精品解析:山东省德州市万隆中英文高级中学2023-2024学年高二下学期5月月考物理试题
2024-08-08
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 德州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.57 MB |
| 发布时间 | 2024-08-08 |
| 更新时间 | 2025-01-24 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-08-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46728295.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高二物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 气体扩散的快慢与温度无关
B. 布朗运动的快慢与悬浮颗粒大小无关
C. 分子间同时存在着引力和斥力
D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故A错误;
B.布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的,布朗运动越剧烈程度与悬浮颗粒大小有关,颗粒越小,布朗运动越剧烈,与分子大小无关,故B错误;
C.分子间同时存在引力和斥力,当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力,当分子间距离大于平衡距离时表现为引力,故C正确;
D.分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小,故D错误。
故选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. 赫兹预言了电磁波的存在 B. 奥斯特发现了电流的磁效应
C. 安培力的方向用安培定则判断 D. 麦克斯韦认为变化的磁场一定会产生恒定的电场
【答案】B
【解析】
【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,故A错误;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,故B正确;
C.安培力的方向用左手定则判断,故C错误;
D.麦克斯韦认为均匀变化的磁场一定会产生恒定的电场,故D错误
故选B。
3. 防控疫情期间,为了严格控制外来车辆出入小区,很多小区安装了门禁系统,如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆,若是小区内部车辆,则由自动开关控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关,控制电动机启动横杆。在如图所示四个电路中,能正确模拟门禁系统内部控制电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意确定两开关的连接方式再与电动机串联。
【解答】根据题意,若是小区内部车辆,由自动开关控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关,控制电动机启动横杆,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联(串联在电路的R起到保护电路的作用)。
故选B。
【点评】本题结合生活实际考查根据要求设计电路图,关键是确定两开关的连接。
4. 如图甲所示,三个灯泡完全相同且灯泡电阻不随温度变化而改变。闭合开关S,当电路达到稳定状态后,再断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻,下列说法中正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,灯A1立刻点亮
B. 开关S闭合瞬间,灯A2立刻点亮,稍后变暗
C. 开关S断开瞬间,灯A2闪亮一下再逐渐熄灭
D. 从开关S闭合瞬间至断开前,流经灯A3的电流保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.开关S闭合瞬间,电感线圈L产生自感电动势,阻碍电流的增大,灯A1逐渐点亮,故A错误;
B.开关S闭合瞬间,灯A2立刻点亮,随着流经灯A1电流逐渐增大,流经灯A2电流逐渐减小,A2功率变小,A2稍后变暗,故B正确;
C.开关S闭合,电路稳定以后,流经灯A1和A2电流相等,开关S断开,灯A2逐渐熄灭,不会闪亮,故C错误;
D.开关闭合瞬间,A1逐渐变亮,即电流逐渐增大,则A3的电流逐渐增大,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,在竖直向下的匀强磁场B中,将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域,不计空气阻力,下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是( )
A. 机械能保持不变
B. 感应电动势越来越大
C. a点电势比b点电势高
D. 所受重力的功率保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属棒做平抛运动中,只有重力做功,因此机械能保持不变,A正确;
B.金属棒做平抛运动中,水平方向的分速度不变,因而金属棒在垂直切割磁感线的速度不变,由电磁感应定律公式可得
可知,金属棒产生的感应电动势大小保持不变,B错误;
C.由右手定则可知,金属棒ab切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,因此b点电势高,即a点电势比b点电势低,C错误;
D.金属棒做平抛运动中,速度逐渐增大,由功率公式可得
可知所受重力的功率逐渐增大,D错误。
故选A。
6. 如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势随时间的变化图象,如图乙所示,若外接电阻,线圈电阻,则下列说法正确的是( )
A. 线圈转动的角速度为
B. 时穿过线圈的磁通量最大
C. 通过线圈的最大电流为
D. 理想交流电压表的示数为
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由图乙知,交流电的周期,线圈转动的角速度
故A项错误;
B.由图乙知,0.01s末线圈产生的感应电动势最大,则0.01s末线圈平面与磁场平行,线圈的磁通量为0,故B项错误;
C.由图乙知,线圈产生感应电动势的最大值,则线圈的最大电流
故C项正确;
D.线圈产生感应电动势的有效值
电压表的示数
故D项错误;
故选C。
7. 酒精与油酸按体积比为配制成油酸酒精溶液,用滴管将一滴配好的溶液滴在水面上时,油酸就会在水面上敞开,油酸分子就在水面上形成单分子层油膜,已知一滴油酸酒精溶液的体积为,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径为( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】酒精与油酸按体积比为配制成油酸酒精溶液,其溶液的浓度为
则一滴溶液中含有纯油酸的体积为
已知形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径为
故选:C。
8. 如图所示,一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球(可视为质点),以速率沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内,经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程,以相同速率进入管内,同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀减小的磁场,小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变,空气阻力不计。以下说法正确的是( )
A. 加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率
B. 加磁场后小球离开管口的时间小于没加磁场时的时间
C. 加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大
D. 加磁场后,小球在玻璃管中运动时,只有重力做功,故小球与地球组成的系统机械能守恒
【答案】A
【解析】
【详解】B.小球进入玻璃管中后,无论是否加磁场,则竖直方向均做自由落体运动,可知加磁场后小球离开管口的时间等于没加磁场时的时间,B错误;
ACD.加磁场后,因磁场方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀减小,根据楞次定律可知,产生感应电场的方向俯视逆时针方向,与带正电的小球的初速度方向相同,可知小球水平方向将不断被加速,则加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率,出离玻璃管的机械能一定增加,小球与地球组成的系统机械能不守恒,根据可知加磁场后因磁场逐渐减弱,则小球对玻璃管的压力不一定不断增大,选项A正确,CD错误。
故选A。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9. 如图为一充气睡垫,人们在野外露营时经常用到。其内部封闭了一定质量的理想气体。当人躺上睡垫时,睡垫迅速向下挤压内部气体,使气体来不及与外界发生热交换;当人从睡垫上起来时,睡垫缓慢恢复原状,睡垫内气体可以充分与外界发生热交换,已知外界环境温度不变,下列说法正确的是( )
A. 当人躺上睡垫时,气体对外界做正功
B. 当人躺上睡垫时,睡垫内气体分子单位时间对睡垫壁单位面积的碰撞次数增多
C. 当人从睡垫上起来时,睡垫内气体从外界吸热
D. 当人从睡垫上起来时,睡垫内气体分子平均动能增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.当人躺上睡垫时,气体体积减小,外界对气体做正功,故A错误;
B.当人躺上睡垫时,气体体积减小,外界对气体做正功,气体来不及与外界发生热交换,可知气体温度升高,根据理想气体状态方程可知,气体压强变大,因此睡垫内气体分子单位时间对睡垫壁单位面积的碰撞次数增多,故B正确;
C.当人从睡垫上起来时,气体体积变大,气体对外界做正功,根据热力学第一定律可知,睡垫内气体从外界吸热,故C正确;
D.当人躺上睡垫时,气体体积减小,外界对气体做正功,气体来不及与外界发生热交换,可知气体温度升高,分子平均动能变大;当人从睡垫上起来时,气体体积变大,气体对外界做正功,气体温度降低,分子平均动能变小,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。、为轨道的最低点,则下列说法中正确的是( )
A. 两个小球到达轨道最低点的速度
B. 两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力
C. 小球第一次到达点的时间小于小球第一次到达点的时间
D. 在电场和磁场中小球均能到达轨道的另一端最高处
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据动能定理,对匀强磁场中的小球有
根据动能定理,对匀强电场中的小球有
故两个小球到达轨道最低点的速度
故A正确;
B.对匀强磁场中的小球,第一次经过轨道最低点时有
可得
对匀强电场中的小球,第一次经过轨道最低点时有
可得
故
故B错误;
C.小球在磁场中运动,第一次到达M点的过程中,只有重力做正功,小球在电场中运动,第一次到达N点的过程中,重力做正功,电场力做负功,故小球在光滑轨道同一位置,在磁场中的速度大于在电场中的速度,则小球在磁场中运动平均速度大,小球第一次到达点的时间小于小球第一次到达点的时间,故C正确;
D.在磁场中的小球,洛伦兹力不做功,机械能守恒,故能上升到同高度,而电场中的小球上升到最高点时重力势能有一部分转化为电势能,末状态的重力势能小于初状态的重力势能,不能上升到原高度,故D错误。
故选AC。
11. 如图1所示,我国西部山区建有许多水电站,极大改善了当地居民的生产、生活,如图2所示为某水电站远距离输电的原理图。T1为升压变压器,其原、副线圈匝数比为,输电线总电阻为R,T2为降压变压器,其原、副线圈匝数比为,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户端用户数量变化,使得输电线输送电流增加。则下列说法正确的是( )
A. 输电线损失的功率增加
B. 用户端电压减少了
C. 发电机输送功率增加
D. 用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值不随的变化而变化
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据焦耳定律,输电线损失的功率为
输电线损失的功率增加量为
故A错误;
B.根据理想变压器的规律
,
由闭合电路欧姆定律有
联立得
电流增加,则有
两式相减得
故B正确;
C. 根据理想变压器的规律
则
,
发电机输送功率的增加量为
故C错误;
D.用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值为
用户端电压减少量与用户端电流增加量的比值不随的变化而变化,故D正确。
故选BD。
12. 如图,光滑水平导轨之间有磁感应强度为B的匀强磁场,左端接有定值电阻R,两根质量均为m的棒置于导轨上相距L的两个位置,其中ab棒为内阻不计的导体棒,cd棒为绝缘棒。某时刻两根棒同时相向运动,运动一段时间后两棒发生弹性碰撞然后再分开。已知ab棒的初速度大小为,cd棒的初速度大小为,碰撞后cd棒以的速率弹回,碰撞时间极短,导轨间距为L,下列说法正确的是( )
A. ab棒向左运动时,a端电势低于b端电势
B. 碰撞瞬间,ab棒所受合力的冲量的大小为
C. 碰撞后,ab棒运动的最大路程为
D. cd棒从开始运动到返回出发位置所用的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.ab棒向左运动时,由右手定则知,电流方向为,则可知导体棒相当于电源,则a端电势高于b端电势,A错误;
B.碰撞后cd棒以的速率弹回,根据弹性碰撞过程动量守恒和机械能守恒可知碰撞后两棒速度交换,故碰撞前瞬间ab棒速率为,则碰撞后ab棒的速率为,若向左为正方向,ab棒所受合力的冲量的大小为
B正确;
C.设从碰撞后瞬间到ab棒停止,ab受到的平均安培力为
电流为
设碰后运动时间为,由动量定理知
代入得,碰后ab棒运动的最大路程为
C正确;
D.设从ab棒开始运动到碰撞前瞬间,ab受到的平均安培力为
设碰后运动时间为,从ab棒开始运动到碰撞前瞬间,根据动量定理知
电流为
根据以上分析解得ab棒碰前的运动路程为
所以cd棒从开始运动到返回出发位置所用的时间为
D错误;
故选BC。
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”,实验如下:
(1)首先按图1所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转;再按图2所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是________。(选填选项前的字母)
A.检查各仪器及导线是否完好
B.检查电流计量程是否合适
C.检查电流计测量电路的电流是否准确
D.推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向
(2)接下来用如图3所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁拔出螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向,由此可推断磁铁下端的磁极为________极(选填“N”或“S”)。
(3)又将实验装置改造,如图4所示。连接好实验电路并检查无误后,观察在闭合开关的瞬间和断开瞬间以及闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的滑片过程中,指针摆动情况,由此实验可以得出恰当的结论是________。(选填选项前的字母)
A.螺线管B的磁场变强或变弱影响感应电流大小
B.螺线管B的磁场变强或变弱影响感应电流方向
C.螺线管B的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小
D.螺线管B的磁场强弱变化快慢影响感应电流方向
【答案】 ①. D ②. 顺时针 ③. N ④. BC##CB
【解析】
【详解】(1)[1]首先按图1所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转;再按图2所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的目的是推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向。
故选D。
(2)[2][3]接下来用如图3所示的装置做实验,某次实验中在条形磁铁拔出螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明电流从右进电流表,即说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿顺时针。由右手螺旋定则可知,感应电流的磁场方向向下,根据增反减同,可知磁铁下端的磁极为N极。
(3)[4]观察在开关闭合瞬间和断开瞬间指针偏转方向不同,说明螺线管B的磁场变强或变弱影响感应电流方向;闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的划片过程中,指针摆动幅度不同,说明螺线管B的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小。
故选BC。
14. 电子秤能够准确地测量物体的质量,其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变,其阻值随压力F变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图乙所示的电路,尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为(内阻未知),电流表A的量程为,内阻为。重力加速度g取。请回答以下问题:
(1)实验时发现电流表A量程偏小,需要将其量程扩大为,应该给电流表A___________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为___________Ω的电阻;
(2)用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行实验,压力传感器上先不放物体,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变,然后在压力传感器上放一物体,电流表的示数为,此时压力传感器的阻值为___________,则所放物体的质量___________;
(3)写出放到传感器上的物体的质量m与电流表的示数I满足的函数关系式___________;(表达式中除m、I外,其余相关物理量均代入数值)
(4)使用一段时间后,该电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变。调节滑动变阻器R的滑片P,电流表指针满偏后进行测量,则测量结果___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. 并联 ②. 1 ③. 11 ④. 0.6 ⑤. ⑥. 不变
【解析】
【详解】(1)[1][2]当小量程的电流表改装成量程较大的电流表时,需要并联一个小电阻,有
代入数据解得
(2)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得,当秤盘上不放重物时,调节滑动变阻器使得电流表满偏,有
当秤盘上放上重物,且电流表示数为0.2A时,有
联立得
(3)[5]根据
得
又
代入数据整理得
(4)[6]当电源电动势不变,而内阻增大时,仍可以使得电流表达到满偏,滑动变阻器接入电路的阻值减小,但回路中电源内阻和滑动变阻器接入电路的总电阻不变,所以测量结果不变。
15. 如图甲所示,固定的两光滑导体圆环相距1 m.在两圆环上放一导体棒,圆环通过导线与电源相连,电源的电动势为3 V,内阻为0.2 Ω.导体棒质量为60 g,接入电路的电阻为1.3 Ω,圆环电阻不计,匀强磁场竖直向上.开关S闭合后,棒可以静止在圆环上某位置,该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ=37°,如图乙所示,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)棒静止时受到的安培力的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小.
【答案】(1)08N(2)0.4T
【解析】
【分析】对导体棒进行受力分析,由平衡条件解得安培力的大小,由闭合电路欧姆定律求出电流,由安培力的公式匀强磁场的磁感应强度的大小.
【详解】(1)对导体棒进行受力分析,如图所示
有
解得F=0.8N
(2)由闭合电路欧姆定律,得
解得
由安培力的公式,得
解得B=0.4T
16. 轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd,线圈总电阻为R=2Ω。边长为正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,取g=10m/s2。求:
(1)在0~4s内,线圈中产生的感应电动势E;
(2)在前4s时间内线圈abcd产生的电热;
(3)求t0的值。
【答案】(1)0.4V ;(2)0.32J;(3)14s
【解析】
【详解】(1)在0~4s内,线圈中产生的感应电动势
(2)在前4s时间内线圈abcd产生的电热
(3)t0时刻
再依据闭合电路欧姆定律
根据图像
B=1+0.5t0(T)
解得
t0=14s
17. 如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积为、质量为m=0.2kg且厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2.求:
(1)活塞与汽缸底部之间的距离;
(2)将缸内气体加热到675K时封闭气体的压强。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)汽缸水平放置时,活塞与汽缸底部之间的距离
气体压强
气体体积
汽缸竖直放置时,活塞与汽缸底部之间的距离为L2气体压强为
气体体积
气体等温变化,根据玻意耳定律
得活塞与汽缸底部之间的距离
(2)活塞到达卡环前是等压变化,到达卡环后是等容变化,应分两个阶段来处理。
气体初状态压强
体积为
温度为
活塞刚好到达卡环时,气体压强仍为
体积为
温度为其中,气体等压变化,根据盖—吕萨克定律
得此时气体温度
则活塞到达卡环后,温度继续上升,气体等容变化
根据查理定律
解得加热到675K时封闭气体的压强
18. 如图所示,在平面直角坐标系第一象限有竖直向上的匀强电场,在第四象限有一圆心在(2L,)半径为2L的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一负电子从P(0,L)点沿x轴正方向以速度入射,经匀强电场偏转后恰好从M(2L,0)点进入匀强磁场。已知电子电荷量为e,质量为m,电子重力不计。求:
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)若匀强磁场的磁感应强度为B,电子离开磁场后恰好垂直穿过y轴,求B的大小;
(3)在(2)条件下,求电子从y轴上的P点出发至再次经过y轴所需要的时间t。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动,沿x轴做匀速直线运动的位移为2L,沿y轴做匀加速直线运动的位移为L。沿y轴方向有
沿x轴方向有
由牛顿第二定律得
联立解得
,
(2)粒子经过M点时沿y轴的速度大小为
设粒子经过M点时速度方向与x轴正向夹角为,则有
可得
则粒子进入匀强磁场的速度大小为
粒子进入磁场后只受洛伦兹力而做匀速圆周运动,粒子在磁场运动轨迹如图所示
粒子由M点进磁场,从Q点垂直于y轴离开磁场,速度方向偏转了135°,圆弧轨迹的圆心角为135°,由几何关系可知四边形是菱形,可得粒子运动半径为
由洛伦兹力提供向心力可得
解得
(3)结合上述分析可知,粒子在磁场中运动时间为
粒子从离开磁场到y轴的时间为
又
电子从y轴上的P点出发至再次经过y轴所需要的时间为
解得
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高二物理试题
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共计24分,每小题只有一个选项符合题意。
1. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 气体扩散的快慢与温度无关
B. 布朗运动的快慢与悬浮颗粒大小无关
C. 分子间同时存在着引力和斥力
D. 分子间的引力总是随分子间距增大而增大
2. 下列说法正确的是( )
A. 赫兹预言了电磁波的存在 B. 奥斯特发现了电流的磁效应
C. 安培力的方向用安培定则判断 D. 麦克斯韦认为变化的磁场一定会产生恒定的电场
3. 防控疫情期间,为了严格控制外来车辆出入小区,很多小区安装了门禁系统,如图所示。系统可以通过电子眼自动识别车辆,若是小区内部车辆,则由自动开关控制电动机启动横杆;若是外部车辆,需要工作人员按动按钮开关,控制电动机启动横杆。在如图所示的四个电路中,能正确模拟门禁系统内部控制电路的是( )
A. B.
C D.
4. 如图甲所示,三个灯泡完全相同且灯泡电阻不随温度变化而改变。闭合开关S,当电路达到稳定状态后,再断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻,下列说法中正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间,灯A1立刻点亮
B. 开关S闭合瞬间,灯A2立刻点亮,稍后变暗
C. 开关S断开瞬间,灯A2闪亮一下再逐渐熄灭
D. 从开关S闭合瞬间至断开前,流经灯A3的电流保持不变
5. 如图所示,在竖直向下的匀强磁场B中,将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出,金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域,不计空气阻力,下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是( )
A. 机械能保持不变
B. 感应电动势越来越大
C. a点电势比b点电势高
D. 所受重力的功率保持不变
6. 如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势随时间的变化图象,如图乙所示,若外接电阻,线圈电阻,则下列说法正确的是( )
A. 线圈转动的角速度为
B. 时穿过线圈的磁通量最大
C. 通过线圈的最大电流为
D. 理想交流电压表的示数为
7. 酒精与油酸按体积比为配制成油酸酒精溶液,用滴管将一滴配好的溶液滴在水面上时,油酸就会在水面上敞开,油酸分子就在水面上形成单分子层油膜,已知一滴油酸酒精溶液的体积为,形成的油膜面积为S,则油酸分子的直径为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,一长玻璃圆管内壁光滑、竖直放置。有一带正电的小球(可视为质点),以速率沿逆时针方向从管口上端贴着管壁水平射入管内,经过一段时间后从底部离开圆管。若再次重复该过程,以相同速率进入管内,同时在此空间加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间均匀减小的磁场,小球从下端离开玻璃管时磁场还没减小到0。设运动过程中小球所带电量不变,空气阻力不计。以下说法正确的是( )
A. 加磁场后小球离开管口的速率大于没加磁场时的速率
B. 加磁场后小球离开管口的时间小于没加磁场时的时间
C. 加磁场后小球对玻璃管的压力一定不断增大
D. 加磁场后,小球在玻璃管中运动时,只有重力做功,故小球与地球组成系统机械能守恒
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
9. 如图为一充气睡垫,人们在野外露营时经常用到。其内部封闭了一定质量的理想气体。当人躺上睡垫时,睡垫迅速向下挤压内部气体,使气体来不及与外界发生热交换;当人从睡垫上起来时,睡垫缓慢恢复原状,睡垫内气体可以充分与外界发生热交换,已知外界环境温度不变,下列说法正确的是( )
A. 当人躺上睡垫时,气体对外界做正功
B. 当人躺上睡垫时,睡垫内气体分子单位时间对睡垫壁单位面积的碰撞次数增多
C 当人从睡垫上起来时,睡垫内气体从外界吸热
D. 当人从睡垫上起来时,睡垫内气体分子平均动能增大
10. 如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。、为轨道的最低点,则下列说法中正确的是( )
A. 两个小球到达轨道最低点的速度
B. 两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力
C. 小球第一次到达点的时间小于小球第一次到达点的时间
D. 在电场和磁场中小球均能到达轨道的另一端最高处
11. 如图1所示,我国西部山区建有许多水电站,极大改善了当地居民的生产、生活,如图2所示为某水电站远距离输电的原理图。T1为升压变压器,其原、副线圈匝数比为,输电线总电阻为R,T2为降压变压器,其原、副线圈匝数比为,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户端用户数量变化,使得输电线输送电流增加。则下列说法正确的是( )
A. 输电线损失的功率增加
B. 用户端电压减少了
C. 发电机输送功率增加
D. 用户端电压减少量与用户端电流增加量比值不随的变化而变化
12. 如图,光滑水平导轨之间有磁感应强度为B的匀强磁场,左端接有定值电阻R,两根质量均为m的棒置于导轨上相距L的两个位置,其中ab棒为内阻不计的导体棒,cd棒为绝缘棒。某时刻两根棒同时相向运动,运动一段时间后两棒发生弹性碰撞然后再分开。已知ab棒的初速度大小为,cd棒的初速度大小为,碰撞后cd棒以的速率弹回,碰撞时间极短,导轨间距为L,下列说法正确的是( )
A. ab棒向左运动时,a端电势低于b端电势
B. 碰撞瞬间,ab棒所受合力的冲量的大小为
C. 碰撞后,ab棒运动的最大路程为
D. cd棒从开始运动到返回出发位置所用的时间为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 某同学探究“影响感应电流方向的因素”,实验如下:
(1)首先按图1所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向左偏转;再按图2所示方式连接电路,闭合开关后,发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是________。(选填选项前的字母)
A.检查各仪器及导线是否完好
B.检查电流计量程是否合适
C.检查电流计测量电路的电流是否准确
D.推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向
(2)接下来用如图3所示的装置做实验,图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁拔出螺线管的过程中,观察到电流计指针向右偏转,说明螺线管中的电流方向(从上往下看)是沿________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向,由此可推断磁铁下端的磁极为________极(选填“N”或“S”)。
(3)又将实验装置改造,如图4所示。连接好实验电路并检查无误后,观察在闭合开关的瞬间和断开瞬间以及闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的滑片过程中,指针摆动情况,由此实验可以得出恰当的结论是________。(选填选项前的字母)
A.螺线管B的磁场变强或变弱影响感应电流大小
B.螺线管B的磁场变强或变弱影响感应电流方向
C.螺线管B的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小
D.螺线管B的磁场强弱变化快慢影响感应电流方向
14. 电子秤能够准确地测量物体的质量,其中半导体薄膜压力传感器是其关键的电学元件。半导体薄膜压力传感器在压力作用下会发生微小形变,其阻值随压力F变化的图线如图甲所示。某学习小组利用该元件和电流表A等器材设计了如图乙所示的电路,尝试用该装置测量物体的质量。已知图乙中电源电动势为(内阻未知),电流表A的量程为,内阻为。重力加速度g取。请回答以下问题:
(1)实验时发现电流表A量程偏小,需要将其量程扩大为,应该给电流表A___________(选填“串联”或“并联”)一个阻值为___________Ω的电阻;
(2)用改装后的电流表按图乙所示的电路图进行实验,压力传感器上先不放物体,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针满偏。保持滑片P位置不变,然后在压力传感器上放一物体,电流表的示数为,此时压力传感器的阻值为___________,则所放物体的质量___________;
(3)写出放到传感器上的物体的质量m与电流表的示数I满足的函数关系式___________;(表达式中除m、I外,其余相关物理量均代入数值)
(4)使用一段时间后,该电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变。调节滑动变阻器R的滑片P,电流表指针满偏后进行测量,则测量结果___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
15. 如图甲所示,固定的两光滑导体圆环相距1 m.在两圆环上放一导体棒,圆环通过导线与电源相连,电源的电动势为3 V,内阻为0.2 Ω.导体棒质量为60 g,接入电路的电阻为1.3 Ω,圆环电阻不计,匀强磁场竖直向上.开关S闭合后,棒可以静止在圆环上某位置,该位置对应的半径与水平方向的夹角为θ=37°,如图乙所示,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)棒静止时受到的安培力的大小;
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小.
16. 轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd,线圈总电阻为R=2Ω。边长为正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示。磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,从t=0开始经t0时间细线开始松弛,取g=10m/s2。求:
(1)在0~4s内,线圈中产生的感应电动势E;
(2)在前4s时间内线圈abcd产生的电热;
(3)求t0值。
17. 如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积为、质量为m=0.2kg且厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强p0=1.0×105Pa。现将汽缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2.求:
(1)活塞与汽缸底部之间的距离;
(2)将缸内气体加热到675K时封闭气体的压强。
18. 如图所示,在平面直角坐标系的第一象限有竖直向上的匀强电场,在第四象限有一圆心在(2L,)半径为2L的圆形有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。一负电子从P(0,L)点沿x轴正方向以速度入射,经匀强电场偏转后恰好从M(2L,0)点进入匀强磁场。已知电子电荷量为e,质量为m,电子重力不计。求:
(1)求匀强电场的电场强度大小E;
(2)若匀强磁场的磁感应强度为B,电子离开磁场后恰好垂直穿过y轴,求B的大小;
(3)在(2)条件下,求电子从y轴上的P点出发至再次经过y轴所需要的时间t。
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