云南省宣威市第十中学学年度高二下学期期中考试物理试题解析版Word文档下载推荐.docx
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3.如图所示,电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻忽略不计,LA,LB是两个相同的灯泡,且在下列实验中不会烧毁,电阻R2阻值约等于R1的两倍,则( )
A.闭合开关S时,LA,LB同时达到最亮,且LB更亮一些
B.闭合开关S时,LA,LB均慢慢亮起来,且LA更亮一些
C.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB马上熄灭
D.断开开关S时,LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭
【解析】闭合开关S时,由于线圈的自感作用LA慢慢亮起来,但LB立即亮起来,AB错误;
断开开关S时,LA、LB、L形成回路,但由于LA的电流大于LB的电流,故LA慢慢熄灭,LB闪亮后才慢慢熄灭,C错误、D正确。
4.下列说法正确的是()
A.体积小的带电体就是点电荷
B.体积大的带电体,不能看成点电荷
C.只有带电荷量很小的带电体才能看作点电荷
D.库仑定律只适用于点电荷间的相互作用
【解析】试题分析:
电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时,就可以看成是点电荷,所以能否看作点电荷,是由研究问题的性质决定,与自身大小形状及带电量的多少无具体关系,故ABC错误;
库仑定律只适用于真空中的两个点电荷间的相互作用,故D正确;
考点:
考查了点电荷
【名师点睛】本题关键明确点电荷是一种理想模型,知道物体是否可以简化为点电荷,关键是看物体的尺度在所研究的问题中是否可以忽略不计.
5.输电线路的总电阻为R,发电站输出功率为P,输电电压为U,则用户得到的功率为( )
A.PB.P-(
)2·
R
C.P-
D.(
【解析】输电线路上的电流由P=UI可得:
,输电线上消耗的功率为:
P耗=I2r=
r,用户得到的功率为:
P用=P-P耗=P-
r,故B正确,ACD错误。
故选B。
点睛:
解决本题的关键知道输出功率与输出电压、电流的关系,以及知道输出功率、损耗功率和用户得到的功率之间的关系.
6.如图所示,两根长直导线m、n竖直插在光滑绝缘水平桌面上的小孔P、Q中,O为P、Q连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称,导线中通有大小、方向均相同的电流I.下列说法正确的是( )
A.O点的磁感应强度为零
B.a、b两点磁感应强度的大小Ba>
Bb
C.a、b两点的磁感应强度相同
D.n中电流所受安培力方向由P指向Q
【答案】A
............
磁场的叠加安培右手定则
7.根据楞次定律知:
感应电流的磁场一定( )
A.阻碍引起感应电流的磁通量
B.与引起感应电流的磁场方向相反
C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.与引起感应电流的磁场方向相同
【答案】C
【解析】根据楞次定律知:
感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量的变化,故选C.
8.如图所示,在处于O点的点电荷+Q形成的电场中,试探电荷+q由A点移到B点,电场力做功为W1;
以OA为半径画弧交于OB于C,q由A点移到C点电场力做功为W2;
q由C点移到B点电场力做功为W3.则三者的做功关系以及q由A点移到C点电场力做功为W2的大小( )
A.W1=W2=W3,W2=0
B.W1>W2=W3,W2>0
C.W1=W3>W2,W2=0
D.W1=W2<W3,W2=0
试探电荷由A点移到C点电场力始终垂直与电荷运动的方向,电场力不做功,即A点、C点位于同一等势面上,试探电荷q由A点移到B点的过程中电场力做功且AC位于同一等势面上,故W1=W3>
W2,即C正确、ABD错误。
本题考查了电场力做功、等势面的概念
9.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°
的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )
A.
B.
C.2πD.π
【解析】感应电动势的最大值:
Em=nBSω;
从中性面开始转动180°
的过程中,平均感应电动势:
,平均感应电动势与最大感应电动势之比:
;
本题考查了求感应电动势之比,应用法拉第电磁感应定律与感应电动势最大值计算公式即可解题;
矩形线圈转动过程产生正弦式交变电流,线圈平面平行于磁场时感应电动势最大.
10.如图,用起电机使金属鸟笼带电,站在金属架上的鸟安然无恙,且不带电,其原因是( )
A.鸟的脚爪与金属架绝缘
B.鸟与笼电势不同,有电势差
C.起电机使笼带电,笼的电势不会很高
D.鸟笼内部场强为零,电荷分布在笼的外表面
【解析】金属鸟笼带电后属带电体。
带电体在静电平衡状态时,属等势体;
此时电荷只分布在外表面,金属内和空腔内都无电场。
因此鸟两爪电势相等。
故D正确,ABC错误;
故选D。
关键要知道静电平衡状态下,导体内部合电场为零,电荷只分布在外表面,是一个等势体.
11.如图所示,把一条导线平行地放在磁针的上方附近,当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转.首先观察到这个实验现象的物理学家是( )
A.伽利略
B.爱因斯坦
C.奥斯特
D.牛顿
【解析】当导线中有电流通过时,磁针会发生偏转,说明电流产生了磁场,这是电流的磁效应,首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特,故C正确,A、B、D错误。
12.如图所示,一线圈放在通电螺线管的正中间A处,现向右移动到B处,则在移动过程中通过线圈的磁通量如何变化( )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
穿过线圈的磁场有进去的,也有出来的,则磁通量为穿过线圈的净磁通量.根据穿出线圈磁通量的大小判断通过线圈磁通量的大小.
故选B.
点评:
解决本题的关键知道磁通量有进去也有出来时,总磁通量应为净磁通量.
13.质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的,他用质谱仪证实了同位素的存在.如图所示,容器A中有质量分别为m1,m2,电荷量相同的两种粒子(不考虑粒子重力及粒子间的相互作用),它们从容器A下方的小孔S1不断飘入电压为U的加速电场(粒子的初速度可视为零),沿直线S1S2(S2为小孔)与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,最后打在水平放置的照相底片上.由于实际加速电压的天小在U±
△U范围内微小变化,这两种粒子在底片上可能发生重叠.对此,下列判断正确的有( )
A.两粒子均带正电
B.打在M处的粒子质量较小
C.若U一定,△U越大越容易发生重叠
D.若△U一定,U越大越容易发生重叠
【答案】ABC
【解析】根据左手定则知两粒子均带正电,故A正确;
粒子在电场中加速qU=
mv2,在磁场中圆周运动有:
qvB=
,解得:
R=
知半径小的粒子的质量也较小,故B正确。
假设m2的质量大,m1最大半径为:
R1=
m2最小半径为:
R2=
。
两轨迹不发生交叠,有R1<R2,解得:
,若U一定,△U越大两个半径越容易相等,越容易发生重叠,故C正确D错误。
故选ABC。
14.如图所示,a、b、c、d是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下列判断中正确的是( )
A.该电场一定是匀强电场
B.相邻两个等势面间电势差一定相等
C.如果φa>φb,则电场强度Ea>Eb
D.如果φa<φb,则电场方向垂直于等势面由b指向a
【答案】ABD
等势面是平行平面而且均匀分布,则电场线平行同向,均匀分布,该电场一定是匀强电场.故A正确.由图判断出电场方向垂直于等势面,由公式U=Ed可知,沿着电场线方向,相同距离电势差相同.故B正确.匀强电场,电场强度处处相同.故C错误.根据电场线总和等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知,如果Φa<Φb,电场方向垂直于等势面由b指向a.故D正确.故选ABD.
匀强电场;
电场强度;
电势
【名师点睛】本题考查对等势面和电场线关系的理解能力.要知道等势面是平行平面而且均匀分布,该电场一定是匀强电场.电根据公式U=Ed,匀强电场中,沿着电场线方向,相同距离电势差相同.电场线总和等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面;
本题也可以采用作电场线的方法,分析判断.常规题,比较容易。
15.如图所示是电表中的指针和电磁阻尼器,下列说法中正确的是( )
A.2是磁铁,在1中产生涡流
B.1是磁铁,在2中产生涡流
C.该装置的作用是使指针能够转动
D.该装置的作用是使指针能很快地稳定
【答案】AD
这是涡流的典型应用之一.当指针摆动时,1随之转动,2是磁铁,那么在1中产生涡流,2对1的安培力将阻碍1的转动.总之不管1向哪个方向转动,2对1的效果总起到阻尼作用.所以它能使指针很快地稳定下来.
考查电磁感应现象和安培力的判断
所谓的阻尼就是受到阻碍作用是本来运动的物体停止下来,和简谐运动时讲的阻尼是一个道理。
16.将分压电阻串联在电流表上,改装成电压表,下列说法中正确的是( )
A.接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压
B.接上分压电阻后,电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变
C.若分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到n倍
D.通电时,通过电流表和分压电阻的电流一定相等
【答案】BD
电流表改装成电压表后,电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压并不改变,并且电流表和分压电阻是串联关系,通过的电流一定相等,故选项A错误,选项BD正确.如分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到(n+1)倍,故选项C错误.故选BD.
电表的改装
【名师点睛】本题考查了电压表的改装,知道电压表的改装原理,即在电流计上串联分压电阻即可得到大量程的电压表;
应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
17.下述图中,游标卡尺示数是cm;
螺旋测微器的示数是mm.
【答案】10.343.388
游标卡尺示数是10.3cm+0.1mm×
4=10.34cm;
螺旋测微器的示数是3mm+0.01mm×
38.8=3.388mm
游标卡尺及螺旋测微器的读数
【名师点睛】此题是游标卡尺及螺旋测微器的读数问题;
注意游标卡尺读数不估读,而螺旋测微器读数要估读.
18.某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势(电动势E大约在9V左右,内阻r约为50Ω),已知该电池允许输出的最大电流为150mA.该同学利用如图(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻约为2kΩ,R为电阻箱.阻值范围0~9999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格:
A.2ΩB.20ΩC.200ΩD.2000Ω
本实验应选________(填入相应的字母)作为保护电阻.
(2)在图(b)的实物图中,已正确地连接了部分电路,请完成余下电路的连接.
(3)该同学完成电路的连接后,闭合开关S,调节电阻箱的阻值;
读取电压表的示数,其中电压表的某一次偏转如图(c)所示,其读数为________.
【答案】
(1).B
(2).
6.5V
【解析】
(1)当滑动变阻器短路时,电路中通过的最大电流为50mA,则由闭合电路欧姆定律可知,定值电阻的最小阻值为:
,故滑动变阻器应选B;
(2)根据原理图可得出对应的实物图,如图所示;
(3)电压表应选择15V的量程,所以读数为6.5V
19.如图所示,当左边单匝正方形线框中通有逆时针方向的电流I时,等臂杠杆恰好平衡.若通有顺时针方向的电流I时,则要在右边再加挂质量为Δm的钩码等臂杠杆才能平衡.设匀强磁场的磁感应强度为B,则线框的边长L为多少?
【答案】
【解析】设m1左侧线圈的质量,m2为右侧钩码的质量
当左边线框通以逆时针方向的电流I时根据共点力平衡可知:
m1g-BIL=m2g
当电流反向后根据共点力平衡可知:
m1g+BIL=m2g+△mg
联立解得:
解决本题的关键掌握用左手定则来判定安培力的方向,以及会利用力的平衡列出平衡方程来求解问题.
20.如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;
弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘.金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;
闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量.
【答案】竖直向下 0.01kg
依题意,开关闭合后,电流方向从b到a,由左手定则可知,金属棒所受安培力方向竖直向下。
开关断开时,两弹簧各自相对于其原长伸长为
.由胡克定律和力的平衡条件得
式中,m为金属棒的质量,k是弹簧的劲度系数,g是重力加速度的大小。
开关闭合后,金属棒所受安培力的大小为
②
式中,I是回路电流,L是金属棒的长度。
两弹簧各自再伸长了
,由胡克定律和力的平衡条件得
③
由欧姆定律有
式中,E是电池的电动势,R是电路总电阻。
联立①②③④式,并代入题给数据得
⑤
考查了有安培力时的共点力平衡
【名师点睛】在闭合前,导体棒处于平衡状态,在闭合后,根据闭合电路的欧姆定律求的电流,根据左手定则判断出安培力的方向,根据F=BIL求的安培力,由共点力平衡求的质量.
视频
21.如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下.导轨和金属杆的电阻可忽略,让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.
(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图.
(2)在加速下滑过程中,当ab杆的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小.
(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.
(1)
(2)
(3)
(1)AB杆下滑过程中某时刻的受力示意图;
(2)当AB加速下滑时,感应电动势为:
E=Blv
AB杆中的电流为:
I=E/R=Blv/R
安培力:
F=BIl
加速度为:
(3)当A=0时,即GSinθ=F时,AB杆的速度可以达到最大值
所以,
法拉第电磁感应定律;
牛顿第二定律
22.如图所示,有一个电阻不计的光滑导体框架,水平放在磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场中,框架宽为L.框架上放一质量为m、电阻为R的导体棒,现用一水平恒力F作用于棒上,使棒由静止开始运动.求:
(1)棒的速度为零时,其加速度大小;
(2)棒的速度为v时,棒的加速度大小;
(3)棒的加速度为零时,其速度大小.
(3)
(1)当导体棒速度为零时,导体棒中电流为零.
F=ma,a=
(2)当棒运动速度为v时,
F安=BIL,I=
,F-F安=ma′
a′=
.
(3)当棒的加速度为零时,
F=F安′,F安′=BI′L,
I′=
,v′=
本题是电磁感应与力学、电路相结合的综合题,应用安培力公式、平衡条件、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题.