2024-2025學(xué)年山西省高二下學(xué)期開學(xué)考試物理試題(解析版)_第1頁
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高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1高二第二學(xué)期開學(xué)考試物理題一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求。1.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.L形導(dǎo)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.該導(dǎo)線受到的安培力為()A.0 B.BIl C.2BIl D.【答案】C【解析】因bc段與磁場方向平行,則不受安培力;ab段與磁場方向垂直,則受安培力為Fab=BI?2l=2BIl則該導(dǎo)線受到的安培力為2BIl。故選C。2.如圖所示,兩根固定通電長直導(dǎo)線a、b相互垂直,a平行于紙面,電流方向向右,b垂直于紙面,電流方向向里,則導(dǎo)線a所受安培力方向()A.平行于紙面向上B.平行于紙面向下C.左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里D.左半部分垂直紙面向里,右半部分垂直紙面向外【答案】C【解析】根據(jù)安培定則,可判斷出導(dǎo)線a左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上,右側(cè)部分的磁場方向斜向下方,根據(jù)左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里。故選C。3.如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻不計(jì),電容器電容為C,閉合開關(guān)K,待電路穩(wěn)定后,電容器上電荷量為()A.CE B. C. D.【答案】C【解析】電路穩(wěn)定后,由于電源內(nèi)阻不計(jì),則整個回路可看成3R、2R的串聯(lián)部分與R、4R的串聯(lián)部分并聯(lián),若取電源負(fù)極為零電勢點(diǎn),則電容器上極板的電勢為電容器下極板的電勢為則電容兩端的電壓則電容器上電荷量為故選C。4.圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中,正確的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)電容器的定義式可知結(jié)合圖像可知,圖像的斜率為,則內(nèi)的電流與內(nèi)的電流關(guān)系為且兩段時間中的電流方向相反,根據(jù)歐姆定律可知兩端電壓大小關(guān)系滿足由于電流方向不同,所以電壓方向不同。5.一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時,進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖(a)所示的纏繞方式,將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上,漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置,將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放,在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示,分析可知()A.圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落,小磁體做勻變速運(yùn)動C.在玻璃管中下落,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短【答案】A【解析】A.強(qiáng)磁體在鋁管中運(yùn)動,鋁管會形成渦流,玻璃是絕緣體故強(qiáng)磁體在玻璃管中運(yùn)動,玻璃管不會形成渦流。強(qiáng)磁體在鋁管中加速后很快達(dá)到平衡狀態(tài),做勻速直線運(yùn)動,而玻璃管中的磁體則一直做加速運(yùn)動,故由圖像可知圖(c)的脈沖電流峰值不斷增大,說明強(qiáng)磁體的速度在增大,與玻璃管中磁體的運(yùn)動情況相符,A正確;B.在鋁管中下落,脈沖電流的峰值一樣,磁通量的變化率相同,故小磁體做勻速運(yùn)動,B錯誤;C.在玻璃管中下落,玻璃管為絕緣體,線圈的脈沖電流峰值增大,電流不斷在變化,故小磁體受到的電磁阻力在不斷變化,C錯誤;D.強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放,在鋁管中,磁體在線圈間做勻速運(yùn)動,玻璃管中磁體在線圈間做加速運(yùn)動,故用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長,D錯誤。故選A。6.如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運(yùn)動,最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中()A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃.電阻R消耗的總電能為D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于【答案】C【解析】AB.導(dǎo)體棒向右運(yùn)動,根據(jù)右手定則,可知電流方向?yàn)閎到a,再根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)體棒向到向左的安培力,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為故安培力為根據(jù)牛頓第二定律有可得隨著速度減小,加速度不斷減小,故導(dǎo)體棒不是做勻減速直線運(yùn)動,故AB錯誤;C.根據(jù)能量守恒定律,可知回路中產(chǎn)生的總熱量為因R與r串聯(lián),則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,則R產(chǎn)生的熱量為故C正確;D.整個過程只有安培力做負(fù)功,根據(jù)動能定理可知,導(dǎo)體棒克服安培力做的總功等于,故D錯誤。故選C。7.一勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,其邊界如圖中虛線所示,為半圓,ac、bd與直徑ab共線,ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子,在紙面內(nèi)從c點(diǎn)垂直于ac射入磁場,這些粒子具有各種速率。不計(jì)粒子之間的相互作用。在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子,其運(yùn)動時間為()A. B. C. D.【答案】C【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,可得粒子在磁場中的周期粒子在磁場中運(yùn)動的時間則粒子在磁場中運(yùn)動的時間與速度無關(guān),軌跡對應(yīng)的圓心角越大,運(yùn)動時間越長;過點(diǎn)做半圓的切線交于點(diǎn),如圖所示由圖可知,粒子從點(diǎn)離開時,軌跡對應(yīng)的圓心角最大,在磁場中運(yùn)動時間最長;由圖中幾何關(guān)系可知,此時軌跡對應(yīng)的最大圓心角為則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為故選C。二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,在某一時刻突然分裂成a、b和c三個微粒,a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動,環(huán)繞方向如圖所示,c未在圖中標(biāo)出。僅考慮磁場對帶電微粒的作用力,下列說法正確的是()A.a帶負(fù)電荷 B.b帶正電荷C.c帶負(fù)電荷 D.a和b的動量大小一定相等【答案】BC【解析】ABC.由左手定則可知,粒子a、粒子b均帶正電,電中性的微粒分裂的過程中,總的電荷量應(yīng)保持不變,則粒子c應(yīng)帶負(fù)電,A錯誤,BC正確;D.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時,洛倫茲力提供向心力,即解得由于粒子a與粒子b的質(zhì)量、電荷量大小關(guān)系未知,則粒子a與粒子b的動量大小關(guān)系不確定,D錯誤。故選BC。9.如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是()A.同時增大B1減小B2B.同時減小B1增大B2C.同時以相同的變化率增大B1和B2D.將圓環(huán)在該平面內(nèi)垂直于磁場的邊界下移少許【答案】BD【解析】A.增大B1,減小B2,則金屬圓環(huán)的磁通量向里增加,根據(jù)楞次定律可知,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,故A錯誤;B.同時減小B1增大B2,則金屬圓環(huán)的磁通量向外增加,根據(jù)楞次定律可知,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故B正確;C.同時以相同的變化率增大B1和B2,則上下兩部分將產(chǎn)生大小相等,方向相反方向的感應(yīng)電動勢,不會在環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯誤;D.將圓環(huán)在該平面內(nèi)垂直于磁場的邊界下移少許,則穿過線圈的磁通量向外增加,根據(jù)楞次定律可知,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故D正確。故選BD。10.如圖,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長度為d,導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運(yùn)動直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。下列說法正確的是()A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時,MN所受安培力大小為C.整個運(yùn)動過程中,MN與PQ的路程之比為2:1D.整個運(yùn)動過程中,通過MN的電荷量為【答案】AC【解析】A.彈簧伸展過程中,根據(jù)右手定則可知,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流,選項(xiàng)A正確;B.任意時刻,設(shè)電流為I,則PQ受安培力方向向左;MN受安培力方向向右,可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零,動量守恒,設(shè)PQ質(zhì)量為2m,則MN質(zhì)量為m,PQ速率為v時,則解得回路的感應(yīng)電流MN所受安培力大小為選項(xiàng)B錯誤;C.兩棒最終停止時彈簧處于原長狀態(tài),由動量守恒可得可得則最終MN位置向左移動PQ位置向右移動因任意時刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同,設(shè)整個過程兩棒受的彈力的平均值為F彈,安培力平均值F安,則整個過程根據(jù)動能定理可得選項(xiàng)C正確;D.兩棒最后停止時,彈簧處于原長位置,此時兩棒間距增加了L,由上述分析可知,MN向左位置移動,PQ位置向右移動,則選項(xiàng)D錯誤。三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測量一個電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的______________(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值,下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____________(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“”位置B.將選擇開關(guān)置于“”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則______________(選填選項(xiàng)前的字母)。A.導(dǎo)線斷路B.滑動變阻器斷路C.導(dǎo)線斷路D.滑動變阻器短路【答案】(1)甲(2)ADCB(3)C【解析】(1)[1]因?yàn)榇郎y電阻約為,而故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法,即選用甲圖;(2)[2]測量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位,根據(jù)題意選擇“”擋位,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再進(jìn)行測量,測量完成后要將開關(guān)置于“”擋,故順序?yàn)锳DCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,可能是電路中出現(xiàn)斷路,電壓表的示數(shù)不變化,說明電壓表串聯(lián)在電路中;當(dāng)試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的,試觸d時,電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路,故選C。12.某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了一個測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:干電池E(電動勢1.5V,內(nèi)阻未知);電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內(nèi)阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值100Ω);待測電阻Rx;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關(guān),連接電路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學(xué)選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內(nèi)阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為________Ω。(2)斷開開關(guān),保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,電流表指針指在滿刻度的處,則Rx的測量值為________Ω。(3)本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻,對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響【答案】(1)A160(2)100(3)無【解析】(1)[1]若不考慮電源內(nèi)阻,且在電源兩端只接R0時,電路中的電流約為由題知,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置,要使電流表指針指在滿刻度的處,則該同學(xué)選到的電流表應(yīng)為A1。[2]當(dāng)不考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有計(jì)算出R=60Ω(2)[3]斷開開關(guān),保持滑片的位置不變,用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,有代入數(shù)據(jù)有Rx=100Ω(3)[4]若考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律有聯(lián)立計(jì)算出的Rx不受電源內(nèi)阻r的影響。13.密立根油滴實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示。兩水平金屬平板上下放置,間距固定,可從上板中央的小孔向兩板間噴入大小不同、帶電量不同、密度相同的小油滴。兩板間不加電壓時,油滴a、b在重力和空氣阻力的作用下豎直向下勻速運(yùn)動,速率分別為v0、;兩板間加上電壓后(上板為正極),這兩個油滴很快達(dá)到相同的速率,均豎直向下勻速運(yùn)動。油滴可視為球形,所受空氣阻力大小與油滴半徑、運(yùn)動速率成正比,比例系數(shù)視為常數(shù)。不計(jì)空氣浮力和油滴間的相互作用。(1)求油滴a和油滴b的質(zhì)量之比;(2)判斷油滴a和油滴b所帶電荷的正負(fù),并求a、b所帶電荷量的絕對值之比。【答案】(1)8:1;(2)油滴a帶負(fù)電,油滴b帶正電;4:1【解析】(1)設(shè)油滴半徑r,密度為ρ,則油滴質(zhì)量則速率為v時受阻力則當(dāng)油滴勻速下落時解得可知則(2)兩板間加上電壓后(上板為正極),這兩個油滴很快達(dá)到相同的速率,可知油滴a做減速運(yùn)動,油滴b做加速運(yùn)動,可知油滴a帶負(fù)電,油滴b帶正電;當(dāng)再次勻速下落時,對a由受力平衡可得其中對b由受力平衡可得其中聯(lián)立解得14.如圖所示,M為粒子加速器;N為速度選擇器,兩平行導(dǎo)體板之間有方向相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。從S點(diǎn)釋放一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,經(jīng)M加速后恰能以速度v沿直線(圖中平行于導(dǎo)體板的虛線)通過N。不計(jì)重力。(1)求粒子加速器M的加速電壓U;(2)求速度選擇器N兩板間的電場強(qiáng)度E的大小和方向;(3)仍從S點(diǎn)釋放另一初速度為0、質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子,離開N時粒子偏離圖中虛線的距離為d,求該粒子離開N時的動能。【答案】(1);(2),方向垂直導(dǎo)體板向下;(3)【解析】(1)粒子直線加速,根據(jù)功能關(guān)系有解得(2)速度選擇器中電場力與洛倫茲力平衡得方向垂直導(dǎo)體板向下(3)粒子在全程電場力做正功,根據(jù)功能關(guān)系有解得15.如圖所示,垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中,金屬框平面與磁場方向垂直,電阻,邊長。求(1)在到時間內(nèi),金屬框中的感應(yīng)電動勢E;(2)時,金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向;(3)在到時間內(nèi),金屬框中電流的電功率P。【答案】(1)0.08V;(2)0.016N,方向垂直于ab向左;(3)0.064W【解析】(1)在到的時間內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量,設(shè)穿過金屬框的磁通量變化量為,有①由于磁場均勻變化,金屬框中產(chǎn)生的電動勢是恒定的,有②聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù),解得③(2)設(shè)金屬框中的電流為I,由閉合電路歐姆定律,有④由圖可知,時,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,金屬框ab邊受到的安培力⑤聯(lián)立①②④⑤式,代入數(shù)據(jù),解得⑥方向垂直于ab向左。⑦(3)在到時間內(nèi),金屬框中電流的電功率⑧聯(lián)立①②④⑧式,代入數(shù)據(jù),解得⑨高二第二學(xué)期開學(xué)考試物理題一、單項(xiàng)選擇題:本題共7小題,每小題4分,共28分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求。1.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.L形導(dǎo)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.該導(dǎo)線受到的安培力為()A.0 B.BIl C.2BIl D.【答案】C【解析】因bc段與磁場方向平行,則不受安培力;ab段與磁場方向垂直,則受安培力為Fab=BI?2l=2BIl則該導(dǎo)線受到的安培力為2BIl。故選C。2.如圖所示,兩根固定通電長直導(dǎo)線a、b相互垂直,a平行于紙面,電流方向向右,b垂直于紙面,電流方向向里,則導(dǎo)線a所受安培力方向()A.平行于紙面向上B.平行于紙面向下C.左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里D.左半部分垂直紙面向里,右半部分垂直紙面向外【答案】C【解析】根據(jù)安培定則,可判斷出導(dǎo)線a左側(cè)部分的空間磁場方向斜向右上,右側(cè)部分的磁場方向斜向下方,根據(jù)左手定則可判斷出左半部分垂直紙面向外,右半部分垂直紙面向里。故選C。3.如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻不計(jì),電容器電容為C,閉合開關(guān)K,待電路穩(wěn)定后,電容器上電荷量為()A.CE B. C. D.【答案】C【解析】電路穩(wěn)定后,由于電源內(nèi)阻不計(jì),則整個回路可看成3R、2R的串聯(lián)部分與R、4R的串聯(lián)部分并聯(lián),若取電源負(fù)極為零電勢點(diǎn),則電容器上極板的電勢為電容器下極板的電勢為則電容兩端的電壓則電容器上電荷量為故選C。4.圖(a)所示的電路中,K與L間接一智能電源,用以控制電容器C兩端的電壓UC。如果UC隨時間t的變化如圖(b)所示,則下列描述電阻R兩端電壓UR隨時間t變化的圖像中,正確的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】根據(jù)電容器的定義式可知結(jié)合圖像可知,圖像的斜率為,則內(nèi)的電流與內(nèi)的電流關(guān)系為且兩段時間中的電流方向相反,根據(jù)歐姆定律可知兩端電壓大小關(guān)系滿足由于電流方向不同,所以電壓方向不同。5.一學(xué)生小組在探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時,進(jìn)行了如下比較實(shí)驗(yàn)。用圖(a)所示的纏繞方式,將漆包線分別繞在幾何尺寸相同的有機(jī)玻璃管和金屬鋁管上,漆包線的兩端與電流傳感器接通。兩管皆豎直放置,將一很小的強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放,在管內(nèi)下落至管的下端。實(shí)驗(yàn)中電流傳感器測得的兩管上流過漆包線的電流I隨時間t的變化分別如圖(b)和圖(c)所示,分析可知()A.圖(c)是用玻璃管獲得的圖像B.在鋁管中下落,小磁體做勻變速運(yùn)動C.在玻璃管中下落,小磁體受到的電磁阻力始終保持不變D.用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的短【答案】A【解析】A.強(qiáng)磁體在鋁管中運(yùn)動,鋁管會形成渦流,玻璃是絕緣體故強(qiáng)磁體在玻璃管中運(yùn)動,玻璃管不會形成渦流。強(qiáng)磁體在鋁管中加速后很快達(dá)到平衡狀態(tài),做勻速直線運(yùn)動,而玻璃管中的磁體則一直做加速運(yùn)動,故由圖像可知圖(c)的脈沖電流峰值不斷增大,說明強(qiáng)磁體的速度在增大,與玻璃管中磁體的運(yùn)動情況相符,A正確;B.在鋁管中下落,脈沖電流的峰值一樣,磁通量的變化率相同,故小磁體做勻速運(yùn)動,B錯誤;C.在玻璃管中下落,玻璃管為絕緣體,線圈的脈沖電流峰值增大,電流不斷在變化,故小磁體受到的電磁阻力在不斷變化,C錯誤;D.強(qiáng)磁體分別從管的上端由靜止釋放,在鋁管中,磁體在線圈間做勻速運(yùn)動,玻璃管中磁體在線圈間做加速運(yùn)動,故用鋁管時測得的電流第一個峰到最后一個峰的時間間隔比用玻璃管時的長,D錯誤。故選A。6.如圖所示,在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,水平U型導(dǎo)體框左端連接一阻值為R的電阻,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒ab置于導(dǎo)體框上。不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度v0開始運(yùn)動,最終停在導(dǎo)體框上。在此過程中()A.導(dǎo)體棒做勻減速直線運(yùn)動B.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)镃.電阻R消耗的總電能為D.導(dǎo)體棒克服安培力做的總功小于【答案】C【解析】AB.導(dǎo)體棒向右運(yùn)動,根據(jù)右手定則,可知電流方向?yàn)閎到a,再根據(jù)左手定則可知,導(dǎo)體棒向到向左的安培力,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為感應(yīng)電流為故安培力為根據(jù)牛頓第二定律有可得隨著速度減小,加速度不斷減小,故導(dǎo)體棒不是做勻減速直線運(yùn)動,故AB錯誤;C.根據(jù)能量守恒定律,可知回路中產(chǎn)生的總熱量為因R與r串聯(lián),則產(chǎn)生的熱量與電阻成正比,則R產(chǎn)生的熱量為故C正確;D.整個過程只有安培力做負(fù)功,根據(jù)動能定理可知,導(dǎo)體棒克服安培力做的總功等于,故D錯誤。故選C。7.一勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外,其邊界如圖中虛線所示,為半圓,ac、bd與直徑ab共線,ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子,在紙面內(nèi)從c點(diǎn)垂直于ac射入磁場,這些粒子具有各種速率。不計(jì)粒子之間的相互作用。在磁場中運(yùn)動時間最長的粒子,其運(yùn)動時間為()A. B. C. D.【答案】C【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,可得粒子在磁場中的周期粒子在磁場中運(yùn)動的時間則粒子在磁場中運(yùn)動的時間與速度無關(guān),軌跡對應(yīng)的圓心角越大,運(yùn)動時間越長;過點(diǎn)做半圓的切線交于點(diǎn),如圖所示由圖可知,粒子從點(diǎn)離開時,軌跡對應(yīng)的圓心角最大,在磁場中運(yùn)動時間最長;由圖中幾何關(guān)系可知,此時軌跡對應(yīng)的最大圓心角為則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為故選C。二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題6分,共18分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。8.一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,在某一時刻突然分裂成a、b和c三個微粒,a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動,環(huán)繞方向如圖所示,c未在圖中標(biāo)出。僅考慮磁場對帶電微粒的作用力,下列說法正確的是()A.a帶負(fù)電荷 B.b帶正電荷C.c帶負(fù)電荷 D.a和b的動量大小一定相等【答案】BC【解析】ABC.由左手定則可知,粒子a、粒子b均帶正電,電中性的微粒分裂的過程中,總的電荷量應(yīng)保持不變,則粒子c應(yīng)帶負(fù)電,A錯誤,BC正確;D.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時,洛倫茲力提供向心力,即解得由于粒子a與粒子b的質(zhì)量、電荷量大小關(guān)系未知,則粒子a與粒子b的動量大小關(guān)系不確定,D錯誤。故選BC。9.如圖所示,兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是()A.同時增大B1減小B2B.同時減小B1增大B2C.同時以相同的變化率增大B1和B2D.將圓環(huán)在該平面內(nèi)垂直于磁場的邊界下移少許【答案】BD【解析】A.增大B1,減小B2,則金屬圓環(huán)的磁通量向里增加,根據(jù)楞次定律可知,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,故A錯誤;B.同時減小B1增大B2,則金屬圓環(huán)的磁通量向外增加,根據(jù)楞次定律可知,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故B正確;C.同時以相同的變化率增大B1和B2,則上下兩部分將產(chǎn)生大小相等,方向相反方向的感應(yīng)電動勢,不會在環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C錯誤;D.將圓環(huán)在該平面內(nèi)垂直于磁場的邊界下移少許,則穿過線圈的磁通量向外增加,根據(jù)楞次定律可知,在金屬圓環(huán)中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流,故D正確。故選BD。10.如圖,兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在絕緣水平面上,左、右兩側(cè)導(dǎo)軌間距分別為d和2d,處于豎直向上的磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為2B和B。已知導(dǎo)體棒MN的電阻為R、長度為d,導(dǎo)體棒PQ的電阻為2R、長度為2d,PQ的質(zhì)量是MN的2倍。初始時刻兩棒靜止,兩棒中點(diǎn)之間連接一壓縮量為L的輕質(zhì)絕緣彈簧。釋放彈簧,兩棒在各自磁場中運(yùn)動直至停止,彈簧始終在彈性限度內(nèi)。整個過程中兩棒保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。下列說法正確的是()A.彈簧伸展過程中,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流B.PQ速率為v時,MN所受安培力大小為C.整個運(yùn)動過程中,MN與PQ的路程之比為2:1D.整個運(yùn)動過程中,通過MN的電荷量為【答案】AC【解析】A.彈簧伸展過程中,根據(jù)右手定則可知,回路中產(chǎn)生順時針方向的電流,選項(xiàng)A正確;B.任意時刻,設(shè)電流為I,則PQ受安培力方向向左;MN受安培力方向向右,可知兩棒系統(tǒng)受合外力為零,動量守恒,設(shè)PQ質(zhì)量為2m,則MN質(zhì)量為m,PQ速率為v時,則解得回路的感應(yīng)電流MN所受安培力大小為選項(xiàng)B錯誤;C.兩棒最終停止時彈簧處于原長狀態(tài),由動量守恒可得可得則最終MN位置向左移動PQ位置向右移動因任意時刻兩棒受安培力和彈簧彈力大小都相同,設(shè)整個過程兩棒受的彈力的平均值為F彈,安培力平均值F安,則整個過程根據(jù)動能定理可得選項(xiàng)C正確;D.兩棒最后停止時,彈簧處于原長位置,此時兩棒間距增加了L,由上述分析可知,MN向左位置移動,PQ位置向右移動,則選項(xiàng)D錯誤。三、非選擇題:本題共5小題,共54分。11.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。(1)用電壓表(內(nèi)阻約為)和電流表(內(nèi)阻約為)測量一個電阻的阻值(約為)。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的______________(選填“甲”或“乙”)。(2)一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值,下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開_____________(填各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母)。A.將選擇開關(guān)置于“”位置B.將選擇開關(guān)置于“”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端,讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指向“0”(3)圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù)且不變,電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障,在其他連接不變的情況下,他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸b、c、d三個位置,發(fā)現(xiàn)試觸b、c時,電壓表有示數(shù);試觸d時,電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則______________(選填選項(xiàng)前的字母)。A.導(dǎo)線斷路B.滑動變阻器斷路C.導(dǎo)線斷路D.滑動變阻器短路【答案】(1)甲(2)ADCB(3)C【解析】(1)[1]因?yàn)榇郎y電阻約為,而故為了減小誤差應(yīng)該采用電流表的外接法,即選用甲圖;(2)[2]測量過程中應(yīng)該先選擇合適擋位,根據(jù)題意選擇“”擋位,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再進(jìn)行測量,測量完成后要將開關(guān)置于“”擋,故順序?yàn)锳DCB。(3)[3]閉合電鍵后,卻發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,可能是電路中出現(xiàn)斷路,電壓表的示數(shù)不變化,說明電壓表串聯(lián)在電路中;當(dāng)試觸b、c時依然是這個情況說明b、c段是正常的,試觸d時,電壓表沒有示數(shù)說明在cd之間某處發(fā)生了斷路,故選C。12.某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材,設(shè)計(jì)了一個測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材:干電池E(電動勢1.5V,內(nèi)阻未知);電流表A1(量程10mA,內(nèi)阻為90Ω);電流表A2(量程30mA,內(nèi)阻為30Ω);定值電阻R0(阻值為150Ω);滑動變阻器R(最大阻值100Ω);待測電阻Rx;開關(guān)S,導(dǎo)線若干。測量電路如圖所示。(1)斷開開關(guān),連接電路,將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路;閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學(xué)選用的電流表為_______(填“A1”或“A2”);若不考慮電池內(nèi)阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為________Ω。(2)斷開開關(guān),保持滑片的位置不變。用Rx替換R0,閉合開關(guān)后,電流表指針指在滿刻度的處,則Rx的測量值為________Ω。(3)本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻,對Rx的測量值_________(填“有”或“無”)影響【答案】(1)A160(2)100(3)無【解析】(1)[1]若不考慮電源內(nèi)阻,且在電源兩端只接R0時,電路中的電流約為由題知,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片位置,要使電流表指針指在滿刻度的處,則該同學(xué)選到的電流表應(yīng)為A1。[2]當(dāng)不考慮電源內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路的歐姆定律有計(jì)算出R=60Ω(2

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