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文檔簡介
高級中學名校試卷PAGEPAGE1一、單選題:本大題共7小題,共28分。1.如圖,A、B兩點在以正點電荷為圓心的圓周上,C點在圓周外,則()A.A點與B點場強相同 B.B點場強大于C點場強C.A點電勢高于B點電勢 D.C點電勢高于B點電勢【答案】B【解析】AB.根據點電荷電場強度的計算公式有可知,A點場強的大小和B點電場強度大小相等,方向不同,B點場強的大小比C點大,故A錯誤,B正確;CD.由題意及點電荷電場的分布規律知,A、B處在同一等勢面上,其電勢相等,C點離正電荷更遠,電勢比A、B兩點低,故CD錯誤。故選B。2.電子僅在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c,已知電子的電勢能逐漸減小。關于b點電場強度E的方向,可能的是(虛線是曲線在b點的切線)()A. B.C. D.【答案】A【解析】電子做曲線運動,所受合外力應該指向軌跡凹側,速度沿軌跡切線。電子電勢能減小,則動能增大,速度增大,則電場力與速度夾角應為銳角,電子帶負電受力方向與場強相反,故A選項滿足電場力指向軌跡凹側,且電場力與速度夾角是銳角。故選A。3.電容式按鍵的結構如圖(a)所示。其中固定極板與活動極板構成電容器,電容器與電流表、直流電源連接成如圖(b)所示電路。當鍵帽被按下時,電流表G中有從a到b的電流,已知直流電源輸出電壓不變。則()A.電容器的電容減小B.電容器所帶電荷量增多C.電容器極板間的電場強度減小D.d端為電源的負極【答案】B【解析】A.根據平行板電容器電容可知,當鍵帽被按下時,極板間距d變小,故平行板電容增大,A選項錯誤;B.由于電容器直接與直流電源相連,故兩極板間電勢差不變,根據可得由于當鍵帽被按下時,電容增大,故電容器所帶電荷量增多,B選項正確;C.根據可知,電勢差不變時,極板間電場強度隨板間距d的減小而增大,故C錯誤;D.當鍵帽被按下時,電容增大,板上電荷量增大,即電容器充電,此時電流表G中有從a到b的電流,故電容器下極板帶正電,d端為電源正極,D錯誤;故選B。4.如圖所示,平面內固定一導軌PMNQ,MN右側有垂直于導軌平面向里的勻強磁場,MN左側固定一個橢圓導線框S?,F將導體棒ab置于導軌上,并使其在外力作用下沿導軌向右做加速運動。則()A.導體棒b端電勢高于a端 B.導體棒受到水平向右的安培力C.S中有逆時針方向的感應電流 D.S受到水平向右的安培力【答案】C【解析】A.由右手定則可知,導體棒ab中的感應電流方向由b到a,導體棒ab相當于電源,所以導體棒b端電勢低于a端,故A錯誤;B.導體棒ab中的感應電流方向由b到a,由左手定則可知導體棒受到水平向左的安培力,故B錯誤;C.MN中的電流方向由M到N,由安培定則可知,橢圓導線框S所在處的磁場方向垂直紙面向里,由題意導體棒ab做加速運動,則產生的感應電流增大,所以橢圓導線框S所在處的磁感應強度向里增大,由楞次定律可知,S中有逆時針方向的感應電流,故C正確;D.橢圓導線框S右側所在處的磁場比左側所在處的磁場更強,結合左手定則可判斷,橢圓導線框S左側受到水平向右的安培力小于右側受到水平向左的安培力,所以S受到水平向左的安培力,故D錯誤。故選C。5.如圖(a)所示為某種空氣濕度控制儀的原理圖。和中有一個是定值電阻,另一個是濕敏電阻,濕敏電阻的阻值R與空氣濕度RH的關系曲線如圖(b)所示。當空氣濕度太大,a、b兩端的電壓大于時,控制開關自動開啟干燥機;當空氣濕度太小,a、b兩端的電壓小于時,控制開關自動開啟加濕器。下列說法正確的是()A.B.為濕敏電阻C.要在空氣濕度更大時開啟干燥機,可以適當增大定值電阻阻值D.要在空氣濕度更小時開啟加濕器,可以適當增大定值電阻的阻值【答案】D【解析】B.由圖(b)可知,濕敏電阻的阻值R隨濕度增大而減小,若為濕敏電阻,則當濕度增大時,其電阻減小,干路電流增大,則電源內阻與承擔總電壓增大,則兩端電壓減小,根據題意可知,濕度太大時,a、b兩端的電壓大于時,控制開關自動開啟干燥機,故為濕敏電阻不合題意,即為濕敏電阻,故B錯誤;A.由圖(a)可知,與是串聯關系,設電源內阻為r,則控制開關兩端電壓結合上述,為濕敏電阻,濕敏電阻的阻值隨濕度增大而減小,當濕度較大,濕敏電阻時,a、b兩端電壓當濕度較小時,濕敏電阻時,a、b兩端電壓根據濕敏電阻特性有解得故A錯誤;C.要在空氣濕度更大時開啟干燥機,即此時溫敏電阻阻值更小,上兩端電壓才等于,根據串聯分壓關系可知,可以適當減小定值電阻的阻值,故C錯誤;D.要在空氣濕度更小時開啟加濕器,即此時溫敏電阻阻值更大,上兩端電壓才等于,根據串聯分壓關系可知,可以適當增大定值電阻的阻值,故D正確;故選D。6.如圖所示,豎直面內有正方形ABCD,其中心為O,AD、BC邊的中點分別是P、Q。兩個電荷量均為q的正點電荷分別固定于B、C兩點,另一個帶負電的點電荷固定于P點。已知正方形ABCD的邊長為a,Q點的電場強度大小為E,靜電常量為。則O點的電場強度大小為()A. B. C. D.【答案】C【解析】在B、C兩點處的等量同種正電荷在Q點的合場強為0,設P處的點電荷電荷量為,則Q點的電場強度大小為方向由Q指向P;B、O間的距離為,則B處點電荷在O點產生的電場強度大小為方向由B指向O;C、O間的距離為,則C處點電荷在O點產生的電場強度大小為方向由C指向O;B、C處點電荷在O點產生的電場強度大小相等,方向夾角為,根據平行四邊形定則可知,B、C處點電荷在O點產生的合電場強度大小為方向由O指向P;P處點電荷在O點產生的電場強度大小為方向由O指向P;由電場的疊加原理可得,O點的電場強度大小為故選C。7.圖(a)是自制模擬噴灌系統的電路,M是電動機,電源電動勢為6V,內阻為。閉合開關后,電路中電流為2A,電動機帶動水泵抽取水槽中靜止的水,如圖(b)所示。已知水泵噴口離水面的高度為,水以的速度噴出,每秒噴出水的質量為,水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為。不計電動機的摩擦損耗,電動機的輸出功率等于水泵的輸入功率,忽略水在管道中運動的機械能損失,,則()A.電動機兩端電壓為2V B.電源內阻每秒產生熱量2JC.水泵每秒對水做功4J D.電動機線圈電阻為【答案】D【解析】A.根據閉合電路歐姆定律,電動機兩端電壓A錯誤;B.電源內阻每秒產生熱量B錯誤;C.水泵每秒取水,對水做功C錯誤;D.設電動機線圈電阻,電動機的輸出機械功率
水泵的抽水效率水泵的輸出功率
解得D正確。故選D。二、多選題:本大題共3小題,共12分。8.如圖所示,空間中存在垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向上的勻強電場,一帶正電的小物塊從P點無初速度釋放,小物塊沿圖中的虛線軌跡運動到Q點。則在此過程中()A.小物塊的加速度恒定不變 B.洛倫茲力對小物塊做負功C.小物塊的電勢能增大 D.小物塊的動能增大【答案】CD【解析】A.小物塊受到重力、洛倫茲力以及電場力,重力和電場力保持不變,但是洛倫茲力一直在變,所以加速度發生變化,故A錯誤;B.洛倫茲力永不做功,故B錯誤;C.從P到Q,電場力做負功,電勢能增大,故C正確;D.小物塊能向下運動,所以重力大于電場力,所以重力做功大于克服電場力做功,動能增加,故D正確。故選CD。9.紙面內有甲、乙、丙三個完全相同的圓形導線圈,它們的半徑均為a,電阻均為R。三個垂直于紙面向外的有界勻強磁場,它們的圓形邊界半徑分別為2a、a和,與線圈位置關系如圖所示。已知三個磁場的磁感應強度隨時間的變化規律均為(為大于零的常數),則()A.甲中產生逆時針方向的感應電流 B.乙中感應電流大小不變C.丙中感應電流大小為 D.甲、乙、丙的電功率之比為【答案】BD【解析】A.甲中磁場方向垂直紙面向外且磁感應強度增大,穿過甲的磁通量增大,由楞次定律可判斷,甲中產生順時針方向的感應電流,故A錯誤;B.乙中,根據法拉第電磁感應定律其中,則感應電動勢再根據閉合電路歐姆定律則乙中感應電流大小不變,
故B正確;C.丙中半徑為圓形區域內存在變化的磁場,產生感應電動勢的有效面積為由法拉第電磁感應定律可得感應電動勢根據閉合電路歐姆定律可得丙中感應電流大小為故C錯誤;D.甲中產生的感應電動勢E1由閉合電路歐姆定律得感應電流根據電功率公式可得甲、乙、丙的電功率之比為故D正確。故選BD。10.在光滑絕緣水平桌面內建立坐標系xOy,如圖(a)所示(俯視圖),空間中存在與桌面垂直的勻強磁場圖中未畫出。一質量為m、帶電量為的小球在洛倫茲力作用下沿虛線做圓周運動。從小球處于圖中位置開始計時,其縱坐標y隨時間t的變化曲線如圖(b)所示,則()A.磁場方向垂直于桌面向上B.磁感應強度大小為C.小球的速率為D.圖(a)中曲線與y軸交點的縱坐標為【答案】BC【解析】A.由圖像可知,時刻開始,小球縱坐標y先增大后減小,故小球逆時針方向做圓周運動,根據左手定則可知,磁場方向垂直桌面向下,A選項錯誤;BC.由圖像可知,小球運動軌跡的直徑小球做圓周運動的周期對小球,在磁場中做圓周運動時有,解得,故BC均正確;D.由圖像可知,0時刻小球的y坐標與時刻小球的y坐標相同,的時間間隔為六分之一的周期,結合三角函數的圖像規律可知,時刻小球的y坐標為,即圖中曲線與y軸交點的縱坐標為,故D錯誤;故選BC。三、實驗題:本大題共2小題,共18分。11.“探究影響感應電流方向的因素”的實驗器材及部分連線如圖所示。(1)用筆畫線代替導線,將實驗電路補充完整。(2)閉合開關前,滑動變阻器滑片應移至最__________端(選填“左”或“右”)。(3)部分實驗操作與觀察到的指針偏轉情況如表格中所示。除表格中的操作外,下列能觀察到電流表指針右偏的操作有將A插入電流表指針左偏將A抽出電流表指針右偏A.斷開開關B.將滑動變阻器的滑片向左運動C.將滑動變阻器的滑片向右運動D.抽出A中的鐵芯【答案】(1)(2)右(3)ACD【解析】(1)實驗電路如圖所示,A線圈接入電源,B線圈直接接在靈敏電流計兩端,電路連線如圖(2)閉合開關前,為保護電路,滑動變阻器接入電路的阻值應調到最大,即滑動變阻器滑片應移至最右端;(3)由表格中的操作及對應的現象可知,將A抽出時,電流表指針右偏,即B線圈中磁通量減小時,電流表指針右偏;A.斷開開關,A線圈中電流消失,B線圈中磁通量減小,故能觀察到電流表指針右偏,A正確;B.將滑動變阻器滑片向左運動時,滑動變阻器接入電路的電阻減小,電路中電流增大,B線圈中的磁通量增大,觀察電流表指針左偏,B錯誤;C.將滑動變阻器的滑片向右運動時,滑動變阻器接入電路的電阻增大,電路中電流減小,B線圈中的磁通量減小,觀察到電流表指針右偏,C正確;D.抽出A中的鐵芯,則B線圈中的磁通量減小,能觀察到電流表指針右偏,D正確。故選ACD。12.某小組測量電阻的阻值,進行了如下操作:(1)按如圖(a)所示的電路圖連接電路,閉合開關,改變電阻箱R的阻值,記錄多組數據,根據數據在如圖(b)所示的坐標系中描點,請補充畫出電流I隨R變化的圖像(在答題卡作答)。(2)斷開開關,將電路中的電阻箱R替換為待測電阻,閉合開關后電流表讀數如圖(c)所示,則______(結果保留三位有效數字)。(3)若將電阻替換為阻值稍大的另一個電阻,重復實驗,仍在圖(b)中畫出新的圖像。與原來的圖像相比較,新的圖像將向R軸______(選填“正方向”或“負方向”)移動少許。(4)根據操作(1)獲得的實驗數據,重新描繪出圖像如圖圖(d)所示,則由圖像可知電源電動勢______V若電流表內阻不計,,則電源內阻______這樣測量出的電源內阻______(選填“大于”、“小于”或“等于”)真實值。【答案】(1)見解析(2)2.60(2.40~2.70)(3)負方向(4)3.01.20大于【解析】(1)將各點用平滑曲線連接,如圖所示(2)由圖(c)可知,電流表示數根據圖像可知(3)根據閉合電路歐姆定律有整理可得:若將電阻替換為阻值稍大的另一個電阻,則有解得由于大于,將更換為后,新的圖像將向R軸負方向移動少許。(4)[1][2]由圖(a)根據閉合電路歐姆定律有整理可得其中E為電源電動勢,r為電源內阻,為電流表內阻,結合圖可得,若電流表內阻不計,則電源內阻解得[3]結合上述,實際上有故這樣測量出的電源內阻大于真實值。四、計算題:本大題共3小題,共30分。13.如圖(a)所示,勻強磁場的磁感應強度為B,“L”形導線通以恒定電流I,放置在磁場中。已知ab邊長為2l,與磁場方向垂直,bc邊長為l,與磁場方向平行。(1)求圖(a)中導線受到的安培力大小及方向;(2)將磁場方向旋轉,如圖(b)所示,求此時該導線受到的安培力大小?!敬鸢浮浚?)2BIl,垂直紙面向里(2)【解析】(1)bc段與磁場方向平行,不受安培力;
ab段與磁場方向垂直,則受安培力大小
則該導線受到的安培力大小為2BIl,由左手定則可判斷,安培力的方向垂直紙面向里;(2)將磁場方向旋轉,ab段和bc段都與磁場垂直,由幾何關系可得該導線的有效長度為則該導線受到的安培力大小為14.如圖所示,導體棒1、導體棒2分別放在水平導軌和傾角為的導軌上,它們的質量均為m,電阻均為R。導軌間距離始終為L,導軌光滑且不計電阻,阻值為R的電阻將兩導軌連接起來。所有裝置處于豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中。固定導體棒2,給導體棒1水平向右的初速度,一段時間后它靜止在水平導軌上。已知重力加速度為g,求:(1)導體棒1開始運動時的加速度大小;(2)從導體棒1開始運動到靜止的過程中,導體棒2上產生的焦耳熱;(3)固定導體棒1,將導體棒2無初速度釋放,當它在傾斜導軌上速度達到最大時,整個電路產生的熱量是Q,求導體棒2運動的距離?!敬鸢浮浚?)(2)(3)【解析】(1)導體棒1開始運動時產生電動勢為導體棒1的電流根據牛頓第二定律解得(2)導體棒1從開始運動到靜止過程,回路中產生的總熱量為Q,根據能量守恒可得:根據回路可知且解得:(3)固定導體棒1,將導體棒2無初速度釋放,當它在傾斜導軌上速度達到最大時,整個電路產生的熱量是Q,,導體棒到達最大速度v時做勻速向下運動,有導體棒2的電流根據平衡條件有根據能量守恒:解得15.在如圖所示的平面直角坐標系中有一沿y軸負方向的勻強電場區域,其左邊界PQ是厚度不計、長度足夠的絕緣檔板,PQ與y軸重合,其右邊界MN與PQ的距離為L。在MN的右側有一垂直向里的勻強磁場,其磁感應強度大小為B。一質量為m、電荷量為的粒子從坐標原點O以初速度沿著x軸正方向進入勻強電場,之后每次返回到擋板PQ時都會被反彈,反彈前后粒子的豎直分速度大小、方向均不變,水平分速度大小不變、方向反向。電場強度,不計粒子重力。求粒子:(1)第1次經過MN時的速度大小與方向;(2)從O點出發到第3次到達MN所經歷的時間;(3)第2025次經過MN后,第2026次到達MN前做圓周運動的圓心坐標?!敬鸢浮浚?),方向斜向下與x軸夾角(2)(3)【解析】(1)粒子在電場中做類平拋運動,如圖所示則有,,,聯立得,則,即速度大小,方向斜向下與x軸夾角;(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,返回MN時速度大小不變,方向與x軸負向夾角,與PQ碰撞反彈后第三次經過MN,由題意其過程可看作水平位移2L的類斜拋運動,,得,粒子在磁場中運動圓心角由,得粒子從O點出發到第3次到達MN所經歷的時間(3)經分析,粒子第2025次經過MN之前,已經在電場中運動了2025個t,豎直方向可以看作一個連續的初速度為零的勻加速直線運動,如圖所示設第奇數次經過MN時速度為,與初速度方向夾角為,則接下來的圓周運動有則此圓周運動在MN上的弦長所以所求圓心的縱坐標粒子第2025次經過MN時,,所求圓心離MN的距離所求圓心的橫坐標所以,粒子在第2025次、2026次經過MN之間做圓周運動的圓心坐標為一、單選題:本大題共7小題,共28分。1.如圖,A、B兩點在以正點電荷為圓心的圓周上,C點在圓周外,則()A.A點與B點場強相同 B.B點場強大于C點場強C.A點電勢高于B點電勢 D.C點電勢高于B點電勢【答案】B【解析】AB.根據點電荷電場強度的計算公式有可知,A點場強的大小和B點電場強度大小相等,方向不同,B點場強的大小比C點大,故A錯誤,B正確;CD.由題意及點電荷電場的分布規律知,A、B處在同一等勢面上,其電勢相等,C點離正電荷更遠,電勢比A、B兩點低,故CD錯誤。故選B。2.電子僅在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c,已知電子的電勢能逐漸減小。關于b點電場強度E的方向,可能的是(虛線是曲線在b點的切線)()A. B.C. D.【答案】A【解析】電子做曲線運動,所受合外力應該指向軌跡凹側,速度沿軌跡切線。電子電勢能減小,則動能增大,速度增大,則電場力與速度夾角應為銳角,電子帶負電受力方向與場強相反,故A選項滿足電場力指向軌跡凹側,且電場力與速度夾角是銳角。故選A。3.電容式按鍵的結構如圖(a)所示。其中固定極板與活動極板構成電容器,電容器與電流表、直流電源連接成如圖(b)所示電路。當鍵帽被按下時,電流表G中有從a到b的電流,已知直流電源輸出電壓不變。則()A.電容器的電容減小B.電容器所帶電荷量增多C.電容器極板間的電場強度減小D.d端為電源的負極【答案】B【解析】A.根據平行板電容器電容可知,當鍵帽被按下時,極板間距d變小,故平行板電容增大,A選項錯誤;B.由于電容器直接與直流電源相連,故兩極板間電勢差不變,根據可得由于當鍵帽被按下時,電容增大,故電容器所帶電荷量增多,B選項正確;C.根據可知,電勢差不變時,極板間電場強度隨板間距d的減小而增大,故C錯誤;D.當鍵帽被按下時,電容增大,板上電荷量增大,即電容器充電,此時電流表G中有從a到b的電流,故電容器下極板帶正電,d端為電源正極,D錯誤;故選B。4.如圖所示,平面內固定一導軌PMNQ,MN右側有垂直于導軌平面向里的勻強磁場,MN左側固定一個橢圓導線框S?,F將導體棒ab置于導軌上,并使其在外力作用下沿導軌向右做加速運動。則()A.導體棒b端電勢高于a端 B.導體棒受到水平向右的安培力C.S中有逆時針方向的感應電流 D.S受到水平向右的安培力【答案】C【解析】A.由右手定則可知,導體棒ab中的感應電流方向由b到a,導體棒ab相當于電源,所以導體棒b端電勢低于a端,故A錯誤;B.導體棒ab中的感應電流方向由b到a,由左手定則可知導體棒受到水平向左的安培力,故B錯誤;C.MN中的電流方向由M到N,由安培定則可知,橢圓導線框S所在處的磁場方向垂直紙面向里,由題意導體棒ab做加速運動,則產生的感應電流增大,所以橢圓導線框S所在處的磁感應強度向里增大,由楞次定律可知,S中有逆時針方向的感應電流,故C正確;D.橢圓導線框S右側所在處的磁場比左側所在處的磁場更強,結合左手定則可判斷,橢圓導線框S左側受到水平向右的安培力小于右側受到水平向左的安培力,所以S受到水平向左的安培力,故D錯誤。故選C。5.如圖(a)所示為某種空氣濕度控制儀的原理圖。和中有一個是定值電阻,另一個是濕敏電阻,濕敏電阻的阻值R與空氣濕度RH的關系曲線如圖(b)所示。當空氣濕度太大,a、b兩端的電壓大于時,控制開關自動開啟干燥機;當空氣濕度太小,a、b兩端的電壓小于時,控制開關自動開啟加濕器。下列說法正確的是()A.B.為濕敏電阻C.要在空氣濕度更大時開啟干燥機,可以適當增大定值電阻阻值D.要在空氣濕度更小時開啟加濕器,可以適當增大定值電阻的阻值【答案】D【解析】B.由圖(b)可知,濕敏電阻的阻值R隨濕度增大而減小,若為濕敏電阻,則當濕度增大時,其電阻減小,干路電流增大,則電源內阻與承擔總電壓增大,則兩端電壓減小,根據題意可知,濕度太大時,a、b兩端的電壓大于時,控制開關自動開啟干燥機,故為濕敏電阻不合題意,即為濕敏電阻,故B錯誤;A.由圖(a)可知,與是串聯關系,設電源內阻為r,則控制開關兩端電壓結合上述,為濕敏電阻,濕敏電阻的阻值隨濕度增大而減小,當濕度較大,濕敏電阻時,a、b兩端電壓當濕度較小時,濕敏電阻時,a、b兩端電壓根據濕敏電阻特性有解得故A錯誤;C.要在空氣濕度更大時開啟干燥機,即此時溫敏電阻阻值更小,上兩端電壓才等于,根據串聯分壓關系可知,可以適當減小定值電阻的阻值,故C錯誤;D.要在空氣濕度更小時開啟加濕器,即此時溫敏電阻阻值更大,上兩端電壓才等于,根據串聯分壓關系可知,可以適當增大定值電阻的阻值,故D正確;故選D。6.如圖所示,豎直面內有正方形ABCD,其中心為O,AD、BC邊的中點分別是P、Q。兩個電荷量均為q的正點電荷分別固定于B、C兩點,另一個帶負電的點電荷固定于P點。已知正方形ABCD的邊長為a,Q點的電場強度大小為E,靜電常量為。則O點的電場強度大小為()A. B. C. D.【答案】C【解析】在B、C兩點處的等量同種正電荷在Q點的合場強為0,設P處的點電荷電荷量為,則Q點的電場強度大小為方向由Q指向P;B、O間的距離為,則B處點電荷在O點產生的電場強度大小為方向由B指向O;C、O間的距離為,則C處點電荷在O點產生的電場強度大小為方向由C指向O;B、C處點電荷在O點產生的電場強度大小相等,方向夾角為,根據平行四邊形定則可知,B、C處點電荷在O點產生的合電場強度大小為方向由O指向P;P處點電荷在O點產生的電場強度大小為方向由O指向P;由電場的疊加原理可得,O點的電場強度大小為故選C。7.圖(a)是自制模擬噴灌系統的電路,M是電動機,電源電動勢為6V,內阻為。閉合開關后,電路中電流為2A,電動機帶動水泵抽取水槽中靜止的水,如圖(b)所示。已知水泵噴口離水面的高度為,水以的速度噴出,每秒噴出水的質量為,水泵的抽水效率(水泵的輸出功率與輸入功率之比)為。不計電動機的摩擦損耗,電動機的輸出功率等于水泵的輸入功率,忽略水在管道中運動的機械能損失,,則()A.電動機兩端電壓為2V B.電源內阻每秒產生熱量2JC.水泵每秒對水做功4J D.電動機線圈電阻為【答案】D【解析】A.根據閉合電路歐姆定律,電動機兩端電壓A錯誤;B.電源內阻每秒產生熱量B錯誤;C.水泵每秒取水,對水做功C錯誤;D.設電動機線圈電阻,電動機的輸出機械功率
水泵的抽水效率水泵的輸出功率
解得D正確。故選D。二、多選題:本大題共3小題,共12分。8.如圖所示,空間中存在垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向上的勻強電場,一帶正電的小物塊從P點無初速度釋放,小物塊沿圖中的虛線軌跡運動到Q點。則在此過程中()A.小物塊的加速度恒定不變 B.洛倫茲力對小物塊做負功C.小物塊的電勢能增大 D.小物塊的動能增大【答案】CD【解析】A.小物塊受到重力、洛倫茲力以及電場力,重力和電場力保持不變,但是洛倫茲力一直在變,所以加速度發生變化,故A錯誤;B.洛倫茲力永不做功,故B錯誤;C.從P到Q,電場力做負功,電勢能增大,故C正確;D.小物塊能向下運動,所以重力大于電場力,所以重力做功大于克服電場力做功,動能增加,故D正確。故選CD。9.紙面內有甲、乙、丙三個完全相同的圓形導線圈,它們的半徑均為a,電阻均為R。三個垂直于紙面向外的有界勻強磁場,它們的圓形邊界半徑分別為2a、a和,與線圈位置關系如圖所示。已知三個磁場的磁感應強度隨時間的變化規律均為(為大于零的常數),則()A.甲中產生逆時針方向的感應電流 B.乙中感應電流大小不變C.丙中感應電流大小為 D.甲、乙、丙的電功率之比為【答案】BD【解析】A.甲中磁場方向垂直紙面向外且磁感應強度增大,穿過甲的磁通量增大,由楞次定律可判斷,甲中產生順時針方向的感應電流,故A錯誤;B.乙中,根據法拉第電磁感應定律其中,則感應電動勢再根據閉合電路歐姆定律則乙中感應電流大小不變,
故B正確;C.丙中半徑為圓形區域內存在變化的磁場,產生感應電動勢的有效面積為由法拉第電磁感應定律可得感應電動勢根據閉合電路歐姆定律可得丙中感應電流大小為故C錯誤;D.甲中產生的感應電動勢E1由閉合電路歐姆定律得感應電流根據電功率公式可得甲、乙、丙的電功率之比為故D正確。故選BD。10.在光滑絕緣水平桌面內建立坐標系xOy,如圖(a)所示(俯視圖),空間中存在與桌面垂直的勻強磁場圖中未畫出。一質量為m、帶電量為的小球在洛倫茲力作用下沿虛線做圓周運動。從小球處于圖中位置開始計時,其縱坐標y隨時間t的變化曲線如圖(b)所示,則()A.磁場方向垂直于桌面向上B.磁感應強度大小為C.小球的速率為D.圖(a)中曲線與y軸交點的縱坐標為【答案】BC【解析】A.由圖像可知,時刻開始,小球縱坐標y先增大后減小,故小球逆時針方向做圓周運動,根據左手定則可知,磁場方向垂直桌面向下,A選項錯誤;BC.由圖像可知,小球運動軌跡的直徑小球做圓周運動的周期對小球,在磁場中做圓周運動時有,解得,故BC均正確;D.由圖像可知,0時刻小球的y坐標與時刻小球的y坐標相同,的時間間隔為六分之一的周期,結合三角函數的圖像規律可知,時刻小球的y坐標為,即圖中曲線與y軸交點的縱坐標為,故D錯誤;故選BC。三、實驗題:本大題共2小題,共18分。11.“探究影響感應電流方向的因素”的實驗器材及部分連線如圖所示。(1)用筆畫線代替導線,將實驗電路補充完整。(2)閉合開關前,滑動變阻器滑片應移至最__________端(選填“左”或“右”)。(3)部分實驗操作與觀察到的指針偏轉情況如表格中所示。除表格中的操作外,下列能觀察到電流表指針右偏的操作有將A插入電流表指針左偏將A抽出電流表指針右偏A.斷開開關B.將滑動變阻器的滑片向左運動C.將滑動變阻器的滑片向右運動D.抽出A中的鐵芯【答案】(1)(2)右(3)ACD【解析】(1)實驗電路如圖所示,A線圈接入電源,B線圈直接接在靈敏電流計兩端,電路連線如圖(2)閉合開關前,為保護電路,滑動變阻器接入電路的阻值應調到最大,即滑動變阻器滑片應移至最右端;(3)由表格中的操作及對應的現象可知,將A抽出時,電流表指針右偏,即B線圈中磁通量減小時,電流表指針右偏;A.斷開開關,A線圈中電流消失,B線圈中磁通量減小,故能觀察到電流表指針右偏,A正確;B.將滑動變阻器滑片向左運動時,滑動變阻器接入電路的電阻減小,電路中電流增大,B線圈中的磁通量增大,觀察電流表指針左偏,B錯誤;C.將滑動變阻器的滑片向右運動時,滑動變阻器接入電路的電阻增大,電路中電流減小,B線圈中的磁通量減小,觀察到電流表指針右偏,C正確;D.抽出A中的鐵芯,則B線圈中的磁通量減小,能觀察到電流表指針右偏,D正確。故選ACD。12.某小組測量電阻的阻值,進行了如下操作:(1)按如圖(a)所示的電路圖連接電路,閉合開關,改變電阻箱R的阻值,記錄多組數據,根據數據在如圖(b)所示的坐標系中描點,請補充畫出電流I隨R變化的圖像(在答題卡作答)。(2)斷開開關,將電路中的電阻箱R替換為待測電阻,閉合開關后電流表讀數如圖(c)所示,則______(結果保留三位有效數字)。(3)若將電阻替換為阻值稍大的另一個電阻,重復實驗,仍在圖(b)中畫出新的圖像。與原來的圖像相比較,新的圖像將向R軸______(選填“正方向”或“負方向”)移動少許。(4)根據操作(1)獲得的實驗數據,重新描繪出圖像如圖圖(d)所示,則由圖像可知電源電動勢______V若電流表內阻不計,,則電源內阻______這樣測量出的電源內阻______(選填“大于”、“小于”或“等于”)真實值?!敬鸢浮浚?)見解析(2)2.60(2.40~2.70)(3)負方向(4)3.01.20大于【解析】(1)將各點用平滑曲線連接,如圖所示(2)由圖(c)可知,電流表示數根據圖像可知(3)根據閉合電路歐姆定律有整理可得:若將電阻替換為阻值稍大的另一個電阻,則有解得由于大于,將更換為后,新的圖像將向R軸負方向移動少許。(4)[1][2]由圖(a)根據閉合電路歐姆定律有整理可得其中E為電源電動勢,r為電源內阻,為電流表內阻,結合圖可得,若電流表內阻不計,則電源內阻解得[3]結合上述,實際上有故這樣測量出的電源內阻大于真實值。四、計算題:本大題共3小題,共30分。13.如圖(a)所示,勻強磁場的磁感應強度為B,“L”形導線通以恒定電流I,放置在磁場中。已知ab邊長為2l,與磁場方向垂直,bc邊長為l,與磁場方向平行。(1)求圖(a)中導線受到的安培力大小及方向;(2)將磁場方向旋轉,如圖(b)所示,求此時該導線受到的安培力大小?!?/p>
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