2018-2019学年广东省梅州市梅江区曾宪梓中学高二(下)开学物理试卷
一、选择题(1-5题单选,每小题4分;6-10题多选,每小题4分,共50分)
1.(4分)下列说法正确的是( )
A.安培提出了电磁感应定律
B.法拉第发现了分子电流假说
C.楞次发现了电流热效应
D.奥斯特发现了电流磁效应
2.(4分)将一内阻是1kΩ电压表的量程由0~3V扩大到0~15V,需要给它( )
A.并联4kΩ电阻 B.并联5kΩ电阻
C.串联4kΩ电阻 D.串联5kΩ电阻
3.(4分)图为一块长方体铜块,将1和2、3和4分别接在一个恒压源(输出电压保持不变)的两端,通过铜块的电流之比为( )
A.1 B. C. D.
4.(4分)如图甲,用电流天平测量匀强磁场的磁感应强度。挂在天平右臂下方的矩形线圈中通入如图乙的电流,此时天平处于平衡状态。现保持边长MN和电流大小、方向不变,将该矩形线圈改为梯形线圈并保持质量不变,如图丙所示。则( )
A.天平仍处于平衡状态
B.无法判断天平如何倾斜
C.在左侧托盘中适当增加砝码可使天平平衡
D.在右侧托盘中适当增加砝码可使天平平衡
5.(4分)取一个铜质小球置于圆形玻璃器皿中心,将蓖麻油和头发碎屑置于玻璃器皿内拌匀。用起电机使铜球带电时,铜球周围的头发碎屑会呈现如图所示的发散状图样。下列说法正确的是( )
A.电场线是真实存在的
B.发散状的黑线是电场线
C.带电铜球周围存在着电场
D.只在发散状的黑线处存在着电场
以下多选
6.(6分)如图所示,负电荷仅受电场力作用沿虚线从B点运动到A点,则运动过程中( )
A.电场力做负功、电势能增加
B.电场力做正功、电势能减小
C.加速度不断变大
D.电荷机械能守恒
7.(6分)如图所示,在匀强电场中有A、B、C三点,三点构成直角三角形,∠A=37°,AB边长为5m,D为AB中点,电场线与ABC所在平面平行,A、B、C三点的电势分别为14V、6V和6V,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A.DC两点间电势差UDC=4V
B.D点电势φD=8V
C.该电场的电场强度E=2V/m
D.该电场的方向为沿BC方向
8.(6分)在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线,通入的电流强度分别为1A、2A、1A,②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右,则( )
A.①的电流方向为b→a
B.①受到安培力的合力方向水平向左
C.③的电流方向为f→e
D.③受到安培力的合力方向水平向右
9.(6分)如图所示,已知电流从电流表的右侧接线柱流入,其指针向右偏转。当条形磁铁竖直向下落入线圈时,空气阻力不计。则( )
A.电流表指针向右偏转
B.电流表指针向左偏转
C.磁铁加速度大于重力加速度
D.磁铁加速度小于重力加速度
10.(6分)如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的是( )
A.小球的机械能减少了mg(H+h)
B.小球克服阻力做的功为mg(H+h)
C.小球所受阻力的冲量大于m
D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
二、非选择题(共50分)
11.(10分)某同学测定金属丝电阻率实验的部分步骤如下:
(1)用刻度尺正确测量金属丝接入电路的长度后,再用螺旋测微器测量金属丝的直径,当测微螺杆与金属丝将要接触时,应调节旋钮 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)发出“喀喀”声时停止;测量结果如图1,读数为 mm。
(2)用多用电表的电阻“×1”挡粗测此金属丝的电阻,表盘示数如图2所示,则该电阻的阻值约为 Ω。
(3)用如下实验器材进一步测其电阻,除待测金属丝外,实验室还备有:
A.电压表V(量程0~3V)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.滑动变阻器R1(0~20Ω、0.6A)
D.滑动变阻器R2(0~2000Ω、0.1A)
E.1.5V的干电池两节,内阻不计
F.开关S,导线若干
为了测多组实验数据,上述器材中的滑动变阻器应选用 (选填“C”或“D”)。
(4)用正确选择的滑动变阻器连接好电路如图3所示,闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电动势。经检测导线和电表均完好,则发生故障的是 断路(选填“待测金属丝”、“滑动变阻器”或“开关”)。
12.(10分)某同学利用如图(甲)所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:
U(V) 1.45 1.36 1.28 1.25 1.09 1.01
I(A) 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42
请根据表中的数据,在坐标纸(乙)上作出U﹣I图线。
(2)由图线求得:电动势E= V;内阻r= Ω。
(3)该电路中电阻的作用是 。
(4)引起该实验系统误差的主要原因是 。
A.电压表的分流造成电流表读数偏小 B.电压表的分流造成电流表读数偏大
C.电流表的分压造成电压表读数偏小 D.电流表的分压造成电压表读数偏大
13.(15分)如图所示,光滑半圆形轨道MNP竖直固定在水平面上,直径MP垂直于水平面,轨道半径R=0.5m.质量为m1的小球A静止于轨道最低点M,质量为m2的小球B用长度为2R的细线悬挂于轨道最高点P.现将小球B向左拉起,使细线水平,以竖直向下的速度v0=4m/s释放小球B,小球B与小球A碰后粘在一起恰能沿半圆形轨道运动到P点.两球可视为质点,g=10m/s2.试求
①B球与A球相碰前的速度大小;
②A、B两球的质量之比m1:m2.
14.(15分)如图所示,高度均为L的区域I、Ⅱ中分别存在匀强磁场和电场。区域Ⅰ内的磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B,区域Ⅱ内的电场方向竖直向上、电场强度为E,M、N是涂有荧光物质的两块水平板,电子击中板发出荧光且不反弹。其中M板位于磁场上边界,N板位于电场下边界。一束速率相同的电子从O点紧贴M板沿纸面内各个方向射入磁场,其中水平向右射入磁场的电子垂直击中N板上的A点(图中未画出)。电子质量为m,电荷量为e,电子重力和电子间相互作用不计,求:
(1)电子的速率v;
(2)电子在磁场中运动的最短时间t;
(3)N板上出现亮点区域长度x。
2018-2019学年广东省梅州市梅江区曾宪梓中学高二(下)开学物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(1-5题单选,每小题4分;6-10题多选,每小题4分,共50分)
1.【解答】解:A、法拉第提出了电磁感应定律,故A错误。
B、安培发现了分子电流假说,故B错误。
C、楞次发现了感应电流遵守的规律:楞次定律,故C错误。
D、奥斯特发现了电流磁效应,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:把量程为3V的电压表改装成15V的电压表需要串联分压电阻,
由串联电路特点可知,分压电阻分压为12V,是电压表的4倍,
串联电路两端电压与电阻成正比,由此可知,串联电阻阻值为电压表内阻的4倍,
串联电阻阻值为:1kΩ×4=4kΩ,故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.【解答】解:沿1、2方向流向时,长度为a,截面积为bc,则由电阻定律可知:R1=;
沿3、4方向流向时,长度为c,截面积为ab,则电阻R2=;
故电阻之比为:==;
电压相同,故电流之比为电阻的反比;故为;故B正确ACD错误;
故选:B。
4.【解答】解:由题意可知,在乙图中天平处于平衡状态,此时线圈在磁场中受到的安培力大小为F=BIL,方向竖直向上,
该安培力与线圈重力的合力大小等于左侧物体的总重力,天平处于平衡;
而当在丙图中,由于导体的有效长度变短,故受到的安培力减小且竖直向上,故将该矩形线圈改为梯形线圈,
右侧的重力与安培力的合力大于图乙中右侧的重力与安培力的合力,故天平将向右倾斜。
要使天平重新平衡,在左侧托盘中适当增加砝码即可,故C正确、ABD错误。
故选:C。
5.【解答】解:AB、电场可以用电场线来描述,电场线是人为设想出来的,其实并不存在,故AB错误;
C、电场是电荷或变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质,只要有电荷,就一定有电场,故C正确。
D、发散状的黑线,能描述出电场的分布,没有黑线处,也存在电场的,故D错误;
故选:C。
以下多选
6.【解答】解:AB、据带电粒子的运动轨迹可知,电场力的方向大体指向轨迹弯曲的一侧,沿电场线向左,与场强方向相反,从B到A,受力的方向与速度方向的夹角大于90°,电场力做负功,根据功能关系知,电势能增加。故A正确,B错误;
C、电场线密的地方电场强度大可知,EB<EA,则从B到A负电荷受到电场力不断增大,加速度不断变大,故C正确;
D、电场力做功,电荷机械能不守恒,故D错误;
故选:AC。
7.【解答】解:AB、在匀强电场中,平行等距离的两点电势差相等,则φA﹣φD=φD﹣φB,解得:φD=10V,所以UDC=φD﹣φC=4 V,故A正确,B错误;
CD、三角形中B、C的电势分别为6V和6V,则B和C为等势点,BC为等势线,电场线方向沿AC方向,则电场强度为:E==V/m=2V/m,故C正确,D错误。
故选:AC。
8.【解答】解:AC、由题,②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右,则②所在处的磁场的方向向里。由于①③中电流的大小是相等的,所以如二者电流的方向相同,则它们在②处的磁场的和必定等于0,所以①③中电流的方向必须相反,且它们在②处的磁场的方向都向里。由安培定则可知,①中电流的方向向上,即从b向a;③中电流的方向向下,为e到f。故A正确C错误;
B、②和③中电流的方向都向下,在①处产生的磁场的方向都向里,根据左手定则可知,①受到安培力的合力方向水平向左。故B正确;
D、根据安培定则,①在③处产生的磁场的方向向里,②在③处产生的磁场的方向向外;由于②到③的距离比①到③的距离小,而且②的电流比较大,所以③的磁场的方向向外。由左手定则可知,③受到安培力的合力方向水平向左。故D错误。
故选:AB。
9.【解答】解:AB、当磁铁向下插入线圈时,磁通量向下增大,根据楞次定律知,线圈中感应电流由上端流入,下端流出,故感应电流的方向从电流表的左接线柱流入,则电流表指针向左偏转,故A错误,B正确;
CD、根据楞次定律可知,磁铁受到向上的阻力,故加速度小于重力加速度,故C错误,D正确。
故选:BD。
10.【解答】解:A、小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小mg(H+h),则小球的机械能减小了mg(H+h)。故A正确。
B、对全过程运用动能定理得,mg(H+h)﹣Wf=0,则小球克服阻力做功Wf=mg(H+h)。故B正确。
C、落到地面的速度v=,对进入泥潭的过程运用动量定理得:
得:
知阻力的冲量大于.故C正确。
D、对全过程分析,运用动量定理知,动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和。故D错误。
故选:ABC。
二、非选择题(共50分)
11.【解答】解:(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,当测微螺杆与金属丝将要接触时,应调节旋钮D发出“喀喀”声时停止;
由图示螺旋测微器可知,其示数为:0mm+41.0×0.01mm=0.410mm;
(2)用多用电表的电阻“×1”挡粗测此金属丝的电阻,由图2所示可知,该电阻的阻值约为8×1=8Ω;
(3)为方便实验操作,滑动变阻器应选择C。
(4)闭合开关后,电流表示数为零,说明电路存在断路;电压表示数接近电源电动势,
说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,与电压表并联的电阻丝发生断路。
故答案为:(1)D;0.410;(2)8;(3)C;(4)待测金属丝。
12.【解答】解:(1)先根据表格中的数据描点,大致来看其中第四个点另类,舍去该点画出一条直线,如图所示。
(2)从图象看出,根据路端电压与电流的关系有:U=E﹣Ir,所以图象的纵截距U=E(I=0时的路端电压),所以E=1.61V,图象的斜率的绝对值为电源内阻,所以r===1.39Ω。
(3)从实物连接中看出,当滑动变阻器滑到最右端时,若没有电阻R,则造成短路,所以电阻R的作用是保护电路。
(4)电流表采用的是内接法,而U=E﹣Ir中的电流I是通过电源的总电流,这样电压表的分流没有计算在内,所以选项B正确。
故答案为:(1)如图所示,
(2)1.61 (1.60﹣1.64均可) 1.39(1.35﹣1.44均可)
(3)保护电路
(4)B
13.【解答】解:①B球下摆过程中机械能守恒,
由机械能守恒定律得:m2v02+m2g?2R=m2v12,
解得:v1=6m/s;
②两球恰好到达P点,由牛顿第二定律得:
(m1+m2)g=(m1+m2),解得:vP=m/s,
两球从M到P过程中,由动能定理得:
(m1+m2)vP2﹣(m1+m2)v22=﹣(m1+m2)g?2R,
解得:v2=5m/s;
两球碰撞过程动量守恒,以两球组成的系统为研究对象,
以B球的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
m2v1=(m1+m2)v2,解得:=;
答:①B球与A球相碰前的速度大小为6m/s;
②A、B两球的质量之比m1:m2=1:5.
14.【解答】解:(1)垂直击中N板的电子在磁场中轨道半径:r=L,
洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:evB=m,
解得,电子速度:v=;
(2)电子在磁场中运动的最短时间t,由几何关系得:θ=60°,
电子在磁场中运动的周期:T=,
运动时间:t=T=;
(3)电子沿水平向右射入磁场亮点出现在最右侧;
电子沿竖直向下射入磁场亮点出现在最左端。
如图所示竖直向下电子在电场中做类平抛运动,
竖直方向:L=,
水平方向:x1=vt,
N板上出现亮点区域长度:x=2L+x1,
解得:x=2L+BL;
答:(1)电子的速率v为;
(2)电子在磁场中运动的最短时间t为;
(3)N板上出现亮点区域长度x为:2L+BL。