得
h=8m
根据几何关系
解得
x=6m
P点的坐标为(6,8)
(2)在AP过程中根据动能定理,有
代入数据解得
W=85J
(3)粒子在由P到Q所用的时间在竖直方向上有
代入数据解得
t=1s
而在水平方向上粒子速度减为0所用时间为
vsinθ-at'=0
代入数据解得
a=8m/s2
qE2=ma
代入数据解得
答:(1)P点的坐标(6,8);(2)第二象限内的电场E1对带电粒子做的功为85J;(3)电场E2的大小16V/m
【点睛】(1)从P到Q根据动能定理求出Q点的纵坐标,再根据几何关系求出横坐标;
(2)对粒子从A点到P点运用动能定理即可求出第二象限内的电场E1对带电粒子做的功
(3)将运动分解为水平和竖直方向,由竖直分运动根据运动学公式求出时间,水平方向根据运动学公式求出加速度,最后根据牛顿第二定律求出电场E2的大小。绵阳中学高2022级高二下期入学考试
物理试题
一、单项选择题:本大题包含8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于物理知识在科技和生活中应用,下列说法正确的是(  )
A. 甲图中照相机镜头呈现蓝紫色是光的衍射现象
B. 乙图中戴3D眼镜观看立体电影是利用光的全反射
C. 丙图中交警所用雷达测速仪测速是利用波的多普勒效应
D. 丁图中海市蜃楼是光在空气中发生色散形成的光学幻景
2. 如图所示,甲中金属线框平面与磁感线始终垂直;乙中通电导线中的电流恒定,金属线框的转轴MN与通电直导线平行;丙图中金属框架水平,磁场竖直向下.以下几种情况中,对于感应电流分析正确的是 (  )
A. 甲图中金属线框匀加速向右运动,线框中一定有感应电流
B. 乙图中金属线框绕MN匀速转动,线框中一定有感应电流
C. 丙图中磁感应强度逐渐减弱(未减至0)的过程中,金属棒MN在水平金属框架上向右匀速运动,回路中一定有感应电流产生
D. 甲、乙、丙中都不会产生感应电流
3. 如图所示,螺线管、蹄形铁芯,环形导线三者相距较远,当开关闭合后关于小磁针N极(黑色的一端)的指向错误的是(  )
A. 小磁针aN极的指向
B. 小磁针bN极的指向
C. 小磁针cN极的指向
D. 小磁针dN极的指向
4. 如图所示是两个等量异种点电荷,周围有1、2、3、4、5、6各点,其中1、2之间距离与2、3之间距离相等,2、5之间距离与2、6之间距离相等,两条虚线互相垂直且平分,那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是(  )
A. 1、3两点电场强度相同 B. 5、6两点电场强度相同
C 4、5两点电势相同 D. 1、3两点电势相同
5. 如图所示,实线为某一点电荷所形成的一簇电场线,、、三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从点射入电场的运动轨迹,其中虚线为一垂直电场线的圆弧,,且三个粒子的电荷量大小相等,不计粒子重力及相互作用力。以下说法正确的是(  )
A. 由于,故
B. 对应粒子的速度在减小,电势能在增大
C. 、对应粒子的动能都在增大,电势能都在减小
D. 对应粒子的加速度越来越小,对应粒子的加速度越来越大,对应粒子的加速度大小不变
6. 一周期为T、向右传播的简谐横波在时恰好传到O点,波形如图所示。在时,a、b两点间的波形为(  )
A. B.
C. D.
7. 如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为(  )
A. 1 W B. 6 W C. 2 W D. 2.5 W
8. 如图所示,物块M与m叠放在一起,以O为平衡位置,在之间做简谐振动,两者始终保持相对静止,取向右为正方向,其振动的位移x随时间t的变化图像如图,则下列说法正确的是(  )
A. 在时间内,物块m的速度和所受摩擦力都沿负方向,且都在增大
B. 从时刻开始计时,接下来内,两物块通过的路程为A
C. 某段时间内,两物块速度增大时,加速度可能增大,也可能减小
D. 两物块运动到最大位移处时,若轻轻取走m,则M的振幅不变
二、多项选择题:本大题包含4小题,每小题4分,共16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4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 如图所示是简化的多用电表的电路图。转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3A. S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
B. S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大
C. S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大
D. S与5连接时,多用电表就成了欧姆表
10. 如图所示,D是一只理想二极管,平行板电容器的A、B两极板间有一电荷,在P点处于静止状态。以Q表示电容器储存的电荷量,U表示两极板间的电压,表示电荷在P点的电势能。若保持极板B不动,将极板A稍向上平移,则下列说法中正确的是(  )
A. U不变 B. Q不变
C. 不变 D. 电荷仍保持静止
11. 示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成的。如图,不同的带电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速,从M孔射出,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,若带电粒子能射出平行板电场区域,则下列说法正确的是(  )
A. 若电荷量q相等,则带电粒子在板间的加速度大小相等
B. 若比荷相等,则不同带电粒子从M孔射出的动能相等
C. 若电荷量q相等,则不同带电粒子在偏转电场中电场力做功相同
D. 若不同比荷的带电粒子由O点开始加速,偏转角度θ相同
12. 如图所示,纸面内有一直角三角形ABC,∠C=30°,D是BC的中点。电流分别为I1、I2的无限长通电直导线垂直纸面放置在A点、C点,方向如图所示。已知通有电流I的长直导线在距其r处产生磁场的磁感应强度大小为(其中k为常量),下列说法正确的是(  )
A. 电流I1在D点的磁场与电流I2在D点的磁场方向夹角为60°
B. 电流I1在B点的磁场方向与AB垂直,平行于AC斜向上
C. 若B点的磁场方向由B指向C,则I1、I2的比值为1:2
D. 若B点的磁场方向由B指向A,则I1、I2的比值为1:4
三、实验题:本大题包含2小题,每空2分,共16分。
13. 某同学测量电阻约为的一段圆柱形合金材料的电阻率,步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图所示,圆柱形合金材料直径为_________mm;
(2)用伏安法测合金材料的电阻时,除待测合金材料外,实验室还备有如下器材,为了准确测量其电阻,电压表应选________;电流表应选________。(填写器材前对应的序号字母)
A.电压表,量程0~3V,内阻约
B.电压表,量程0~15V,内阻约
C.电流表,量程0.6A,内阻约
D电流表,量程0~100mA,内阻约
E.滑动变阻器R()
F.电动势为3V的电源,内阻不计
G.开关S,导线若干
(3)该同学设计测量的电路图如图甲所示,请根据所设计的电路图,补充完成图乙中实物图的连线_______。
14. 我们用如图甲所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
(1)将实验仪器按要求安装在光具座上,则在图甲中A、B处分别应该安装的器材和滤光片的位置分别是_____。
A. A处为双缝、B处为单缝,滤光片在光源和凸透镜之间
B. A处为单缝、B处为双缝,滤光片在A和B之间
C. A处为双缝、B处为单缝,滤光片在遮光筒内
D. A处单缝、B处为双缝,滤光片在凸透镜和A之间
(2)若在实验当中,某同学观察到图乙所示图像,即测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,若继续移动目镜观察,将会使测量结果出现偏差,所以需要对仪器进行调整,使干涉条纹与分划板中心刻线在同一方向上,下面操作中可行的有______。
A. 调节拨杆方向
B. 其他不动,测量头旋转一个较小角度
C. 其他不动,仅转动手轮
(3)已知双缝间距离d=0.20mm,双缝到毛玻璃屏间的距离为=75.0cm,如图丙所示,实验时先转动测量头上的手轮,使与游标卡尺相连的分划线对准图丁所示的第1条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图戊所示,然后再转动手轮,使与游标卡尺相连的分划线向右边移动,直到对准图丁所示第5条亮条纹,此时游标卡尺的主尺和游标尺的位置如图己所示,图己中该游标卡尺的读数x2=______mm。由以上已知数据和测量数据,则该单色光的波长是______m。
四、解答题:本大题包含3小题,共36分。要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 图示为一款能自动上水的电热壶,某同学得知其“上水”功能是由一电动机和传感器来实现的。经查询,电动机的内阻为,其两端所加电压恒为时,电动机能带动负载正常运转,电流为。求:
(1)电动机正常运转时的输出功率;
(2)若电动机卡住,其发热功率为多少。
16. 半径为R的半球形透明介质截面如图所示,底面AOB与EOF夹角为,D为OB的中点。一束平行光垂直底面AOB射入介质,由D点入射的光线沿着与EOF平行的方向射出介质。现将一不透光的圆形挡板贴在底面AOB上,使所有光线都不能由球面射出。求:
(1)透明介质的折射率;
(2)不透光圆形挡板的最小面积。
17. 如图所示,竖直平面内有坐标系xoy,在第二象限有平行于坐标平面的匀强电场E1(未画出),第一象限有与x轴夹角的虚线OP,虚线OP与x轴组成的空间内有水平朝左的匀强电场E2,有一个质量为m=2kg,带电量为+1C的带电粒子,以竖直向上的初速度v0=10m/s从第二象限的A点出发,并以v=5m/s的初速度垂直于虚线经过虚线上的P点,并最终刚好从P点正下方以速度m/s穿过x轴。(g=10m/s2)
(1)请求出P点的坐标;
(2)请求出第二象限内的电场E1对带电粒子做的功;
(3)试求电场E2的大小。
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