【精品解析】浙江省A9协作体2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题

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名称 【精品解析】浙江省A9协作体2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
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科目 物理
更新时间 2025-02-27 10:37:27

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浙江省A9协作体2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1.(2024高二上·浙江期中)《吕氏春秋》中有记载:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”,他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。表明我国很早就积累了磁方面的认识,磁的强弱用磁感应强度来描述,它的单位用国际单位制中的基本单位表示为(  )
A. B.
C.. D.
【答案】B
【知识点】磁感应强度;安培力的计算
【解析】【解答】根据
可知,故选B。
【分析】1.掌握安培力的定义式。
2.知道利用定义式推导磁感应强度的单位。
2.(2024高二上·浙江期中)用物理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。例如,用质量m与体积V之比定义密度,用位移x与时间t之比定义速度v。这样定义一个新物理量的同时,也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。下列物理量的定义属于比值定义式的是(  )
A.电场强度 B.电阻
C.电流 D.磁感应强度
【答案】D
【知识点】磁感应强度;比值定义法
【解析】【解答】比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,或基本运动特征,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变,定义一个新的物理量的同时,也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系,故只有D属于比值定义,ABC不属于比值定义。故选D。
【分析】1.根据各选项中物理量的物理意义分析判断。
2.根据电场强度与磁感应强度的物理意义分析,电场强度与磁感应强度是反映电场或磁场性质的物理量,只与场的属性有关,与其他因素无关。
3.(2024高二上·浙江期中)下列关于磁感应强度的说法中正确的是(  )
A.通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C.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
D.磁感应强度是矢量,方向与放在该点的小磁针N极指向垂直
【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度;左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.由知,只有当通电导线垂直放入磁场中时,受磁场力大的地方,磁感应强度才一定大,故A错误;
B.磁感线稀疏的地方磁感应强度小,磁感应强度的大小与磁感线的指向无关,故B错误;
C.磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定,跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,故C正确;
D.磁感应强度是矢量,方向与放在该点的小磁针N极指向相同,故D错误。
故选:C。
【分析】1.根据磁感应强度的物理意义分析磁感应强度反映磁场的属性,与是否放入通电导线无关。
2.根据磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,分析磁感线越密的地方磁场越强。
3.根据磁感应点强度的方向,分析小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。
4.(2024高二上·浙江期中)“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果。月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况,如图所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时,拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同),设电子速率相同,且与磁场方向垂直,则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是(  )
A.①②③④ B.①④②③ C.④③②① D.③④②①
【答案】A
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】电子在月球磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1可得B1>B2>B3>B4,故选A。
【分析】1.掌握洛伦兹力的概念和应用。
2.掌握通过半径来分析磁感应强度的大小关系。
5.(2024高二上·浙江期中)下列关于电阻和电阻率说法正确的是(  )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.有些合金的电阻率随温度变化而变化,可用来制作电阻温度计,而铂的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫做超导现象
D.电阻率越大的导体,电阻一定越大
【答案】C
【知识点】电阻定律;电阻率
【解析】【解答】A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,只跟导体的几何形状和材料性质有关,跟导体中是否有电流通过无关。故A错误;
B.常用来制作标准电阻的一般是合金,铂的电阻率随温度变化明显,一般用来作电阻温度计。故B错误;
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫做超导现象。故C正确;
D.根据可知电阻率越大的导体,其电阻不一定越大。故D错误。
故选:C。
【分析】1.根据电阻公式分析影响导体电阻大小的因素。而是用比值定义法定义电阻,说明电阻阻值与通过导体的电流和导体两端电压无关。
3.根据电阻反映导体的属性,得出电阻率由导体材料决定。
4.根据得出电阻率为零时,电阻阻值为零。
6.(2024高二上·浙江期中)下列相关描述及判定,正确的是(  )
A.甲图中说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B.乙图中奥斯特提出著名的分子电流假说,他认为分子电流的取向是否有规律,决定了物体对外是否显磁性
C.丙图中说明磁场对电流有力的作用,根据该原理制成了电动机
D.丁图中麦克斯韦提出“变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场”,并预言了电磁波的存在,而后赫兹用实验捕捉到了电磁波
【答案】D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;电磁感应的发现及产生感应电流的条件;电磁场与电磁波的产生;安培分子电流假说
【解析】【解答】A.小磁针静止时所指方向即为该点磁场方向,由甲图可知,关于磁体中心对称的两个位置磁场方向相同,故A错误;
B.乙图中安培提出著名的分子电流假说,他认为分子电流的取向是否有规律,决定了物体对外是否显磁性,故B错误;
C.丙图是电场感应的装置图,据此制成了发电机,故C错误;
D.丁图中麦克斯韦提出“变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场”,并预言了电磁波的存在,而后赫兹用实验捕捉到了电磁波,故D正确。
故选:D。
【分析】1.知道磁体的磁感线分布特点以及磁场方向。
2.知道安培分子电流假说以及对应现象。
3.掌握电动机的原理,通电导线在磁场中受到力的作用。
4.知道电磁波产生的原理。
7.(2024高二上·浙江期中)如图所示,固定在光滑水平桌面上的导体棒MN中通有较强的恒定电流,PQ是一段能够在水平桌面上自由运动的导体棒。初始时刻,PQ垂直于MN放在MN的一侧,现给PQ通以恒定电流,则下列四幅图中,能够正确反映此后紧接着的一段时间内PQ的可能位置的是(时间先后顺序为a,b,c)(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场;左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据右手螺旋定则分析可知,导体棒MN在上方产生的磁场方向垂直于纸面向外。导体棒PQ电流方向向上,根据左手定则可知,导体棒PQ所受安培力方向向右。根据通电直导线在周围产生的磁场分布可知,离导体棒MN越近,磁场越强,离导体棒MN越远,磁场越弱。所以导体棒PQ下半部分受力大于上半部分受力。故选D。
【分析】1.根据通电导线周围的磁场分别特点,分析磁场方向。
2.根据磁场对放入磁场的通电导线的作用,结合左手定则得出安培力的方向。
3.根据PQ上下部分受到的安培力大小分析PQ的转动情况。
8.(2024高二上·浙江期中)某同学用如图所示的电路进行实验,两节串联的干电池总电动势为3V,内阻可忽略,两个小灯泡均标有“1.5V,0.5A”字样。闭合开关后两个小灯泡都不发光,检查各接线柱均接触良好。该同学拿来多用电表,使用其直流电压10V挡测量。将多用电表的一个表笔触接在接线柱a(电池的负极)上,把另一表笔分别与接线柱b、c、d、e、f接触,示数分别为0、0、0、3V、3V。由此可以确定(  )
A.与a接线柱触接的是红表笔 B.一定发生了断路故障
C.一定发生了短路故障 D.一定发生了断路故障
【答案】D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A.多用电表使用时,红表笔接触高电势点,黑表笔接触低电势点,选项A错误;
BCD.若发生了断路故障,则当另一表笔接触c时,应有示数,若L2发生短路,则当另一表笔接触b、c、d时,应有示数,但实际分别与接线柱b、c、d接触,示数均为0,当接触e、f时,示数均为3V,则可知一定发生了断路故障,故BC错误,D正确。
故选:D。
【分析】1.正确使用多用电表测电压,知道电流从红表笔进,从黑表笔 出。
2.懂得如何利用多用电表检测电路。
9.(2024高二上·浙江期中)如图所示,二根长直导线A、B均垂直于纸面放置,AB与BO间夹角为90°,A、B间距与B、O间距相等,已知通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小,k为比例系数,r为该点到长直导线的距离,I为导线的电流强度。当A中通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流时,O点的磁感应强度大小为,若A、B同时通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流,在O点产生的磁场的磁感应强度大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】磁感应强度;通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】设,根据安培定则可得,若A、B同时通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流,产生的磁场如图
由题意可知,
沿AO方向为x轴建立坐标系,则
所以,在O点产生的磁场的磁感应强度大小为,故选B。
【分析】1.知道磁感应强度是矢量。
2.掌握应用平行四边形定则计算磁感应强度的合矢量。
10.(2024高二上·浙江期中)如图甲为一款网红魔术玩具——磁力“永动机”,小钢球放入漏斗后从中间小洞落入下面的弧形金属轨道,然后从轨道另一端抛出再次回到漏斗,由此循环往复形成“永动”的效果。其原理如图乙所示,金属轨道与底座内隐藏的电源相连,轨道下方藏有永磁铁。当如图乙永磁铁N极朝上放置,小钢球逆时针“永动”时,下列分析正确的是(  )
A.c端与右侧抛出圆弧对应的圆心O等高
B.小钢球换成小木球,依然可以“永动”
C.轨道a应接电源的正极,轨道b应接电源的负极
D.若不改变电源方向,只将永磁铁S极朝上放置,小钢球依然可以逆时针“永动”
【答案】C
【知识点】左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.小球从c点飞出后,速度沿圆弧在c点的切线方向,所以c点应高于圆心的高度,这样小球从c点飞出后的速度方向才能指向漏斗,也才能回到漏斗中,故A错误;
B.换成木球在磁场中没有安培力的作用,无法实现“永动”,故B错误;
C.小钢球在磁铁上方应受到向右的安培力,根据左手定则可知,小钢球中的电流方向应从轨道a流向轨道b,故轨道a应接电源的正极,轨道b应接电源的负极,故C正确;
D.根据上述分析可知,若只将永磁铁S极朝上放置,依据左手定则可知,小钢球受到安培力的方向向左,安培力阻碍小钢球运动,无法实现逆时针“永动”,故D错误。
故选:C。
【分析】1.能够运用能量守恒定律解决实际问题。
2.掌握安培力做正功时,将电能转化为机械能。
3.熟练应用左手定则,能够根据题意分析电流方向。同时理解只改变电流方向或只改变磁场方向,安培力方向发生改变。
11.(2024高二上·浙江期中)石墨烯是一种由碳原子组成的呈蜂巢晶格结构的单层二维纳米材料。利用如图所示的电路可测量石墨烯样品的载流子(电子)浓度(即面积所含电子个数)。在石墨烯表面加垂直向里、磁感应强度为B的匀强磁场,在电极1、3间通以恒定电流I,则电极2、4间将产生电压U。下列说法正确的是(  )
A.电极2的电势比电极4的电势高
B.仅增大恒定电流I,电极2、4间产生的电压U将变小
C.仅增大磁感应强度B,电极2、4间产生的电压U将变小
D.相同条件下电极2、4间产生的电压U越大,表明样品的载流子浓度越小
【答案】D
【知识点】共点力的平衡;安培分子电流假说;霍尔元件
【解析】【解答】A.根据左手定则,可知电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转,所以电极2的电势比电极4的低。故A错误;
BC.当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有
解得
设样品每平方米载流子(电子)数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb
根据电流的定义式得
联立,解得
即仅增大恒定电流I,电极2、4间产生的电压U将变大;仅增大磁感应强度B,电极2、4间产生的电压U将变大,故BC错误;
D.根据以上分析可知
相同条件下电极2、4间产生的电压U越大,表明样品的载流子浓度越小,故D正确。
故选:D。
【分析】1.掌握右手定则,能根据感应电流方向判断电势的高低。
2.掌握洛伦兹力的表达式,并分析处于平衡态下的电子的受力情况。
3.知道电流的微观表达式,并知道各个量的意义。
4.分析当电子处于平衡态下,电极间的电压。
12.(2024高二上·浙江期中)学校的文印室需要采购大量印刷纸,工人常利用电动爬楼机代替人工搬运货物。如图所示是电动爬楼机和相关参数,在某次搬运中工人使用该产品在2min内使90kg的纸送达8m高的三楼文印室,重力加速度。下列说法正确的是(  )
参数
空载质量 24.5kg 最大载重 170kg
电池标配 48V 7.5Ah 充电时间 1.5h
续航能力 50~112层(900~1800级台阶)
A.该电池充满电后总电量为
B.该电池最多能储存的电能为
C.完成这次运送,爬楼机对货物做功7200J
D.完成这次运送,爬楼机的电动机输出功率60W
【答案】C
【知识点】功能关系;电功率和电功;功率及其计算;电流、电源的概念
【解析】【解答】A.该电池充满电后总电量为,故A错误;
B.该电池最多能储存的电能为,故B错误;
C.完成这次运送,根据功能关系可知爬楼机对货物做功为,故C正确;
D.由于爬楼机有质量,所以完成这次运送,爬楼机的重力做负功,则有
爬楼机的电动机做功大于爬楼机对货物做功,则爬楼机的电动机输出功率满足
故D错误。
故选:C。
【分析】1.掌握电流的定义式及其应用。
2.掌握电能的定义式,并能找出对应各个物理量的大小。
3.掌握重力做功的表达式。
4.掌握功和功率的对应关系。
13.(2024高二上·浙江期中)如图所示为敦煌熔盐塔式光热电站,站内总反射面积约1.4 × 106 m2的定日镜以同心圆状围绕着吸热塔,最后把光能转化为电能,光电转化效率10%,已知太阳每秒辐射出的能量约为3.8 × 1026 J,太阳到地球的距离约为1.5 × 1011 m,地球半径约为6400 km,则该发电站每年能向外输送的电能最接近(  )
A.1010 J B.1015 J C.1020 J D.1024 J
【答案】B
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】太阳每秒钟射到地球上单位面积的能量为,定日镜每秒钟吸收太阳的能量,发电站每年能向外输送的电能
,故选B。
【分析】1.理解能量转化率及其应用。
2.能够计算定日镜每秒钟吸收太阳的能量。
14.(2024高二上·浙江期中)下列说法正确的是(  )
A.电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
B.爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
C.紫外线可以消毒,X射线可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变细胞
D.机场处用红外线对旅客的行旅箱进行安全检查
【答案】A,C
【知识点】电磁波的周期、频率与波速;电磁波谱;黑体、黑体辐射及其实验规律
【解析】【解答】A.电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,选项A正确;
B.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,选项B错误;
C.紫外线可以消毒,X射线可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变细胞,选项C正确;
D.机场处用X射线对旅客的行旅箱进行安全检查,选项D错误。
故选:AC。
【分析】1.掌握电磁波谱的排列依据以及对应顺序。
2.知道普朗克提出了能量子的概念。
3.知道紫外线、X射线和γ射线的特点以及应用。
15.(2024高二上·浙江期中)用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度v0沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为,则下列说法中正确的是(  )
A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向
B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,螺距减小
C.若仅增大电子入射的初速度v0,则直径D增大,而螺距将减小
D.若仅增大α角(),则直径D增大,而螺距将减小,且当时“轨迹”为闭合的整圆
【答案】B,D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场,或从磁场到电场的运动。通常按时间的先后顺序分成若干个小过程,在每一运动过程中从粒子的受力性质、受力方向和速度方向的关系入手,分析运动性质。A.将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解,沿x方向速度与磁场方向平行,做匀速直线运动且
沿y轴方向,速度与磁场方向垂直,洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由左手定则可知,磁场方向沿x轴正方向,故A错误;
B.根据

解得
所以
所以,若仅增大磁感应强度B,则D、均减小,故B正确;
C.根据以上分析可知若仅增大,则D、皆增大,故C错误;
D.若仅增大α,则D增大而△x减小,且°时
“轨迹”为闭合的整圆,故D正确。
故选BD。
【分析】将电子的速度分解为水平和竖直两个方向,根据其不同方向上的受力特点,结合牛顿第二定律和运动学公式完成分析;电子受到的洛伦兹力提供向心力,结合牛顿第二定律和运动学公式得出螺距的表达式,根据题目选项完成分析。
16.(2024高二上·浙江期中)如图甲所示是某游标卡尺的实物图,它可以用于测量内径、外径和深度,其中   (填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)是用来测量深度的;测量结束、在读取数据前,需要将游标尺固定在主尺上,防止其滑动,应操作的部件是   (填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”);如图乙所示为用该尺测量某圆筒内径时照片的一部分,则该圆筒内径大小为   cm。
【答案】c;b;5.02
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】游标卡尺来测量深度的应该用c;
测量结束、在读取数据前,防止其滑动,应该用紧固螺钉固定,故应为部件b;
图乙所示为10分度游标卡尺,最小分度值为0.01cm,故游标尺零刻线所在位置对应主尺上的位置为
,该圆筒内径为5.02cm。
答案:第1空:c 第2空:b 第3空:5.02
【分析】1.知道游标卡尺的用途。
2.掌握游标卡尺的测量方法以及正确的读数方法。
17.(2024高二上·浙江期中)学生实验小组要测量量程为3V电压表的内阻(约为1kΩ-3kΩ)。可选用的器材有:
多用电表;
电源E(电动势约5V);
电压表V(量程5V,内阻约3kΩ);
定值电阻(阻值为800Ω);
滑动变阻器(最大阻值50Ω);
滑动变阻器(最大阻值5kΩ);
开关S,导线若干。
(1)学生先用多用电表粗略测量电压表内阻,该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为15,欧姆挡的选择开关拨至倍率   (填“×10”“×100”“×1k”)
(2)做好上述操作后,把多用电表与量程为3V的电压表按如图甲所示方式连接,两表指针的位置如图甲所示,其中多用表指针恰好位于正中间。则电压表接线柱A是   (选填“正”或“负”)接线柱,示数为   V;此时通过电压表的电流为   mA。(计算结果保留二位有效数字)
(3)为了提高测量精度,他们设计了如图乙所示的电路,其中滑动变阻器应选   (填“”或“”);
(4)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表和待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻   (用、U和表示)。
【答案】(1)×100
(2)负;2.20;1.5
(3)
(4)
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数;特殊方法测电阻;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】(1)约为,则欧姆挡的选择开关拨至倍率。
(2)多用电表正接线柱为红表笔,多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红表笔分别与待测电压表的负极相连;
电压表的量程为3V,由图可知,电压表的读数为2.20V;
由多用电表的读数可知,电压表的内阻为
则通过电压表的电流为
(3)图丙所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即。
(4)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
答案:(1)第1空:×100 (2) 第1空:负 第2空:2.20 第3空:1.5 (3)第1空:R1 (4)第1空:
【分析】1.掌握使用欧姆档测电阻时,指针尽量在表盘中间。
2.知道多用电表接入电路的正确接法。
3.掌握电表的读数方法。
4.能够根据题目要求选择正确的滑动变阻器。
5.能够利用部分电路欧姆定律求解电压表的内阻。
(1)约为,则欧姆挡的选择开关拨至倍率。
(2)[1]多用电表正接线柱为红表笔,多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红表笔分别与待测电压表的负极相连;
[2]电压表的量程为3V,由图可知,电压表的读数为2.20V;
[3]由多用电表的读数可知,电压表的内阻为
则通过电压表的电流为
(3)图丙所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即。
(4)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
18.(2024高二上·浙江期中)某实验小组的同学为了探究感应电流的产生条件,实验室为其提供了如下的实验器材,并完成了部分电路。
(1)用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)正确连接实验器材后,闭合开关,如果电路中的导线1突然脱落,此瞬间   (填“有”或者“没有”)感应电流。
【答案】(1)
(2)没有
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)根据感应电流产生条件的原理可知实物图如下图所示
(2)闭合开关,如果电路中的导线1突然脱落,闭合开关时中电流增大,线圈中磁感应强度增大,有感应电动势,但因为不是闭合回路,因而中没有感应电流。
答案:(1)第1空: (2)第1空:没有
【分析】1.掌握感应电流产生的条件,并能连接准确电路。
2.理解有感应电动势,不一定有感应电流,而有感应电流,一定有感应电动势。
(1)根据感应电流产生条件的原理可知实物图如下图所示
(2)闭合开关,如果电路中的导线1突然脱落,闭合开关时中电流增大,线圈中磁感应强度增大,有感应电动势,但因为不是闭合回路,因而中没有感应电流。
19.(2024高二上·浙江期中)如图所示的电路中,电阻,,电源的电动势,内电阻;此时电流表的读数(电流表内阻不计)。求
(1)流过电阻的电流;
(2)电阻的阻值和它消耗的功率。
【答案】(1)解:
由欧姆定律可知两端的电压为
设流过电阻的电流为,由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
(2)解:
流过的电流为
由欧姆定律可知
电阻消耗的电功率为
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1.根据闭合电路欧姆定律及得出流过电阻的电流。
2.根据干路电流等于各支路的电流之和,得出流经R3的电流,以及根据电功率得出电阻消耗的电功率。
(1)由欧姆定律可知两端的电压为
设流过电阻的电流为,由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
(2)流过的电流为
由欧姆定律可知
电阻消耗的电功率为
20.(2024高二上·浙江期中)如图所示为“旋转液体实验”装置。盛有液体的圆柱形容器放入蹄形磁铁中,蹄形磁铁S极朝上,蹄形磁铁内的磁场视为匀强磁场,磁感应强度,容器底部绝缘,侧壁导电性能良好,电阻可忽略不计,容器外侧边缘和中心分别通过电极与电源的正极、负极相连接。容器中液体横截面半径,电源的电动势,内阻,限流电阻。闭合开关液体开始旋转,经足够长时间后,液体匀速旋转,电压表的示数为2V。设旋转液体电阻率分布均匀,两电极间的液体等效电阻。
(1)判断液体旋转方向(由上往下看,写“顺时针”或者“逆时针”);
(2)流过液体的电流大小;
(3)容器中液体所受安培力的功率。
【答案】(1)根据左手定则可知,液体逆时针;
(2)由闭合欧姆定律可知;
(3)根据功能关系可知,安培力的功率.
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1.能够根据题意分析经过液体的电流方向,掌握左手定则的应用。
2.掌握闭合电路欧姆定律。
3.知道旋转液体相对于非纯电阻,知道非纯电阻的电功率、热功率以及机械功率的区别。
(1)根据左手定则可知,液体逆时针;
(2)由闭合欧姆定律可知
(3)根据功能关系可知,安培力的功率
21.(2024高二上·浙江期中)如图所示,一传送带与水平面成角倾斜放置,长度为,正沿顺时针方向以的恒定速率匀速转动。空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,现将一带正电、质量的物块(可看作质点)无初速度放上传送带底端,运动至传送带中点处时速度恰好达到最大,已知物块与传送带间的动摩擦因数为,求:
(1)定性分析物块在传送带上的运动情况;
(2)物块运动的最大速度;
(3)物块从传送带底端E运动到顶端F的总时间。
【答案】(1)由左手定则可知,滑块受洛伦兹力垂直传送带向上,受力分析如图,则开始时滑块的加速度
可知随速度增加,加速度逐渐减小;当加速度减到零时速度达到最大,以后随传送带匀速运动。
(2)解:根据受力分析图可知
当时,速度最大,得到
(3)解:

可得
由微元方法求和可得
代入数据,
物块匀速运动时间
运动总时间
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型;带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动
【解析】【分析】1.能够通过对物块的受力分析,确定物块的运动性质。
2.掌握当物块的加速度为零时,物块的速度达到最大,能够根据牛顿第二定律分析求解。
3.由于物块一开始做变加速运动,运用微元法分析速度变化量与位移关系,分析变加速时间。
(1)由左手定则可知,滑块受洛伦兹力垂直传送带向上,受力分析如图,则开始时滑块的加速度
可知随速度增加,加速度逐渐减小;当加速度减到零时速度达到最大,以后随传送带匀速运动。
(2)根据受力分析图可知
当时,速度最大,得到
(3)由
可得
由微元方法求和可得
代入数据
物块匀速运动时间
运动总时间
22.(2024高二上·浙江期中)如图所示,空间有垂直于纸面的匀强磁场和,磁感应强度大小均为0.1T,分布在半径的圆形区域内,MN为过其圆心O的竖直线,分布在MN左侧的半圆形区域外。磁场中有粒子源S,S与O的距离,且,某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子,每个粒子的质量、电量、速率,不计粒子之间的相互作用,求
(1)粒子在匀强磁场中运动的半径;
(2)能进入圆形区域的粒子所占的比率;
(3)最终射出圆形区域时速度方向与SO平行的粒子在磁场中运动的总时间。
【答案】(1)解:根据洛伦兹力提供向心力有
解得
(2)解:当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时区域的临界情况,如图,
根据几何关系可知
故当粒子恰好向左或向右射出时。能够刚好进入区域,因此能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比为。
(3)解:利用反向思维可知,若离子能平行于SO射出。其必然经过圆形轨道最低点,轨迹如图,
则其在区域运动的时间为
在区域运动的时间为
故总时间为
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】1.理解粒子做匀速圆周运动的向心力的来源。
2.能够根据题意准确画出粒子在磁场运动的轨迹图,根据几何关系结合临界条件分析能够进入B2区域的粒子数与发射的粒子总数之比。
3.掌握圆心角和周期公式的关系,从而求解粒子在磁场的运动时间。
(1)根据洛伦兹力提供向心力有
解得
(2)当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时区域的临界情况,如图,
根据几何关系可知
故当粒子恰好向左或向右射出时。能够刚好进入区域,因此能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比为。
(3)利用反向思维可知,若离子能平行于SO射出。其必然经过圆形轨道最低点,轨迹如图,
则其在区域运动的时间为
在区域运动的时间为
故总时间为
1 / 1浙江省A9协作体2024-2025学年高二上学期11月期中物理试题
1.(2024高二上·浙江期中)《吕氏春秋》中有记载:“慈招铁,或引之也。”那时的人称“磁”为“慈”,他们把磁石吸引铁看作慈母对子女的吸引。表明我国很早就积累了磁方面的认识,磁的强弱用磁感应强度来描述,它的单位用国际单位制中的基本单位表示为(  )
A. B.
C.. D.
2.(2024高二上·浙江期中)用物理量之比定义新的物理量是物理学中常用的方法。例如,用质量m与体积V之比定义密度,用位移x与时间t之比定义速度v。这样定义一个新物理量的同时,也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系。下列物理量的定义属于比值定义式的是(  )
A.电场强度 B.电阻
C.电流 D.磁感应强度
3.(2024高二上·浙江期中)下列关于磁感应强度的说法中正确的是(  )
A.通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B.磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C.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
D.磁感应强度是矢量,方向与放在该点的小磁针N极指向垂直
4.(2024高二上·浙江期中)“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探,在月球重力分布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果。月球上的磁场极其微弱,通过探测器拍摄电子在月球磁场中的运动轨迹,可分析月球磁场的强弱分布情况,如图所示是探测器通过月球表面①、②、③、④四个位置时,拍摄到的电子运动轨迹照片(尺寸比例相同),设电子速率相同,且与磁场方向垂直,则可知磁场从强到弱的位置排列正确的是(  )
A.①②③④ B.①④②③ C.④③②① D.③④②①
5.(2024高二上·浙江期中)下列关于电阻和电阻率说法正确的是(  )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,因此只有导体中有电流通过时才有电阻
B.有些合金的电阻率随温度变化而变化,可用来制作电阻温度计,而铂的电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来制作标准电阻
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫做超导现象
D.电阻率越大的导体,电阻一定越大
6.(2024高二上·浙江期中)下列相关描述及判定,正确的是(  )
A.甲图中说明磁体周围不同点的磁场方向都不同
B.乙图中奥斯特提出著名的分子电流假说,他认为分子电流的取向是否有规律,决定了物体对外是否显磁性
C.丙图中说明磁场对电流有力的作用,根据该原理制成了电动机
D.丁图中麦克斯韦提出“变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场”,并预言了电磁波的存在,而后赫兹用实验捕捉到了电磁波
7.(2024高二上·浙江期中)如图所示,固定在光滑水平桌面上的导体棒MN中通有较强的恒定电流,PQ是一段能够在水平桌面上自由运动的导体棒。初始时刻,PQ垂直于MN放在MN的一侧,现给PQ通以恒定电流,则下列四幅图中,能够正确反映此后紧接着的一段时间内PQ的可能位置的是(时间先后顺序为a,b,c)(  )
A. B.
C. D.
8.(2024高二上·浙江期中)某同学用如图所示的电路进行实验,两节串联的干电池总电动势为3V,内阻可忽略,两个小灯泡均标有“1.5V,0.5A”字样。闭合开关后两个小灯泡都不发光,检查各接线柱均接触良好。该同学拿来多用电表,使用其直流电压10V挡测量。将多用电表的一个表笔触接在接线柱a(电池的负极)上,把另一表笔分别与接线柱b、c、d、e、f接触,示数分别为0、0、0、3V、3V。由此可以确定(  )
A.与a接线柱触接的是红表笔 B.一定发生了断路故障
C.一定发生了短路故障 D.一定发生了断路故障
9.(2024高二上·浙江期中)如图所示,二根长直导线A、B均垂直于纸面放置,AB与BO间夹角为90°,A、B间距与B、O间距相等,已知通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小,k为比例系数,r为该点到长直导线的距离,I为导线的电流强度。当A中通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流时,O点的磁感应强度大小为,若A、B同时通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流,在O点产生的磁场的磁感应强度大小为(  )
A. B. C. D.
10.(2024高二上·浙江期中)如图甲为一款网红魔术玩具——磁力“永动机”,小钢球放入漏斗后从中间小洞落入下面的弧形金属轨道,然后从轨道另一端抛出再次回到漏斗,由此循环往复形成“永动”的效果。其原理如图乙所示,金属轨道与底座内隐藏的电源相连,轨道下方藏有永磁铁。当如图乙永磁铁N极朝上放置,小钢球逆时针“永动”时,下列分析正确的是(  )
A.c端与右侧抛出圆弧对应的圆心O等高
B.小钢球换成小木球,依然可以“永动”
C.轨道a应接电源的正极,轨道b应接电源的负极
D.若不改变电源方向,只将永磁铁S极朝上放置,小钢球依然可以逆时针“永动”
11.(2024高二上·浙江期中)石墨烯是一种由碳原子组成的呈蜂巢晶格结构的单层二维纳米材料。利用如图所示的电路可测量石墨烯样品的载流子(电子)浓度(即面积所含电子个数)。在石墨烯表面加垂直向里、磁感应强度为B的匀强磁场,在电极1、3间通以恒定电流I,则电极2、4间将产生电压U。下列说法正确的是(  )
A.电极2的电势比电极4的电势高
B.仅增大恒定电流I,电极2、4间产生的电压U将变小
C.仅增大磁感应强度B,电极2、4间产生的电压U将变小
D.相同条件下电极2、4间产生的电压U越大,表明样品的载流子浓度越小
12.(2024高二上·浙江期中)学校的文印室需要采购大量印刷纸,工人常利用电动爬楼机代替人工搬运货物。如图所示是电动爬楼机和相关参数,在某次搬运中工人使用该产品在2min内使90kg的纸送达8m高的三楼文印室,重力加速度。下列说法正确的是(  )
参数
空载质量 24.5kg 最大载重 170kg
电池标配 48V 7.5Ah 充电时间 1.5h
续航能力 50~112层(900~1800级台阶)
A.该电池充满电后总电量为
B.该电池最多能储存的电能为
C.完成这次运送,爬楼机对货物做功7200J
D.完成这次运送,爬楼机的电动机输出功率60W
13.(2024高二上·浙江期中)如图所示为敦煌熔盐塔式光热电站,站内总反射面积约1.4 × 106 m2的定日镜以同心圆状围绕着吸热塔,最后把光能转化为电能,光电转化效率10%,已知太阳每秒辐射出的能量约为3.8 × 1026 J,太阳到地球的距离约为1.5 × 1011 m,地球半径约为6400 km,则该发电站每年能向外输送的电能最接近(  )
A.1010 J B.1015 J C.1020 J D.1024 J
14.(2024高二上·浙江期中)下列说法正确的是(  )
A.电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线
B.爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一
C.紫外线可以消毒,X射线可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变细胞
D.机场处用红外线对旅客的行旅箱进行安全检查
15.(2024高二上·浙江期中)用图1所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现,有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图2所示的情景来讨论:在空间存在平行于x轴的匀强磁场,由坐标原点在xOy平面内以初速度v0沿与x轴正方向成α角的方向,射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线,其轴线平行于x轴,直径为D,螺距为,则下列说法中正确的是(  )
A.匀强磁场的方向为沿x轴负方向
B.若仅增大匀强磁场的磁感应强度,则直径D减小,螺距减小
C.若仅增大电子入射的初速度v0,则直径D增大,而螺距将减小
D.若仅增大α角(),则直径D增大,而螺距将减小,且当时“轨迹”为闭合的整圆
16.(2024高二上·浙江期中)如图甲所示是某游标卡尺的实物图,它可以用于测量内径、外径和深度,其中   (填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)是用来测量深度的;测量结束、在读取数据前,需要将游标尺固定在主尺上,防止其滑动,应操作的部件是   (填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”);如图乙所示为用该尺测量某圆筒内径时照片的一部分,则该圆筒内径大小为   cm。
17.(2024高二上·浙江期中)学生实验小组要测量量程为3V电压表的内阻(约为1kΩ-3kΩ)。可选用的器材有:
多用电表;
电源E(电动势约5V);
电压表V(量程5V,内阻约3kΩ);
定值电阻(阻值为800Ω);
滑动变阻器(最大阻值50Ω);
滑动变阻器(最大阻值5kΩ);
开关S,导线若干。
(1)学生先用多用电表粗略测量电压表内阻,该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为15,欧姆挡的选择开关拨至倍率   (填“×10”“×100”“×1k”)
(2)做好上述操作后,把多用电表与量程为3V的电压表按如图甲所示方式连接,两表指针的位置如图甲所示,其中多用表指针恰好位于正中间。则电压表接线柱A是   (选填“正”或“负”)接线柱,示数为   V;此时通过电压表的电流为   mA。(计算结果保留二位有效数字)
(3)为了提高测量精度,他们设计了如图乙所示的电路,其中滑动变阻器应选   (填“”或“”);
(4)闭合开关S,滑动变阻器滑片滑到某一位置时,电压表和待测电压表的示数分别为、,则待测电压表内阻   (用、U和表示)。
18.(2024高二上·浙江期中)某实验小组的同学为了探究感应电流的产生条件,实验室为其提供了如下的实验器材,并完成了部分电路。
(1)用笔画线代替导线,将电路补充完整。
(2)正确连接实验器材后,闭合开关,如果电路中的导线1突然脱落,此瞬间   (填“有”或者“没有”)感应电流。
19.(2024高二上·浙江期中)如图所示的电路中,电阻,,电源的电动势,内电阻;此时电流表的读数(电流表内阻不计)。求
(1)流过电阻的电流;
(2)电阻的阻值和它消耗的功率。
20.(2024高二上·浙江期中)如图所示为“旋转液体实验”装置。盛有液体的圆柱形容器放入蹄形磁铁中,蹄形磁铁S极朝上,蹄形磁铁内的磁场视为匀强磁场,磁感应强度,容器底部绝缘,侧壁导电性能良好,电阻可忽略不计,容器外侧边缘和中心分别通过电极与电源的正极、负极相连接。容器中液体横截面半径,电源的电动势,内阻,限流电阻。闭合开关液体开始旋转,经足够长时间后,液体匀速旋转,电压表的示数为2V。设旋转液体电阻率分布均匀,两电极间的液体等效电阻。
(1)判断液体旋转方向(由上往下看,写“顺时针”或者“逆时针”);
(2)流过液体的电流大小;
(3)容器中液体所受安培力的功率。
21.(2024高二上·浙江期中)如图所示,一传送带与水平面成角倾斜放置,长度为,正沿顺时针方向以的恒定速率匀速转动。空间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为,现将一带正电、质量的物块(可看作质点)无初速度放上传送带底端,运动至传送带中点处时速度恰好达到最大,已知物块与传送带间的动摩擦因数为,求:
(1)定性分析物块在传送带上的运动情况;
(2)物块运动的最大速度;
(3)物块从传送带底端E运动到顶端F的总时间。
22.(2024高二上·浙江期中)如图所示,空间有垂直于纸面的匀强磁场和,磁感应强度大小均为0.1T,分布在半径的圆形区域内,MN为过其圆心O的竖直线,分布在MN左侧的半圆形区域外。磁场中有粒子源S,S与O的距离,且,某时刻粒子源S沿着纸面一次性向各个方向均匀射出一群相同的带正电粒子,每个粒子的质量、电量、速率,不计粒子之间的相互作用,求
(1)粒子在匀强磁场中运动的半径;
(2)能进入圆形区域的粒子所占的比率;
(3)最终射出圆形区域时速度方向与SO平行的粒子在磁场中运动的总时间。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】磁感应强度;安培力的计算
【解析】【解答】根据
可知,故选B。
【分析】1.掌握安培力的定义式。
2.知道利用定义式推导磁感应强度的单位。
2.【答案】D
【知识点】磁感应强度;比值定义法
【解析】【解答】比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,或基本运动特征,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变,定义一个新的物理量的同时,也就确定了这个新的物理量与原有物理量之间的关系,故只有D属于比值定义,ABC不属于比值定义。故选D。
【分析】1.根据各选项中物理量的物理意义分析判断。
2.根据电场强度与磁感应强度的物理意义分析,电场强度与磁感应强度是反映电场或磁场性质的物理量,只与场的属性有关,与其他因素无关。
3.【答案】C
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;磁感应强度;左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.由知,只有当通电导线垂直放入磁场中时,受磁场力大的地方,磁感应强度才一定大,故A错误;
B.磁感线稀疏的地方磁感应强度小,磁感应强度的大小与磁感线的指向无关,故B错误;
C.磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定,跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,故C正确;
D.磁感应强度是矢量,方向与放在该点的小磁针N极指向相同,故D错误。
故选:C。
【分析】1.根据磁感应强度的物理意义分析磁感应强度反映磁场的属性,与是否放入通电导线无关。
2.根据磁感线的疏密程度反映磁场的强弱,分析磁感线越密的地方磁场越强。
3.根据磁感应点强度的方向,分析小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。
4.【答案】A
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】电子在月球磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
由图可知带电粒子做圆周运动的半径r1可得B1>B2>B3>B4,故选A。
【分析】1.掌握洛伦兹力的概念和应用。
2.掌握通过半径来分析磁感应强度的大小关系。
5.【答案】C
【知识点】电阻定律;电阻率
【解析】【解答】A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻,只跟导体的几何形状和材料性质有关,跟导体中是否有电流通过无关。故A错误;
B.常用来制作标准电阻的一般是合金,铂的电阻率随温度变化明显,一般用来作电阻温度计。故B错误;
C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会减小为零,这种现象叫做超导现象。故C正确;
D.根据可知电阻率越大的导体,其电阻不一定越大。故D错误。
故选:C。
【分析】1.根据电阻公式分析影响导体电阻大小的因素。而是用比值定义法定义电阻,说明电阻阻值与通过导体的电流和导体两端电压无关。
3.根据电阻反映导体的属性,得出电阻率由导体材料决定。
4.根据得出电阻率为零时,电阻阻值为零。
6.【答案】D
【知识点】磁现象和磁场、磁感线;电磁感应的发现及产生感应电流的条件;电磁场与电磁波的产生;安培分子电流假说
【解析】【解答】A.小磁针静止时所指方向即为该点磁场方向,由甲图可知,关于磁体中心对称的两个位置磁场方向相同,故A错误;
B.乙图中安培提出著名的分子电流假说,他认为分子电流的取向是否有规律,决定了物体对外是否显磁性,故B错误;
C.丙图是电场感应的装置图,据此制成了发电机,故C错误;
D.丁图中麦克斯韦提出“变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场”,并预言了电磁波的存在,而后赫兹用实验捕捉到了电磁波,故D正确。
故选:D。
【分析】1.知道磁体的磁感线分布特点以及磁场方向。
2.知道安培分子电流假说以及对应现象。
3.掌握电动机的原理,通电导线在磁场中受到力的作用。
4.知道电磁波产生的原理。
7.【答案】D
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场;左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】根据右手螺旋定则分析可知,导体棒MN在上方产生的磁场方向垂直于纸面向外。导体棒PQ电流方向向上,根据左手定则可知,导体棒PQ所受安培力方向向右。根据通电直导线在周围产生的磁场分布可知,离导体棒MN越近,磁场越强,离导体棒MN越远,磁场越弱。所以导体棒PQ下半部分受力大于上半部分受力。故选D。
【分析】1.根据通电导线周围的磁场分别特点,分析磁场方向。
2.根据磁场对放入磁场的通电导线的作用,结合左手定则得出安培力的方向。
3.根据PQ上下部分受到的安培力大小分析PQ的转动情况。
8.【答案】D
【知识点】电路故障分析
【解析】【解答】A.多用电表使用时,红表笔接触高电势点,黑表笔接触低电势点,选项A错误;
BCD.若发生了断路故障,则当另一表笔接触c时,应有示数,若L2发生短路,则当另一表笔接触b、c、d时,应有示数,但实际分别与接线柱b、c、d接触,示数均为0,当接触e、f时,示数均为3V,则可知一定发生了断路故障,故BC错误,D正确。
故选:D。
【分析】1.正确使用多用电表测电压,知道电流从红表笔进,从黑表笔 出。
2.懂得如何利用多用电表检测电路。
9.【答案】B
【知识点】磁感应强度;通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】设,根据安培定则可得,若A、B同时通入大小为I、方向垂直纸面向里的恒定电流,产生的磁场如图
由题意可知,
沿AO方向为x轴建立坐标系,则
所以,在O点产生的磁场的磁感应强度大小为,故选B。
【分析】1.知道磁感应强度是矢量。
2.掌握应用平行四边形定则计算磁感应强度的合矢量。
10.【答案】C
【知识点】左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.小球从c点飞出后,速度沿圆弧在c点的切线方向,所以c点应高于圆心的高度,这样小球从c点飞出后的速度方向才能指向漏斗,也才能回到漏斗中,故A错误;
B.换成木球在磁场中没有安培力的作用,无法实现“永动”,故B错误;
C.小钢球在磁铁上方应受到向右的安培力,根据左手定则可知,小钢球中的电流方向应从轨道a流向轨道b,故轨道a应接电源的正极,轨道b应接电源的负极,故C正确;
D.根据上述分析可知,若只将永磁铁S极朝上放置,依据左手定则可知,小钢球受到安培力的方向向左,安培力阻碍小钢球运动,无法实现逆时针“永动”,故D错误。
故选:C。
【分析】1.能够运用能量守恒定律解决实际问题。
2.掌握安培力做正功时,将电能转化为机械能。
3.熟练应用左手定则,能够根据题意分析电流方向。同时理解只改变电流方向或只改变磁场方向,安培力方向发生改变。
11.【答案】D
【知识点】共点力的平衡;安培分子电流假说;霍尔元件
【解析】【解答】A.根据左手定则,可知电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转,所以电极2的电势比电极4的低。故A错误;
BC.当电子稳定通过样品时,其所受电场力与洛伦兹力平衡,则有
解得
设样品每平方米载流子(电子)数为n,电子定向移动的速率为v,则时间t内通过样品的电荷量q=nevtb
根据电流的定义式得
联立,解得
即仅增大恒定电流I,电极2、4间产生的电压U将变大;仅增大磁感应强度B,电极2、4间产生的电压U将变大,故BC错误;
D.根据以上分析可知
相同条件下电极2、4间产生的电压U越大,表明样品的载流子浓度越小,故D正确。
故选:D。
【分析】1.掌握右手定则,能根据感应电流方向判断电势的高低。
2.掌握洛伦兹力的表达式,并分析处于平衡态下的电子的受力情况。
3.知道电流的微观表达式,并知道各个量的意义。
4.分析当电子处于平衡态下,电极间的电压。
12.【答案】C
【知识点】功能关系;电功率和电功;功率及其计算;电流、电源的概念
【解析】【解答】A.该电池充满电后总电量为,故A错误;
B.该电池最多能储存的电能为,故B错误;
C.完成这次运送,根据功能关系可知爬楼机对货物做功为,故C正确;
D.由于爬楼机有质量,所以完成这次运送,爬楼机的重力做负功,则有
爬楼机的电动机做功大于爬楼机对货物做功,则爬楼机的电动机输出功率满足
故D错误。
故选:C。
【分析】1.掌握电流的定义式及其应用。
2.掌握电能的定义式,并能找出对应各个物理量的大小。
3.掌握重力做功的表达式。
4.掌握功和功率的对应关系。
13.【答案】B
【知识点】能量守恒定律
【解析】【解答】太阳每秒钟射到地球上单位面积的能量为,定日镜每秒钟吸收太阳的能量,发电站每年能向外输送的电能
,故选B。
【分析】1.理解能量转化率及其应用。
2.能够计算定日镜每秒钟吸收太阳的能量。
14.【答案】A,C
【知识点】电磁波的周期、频率与波速;电磁波谱;黑体、黑体辐射及其实验规律
【解析】【解答】A.电磁波谱按照波长由大到小顺序排列为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,选项A正确;
B.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念,成为量子力学的奠基人之一,选项B错误;
C.紫外线可以消毒,X射线可以用于诊断病情,γ射线可以摧毁病变细胞,选项C正确;
D.机场处用X射线对旅客的行旅箱进行安全检查,选项D错误。
故选:AC。
【分析】1.掌握电磁波谱的排列依据以及对应顺序。
2.知道普朗克提出了能量子的概念。
3.知道紫外线、X射线和γ射线的特点以及应用。
15.【答案】B,D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【解答】带电粒子在电场、磁场组合场中的运动是指粒子从电场到磁场,或从磁场到电场的运动。通常按时间的先后顺序分成若干个小过程,在每一运动过程中从粒子的受力性质、受力方向和速度方向的关系入手,分析运动性质。A.将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解,沿x方向速度与磁场方向平行,做匀速直线运动且
沿y轴方向,速度与磁场方向垂直,洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,由左手定则可知,磁场方向沿x轴正方向,故A错误;
B.根据

解得
所以
所以,若仅增大磁感应强度B,则D、均减小,故B正确;
C.根据以上分析可知若仅增大,则D、皆增大,故C错误;
D.若仅增大α,则D增大而△x减小,且°时
“轨迹”为闭合的整圆,故D正确。
故选BD。
【分析】将电子的速度分解为水平和竖直两个方向,根据其不同方向上的受力特点,结合牛顿第二定律和运动学公式完成分析;电子受到的洛伦兹力提供向心力,结合牛顿第二定律和运动学公式得出螺距的表达式,根据题目选项完成分析。
16.【答案】c;b;5.02
【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
【解析】【解答】游标卡尺来测量深度的应该用c;
测量结束、在读取数据前,防止其滑动,应该用紧固螺钉固定,故应为部件b;
图乙所示为10分度游标卡尺,最小分度值为0.01cm,故游标尺零刻线所在位置对应主尺上的位置为
,该圆筒内径为5.02cm。
答案:第1空:c 第2空:b 第3空:5.02
【分析】1.知道游标卡尺的用途。
2.掌握游标卡尺的测量方法以及正确的读数方法。
17.【答案】(1)×100
(2)负;2.20;1.5
(3)
(4)
【知识点】电压表、电流表欧姆表等电表的读数;特殊方法测电阻;欧姆定律的内容、表达式及简单应用
【解析】【解答】(1)约为,则欧姆挡的选择开关拨至倍率。
(2)多用电表正接线柱为红表笔,多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红表笔分别与待测电压表的负极相连;
电压表的量程为3V,由图可知,电压表的读数为2.20V;
由多用电表的读数可知,电压表的内阻为
则通过电压表的电流为
(3)图丙所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即。
(4)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
答案:(1)第1空:×100 (2) 第1空:负 第2空:2.20 第3空:1.5 (3)第1空:R1 (4)第1空:
【分析】1.掌握使用欧姆档测电阻时,指针尽量在表盘中间。
2.知道多用电表接入电路的正确接法。
3.掌握电表的读数方法。
4.能够根据题目要求选择正确的滑动变阻器。
5.能够利用部分电路欧姆定律求解电压表的内阻。
(1)约为,则欧姆挡的选择开关拨至倍率。
(2)[1]多用电表正接线柱为红表笔,多用电表使用时电流“红进黑出”的规则可知:测量电阻时电源在多用电表表内,故将多用电表的红表笔分别与待测电压表的负极相连;
[2]电压表的量程为3V,由图可知,电压表的读数为2.20V;
[3]由多用电表的读数可知,电压表的内阻为
则通过电压表的电流为
(3)图丙所示的电路,滑动变阻器采用的是分压式连接,为了方便调节,应选最大阻值较小的滑动变阻器即。
(4)通过待测电压表的电流大小与定值电阻电流相同为
根据欧姆定律得待测电压表的阻值为
18.【答案】(1)
(2)没有
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】(1)根据感应电流产生条件的原理可知实物图如下图所示
(2)闭合开关,如果电路中的导线1突然脱落,闭合开关时中电流增大,线圈中磁感应强度增大,有感应电动势,但因为不是闭合回路,因而中没有感应电流。
答案:(1)第1空: (2)第1空:没有
【分析】1.掌握感应电流产生的条件,并能连接准确电路。
2.理解有感应电动势,不一定有感应电流,而有感应电流,一定有感应电动势。
(1)根据感应电流产生条件的原理可知实物图如下图所示
(2)闭合开关,如果电路中的导线1突然脱落,闭合开关时中电流增大,线圈中磁感应强度增大,有感应电动势,但因为不是闭合回路,因而中没有感应电流。
19.【答案】(1)解:
由欧姆定律可知两端的电压为
设流过电阻的电流为,由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
(2)解:
流过的电流为
由欧姆定律可知
电阻消耗的电功率为
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1.根据闭合电路欧姆定律及得出流过电阻的电流。
2.根据干路电流等于各支路的电流之和,得出流经R3的电流,以及根据电功率得出电阻消耗的电功率。
(1)由欧姆定律可知两端的电压为
设流过电阻的电流为,由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
(2)流过的电流为
由欧姆定律可知
电阻消耗的电功率为
20.【答案】(1)根据左手定则可知,液体逆时针;
(2)由闭合欧姆定律可知;
(3)根据功能关系可知,安培力的功率.
【知识点】电功率和电功;闭合电路的欧姆定律
【解析】【分析】1.能够根据题意分析经过液体的电流方向,掌握左手定则的应用。
2.掌握闭合电路欧姆定律。
3.知道旋转液体相对于非纯电阻,知道非纯电阻的电功率、热功率以及机械功率的区别。
(1)根据左手定则可知,液体逆时针;
(2)由闭合欧姆定律可知
(3)根据功能关系可知,安培力的功率
21.【答案】(1)由左手定则可知,滑块受洛伦兹力垂直传送带向上,受力分析如图,则开始时滑块的加速度
可知随速度增加,加速度逐渐减小;当加速度减到零时速度达到最大,以后随传送带匀速运动。
(2)解:根据受力分析图可知
当时,速度最大,得到
(3)解:

可得
由微元方法求和可得
代入数据,
物块匀速运动时间
运动总时间
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型;带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动
【解析】【分析】1.能够通过对物块的受力分析,确定物块的运动性质。
2.掌握当物块的加速度为零时,物块的速度达到最大,能够根据牛顿第二定律分析求解。
3.由于物块一开始做变加速运动,运用微元法分析速度变化量与位移关系,分析变加速时间。
(1)由左手定则可知,滑块受洛伦兹力垂直传送带向上,受力分析如图,则开始时滑块的加速度
可知随速度增加,加速度逐渐减小;当加速度减到零时速度达到最大,以后随传送带匀速运动。
(2)根据受力分析图可知
当时,速度最大,得到
(3)由
可得
由微元方法求和可得
代入数据
物块匀速运动时间
运动总时间
22.【答案】(1)解:根据洛伦兹力提供向心力有
解得
(2)解:当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时区域的临界情况,如图,
根据几何关系可知
故当粒子恰好向左或向右射出时。能够刚好进入区域,因此能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比为。
(3)解:利用反向思维可知,若离子能平行于SO射出。其必然经过圆形轨道最低点,轨迹如图,
则其在区域运动的时间为
在区域运动的时间为
故总时间为
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】1.理解粒子做匀速圆周运动的向心力的来源。
2.能够根据题意准确画出粒子在磁场运动的轨迹图,根据几何关系结合临界条件分析能够进入B2区域的粒子数与发射的粒子总数之比。
3.掌握圆心角和周期公式的关系,从而求解粒子在磁场的运动时间。
(1)根据洛伦兹力提供向心力有
解得
(2)当粒子的运动轨迹恰好与圆相切时区域的临界情况,如图,
根据几何关系可知
故当粒子恰好向左或向右射出时。能够刚好进入区域,因此能够进入区域的粒子数与发射的粒子总数之比为。
(3)利用反向思维可知,若离子能平行于SO射出。其必然经过圆形轨道最低点,轨迹如图,
则其在区域运动的时间为
在区域运动的时间为
故总时间为
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