u256黑龙江省大庆市学年高二上学期期中考试物理试题word可编辑含答案解析Word文档下载推荐.docx
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D.电动机绕线产生的电热功率为20W
【答案】D
【解析】A、B、在1s内将4kg物体缓慢提升5m,物体一直处于平衡状态,故拉力为40N,速度为5m/s,电动机的输出功率为:
电动机的总功率为:
电动机的发热功率为:
根据能量守恒定律,有:
故:
解得:
,A错误;
B错误;
C、线圈两端电压为110V,故C错误;
D、线圈损耗的热功率为:
,D正确;
故选D。
3.如图所示,平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向电阻为零可以视为短路,反向电阻无穷大可以视为断路)连接,电源负极接地.初始电容器不带电,闭合开关S稳定后,一带电油滴位于电容器极板间的P点且处于静止状态。
下列说法正确的是()
A.减小极板间的正对面积,带电油滴会向下移动,且P点的电势会降低
B.减小极板间的正对面积,带电油滴会向上移动,且P点的电势会降低
C.将下极板上移,带电油滴向上运动
D.断开开关S,带电油滴将向下运动
【答案】C
【解析】根据电容的决定式:
可知,减小极板的正对面积,电容C减小,由于二极管具有单向导电性,图中电容器只能充电不能放电,在直流电路中,电容器视为断路,电容器两端的电压等于电阻R两端的电压,根据定义式:
Q=CU可知,电容器电量减少,但由于电路中有二极管,电容器放电时二极管处于截止状态,所以电容器不能放电,即电量不变,根据、和联立可得:
,电场强度E变大,油滴所受电场力变大,油滴所受合力向上,带电油滴会向上移动,P点与下极板的距离不变,E变大,则P点的电势升高,故A、B错误;
当电容器的下极板向上移动时,极板距离减小,电容器的电容变大,电容器所带的电量Q变大,电容器充电,由知,电容器板间场强变大,油滴所受电场力大于重力,带电油滴向上运动,故C正确;
断开开关S,由于二极管具有单向导电性,电容器不能放电,电容器带电量Q不变,电容C不变电压也不变,电容器两极板间的场强不变,故油滴仍然处于平衡状态,故D错误。
所以C正确,ABD错误。
4.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路,R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.在所有可能的各种接法中,下列说法中正确的是()
A.将R1、R2并联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最低
B.将R1、R2并联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最高
C.将R1、R2串联后接到电源两端,电源输出功率最小,电源效率最低
D.将R1、R2串联后接到电源两端,电源输出功率最大,电源效率最高
【解析】由图象得到:
电源的电动势为,内阻为,由电阻的伏安特性曲线求出、,当电源的内外电阻相等时,电源的输出功率最大,R1、R2并联电阻为Ω,所以将R1、R2并联后接到电源两端时,输出功率最大,
电源效率,当电路电流最小时,电源效率最高,当电流最大时,电源效率最低,所以将R1、R2串联后接到电源两端,电阻最大,电流最小,效率最高,将R1、R2并联后接到电源两端,电阻最小,电流最大,电源效率最低,A正确;
B、C、D错误;
故选A。
5.关于带负电的粒子(重力可忽略不计),下面说法中正确的是()
①沿电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加
②垂直电场线方向飞入匀强电场,电场力做功,动能增加
③垂直磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力不做功,动能不变
④沿磁感线方向飞入匀强磁场,磁场力做功,动能增加
A.①②B.②③C.③④D.①④
【答案】B
【解析】带负电的粒子沿电场线方向飞入匀强电场,电场力的方向与电场线的方向相反,所以电场力的方向与运动的方向相反,电场力做负功,动能减小,故①错误;
当垂直进入电场时,电场力做正功,动能增加,故②正确;
带电粒子垂直磁感线方向飞入匀强磁场,洛伦兹力的方向始终与速度的方向垂直,磁场力不做功,动能不变,故③正确;
带电粒子垂直于磁场的方向飞入,运动的方向与磁场的方向平行,则不受洛伦兹力的作用,动能不变,故④错误。
所以选B。
6.赤道附近地磁场方向水平向北,同时存在方向竖直向下的电场,若在该处发射一电子,电子沿直线飞行而不发生偏转。
则该电子的飞行方向为()
A.水平向西B.水平向东C.竖直向上D.竖直向下
【解析】既有电场也有磁场,电子沿直线飞行而不发生偏转,说明电子受力平衡,电场力的方向是竖直向上的,所以洛伦兹力的方向就是竖直向下的,根据左手定则可以知道电子的飞行方向为水平向东,B正确;
ACD错误;
故选B。
7.如图所示正方形区域内,有垂直于纸面向里的匀强磁场,一束质量和电荷量都相同的带正电粒子,以不同的速率,沿着相同的方向,对准正方形区域的中心射入匀强磁场,又都从该磁场中射出,若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()
A.这些粒子在磁场中运动的时间都相等
B.在磁场中运动时间越短的粒子,其速率越小
C.在磁场中运动时间越短的粒子,其轨道半径越大
D.在磁场中运动时间越短的粒子,其通过的路程越小
【解析】试题分析:
质量和电荷量都相同的带电粒子,以不同的速率垂直进入匀强磁场中,则运动半径的不同,导致运动轨迹也不同.因此运动轨迹对应的半径越大,则粒子的速率也越大.而运动周期它们均一样,但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.
由周期公式得:
由于带电粒子们的B、q、m均相同,所以T相同,根据可知,在磁场中运动时间越短的带电粒子,圆心角越小,半径越大,由知速率一定越大,故AB错误C正确;
经过的路程即为弧长,由于圆心角越小,半径越大,所以路程不一定小,D错误
8.关于重力不计的带电粒子的运动的描述中,正确的是()
A.只在电场(E≠0)中,带电粒子可以静止
B.只在电场(E≠0)中,带电粒子可以做匀速圆周运动
C.只在匀强磁场(B≠0)中,带电粒子可以匀变速曲线运动
D.只在匀强磁场(B≠0)中,带电粒子可能做匀变速直线运动
【解析】在电场中,由于只受到电场力作用,所以粒子不可能静止,故A错误;
在电场中,当受到的电场力与速度始终垂直时,当电场力提供向心力,则做匀速圆周运动,故B正确;
在匀强磁场中,带电粒子可能不受到洛伦兹力,则做匀速直线运动,若受到洛伦兹力,则做匀速圆周运动,故CD错误;
故选B.
点睛:
考查带电粒子在电场中受到电场力能做何种运动,在匀强磁场中能做何种运动,注意根据受力分析来确定运动分析,特别注意粒子在电场中做匀速圆周运动的情形,容易被漏掉.
9.如图所示,四边形的通电闭合线框abcd处在垂直线框平面的匀强磁场中,它受到磁场力的合力()
A.为零
B.竖直向上
C.方向垂直于ad斜向上
D.方向垂直于bc斜向上
【解析】若通以顺时针的电流方向,根据左手定则可知:
各边所受的安培力背离中心处.如图所示:
由公式得出各边的安培力的大小,从而得出安培力大小与长度成正比,因而两直角边的安培力与斜边的安培力等值反向.所以线圈所受磁场力的合力为零.D正确,A、B、C错误.
10.如图,圆形和正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,圆的直径和正方形的边长相等,电子以某速度飞入磁场区域,速度方向与磁场垂直,且对准圆心(或者说垂直正方形边长从中点进入),则下面正确的是()
A.电子在两区域内运动的时间一定不同
B.电子在两区域内运动的时间可能相同
C.电子可能从正方形的入射点的对边边长中心射出
D.电子在圆形区域内运动的时间可以为周期的一半
【解析】A、B、粒子在磁场中的可能运动情况如图所示,
电子从O点水平进入由于它们以某速度进入磁场区域,电子的运动轨迹可能有三种,如图所示,由图可以看出进入磁场区域的电子的轨迹1,先出圆形磁场,再出矩形磁场;
进入磁场区域的电子的轨迹2,同时从圆形与矩形边界处磁场;
进入磁场区域的电子的轨迹3,先出圆形磁场,再出矩形磁场;
所以电子在两区域的运动时间可能相同,也可能不同,A错误;
B正确;
C、电子在磁场中做圆周运动,一定发生了偏转,不会从正方形对边中心射出,C错误;
D、当电子从左边边长射出时,运动时间刚好为周期的一半,而经过圆形区域内的时间总是小于周期的一半,D错误;
11.如图所示,直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场,磁感应强度为B,已知AB边长为L,∠C=30°
,比荷均为的带正电粒子(不计重力)以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场,则()
A.粒子速度越大,在磁场中运动的时间越短
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子速度越大,在磁场中运动的路程越短
D.粒子在磁场中运动的最长路程为
粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据几何关系,粒子在磁场中偏转的圆心角相等,都为120°
,根据粒子在磁场中运动的时间:
,又因为粒子在磁场中圆周运动的周期,所以粒子运动时间为,A错误B正确;
粒子速度越大,根据公式可知半径越大,则轨迹越长,所以路程越长,C错误;
当从C点射出时路程最长,根据几何知识可得此时的半径为,则,D错误;
考点:
考查了带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,从而得出半径公式,周期公式,运动时间公式,知道粒子在磁场中运动半径和速度有关,运动周期和速度无关,画轨迹,定圆心,找半径,结合几何知识分析解题,
12.一长方形金属块放在匀强磁场中,将金属块通以电流,磁场方向和电流方向如图所示,则在金属块上下表面M、N上()
A.M集聚了电子
B.M集聚了正电荷
C.N集聚了电子
D.N集聚了正电荷
【答案】AD
【解析】电子从右向左运动,根据左手定则,电子向上偏转,上表面得到电子带负电,下表面失去电子带正电,所以M集聚了电子,N集聚了正电荷,故A、D正确,B、C错误;
故选AD。
13.两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的,V1的量程为5V,V2的量程为15V,为了测量15—20V的电压,把V1、V2串联起来使用,在这种情况下()
A.V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比
B.V1和V2读数相等
C.V1和V2的读数之比等于两个电压表的内阻之比
D.V1和V2两表指针偏转角相等
【答案】CD
【解析】
(1)设电压表V1的内阻为R1,电压表V2的内阻为R2,由电压表的改装原理可知,:
A:
根据通过电流表的偏角与电流成正比可知,串联时电流相等,偏角也应相等,A错误;
B:
若将二者串联起来,通过它们的电流相同,则V1的读数,V2的读数为,所以,B错误;
C:
根据B的分析可知,,C正确;
D:
由电流表的指针偏角与通过的电流成正比可知,V1与V2的偏转角度相等,D正确;
故选CD。
14.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,电流表和电压表都看做理想电表,且R1大于电源的内阻r,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()
A.电压表