内容正文:
高二期未质量监测·物理参考答案
说明:
本解答给出的非选择题答案仅供参考,若考生的解法(或回答)与本解答(答案)不同,
但只要合理,可参照评分标准酌情给分
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题
目要求,每小题4分:第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对
但不全的得3分,有选错的得0分。
题号
1
2
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
A
C
B
BC
ABD
AC
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.【答案】(1)1.745(1.7441.746,1分)6.350(1分)(2)×100(2分)1200(2分)
12.【答案】
(1)0.42(2分)(2)①18(17~19,2分)②29(28~30,2分)
(3)A(2分)
(4)D(2分)
13.【答案】(1)0.04A(2)3.8N
【详解】
(1)峰鸣器恰好发声时,=2.0V,故通过定值电阻R的电流
I8=
U6-2.0
A=0.02A
R100
(1分)
通过蜂鸣器的电流I=
U_20A=0.02A
(1分)
R.100
电路中的总电流1=I,+I
(1分)
解得1=0.04A
(1分)
②)定值电阻R与华鸣器的并联电阻R,R010Q=50P
(1分)
由闭合电路欧姆定律可得E=I(R,+R+)
(1分)
解得Rp=48Ω
(1分)
由R=F可得最小压力B=R,及_20048N=3.8N
(2分)
k
40
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14.【答案】(1)0.015N
(2)0.04N
(3)0.09m/s
【详解】
(1)由法拉第电磁感应定律g=△
AB.IE
2
(1分)
△t
△t
0g号rvo0sv
由闭合电路欧姆定律可知,0~18内线框中的感应电流大小为1=号=01A
(1分)
R
由图(b)可知,t=0.5s时磁感应强度大小为B=0.15T
所以此时导线框ad受到的安培力大小为F=BIL=0.15×0.1x1N=0.015N
(2分)
(2)0~1s内线框内的感应电流大小为1=01A,根据楞次定律及安培定则可知感应电流方向
为顺时针方向,由图(c)可知1~2s内的感应电流大小为I2=0.2A,方向为逆时针方向,根据
欧姆定律可知12s内的感应电动势大小为E2=I,R=0.1V
(1分)
出达拉第电磁感应定律可得写。A心£
2
(1分)
△t△t
可知1~2s内磁感应强度的变化率为g-8-8=0.2Ts
△t△t
解得t=2s时磁感应强度大小为B,=0.3T,方向垂直于纸面向里
(1分)
故1~2s内磁场随时间变化的图像如图所示
个BT
0.3
0.2
0.1
0
2 i/s
t=1.5s时磁感应强度为B,=0.2T,则外力大小为=B,IL=0.2×0.2×1N=0.04N
(1分)
(3)由动量定理可知-B,L△t=0-。
(2分)
1
其中g=1Af=
B,I
△t=
(2分)
R
R
联立解得初速度大小为。=0.09m/s
(1分)
15.【答案】(1)2W5m/s;(2)1J(3)0.4J
【详解】
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(1)导体棒α下滑时,切割磁感线产生的感应电动势E=B,Lv
(1分)
电容器充电电流I-总-c怎-C87智-C84
(1分)
t
对导体棒α根据牛顿第二定律可得
l.gsin30°-B,IL=m.a
(1分)
代入数据解得a=
25
m/s2
导体棒a下滑位移s=,h
=3.6m
sin30°
由匀加速直线运动公式v2=2s
(1分)
可得导体棒a到达倾斜导轨底端时的速度v,=2√5m/s
(1分)
(2)导体棒a、b碰撞过程满足动量守恒,则y。=(.+)V类1
(2分)
代入数据解得v=√5m/s
「碰撞过程中系统损失的机械能△E三y-。⑦
-(m.+)项1
(2分)
代入数据解得△E=1J
(1分)
(3)磁场Ⅱ无限长,最终导体棒、b、c将以相同速度匀速运动(此时回路磁通量不变,无
感应电流,安培力为零)
对导体棒α、b、c组成的系统,由动量守恒定律可得
(。+b)V共1=(a+,+l。)V共
(1分)
解得V共=
-1m/s
2
整个过程中系统损失的动能全部转化为回路的焦耳热,总焦耳热
8-@+m%0+m规
(2分)
解得2a=0.5J
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导体棒a、6并联的总电阻R=RR,05x03Q=025Q,再与导体棒c的电阻R=19
R+R0.5+0.5
串联,回路总电阻R点=Rb+R=1.252
(1分)
整个过程中导体棒c上产生的焦耳热O。=
。Qe
(1分)
R总
解得Q。=0.4J
(1分)
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高二期未质量监测·物理答案详解
l.【答案】D
【立意】考查对电阻率、电导率的物理意义及单位的理解,侧重概念辨析能力。
【思路】电阻率受温度影响(如金属电阻率随温度升高而增大),电导率作为电阻率的倒数,
必然与温度有关,故A项错误;电阻率P的单位为2-m,电导率。=。,因此其单位为
1=Rm,故B项错误;电导率o越小,电阻率P越大,材料的导电性能越差,故C项错
.m
误:电导率是材料的固有属性,仅由材料种类和温度决定,与长度、横截面积无关,故D项
正确。
【拓展】若给出金属电阻率随温度变化的图像,判断电导率的变化趋势:比较不同材料的导电
性能。
【点评】基础概念题,易错点是混淆“固有属性”与“外界环境影响”,解题时需紧扣定义排
除错误选项。
2.【答案】D
【立意】考查安培定则的应用、磁场叠加原理,侧重空间想象与逻辑推理能力。
【思路】由安培定则可知,只有在导线α、b之间的区域,导线a、b产生的磁感应强度的方
向才是相反的,所以导线、b之间某区域才可能出现磁感应强度为零的位置,故A、B项错
误:通电直导线周围某点的磁感应强度,与导线中的电流大小成正比,与该点到直导线的距离
成反比,α导线中的电流大于b导线中的电流,所以磁感应强度为零的位置在导线b与O点之
间,C项错误,D项正确。
【拓展】若两导线电流方向相反,磁感应强度为零的区域位置变化:增加导线数量(3根)分
析磁场叠加。
【点评】容易题,需先确定磁场方向,再结合“磁场强弱与电流、距离的关系”判断零点位置,
避免忽略电流大小差异。
3.【答案】C
【立意】考查交变电流有效值的计算、焦耳定律的适用条件,侧重运算与公式应用能力。
【思路】图乙所示电流应为交流电,故A项错误:根据有效值的定义,图甲中交变电流的有
效值满足
R号R号,解得1,马,:图乙中交变电流的大小不支,故有效值为
)2
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Iz=I,图甲和图乙的电流有效值之比为I:I,=√3:2,故B项错误;根据P=I2R得,通以图
甲和图乙所示电流时,电暖器消耗的电功率之比为:卫=2:I2=3:4,C项正确:根据Q=It
可知,通以图甲和图乙所示电流时,相同时间内电暖器的发热量之比为。:是故
D项错误。
【拓展】给出非正弦交流电(如方波)的图像,用有效值定义计算其有效值;比较不同交变电
流的发热功率。
【点评】容易题,易错点是误将正弦交流电的峰值当作有效值,解题时需牢记“有效值用于能
量计算。
4.【答案】C
【立意】考查LC振荡电路的能量转化、周期公式,侧重图像分析与规律应用能力。
【思路】根据图丙可知,LC回路的周期为T=4x10s,LC回路中电场能是标量,所以电场能
变化的周期为T=27=2×10s,故A项错误;由图丙可知2x105~3×105s内电荷量从负向最
大值减小到0,为电容器反向放电,3×105~4×105s内电荷量从0增大到正的最大值,为电容
器反向充电,两个阶段的电流方向相同,根据安培定则,可知线圈中的磁场方向相同,故B
项错误;仁5×105s时,电容器所带电荷量为0,电场能最小,此时磁场能最大,回路中的电流
最大,故C项正确;根据T=2π√C可知C回路的周期会增大,故D项错误。
【拓展】给出LC电路的电荷量随时间变化图像,求磁场能最大的时刻:分析电容增大时振荡
周期的变化。
【点评】中档题,关键是明确“电荷量与电场能、电流与磁场能的对应关系,避免混淆周期
与能量变化周期。
5.【答案】A
【立意】考查洛伦兹力、圆周运动规律、几何关系,侧重综合分析与运算能力。
【思路】设正方形的边长为24,粒子从A点垂直射入匀强磁场,做匀速圆周运动,由几何关
系可知粒子的轨道半径a,由洛伦兹力提供向心力可得g8=m”,可得v=B0,粒子在
m
磁场中的运动周期T=2m_2
则粒子从A点出发后到第2次回到A点的运动轨迹如图所
1
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示:
×XX
●X
XX
粒子每次在磁场中运动的圆心角为270,则粒子在磁场中的运动时间5=4×707-6
,粒
360°
gB
2a81m
子在正方形内做匀速直线运动,则粒子在正方形内的运动时间t,=4×
则总时间
v
gB
m
t=t1+t2=(6π+8)
B’A项正确。
【拓展】改变粒子入射方向(非垂直),求轨道半径与运动时间:增加磁场磁感应强度,分析
粒子是否碰撞筒壁。
【点评】中档题,核心是通过几何关系确定轨道半径和圆心角,需分阶段计算运动时间,避免
漏算直线运动部分。
6.【答案】C
【立意】考查电池参数(电量、电动势、电能)的关系,侧重单位换算与公式应用能力。
【思路】已知电池的额定电量为q=9Ah,额定电能为W=199.8W.h,则该电池的电动势为
:--222V,故A项正确;由题可知给机器人充电的限制电压为U。=25.2V,最大充电功
512V,则最大充电电流为号=6A,故B项正确;若该电池以5A的
最多可使用的时间为:=号?h=18,故C项错误:电池能够储存的电能为
W=199.8W.h=7.1928x10J,故D项正确。
【拓展】给出充电时的电流随时间变化图像,求充电总电量:计算电池的能量转化效率(输出
电能/储存电能)。
【点评】中档题,易错点是单位不统一(如电量单位mAh与Ah的换算),解题时需先
统一单位再运算。
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7.【答案】B
【立意】考查电磁感应、安培力、牛顿第二定律,侧重综合推导与逻辑分析能力。
【思路】圆环下落时切割磁感线的有效长度L=2πR,当圆环的速度为v时,圆环切割磁感线
产生的感应电动势E=BLv=2元RBv,圆环的电阻R电=PSP
Q∽2元迟=2p,感应电流
R电
,感应电流的功率=1?R=2元B7vRc、
仁xv2,故A项错误;当圆环的速度
为v时,圆环受到的安培力F=B2元R=2TB,R
,圆环的质量m=d元r2.2元R=2π2r2Rd,
由牛顿第二定律可得g-F安-∫=a,可得a=g-
B'v kv
,B项正确:当圆环达到最
pd2π2r2Rd
2π2r2Rdgp
速度时速度0,十,代入得。22,故C项错误:根据篚
量守恒定律,重力的功率(重力做功的功率)等于克服安培力做功的功率、克服空气阻力做功
的功率和圆环动能的变化率之和。只有当圆环达到最大速度(动能变化率为0)时,重力的功
率才等于克服安培力做功的功率与克服空气阻力做功的功率之和,D项错误。
【拓展】将圆环改为正方形线框,求感应电流与安培力:分析空气阻力为零时光滑圆环的运动
状态。
【点评】难题,需先推导电阻、质量、安培力的表达式,再结合牛顿定律分析加速度,过程复
杂,需分步推导。
8.【答案】BC
【立意】考查电表改装原理、串并联电路规律,侧重理解电表的示数”与“偏转角度”的区
别。
【思路】将相同的表头改装成两个电流表A1、A2时并联了不同阻值的定值电阻,两电流表A1、
A2是串联关系,则通过电流表A1、A2的电流相等,所以电流表A1、A2的示数相等:已知电
流表A1的量程比电流表A2的小,故电流表A1中并联的定值电阻阻值较大,通过其并联电阻
的电流更小,通过表头的电流较大,故电流表A1的指针偏转角度比电流表A2的大,故A项
错误,B项正确:将相同的表头改装成两个电压表V1、V2时串联了不同阻值的定值电阻,两
个电压表V1、V2是并联关系,电压相等,所以两个电压表V1、V2的示数相等:已知电压表
V1的量程比电压表V2的大,故电压表V1中串联的定值电阻阻值较大,则通过电压表V1支路
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的电流较小,故电压表V1的指针偏转角度比电压表V2的小,故C项正确,D项错误。
【拓展】计算改装电表的分流电阻/分压电阻阻值;分析改装电表的系统误差(如分流电阻
偏大的影响)。
【点评】中档题,关键是明确“表头电流决定偏转角度,总电流/总电压决定示数”,避免混
淆两者关系。
9.【答案】ABD
【立意】考查理想变压器规律、动态电路分析,侧重等效思维与推理能力。
【思路】变压器、Rr和R整体可以等效为一个新电阻R,新电阻R1的阻值为R=(R,+R),
n,
U
U
设a、b两端接入的交流电源的电压有效值为U,则新电阻两端的电压为=R十
-R=
+1'
R
若出现火情,则环境温度升高,Rτ减小,故R减小,1减小,根据变压器原、副线圈电压与
及=及可得副线圈两端电压U,=,所以副线圈两端电压减小,故A项正确:
匝数的关系元,
根报闭合申路欧姻定律可得两端中申乐,R十凡尽
U,
+1,由于R和U均减小,则U
R
减小,即R红两端电压降低,故B项正确:当R=0时,原线圈的输入功率最大,故C项错误:
根据变压器原、副线圈电流与我圈匝数关系子-可得副线圈中的电流4一凸一又
%(R+R)2,若
将滑动变阻器R的滑片向右移一点,滑动变阻器R接入电路的阻值将减小,导致1,会增大,故
可以降低报警温度,故D项正确。
【拓展】改变变压器原副线圈匝数比,分析报警温度的变化:增加电源内阻,重新推导副线圈
电压表达式。
【点评】中高档题,需用等效电阻法将变压器转化为纯电阻电路,再分析动态变化,对思维灵
活性要求较高。
10.【答案】AC
【立意】考查法拉第电磁感应定律、电路电阻计算、牛顿第二定律,侧重综合应用能力。
【思路】MMc正方形区域磁场变化,产生的感应电动势E=△_SAB=L,A项正确:
△t△t
R
07内金展捧的位移xa,时回路的总电阻九。车R+。十2+
2+(4L+am),
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B项错误;回路中的电流I=-
kL
2L2
C项正确:由楞次定
R
3
R+(4L+at)
3R+2(4L+at’
2
律可知回路中的电流方向为顺时针方向,由左手定则可知金属棒所受安培力竖直向下,根据牛
顿
第
二
定
律
可
得
F-u(mg+BoIL)=ma
可
得
F-
2kuBL
2kuBI
+mg+a,拉力F的瞬时功率
3R+2,(4L+at2)
+g+1n1a=
3R+8L+2rat2
2kuB L
P=FV=
3R+8,L+2,am+mg+m)t,则P与不成反比,D项错误。
【拓展】给出磁场随时间变化的具体函数(如B=),求感应电流的变化规律;分析金属棒
的加速度变化趋势。
【点评】难题,需考虑导轨长度随时间变化导致的电阻变化,安培力与加速度相互影响,需联
立方程分析。
11.【答案】(1)1.745(1.744-1.746,1分)6.350(1分)(2)×100(2分)1200(2分)
【立意】考查螺旋测微器的读数方法、欧姆表的使用规范(倍率选择、调零),侧重实验操作
与数据处理能力。
【思路】
(1)螺旋测微器的读数d=1.5m+24.5×0.01mm=1.745m,20分度游标卡尺的精确值为
0.05mm,读数为L=63mm+10×0.05mm=63.50mm=6.350cm。
(2)欧姆表指针偏角太小,说明所选倍率过小,应换为较大的倍率×100”,并重新欧姆调零;
用×100挡测电阻,由图示可知,待测电阻的阻值为R=12×1002=12002。
【拓展】螺旋测微器读数时考虑零点误差(如未校零时的初始读数):欧姆表测量含电源的电
路(判断是否能测量)。
【点评】基础实验题,螺旋测微器需注意半毫米刻度是否露出,欧姆表需牢记“指针偏角小
→换大倍率,偏角大→换小倍率”,读数时需乘以倍率。
12.【答案】(1)0.42(2分)(2)①18(1719,2分)②29(28-30,2分)
(3)A
(2分)
(4)D(2分)
【立意】考查闭合电路欧姆定律、实验数据处理(图像法)、实验方法选择,侧重实验探究与
分析能力。
第10页共16页绝密★启用前
高二期末质量监测
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
☆注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答
题卡的指定位置。考试结束后,将答题卡交回。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题
目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对
但不全的得3分,有选错的得0分。
1.2025年11月,中国科学技术大学王成威团队已成功研制出钙钛矿型抗氧化混合离子电子导体,
攻克了全固态锂金属电池正极动力学缓慢的核心难题,该材料室温下的电子电导率是传统正极
材料的10~10倍。已知电导率。与电阻率ρ的关系为。=】,则下列说法正确的是()
A.电导率大小与温度无关
B.电导率的单位为2·m
C.电导率越小的材料,导电性能越好
D.电导率与材料的长度、横截面积无关
2.如图所示,两根无限长的通电直导线α、b平行放置在同一水平面内,均通有垂直纸面向外的电
流,O是两导线连线的中点,α中电流大小为b中电流大小的两倍,则直线MN上磁感应强度
为零的位置在()
A.导线a的左侧
M
B.导线b的右侧
C.导线a与O点之间
D.导线b与O点之间
3.辽宁省位于我国东北地区的南部,属于典型的温带季风气候区,冬季寒冷干燥,到处能看到电
暖器的身影,现有两个完全相同的电暖器(可视为纯电阻),分别通以如图甲、乙所示的电流,其
中图甲中0~召时间内为正弦液形,下列说法正确的是(
A.图乙所示电流为直流电
ti
B.图甲和图乙的电流有效值之比为2:√3
C.通以图甲和图乙所示电流时,电暖器消耗
○
的电功率之比为3:4
-10
D.通以图甲和图乙所示电流时,相同时间内
甲
电暖器的发热量之比为√:2
高二物理第1页(共6页)
4.监考老师会用如图甲所示的手柄式金属探测仪对考生进行检测,金属探测仪内部电路可简化
为如图乙所示的LC振荡电路,在LC振荡电路中,电容器极板上的带电量q随时间t变化的规
律如图丙所示,则该振荡电路(
7t/(x10-5s)
丙
A.LC回路中电场能变化的周期为4×105s
B.2×105~3×105s内与3×10-5~4×10-5s内线圈中的磁场方向相反
C.t=5×105s时,回路中的电流最大
D.若增大电容器的电容C,LC回路的周期将减小
5.如图所示,正方形abcd内部区域无磁场,外部区域存在足够大的方向垂×××
直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,A、C两点为cd、ad的中××。×
点。现有质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),从A点垂直cd边××
射入匀强磁场,恰好能从C点垂直ad边进入正方形内部。那么该粒子
从A点出发后到第2次回到A点所用时间为(
A.(6π+8)
gB
B.(2π十2)m
C.(2π十8)
gB
D.(6x+2)
gB
6.2025年春晚的舞台上,杭州宇树科技研发的Unitree H1人形机器人带来了一场《秧BOT》的
创意表演,彰显了中国科技实力,成为全球焦点,该机器人的电池部分参数如图所示,下列说法
不正确的是(
电池类型:锂电池
A.该电池的电动势为22.2V
电池容量:9Ah(199.8Wh)
B.以限制电压给电池充电,最大电
充电限制电压:DC25.2V
流为6A
C.若以5A的电流工作,最多可使
最大充电功率:151.2W
用1.5h
D.若电池充满电,可对外提供的电能约为7.2×105J
7.如图所示,用横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的导体材料做成半径为R(r<R)的圆环。
圆环从静止开始竖直落入径向磁场中(圆心始终在V极轴线上),圆环所经过位置的磁感应强
度大小均为B,运动过程中会受到空气阻力,阻力大小f=k(k为阻力系数,v为瞬时速度),忽
略电感,重力加速度为g,下列说法正确的是(
A.圆环的速度为时,感应电流的功率与速度的三
次方成正比
磁铁
圆环
B.圆环的速度为v时,加速度大小为g一
B2v
od
kv
2πr2Rd
俯视图
侧视图
C.若磁场范围足够大,圆环的最大速度为2g
B2
D.下落过程中,克服安培力做功的功率与克服空气阻力做功的功率之和始终等于重力的功率
高二物理第2页(共6页)
8.将相同的表头分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,其中电流表A2的量程比
电流表A,的大,电压表V1的量程比电压表V2的大。校准后按图示电路连接,若在电路、b
端接入稳压电源,所有电表示数均未超过量程,下列说法正确的是()
A.电流表A1的指针偏转角度比电流表A2的小
B.电流表A1的示数等于电流表A2的示数
C.电压表V1的指针偏转角度比电压表V2的小
D.电压表V1的示数比电压表V2的大
9.如图所示为某火灾报警器的简化电路图,理想变压器原线圈接入电压有效值不变的正弦交流
电源,副线圈连接报警系统,R,为热敏电阻(阻值随温度的升高而减小),R,为定值电阻,滑动
变阻器R用于设定报警温度。当通过R,的电流大于设定的临界值时就会触发报警,下列说法
正确的是()
A.警戒范围内出现火情时,副线圈两端电压减小
B.警戒范围内出现火情时,则R两端电压降低
C当R=(院)(R,+R,)时,原线圈的输人功率最大
Ro
D.若将滑动变阻器R的滑片向右移一点,则可以降低
报警温度
10.如图所示,间距为L的平行导轨M1N1、M2N2固定在水平面内,导轨左端用导线接有阻值为
R的定值电阻,虚线c距导轨左端为L,虚线左侧存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度
大小B随时间t变化的规律为B=k(k>0);PQ右侧导轨间存在方向水平向左、磁感应强度
大小为B,的匀强隘场。t=0时刻,质量为m,长为L,电阻为的金属棒在水平向右的拉力下
作用下从PQ处由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动。已知MN1、M2N2导轨单位
长度的电阻为r。,MP=2L,金属棒与导轨间的动摩擦因数为4,下列说法正确的是(
A.t时刻回路的感应电动势为L
成1时刻四路的总电阻为沙+(L
2a2)
2kL?
C.回路中的感应电流为3R+2,(4L十at)
D.拉力F的瞬时功率P与t2成反比
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二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)(1)某同学用螺旋测微器测导体棒的直径d如图甲所示,则d=
mm;用游标
卡尺测得导体棒的长度L如图乙所示,则L=
cm。
35
30
25
6 cm
7
8
0
20
HHHHHHHHHHH4
05101520
甲
乙
(2)另一位同学利用多用电表测量一定值电阻的阻值,先将选择开关旋至“×10”挡,红、黑表
笔短接调零后进行测量,结果发现欧姆表指针偏角太小,则应将选择开关旋至
(填
“×1”或“×100”)挡并重新欧姆调零,最终测量结果如图丙所示,则该定值电阻的阻值为
2.
504030
2015
10
oYuu
500100
200
50
0
30
2603
TT1
TTTT
40
250
0.5
50002/Y
2.5
25002/V
A-V-2
丙
12.10分)任病式电子设备帝用路瑞电压法”(利余电最有分比=”×10,U为满
电量时的路端电压,Umm为用电器恰不能正常工作时的路端电压)或“电荷量法”(剩余电量百
分比=(1一9)×100%,9为满电到当前时刻过程中的放电电荷量,4为满电到用电器恰不
m
能正常工作过程中的放电电荷量)监测电源剩余电量,某实验小组对某锂电池的放电过程展
开探究。
实验器材:待测电源(电动势E=1.5V,放电时电动势不变,内阻缓慢增大)、定值电阻R。=
10.02、理想电压表、理想电流表、开关、导线若干。
实验电路与数据:按图甲连接电路(R。与电源串联,理想电压表测R,两端电压),记录放电过
程中路端电压U随时间t的变化如图乙所示。
UN
1.6
1.4
1.2
Ro
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.oH日
010203040506070/小时
甲
乙
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(1)电源充满电(t=0)时,路端电压U。=1.44V,由闭合电路欧姆定律,求得此时电源的内阻
r0=
Ω(结果保留两位有效数字)。
(2)用该电源给阻值R。=10.02的用电器供电,用电器正常工作的最低电压为Um=1.24V。
①若用“路端电压法”监测,剩余电量从100%降至50%所需的时间为
小时。(结果
保留两位有效数字)
②当“路端电压法”显示剩余电量为50%时,用“电荷量法”监测,剩余电量约为
%(结
果保留两位有效数字)。
(3)某手机电量分5格,第一格使用时间最长,后续每格时间递减,其电量监测方法最可能是
(填正确答案标号)。
A.路端电压法
B.电荷量法
C.两种方法均可
D.两种方法均不可
(4)若在图甲电路中串联理想电流表(图丙),记录U'与I的数据并绘制U'-I图像,正确的是
(填正确答案标号)。
Ro
(A
E一s
丙
C
13.(9分)某趣味玩具“蒜鸟”,以一定力度挤压时它会发出声音,其核心元件是压敏电阻Rp,Rp
的阻值与压力F的变化关系为Rp=R,-kF(其中R,=2002,k=402/N),该玩具的简化电
路如图所示,电源的电动势E=4.0V、内阻r=2Ω,定值电阻R1=100Ω,蜂鸣器(视为纯电
阻R,=1002)并联在定值电阻R1两端。已知蜂鸣器两端电压U≥2.0V时,会发出提示
音,求:
(1)蜂鸣器恰好发出提示音时,电路中的总电流大小;
(2)触发蜂鸣器所需的最小压力F。。
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14.(13分)如图所示,光滑绝缘水平面上固定着一个质量m=1kg、电阻R=0.52、边长L=1m
的单匝正方形导体框abcd,将导体框的左半部分置于竖直向下的匀强磁场中,其中ab边和cd
边的中点与磁场边界重合,在0~1s内磁感应强度B随时间t变化的图像如图(b)所示(1~
2s内的图像未画出),导体框中的感应电流I随时间t变化的关系图像如图(c)所示(0~1s
内的图像未画出),规定顺时针方向为电流正方向。
(1)求ad边在t=0.5s时受到的安培力大小F;
(2)若从t=1.0s时导体框解除固定,之后为使导体框保持静止,求t=1.5s时施加的水平外
力大小;
(3)若从t=2.0s开始,磁场保持该时刻的大小和方向不再随时间变化,之后导体框解除固
定,给导体框一水平向右的初速度,使αd边恰好离开磁场,求该初速度的大小。
↑B/T
0.3
A
0.2
1.0
2.0ts
0.1
xd x
1.0
2.0t
-0.2
图(a)
图b)
图(c)
15.(16分)光滑平行导轨由倾角α=30°的倾斜部分和足够长的水平部分构成,两部分在OO处平
滑连接且彼此绝缘,导轨间距L=0.2。倾斜部分存在着垂直导轨平面向上的匀强磁场I,
磁感应强度大小B,=2T,水平部分虚线MM'垂直于OD、OD',MM右侧存在着竖直向上的
匀强磁场Ⅱ,磁感应强度大小B2=3T,倾斜导轨上端A、A'间接有电容C=1F的电容器,水
平导轨上静置着两导体棒b、c,导体棒b在MM'左侧,导体棒c在MM'右侧。导体棒a的质
量m。=0.2kg、电阻不计,导体棒b的质量m6=0.2kg、电阻R6=0.52,导体棒c的质量m
=0.4kg、电阻R=1Ω,三根导体棒的长度均为L,且始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻
不计,重力加速度g=10m/s2。某时刻将导体棒a从距底端高h=1.8m处的倾斜导轨上由
静止释放,导体棒α下滑至底端进入水平轨道后,与导体棒b碰撞并粘在一起,碰后导体棒α、
b一起向右运动并进入磁场Ⅱ,且碰后电阻不变,最终三根导体棒达到稳定运动状态,导体棒
a、b未与导体棒c发生碰撞。求:
(1)导体棒α到达倾斜导轨底端时的速度大小;
(2)导体棒α、b碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)整个过程中导体棒c上产生的焦耳热。
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