河南省洛阳市伊川县实验高中2015-2016学年高二上学期第二次月考物理试卷【解析版】

2015-2016学年河南省洛阳市伊川县实验高中高二（上）第二次月考物理试卷
一、本题共14小题，每小题3分，共42分 ( http: / / www.21cnjy.com )．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．下列说法中正确的是( )
A．通过导线横截面的电量越多，电流越大
B．有恒定电流通过的导体内部的电场强度为零
C．单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大
D．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率
2．关于电源电动势，以下说法正确的是( )
A．1号干电池比5号干电池大，所以1号干电池的电动势大
B．由电动势E=可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大
C．由电动势E=可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小
D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关
3．下列说法正确的是( )
A．磁场是客观存在的一种物质
B．地球磁场的北极与地理南极不完全重合
C．通电螺线管中的磁场方向可用左手定则来判断
D．将条形磁铁从中间断开，一段是N极，另一段是S极
4．如图所示，一个正电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，下列判断正确的是( )
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A．正电子运动时不产生磁场
B．正电子运动时只在圆周内产生磁场
C．正电子运动时产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外
D．正电子运动时产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里
5．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
6．如图所示是某导体的伏安特性曲线，下列判断正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．导体的电阻是20Ω
B．导体的电阻是0.05Ω
C．导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.5A
D．通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V
7．如图所示电路为( )
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A．“与”门电路 B．“或”门电路 C．“非”门电路 D．无法判定
8．使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是( )
A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处
B．每一次换挡，都要重新进行一次调零
C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
D．测量时，若指针偏转很小（靠近∞附近），应换倍率更大的挡进行测量
9．如图所示，电源和电压表都是好的，当滑片由a滑到b的过程中，电压表的示数几乎都为U，下列判断正确的是( )
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A．a处接线断开 B．触头P开路
C．a、b间电阻丝开路 D．b处接线开路
10．如图所示，电源内阻不能忽略，电流表和电压表为理想电表，下列说法正确的是( )
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A．若R1断路，两电表的读数均减小
B．若R2断路，两电表的读数均减小
C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大
D．若R4断路，表的读数均变大
11．如图所示，一矩形线框，从abcd位置移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．一直增加
B．一直减少
C．先增加后减少
D．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少
12．如图，当左边的线圈通以逆时针电流I时 ( http: / / www.21cnjy.com )，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A． B．（m+△m）g C．△mg D．
13．MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场 ( http: / / www.21cnjy.com )，方向如图，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab=bc=cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A． B． C． D．
14．汽车电动机启动时车灯 ( http: / / www.21cnjy.com )会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω．电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W
二、本题共2小题，共14分．
15．一种特种电池的电动势粗略测定值约 ( http: / / www.21cnjy.com )为9V，内阻约为54Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA．为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室备有电压表V，内阻很大，对电路的影响可以忽略；电阻箱R，阻值范围是0～9999.9Ω；保护电阻R0，开关、导线若干．
（1）实验室中备有的定值电阻有以下几种规格：
A．10Ω，L5W B．100Ω，1W
C．200Ω，1W D．2000Ω，5W
实验时，R0应选用__________较好（填字母代号）．
（2）在图虚线框中画出测电源电动势和内电阻的电路图．
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16．某同学在测定自来水的电阻率时 ( http: / / www.21cnjy.com )，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图1所示电路进行测量．两电极相距L=0.700m，其间充满待测的自来水．
表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示．
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根据以上材料请回答下面的问题：
（1）玻璃管内径d的测量值为__________cm；
（2）根据表中数据在图3坐标中作出U﹣I图象，根据图象求出电阻R=__________Ω；
（3）计算自来水电阻率的公式是ρ= ( http: / / www.21cnjy.com )__________（用题中有关物理量的符号表示），测量值为__________Ω m（保留两位有效数字）．
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
三、本题共4小题，共44分．解答应写出必要的 ( http: / / www.21cnjy.com )文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
17．如图所示，PQ和MN ( http: / / www.21cnjy.com )为水平、平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？
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18．表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．
额定车速 整车质量 载重 电源21世纪教育网 电源输出电压 充电时间 额定输出功率 电动机额定工作电压和电流
18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6﹣8h 180W 36V/6A
请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：
（1）此车所配电动机正常工作时，内部损耗的功率是多少？
（2）若电动车满载时以额定功率行驶，当车速为3m/s时的加速度为多少？
19．如图是电饭煲的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )图，S1是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开．红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯．电阻R1=R2=500Ω，电阻R3=50Ω，两灯电阻不计．
（1）简述电饭煲的工作原理．
（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比．21世纪教育网
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20．在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿﹣x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出．
（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？
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2015-2016学年河南省洛阳市伊川县实验高中高二（上）第二次月考物理试卷
一、本题共14小题，每小题3分，共42 ( http: / / www.21cnjy.com )分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．
1．下列说法中正确的是( )
A．通过导线横截面的电量越多，电流越大
B．有恒定电流通过的导体内部的电场强度为零
C．单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大
D．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率
【考点】电流、电压概念．
【专题】定性思想；归谬反证法；恒定电流专题．
【分析】根据电流的定义I=可以分析决定电流的大小因素，导体通有恒定电流，导体内部的场强不为零．
【解答】解：A、电流的大小取决于电荷量 ( http: / / www.21cnjy.com )与时间的比值，即单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大，与横截面的大小及自由电荷无关，故A错误，C正确；
B、导体通有恒定电流，导体内部就建立了恒定电场，场强不为零，故B错误；
D、电流的传导速率接近光速，不同于电子定向移动的速率，故D错误；
故选：C．
【点评】解答本题应明确电流取决于电量与时间的比值，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，但要注意电流是标量．
2．关于电源电动势，以下说法正确的是( )
A．1号干电池比5号干电池大，所以1号干电池的电动势大
B．由电动势E=可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大
C．由电动势E=可知E跟q成反比，电路中移送的电荷越多，电动势越小
D．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关
【考点】电源的电动势和内阻．
【专题】恒定电流专题．
【分析】常见的1号、2号、5号、7号干电池的电压都是1.5V；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关．
【解答】解：A、1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻不相同，故AB错误；
C、电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关，根据做功以及电量也无关；所以C错误，D正确；
故选：D．
【点评】此题考查的是我们对于生活中常见的干电池的了解，要注意明确电源的电动势采用的是比值定义法，E与做功和电量无关．
3．下列说法正确的是( )
A．磁场是客观存在的一种物质
B．地球磁场的北极与地理南极不完全重合
C．通电螺线管中的磁场方向可用左手定则来判断
D．将条形磁铁从中间断开，一段是N极，另一段是S极
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场．
【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用．
【分析】磁场是一种特殊的物质，它对 ( http: / / www.21cnjy.com )放入其中的磁极和电流有力的作用；地磁场的磁极和南北极具有一定的磁偏角；根据安培定则可以判断通电导线的磁场；每一个磁体均会有N极和S极．
【解答】解：A、磁场是客观存在的物质，故A正确；
B、地球的磁极和地理上的南北极有一定的夹角，二者并不重合；故B正确；
C、通电螺线管中的磁场方向可用安培定则（右手螺旋定则）来判断；故C错误；
D、将条形磁铁从中间断开后，每一段均有一个N极和一个S极；故D错误；
故选：AB．
【点评】本题考查磁场的性质，要注意明确磁场是一种特殊的物质，并明确常见磁体或导线的磁场分布情况．
4．如图所示，一个正电子沿逆时针方向做匀速圆周运动，下列判断正确的是( )
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A．正电子运动时不产生磁场
B．正电子运动时只在圆周内产生磁场
C．正电子运动时产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向外
D．正电子运动时产生磁场，圆心处的磁场方向垂直纸面向里
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．
【专题】定性思想；推理法；电学图像专题．
【分析】注意电流的方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反，然后根据电流方向利用安培定则判断磁场方向．
【解答】解：正电子沿着逆时针方向作匀速圆周运动，因此电流为逆时针方向，根据安培定则可知圆内部磁场方向向外，故ABD错误，C正确．
故选：C．
【点评】本题较为简单，考察了安培定则的应用，注意大拇指指向为内部磁场方向，外部磁场方向和内部相反．
5．下列关于磁感应强度大小的说法正确的是( )
A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大
B．通电导线在磁感应强度大的地方受力一定大
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
【考点】磁感应强度．
【分析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量 ( http: / / www.21cnjy.com )，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．比值与磁场力及电流元均无关．电流元所受磁场力是由左手定则来确定．
【解答】解：A、当通电导线垂直放入磁场中，受磁场力大的地方，磁感应强度一定越大．故A错误；
B、一小段通电导线平行放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度不一定为零，故B错误；
C、放在匀强磁场中各处的通电导线受力为F=BILsinα，受力大小与电流、导线的长度及导线与磁场的夹角有关．故C错误；
D、磁感应强度的大小跟垂直放在磁场中的通电导线受力的大小没有关系，与通电导线电流大小也没有关系，它由磁场的性质决定．故D正确；
故选：D
【点评】磁感应强度是通过比值定义得来 ( http: / / www.21cnjy.com )，例如电场强度也是这种定义，电场强度与电场力及电荷量均没有关系．再如密度也是，密度与物体的质量及体积均无关．同时电流元放入磁场中不一定有磁场力，还受放置的角度有关．
6．如图所示是某导体的伏安特性曲线，下列判断正确的是( )
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A．导体的电阻是20Ω
B．导体的电阻是0.05Ω
C．导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.5A
D．通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V
【考点】欧姆定律．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题．21世纪教育网
【分析】由I﹣U图象找出导体两端电压所对应的电流，然后由欧姆定律求出导体电阻；
已知电压与电阻，由欧姆定律可以求出通过导体的电流；
已知电流与电阻，由欧姆定律可以求出导体两端电压．
【解答】解：A、根据图象，由欧姆定律可得，导体电阻R==20Ω，故A正确，B错误；
C、当导体两端电压是10V时，通过导体的电流I==0.5A，故C正确；
D、当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压U=IR=0.1A×20Ω=2V，故D错误；
故选：AC．
【点评】由图象找出导体两端电压与所对应的电流，应用欧姆定律即可正确解题．
7．如图所示电路为( )
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A．“与”门电路 B．“或”门电路 C．“非”门电路 D．无法判定
【考点】简单的逻辑电路．
【分析】或门的特点是当有一个条件满足，事件就能发生．
【解答】解：断开开关，灯泡都会发光；而 ( http: / / www.21cnjy.com )闭合开关，灯泡会熄灭，即有一个条件满足，事件就不能发生，所以这个电路的逻辑关系是“非”逻辑关系．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
【点评】解决本题的关键知道各种门电路的特点，并能灵活运用．
8．使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是( )
A．测量前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“∞”处
B．每一次换挡，都要重新进行一次调零
C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔
D．测量时，若指针偏转很小（靠近∞附近），应换倍率更大的挡进行测量
【考点】欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】使用欧姆表测电阻前要注意机械调零；
每换一次挡都要重新进行欧姆调零；
欧姆表内置电源的正极与“﹣”插孔相连，即与黑表笔相连，使用欧姆表测电阻时，电流从黑表笔流出，红表笔流入；
使用欧姆表测电阻应选择适当的档位，使指针指在中央刻度盘附近，如果指针偏转角度较小，说明所选档位太大，应换小挡．
【解答】解：A、使用前检查指针是否停在欧姆挡刻度线的“∞”处，故A正确；
B、每换一次挡位，都要进行一次欧姆调零，故B正确；
C、在测量电阻时，电流从黑表笔流出，经被测电阻到红表笔，再流入多用电表，故C错误；
D、测量时若发现表针偏转的角度较小，应该更换倍率较大的挡来测量，故D正确；
故选：ABD．
【点评】本题考查了用多用电表欧姆挡测电阻的注意使用及方法，掌握使用欧姆表的注意使用即可正确解题；要掌握多用电表的使用方法及注意事项．
9．如图所示，电源和电压表都是好的，当滑片由a滑到b的过程中，电压表的示数几乎都为U，下列判断正确的是( )
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A．a处接线断开 B．触头P开路
C．a、b间电阻丝开路 D．b处接线开路
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】电压表的示数几乎都为U，说明变阻器上没有电压，将四个选项逐一代入检验，选择符合题意的选项．
【解答】解：A、若a处接线断开，电压表的示数为零，不符合题意．故A错误．[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
B、若触头P开路，电压表的示数为零，不符合题意．故B错误．
C、若a、b间电阻丝开路，电压表示数几乎为U，后变为零，不符合题意．故C错误．
D、若b处接线开路，ab上没有电压，电压表的示数几乎都为U．故D正确．
故选D
【点评】本题是电路中故障分析问题，考查判断推理能力．本题电压可以用电势差理解．
10．如图所示，电源内阻不能忽略，电流表和电压表为理想电表，下列说法正确的是( )
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A．若R1断路，两电表的读数均减小
B．若R2断路，两电表的读数均减小
C．若R3断路，电流表读数为0，电压表读数变大
D．若R4断路，表的读数均变大
【考点】闭合电路的欧姆定律．
【专题】恒定电流专题．
【分析】由图可知，R1与R2串 ( http: / / www.21cnjy.com )联后与R3、R4并联；电压表测量R1两端的电压，电流表测量流过R3的电流，根据各电阻断路后的电路结构，由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流和电压的变化．
【解答】解：由图可知，R1与R2串联后与R3、R4并联；电压表测量R1两端的电压，电流表测量流过R3的电流；
A、若R1断路，R3与R4并联，电压表并联在R3两端，测量R3的电压；因并联断开，则外电路总电阻增大，则电路中电流减小，路端电压增大，则流过R3的电流增大，故A错误；
B、若R2断路，则并联部分断开，电路中 ( http: / / www.21cnjy.com )总电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，则R3中的电流增大，而电压表被断开，故电压表示数为零，故B错误；
C、若R3断路，电流表示数为零，外电阻增大，路端电压增大，流过R1与R2的电流增大，则电压表读数变大．故C正确．
D、若R4断路，外电阻增大，路端电压增大，则电流表和电压表读数均增大．故D正确．
故选：CD．
【点评】本题是电路中动态变化分析问题，在抓住不变量的基础上，根据路端电压随关外电阻增大而增大，减小而减小，分析路端电压的变化．
11．如图所示，一矩形线框，从abcd位置 ( http: / / www.21cnjy.com )移到a′b′c′d′位置的过程中，关于穿过线框的磁通量情况，下列叙述正确的是（线框平行于纸面移动）( )
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A．一直增加
B．一直减少
C．先增加后减少
D．先增加，再减少直到零，然后再增加，然后再减少
【考点】磁通量．
【分析】通电直导线所产生的磁 ( http: / / www.21cnjy.com )场，离导线越近磁场越强，离导线越远，磁场越弱；穿线框圈的磁感线净条数越多，磁通量越大，穿过线框的磁感线净条数越少，磁通量越小．
【解答】解：离导线越近，磁场越强，当线 ( http: / / www.21cnjy.com )框从左向右靠近导线的过程中，穿过线框的磁通量增大，当线框跨在档线上向右运动时，磁通量减小，当导线在线框正中央时，磁通量为零，从该位置向右，磁通量又增大，当线框离开导线向右运动的过程中，磁通量又减小；故ABC错误，D正确；
故选D．
【点评】知道通电直导线的磁场分布情况，分析清楚线框的运动过程是正确解题的关键．
12．如图，当左边的线圈通以逆时针电流 ( http: / / www.21cnjy.com )I时，天平恰好平衡，此时天平右边的砝码为m，若改为顺时针方向的电流且大小不变，则需在天平右边增加△m的砝码，通电线圈受到磁场力大小为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A． B．（m+△m）g C．△mg D．
【考点】安培力；力矩的平衡条件．
【分析】如图所示，因线圈通电导致线圈下框 ( http: / / www.21cnjy.com )受力正好与砝码平衡，当改变电流方向时，磁场力大小不变，方向改变，从而增加砝码后，再次平衡，则可求出磁场力大小．
【解答】解：如图所示，线圈通以逆时针电流时， ( http: / / www.21cnjy.com )下框受到安培力向上，大小为FA．当通以顺时针电流时，下框受到安培力向下，大小仍为FA．而天平右边需要增加△m的砝码才能再次平衡．
所以有：2FA=△mg
则有：FA=
故选：A
【点评】当电流反向时，线圈受力增加为原来2倍．同时运用左手定则来判定安培力的方向
13．MN板两侧都是磁感强度为B的匀 ( http: / / www.21cnjy.com )强磁场，方向如图，带电粒子从a位置以垂直磁场方向的速度v开始运动，依次通过小孔b、c、d，已知ab=bc=cd，粒子从a运动到d的时间为t，则粒子的比荷为( )
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A． B． C． D．
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】带电粒子垂直射入磁场中，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，已知ab=bc=cd，画出轨迹，可知时间t=1.5T，求出周期，由周期公式T=求比荷．
【解答】解：画出粒子的运动轨迹如图，则有t=1.5T，则得
T=
由周期公式T=得：=
解得，粒子的比荷=
故选D
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【点评】带电粒子在匀强磁场匀速圆周运动的问题，关键是画出轨迹，确定时间与周期的关系．
14．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A，电动机启动时电流表读数为58A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω．电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W
【考点】电功、电功率．
【专题】恒定电流专题．
【分析】电动机未启动时，由欧姆定律求出 ( http: / / www.21cnjy.com )灯泡的电阻．再求出电动机启动时路端电压，由欧姆定律求出通过灯泡的电流，分别求出两种情况下，灯泡的功率，即得解．
【解答】解：电动机未启动时，由E=I1（R+r）得灯泡的电阻为：
R==Ω=1.2Ω，
车灯消耗的功率为：P1==100×1.2=120W；
电动机启动时，路端电压为：U2=E﹣I2r=12.5﹣58×0.05=9.6V，
则车灯消耗的功率为：P2===76.8W
车灯的电功率降低了△P=P1﹣P2=120﹣76.8=4.2W．
故选：B
【点评】灯泡是纯电阻电路，功率公式较多，要根据不同的条件，选择不同的公式形式求解．
二、本题共2小题，共14分．
15．一种特种电池的电动势粗略测定值约为 ( http: / / www.21cnjy.com )9V，内阻约为54Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA．为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室备有电压表V，内阻很大，对电路的影响可以忽略；电阻箱R，阻值范围是0～9999.9Ω；保护电阻R0，开关、导线若干．
（1）实验室中备有的定值电阻有以下几种规格：
A．10Ω，L5W B．100Ω，1W
C．200Ω，1W D．2000Ω，5W
实验时，R0应选用C较好（填字母代号）．
（2）在图虚线框中画出测电源电动势和内电阻的电路图．
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【考点】测定电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；定性思想；实验分析法；恒定电流专题．
【分析】（1）已知电源的电动势和最大电流，则由欧姆定律可求得需要的保护电阻；
（2）根据实验原理及给出的仪表可以选择正确的电路接法；
【解答】解：（1）电源的电动势为9V，而短路电流为50mA，则需要的最小电阻R=Ω=180Ω，此时保电阻的功率P=I2R0=（0.05）2×180=0.45W；故R0应为C；
（2）由于本实验中没有电流表，应采用伏阻法进行测量，R0作为保护电阻接入；故电路图如图所示；
故答案为：（1）C（2）如图所示
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【点评】本题根据闭合电路欧姆定律，用伏安法可测量电源的电动势和内阻，定值电阻R0起保护作用，采用公式法处理数据．
16．某同学在测定自来水的电阻率时 ( http: / / www.21cnjy.com )，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，用如图1所示电路进行测量．两电极相距L=0.700m，其间充满待测的自来水．
表是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据．实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图2所示．
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根据以上材料请回答下面的问题：
（1）玻璃管内径d的测量值为3.075cm；
（2）根据表中数据在图3坐标中作出U﹣I图象，根据图象求出电阻R=4.6×104Ω；
（3）计算自来水电阻率的公式是ρ=（用题中有关物理量的符号表示），测量值为49Ω m（保留两位有效数字）．
U/V 1.0 3.0 5.0 7.0 9.0 11.0
I/μA 22 65 109 155 190 240
【考点】自来水电阻率的测定．
【专题】实验题；定量思想；图析法；方程法；恒定电流专题．
【分析】（1）游标卡尺读数=固定刻度读数+游标尺读数；
（2）根据表1数据在图3坐标中作出U﹣I图象，图象的斜率表示电阻；
（3）根据电阻定律公式R=ρ和欧姆定律公式R=列式后联立求解电阻率．
【解答】解：（1）游标卡尺读数为d=30mm+15×0.05mm=30.75mm=3.075cm；
（2）用直尺将各点连接，舍去偏离较远的点，画出的图象如图所示，
可求出电阻R==4.6×104Ω
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（3）根据R电阻定律，有：R=ρ；
根据欧姆定律，有：R=；
其中S=πd2；
可得ρ==Ω m=48.8Ω m≈49Ω m
故答案为：
（1）3.075；
（2）4.6×104；
（3），49．
【点评】本题关键明确实验原理，会根据电阻定律和欧姆定律列式求解电阻率，掌握图象的斜率含义，同时注意游标卡尺没有估计值．
三、本题共4小题，共44分．解答应写 ( http: / / www.21cnjy.com )出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．
17．如图所示，PQ和MN为水平、平行 ( http: / / www.21cnjy.com )放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？
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【考点】安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
【分析】若要保持物体匀速上升 ( http: / / www.21cnjy.com )，受力必须平衡．由于M所受的最大静摩擦力为0.5mg=1N，而M的重力为Mg=3N，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断电流的方向．根据平衡条件和安培力公式求出导体棒中电流的大小．
【解答】解：导体棒的最大静 ( http: / / www.21cnjy.com )摩擦力大小为fm=0.5mg=1N，M的重力为G=Mg=3N，则fm＜G，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b．
根据受力分析，由平衡条件，则有F安=T+2f=BIL，
所以==2.5A；
答：为了使物体匀速上升，应在棒中通入2.5A的电流，流过棒的电流方向为由a到b．
【点评】此题是通电导体在磁场中平衡问题，要抓住静摩擦力会外力的变化而变化，挖掘临界条件进行求解．
18．表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在水平平直道路上以额定功率匀速行驶的速度．
额定车速 整车质量 载重 电源 电源输出电压 充电时间 额定输出功率 电动机额定工作电压和电流
18km/h 40kg 80kg 36V/12Ah ≥36V 6﹣8h 180W 36V/6A
请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：
（1）此车所配电动机正常工作时，内部损耗的功率是多少？
（2）若电动车满载时以额定功率行驶，当车速为3m/s时的加速度为多少？
【考点】电功、电功率．
【专题】恒定电流专题．
【分析】（1）根据输出功率和输入功率求出内部损坏的功率．
（2）根据输出功率和速度求出牵引力的大小，通过牛顿第二定律求出电动车的加速度．
【解答】解：（1）从表中可知，输出功率P出=180W，21世纪教育网
输入功率P入=UI=36×6W=216W
P损═P入﹣P出=36W
（2）由功率公式可得：P额=Fv
由牛顿第二定律得：F﹣K（M+m）g=（M+m）a [来源:21世纪教育网]
联立解得：a=0.2m/s2．
答：（1）内部损耗的功率是36W．
（2）当车速为3m/s时的加速度为0.2m/s2．
【点评】解决本题的关键知道电动机输入功率、输出功率和内部损坏的功率的关系，以及知道输出功率与牵引力和速度的关系．
19．如图是电饭煲的电路图，S1是一个控温 ( http: / / www.21cnjy.com )开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103℃）时，会自动断开，S2是一个自动控温开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开．红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯．电阻R1=R2=500Ω，电阻R3=50Ω，两灯电阻不计．
（1）简述电饭煲的工作原理．
（2）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比．21世纪教育网
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【考点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．
【专题】计算题；比较思想；比例法；恒定电流专题．
【分析】（1）分析电路结构，重点明确温控开关的作用，明确电饭煲的工作原理；
（2）根据电路结构利用串联电路规律由功率公式可求得功率的表达式，则可求得比值．
【解答】解：（1）电饭煲煮饭时，接上电源，S ( http: / / www.21cnjy.com )2自动闭合，同时把手动开关S1闭合，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态．加热到80℃时，S2自动断开，S1仍闭合，继续加热，待水烧开后温度升高到103℃，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于电饭煲散热，待温度下降到70℃时，S2自动闭合，电饭煲又处于加热状态，待温度上升到80℃时，S2又自动断开，电饭煲再次处于保温状态．
（2）设电饭煲处于加热状态时消耗的电功率为P1，保温状态电功率为P2，则有加热时功率为：
P1=
保温时功率为：
P2= ( http: / / www.21cnjy.com )
联立并代入数据得：=
答：（1）原理如上分析；
（2）加热和保温两种状态下消耗的电功率之比为12：1．
【点评】本题考查电饭煲原理，要注意明确串并联电路规律，并正确选择功率公式进行分析研究．
20．在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区 ( http: / / www.21cnjy.com )域内，存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示．一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿﹣x方向射入磁场，它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出．
（1）请判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷；
（2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B′，该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场，但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了60°角，求磁感应强度B′多大？此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少？
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【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．
【分析】（1）粒子向上偏转， ( http: / / www.21cnjy.com )在A点受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则可判断粒子的电性．画出轨迹可知，粒子轨迹半径等于r，根据牛顿第二定律求解比荷．
（2）根据粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角，求出轨迹的圆心角，来确定时间与周期的关系，求出时间．
【解答】解：（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷．21世纪教育网
粒子由 A点射入，由 C点飞出，其速度方向改变了 90°，
则粒子轨迹半径R=r
由qvB=m，得粒子的比荷
（2）粒子从 D 点飞出磁场速度方向改变了 60°角，故 AD 弧所对圆心角 60°，粒子做圆周运动的半径
又
得
粒子在磁场中飞行时间
答：（1）该粒子带负电荷，其比荷；
（2）磁感应强度 ，粒子在磁场中飞行时间t=；
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【点评】本题是带电粒子在磁场中运动的轨迹问题，关键运用几何知识画轨迹、求半径．要注意区别轨迹半径与磁场范围半径．