内容正文:
2025-2026学年(上)重庆市主城七校期末考试高2027届
物理试题
一、选择题(1-8题每小题只有一个正确选项,每小题4分;9-12题每小题有多个正确选项,全部选对得4分,未选全得2分,错选得0分,共计48分)
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为6cm/s,t=0时刻波形如图所示,且波刚传到c点。下列说法正确的是( )
A. 波源振动的频率2Hz
B. 质点b起振方向沿y轴负方向
C. 在0~1s内,质点a运动通过的路程为40cm
D. t=1s时,平衡位置在x=9cm处的质点c将运动到15cm处
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,该波的波长为
则根据可得波源振动的频率为,故A错误;
B.波沿轴正方向传播,时波刚好传到c点,则根据“同侧法”可知,质点的起振方向是沿轴正方向。c点的起振方向就是波源的起振方向,也是所有质点的起振方向,所以质点起振方向也沿轴正方向,故B错误;
C.该波的振动周期为
由题图可知该波的振幅为
由于简谐运动中,一个周期内质点通过的路程为4A,所以在0~1s内,质点a运动通过的路程为,故C正确;
D.简谐横波传播时,质点只在平衡位置附近做简谐振动,不会随波迁移,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一不计重力的带电粒子垂直磁场边界从点射入,从点射出。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点速率大于在点速率
C. 若仅增大磁感应强度,则粒子可能从点左侧的下边界射出
D. 若仅增大入射速率,则粒子在磁场中运动时间变长
【答案】C
【解析】
【详解】A.带电粒子向下偏转,根据左手定则可知粒子带负电,故A错误;
B.磁场对带电粒子不做功,因此粒子在点速率等于在点速率,故B错误;
C.若增大磁感应强度,带电粒子在磁场中做圆周运动的半径减小,带电粒子偏转角度更大,粒子可能从点左侧的下边界射出,故C正确;
D.带电粒子在磁场中做圆周运动的周期,仅增大入射速率,半径增大,粒子从点右侧的下边界射出,弦长和圆心角的一半如图
在磁场中运动的圆心角减小,粒子在磁场中运动时间减小,故D错误。
故选C。
3. 电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子枪发射电子束,通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示, 虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动,运动轨迹如图实线所示,a、b、c、d是轨迹上的四个点,下列说法正确的是( )
A. 电子在a处受到电场力方向与a处虚线垂直
B 电子从a到d运动过程中,加速度保持不变
C. 电子从a到d运动过程中,电势能先增大后减少
D. b处的电场强度与c处的电场强度相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.虚线为等势线,电场线与等势线垂直,电子受力方向与电场强度方向相反,电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直,故A正确;
B.电子从a到d运动过程中,等势线疏密情况在变化,故电场强度大小在发生变化,加速度大小也发生变化,故B错误;
C.由图可知,电子从a到d运动时,电势先升高后降低,可知电子的电势能先减小后增加,故C错误;
D.由图可知,b处的电场强度与c处的电场强度大小相同,方向不同,故D错误。
故选A。
4. 如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为U1,则下列判断正确的是( )
A. 通过电动机的电流为
B. 电动机线圈的发热功率为
C. 电动机消耗的功率为
D. 电吹风消耗的功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.电热丝中的电流大小为,通过电动机的电流为,故A错误;
B.通过电动机的电流为
电动机线圈的发热功率为,故B错误;
C.电动机两端的电压为
电动机消耗的功率为,故C错误;
D.电吹风消耗的功率为,故D正确。
故选D。
5. 空间中存在某一平行x轴分布的静电场,其在x轴正半轴上的电势φ随x变化的关系如图所示,则( )
A. x1处与x2处的电场强度方向不同
B. 同一带电粒子在x1处的电场力小于在x2处的电场力
C. 若把带负电的粒子从x1处移到x2处,电场力先做正功后做负功
D. 同一个带负电的粒子在R处具有的电势能小于在x2处的电势能
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,沿x轴正方向电势不断降低,所以电场方向沿x轴正方向,则x1处与x2处的电场强度方向相同,故A错误;
B.x1处的斜率大于x2处的斜率,说明x1处的电场强度大于x2处的电场强度,所以同一带电粒子在x1处的电场力大于在x2处的电场力,故B错误;
C.从x1处到x2处,电势逐渐降低,由于移动的是负电荷,则电势能一直增大,电场力一直做负功,故C错误;
D.R处的电势高于x2处,则负电荷在R处具有的电势能小于在x2处的电势能,故D正确。
故选D。
6. 一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,由此可知( )
A. 波长可能为
B. 波速可能为
C. 3s末A质点的加速度方向沿y轴负方向
D. 1s末A质点的振动速度大于B质点的振动速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,时刻A点通过平衡位置向上运动,B点位于波峰,则有
解得
波长大于1m,则可取0、1、2,则波长可能为,,,故A错误;
B.由图可知,周期为,由公式可得,波速可能为、、,故B正确;
C.由图可知,末A质点在波谷,加速度沿y轴正方向,故C错误;
D.由图可知,1s末A质点在波峰,速度为0,B质点在平衡位置,速度最大,则A质点的振动速度小于B质点的振动速度,故D错误。
故选B
7. 如图所示,水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点,三角形的边长为L,O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆,D点在O点的正上方,且D点到A、B两点的距离均为L,在A、B两点分别固定点电荷,电荷量均为-Q,现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上,从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g,且,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. A、B处两点电荷形成的电场在C、D两点的场强相同
B. 小球到达C点时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.在A、B两点分别固定一点电荷,电荷量均为-Q,那么A、B两点在D点的电场强度方向由D指向O,在C点的电场强度方向由C指向O,根据点电荷场强公式,以及矢量合成法则可知,C点和D点的电场强度大小相同,但方向不同,故A错误;
B.D点电场强度大小为
因
可知
同理可知,C点的场强大小为
方向沿CO方向,则小球刚到达 C点时的加速度大小为,故B正确;
C.A、B两点的点电荷为等量的同种电荷,可知C、D两点电势相等,由于在C、D两点电势能相等,则小球从D到C,电场力不做功,根据动能定理得
解得,故C错误;
D.因小球到达C点时速度沿杆向下,故小球不可能在D、C两点之间做往复运动,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,在竖直平面内的Oxy直角坐标系中,x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在第二象限内,垂直纸面且平行于x轴放置足够长的探测薄板MN,MN到x轴的距离为d,上、下表面均能接收粒子。位于原点O的粒子源,沿Oxy平面向x轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子。已知粒子所带电荷量为q、质量为m、速度大小均为,不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,则( )
A. 薄板接收到的粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 薄板的上表面接收到粒子的区域长度为
C. 薄板接收到的粒子数占总粒子数量的
D. 薄板接收到的粒子在磁场中运动的最短时间为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由洛伦兹力提供向心力
解得
运动周期
最长时间对应圆心角
则最长时间,故A错误;
B.薄板的上表面接收到粒子最远点对应轨迹为半圆,最远点距点为
最近点距点为
则薄板的上表面接收到粒子的区域长度为,故B错误;
C.如图与相切的轨迹为临界情况,对应的圆心角,则速度偏向角等于,从点出发时与轴正向夹角为,则薄板接收到的粒子数占总粒子数量的,故C正确;
D.最短时间为粒子刚好到达点,对应圆心角为,由几何关系可得
则最短时间,不等于,故D错误。
故选C。
9. 如图所示,金属棒ab质量为m,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面夹角为θ,ab静止于宽为L的水平导轨上。下列说法正确的是( )
A. 金属棒受到的安培力大小为
B. 金属棒受到的摩擦力大小为
C. 若只改变电流方向,金属棒对导轨的压力将增大
D. 若只减小磁感应强度B,金属棒对导轨的压力将减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于磁场方向与电流方向垂直,则金属棒受到的安培力大小为
根据左手定则可知,安培力的方向垂直于导轨斜向左上方,与竖直方向的夹角为θ,故A错误;
BC.对金属棒受力分析,如图所示
根据平衡条件可得,
所以
若只改变电流方向,则安培力的方向相反,如图所示
根据平衡条件可得
根据牛顿第三定律可知,金属棒对导轨的压力将增大,故B错误,C正确;
D.根据以上分析可知
若只减小磁感应强度B,导轨对金属棒的支持力将增大,根据牛顿第三定律可知,金属棒对导轨的压力将增大,故D错误。
故选C。
10. 电容式话筒的原理图如图所示,E为电源,R为定值电阻,薄片P和Q为电容器两金属极板,从对着P说话,P振动而Q不动,在P、Q间距离增大的过程中( )
A. P、Q两板构成的电容器的电容变小
B. Q极板的带电荷量增大
C. 通过R的电流方向从M到N
D. P、Q两板间的电场强度增大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据平行板电容器电容的决定式有,P、Q间距离增大,则电容器的电容变小,故A正确;
B.极板的带电荷量,因为一直和电源相连,不变,电容变小,所以电荷量减小,故B错误;
C.极板的带电荷量减小,电容器放电,电流从电容器的正极板流向负极板,即通过R的电流方向从M到N,故C正确;
D.电场强度, 不变,P、Q间距离增大,则电场强度减小,故D错误。
故选A C。
11. 图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,M是平衡位置为x=1m处的质点,N是平衡位置为x=8m处的质点。图乙为质点N的振动图像,则下列说法中正确的是( )
A. 波速为40m/s,且沿x轴正方向传播
B. t=0.05s时,质点M的运动方向与加速度方向相同
C. 从t=0.05s到t=0.20s,质点M通过的路程为
D. t=0.075s时,质点M的速度小于质点N的速度
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,波长为8m,周期为0.20s,则波速
由图乙可知,t=0时刻,质点N向上运动,根据“上下坡”法可知,波沿x轴负方向传播,故A错误;
B.t=0.05s时,即波在图甲的基础上向x轴负方向传播,将波形图向x轴的负方向平移,如图所示
由图可知,质点M仍然处于平衡位置上方,且向下运动,加速度向下,故质点M的运动方向与加速度方向相同,故B正确;
C.该波沿x轴负方向传播,t=0.05s时质点M正向下运动,从t=0.05s到t=0.20s,即经过的时间,由于在t=0.05s到t=0.10s的内质点M的路程为
在t=0.10s到t=0.20s的内质点运动的路程为20cm,故质点M从t=0.05s到t=0.20s内通过的路程为,故C正确;
D.t=0.075s时,质点M回到平衡位置,速度达到最大,质点N位于平衡位置上方,所以质点M的速度大于质点N的速度,故D错误。
故选BC。
12. 如图,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B=1T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为6m,M点为x轴正方向上一点,OM=2m,现有一个比荷大小为可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔以不同的速度向x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能经过M点,则小球射入的速度大小可能是( )
A. 2m/s B. 2.5m/s C. 3m/s D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】由题意,小球运动的圆心的位置一定在y轴上,所以小球做圆周运动的半径r一定要大于等于2m,而
所以小球最多与挡板ON碰撞一次,碰撞后,第二个圆心位置在O点的上方,也可能小球与挡板ON没有碰撞,直接过M点,由于洛伦兹力提供向心力
可得
若小球与挡板ON碰撞一次,则轨迹如图所示
由几何关系得
解得或
所以或
若小球没有与挡板ON碰撞,则轨迹如图所示
由几何关系得
解得
所以
故选ABD。
二、实验题(每空2分,共计12分)
13. 热敏电阻是温度传感器的核心元件,某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示,现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度,提供实验器材如下:
A.直流电源,电动势E=3V,内阻不计
B.电压表,量程3V,内阻约5kΩ
C.电流表,量程0.3A,内阻约10Ω
D.滑动变阻器R1,最大阻值5Ω
E.滑动变阻器R2,最大阻值2kΩ
F.被测热敏电阻Rt
G.开关、导线若干
(1)本实验采用如图乙的电路连接方式,滑动变阻器RP应选用_____(填“R1”或“R2”);
(2)结合所供实验器材,为较精确地测量金属热敏电阻,单刀双掷开关应置于_____(填“1”或“2”)位置;
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,此时电压表示数为1V,对应的电流表示数如图丙所示,由此得此时热敏电阻对应的温度为_____℃(结果保留两位有效数字)。
【答案】(1)R1 (2)2
(3)55
【解析】
【小问1详解】
本实验采用如图乙的电路连接方式,即滑动变阻器采用分压式接法,则滑动变阻器应选用阻值较小的R1;
【小问2详解】
因电压表的内阻远大于热敏电阻的阻值,则应该采用电流表外接法,即可较精确地测量金属热敏电阻,单刀双掷开关应置于2位置;
【小问3详解】
接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,此时电压表示数为1V,对应的电流表最小刻度为0.01A,则示数为0.200A,由此可得此时热敏电阻的测量值为
当热敏电阻阻值为5Ω时,结合图线可得其对应的温度为55℃。
14. 如图甲的第五代G型传感式电子体重秤,因为轻小方便,深受人们的青睐。某同学用该电子体重秤的压敏电阻R及一个电流表,通过改变压力来测定电池的电动势和内阻。该同学经过查阅说明书获得,压敏电阻阻值,其中FN为称重者站在体重秤上静止时对体重秤的压力,R0和k为已知常数,当地重力加速度为g。
备有下列器材:待测电池、压敏电阻、天平、电流表一只、开关一个,导线若干。主要实验步骤如下:
①按设计电路图乙连接好实物图;
②闭合开关S,分别在压敏电阻上放置不同质量的物体m,读出多组电流表的示数I;
③根据所测量的数据作出图像如图丙所示,b为图线在纵轴上的截距,a、c为图线上一个点的坐标值。
回答以下问题:
(1)根据图丙中选择为纵坐标,要符合图中图线特点,则横坐标为( )
A. B. Im C. m D.
(2)根据(1)问中选取纵坐标后的图丙图像可知,待测电池的电动势表达式E=_____(选用k、R0、a、b、c、g表示);
(3)若电流表的内阻产生的系统误差不可忽略,分析可知该电池内阻的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
【答案】(1)C (2)
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
根据闭合电路欧姆定律
其中,
联立可得
由题图丙中图线为线性关系可得
可知题图丙中选择为纵坐标,要符合题图丙中图线特点,则横坐标为。
故选C。
【小问2详解】
由题图丙图线结合闭合电路欧姆定律表达式可知图线斜率
则待测电池的电动势表达式
【小问3详解】
若电流表的内阻不可忽略,则
解得
而
故该电池内阻测量值大于真实值。
三、计算题(15题8分,16题8分,17题10分,18题14分,共40分)
15. 如图所示,电源E=9V,r=1Ω,电阻R2=2Ω,两灯的规格是:A灯“12V 12W”,B灯“4V 4W”,灯泡电阻不随电压变化而变化,若灯泡B正常发光,求:
(1)A灯的实际电功率为多大;
(2)电阻R1的阻值。
【答案】(1)3W (2)1Ω
【解析】
【小问1详解】
灯正常发光的电流为:
灯与串联后的电压为:
灯泡
由于,故灯泡的实际功率
【小问2详解】
通过灯泡电流为:
根据欧姆定律可得:
解得
16. 如图所示,两根倾斜直金属导轨平行放置,两导轨之间的距离,导轨平面与水平面之间的夹角,整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中,磁感应强度,在导轨的上端接有电动势、内阻的电源,电阻。一根长为L质量的均匀直金属杆垂直放在两导轨上恰好处于静止状态,金属杆MN电阻,其余电阻不计。,求:
(1)通过电阻R的电流大小;
(2)MN棒受到的安培力大小;
(3)金属导轨与金属杆MN间的动摩擦因数。
【答案】(1)1A (2)0.2N
(3)0.25
【解析】
【小问1详解】
根据题意,由闭合电路的欧姆定律有
代入数据得
【小问2详解】
棒受到的安培力
【小问3详解】
由左手定则知安培力沿斜面向上,将重力正交分解得
根据平衡条件有
又有
解得
17. 如图所示,在竖直平面内放置着绝缘轨道ABC,AB部分是半径R=0.40m的光滑半圆轨道,BC部分是粗糙的水平轨道,BC轨道所在的竖直平面内分布着E=500V/m的水平向右的有界匀强电场,AB为电场的左侧边界。现将一质量为m=0.02kg、电荷量为q=3×10-4C的带负电滑块(视为质点)从BC上的某点由静止释放,滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零。已知滑块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5,g取10m/s2,求:
(1)滑块通过A点时速度vA的大小;
(2)滑块在BC轨道上的释放点到B点的距离;
(3)滑块离开A点后第一次到达BC轨道时与B点的距离。
【答案】(1)2m/s
(2)4m (3)0.2m
【解析】
【小问1详解】
因为滑块通过点时对轨道的压力恰好为零,所以有,
解得
【小问2详解】
滑块由静止释放到点的过程,根据动能定理可得
解得
【小问3详解】
离开点后,竖直方向做自由落体运动
水平方向做匀变速直线运动
解得
18. 现代研究微观粒子的碰撞,往往会采用电场和磁场的相关变化来控制带电粒子的运动状态。如图甲所示,水平直线下方有竖直向上,电场强度大小的匀强电场。现将一重力不计、比荷的正点电荷从电场中的点由静止释放。点与点的水平距离,竖直距离,一段时间后电荷通过进入其上方的匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,其磁感应强度大小为(未知),电荷第六次经过电场和磁场的边界时,到达点,求:
(1)电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)其他条件不变,仅使磁场的磁感应强度按照图乙所示,(图乙中以磁场方向垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过时为时刻)做周期性变化且周期,如果在点右方距点的距离为处有一垂直于的足够大的挡板,电荷从点运动到挡板处所需的时间,求。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电荷在电场中做匀加速直线运动,有
根据牛顿第二定律:
解得
【小问2详解】
设电荷运动轨道的半径为,洛伦兹力提供向心力有:
电荷第六次经过电场和磁场的边界时,到达点,根据几何关系可知
解得,
【小问3详解】
当磁场方向垂直纸面向里时,设电荷运动轨道的半径为,同理可得:
由圆周运动规律有:,
当磁场方向垂直纸面向外时,周期:
当磁场方向垂直纸面向里时,周期:
电荷在电场中的加速或减速时间为:
一个来回的时间正好与无磁场的时间相等,所以电荷从时刻开始做周期性运动,结合磁场的周期性可知电荷的运动轨迹如图甲所示:
从电荷第一次通过开始,其运动的周期:
一个周期后电荷到点的水平距离:
即每经过一个周期,电荷在水平方向向右前进
根据电荷的运动情况和总时间可知,电荷最后运动的情况如图乙所示:
根据电荷运动的周期性和总时间分析有:
电荷到达挡板前运动的完整周期数为个,即
所以
解得
由几何关系有:
联立代入数据解得
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2025-2026学年(上)重庆市主城七校期末考试高2027届
物理试题
一、选择题(1-8题每小题只有一个正确选项,每小题4分;9-12题每小题有多个正确选项,全部选对得4分,未选全得2分,错选得0分,共计48分)
1. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波速为6cm/s,t=0时刻波形如图所示,且波刚传到c点。下列说法正确的是( )
A. 波源振动的频率2Hz
B. 质点b起振方向沿y轴负方向
C. 在0~1s内,质点a运动通过的路程为40cm
D. t=1s时,平衡位置在x=9cm处的质点c将运动到15cm处
2. 如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一不计重力的带电粒子垂直磁场边界从点射入,从点射出。下列说法正确的是( )
A. 粒子带正电
B. 粒子在点速率大于在点速率
C. 若仅增大磁感应强度,则粒子可能从点左侧的下边界射出
D. 若仅增大入射速率,则粒子在磁场中运动时间变长
3. 电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分,在电子显微镜中电子枪发射电子束,通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散。电子透镜的电场分布如图所示, 虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动,运动轨迹如图实线所示,a、b、c、d是轨迹上的四个点,下列说法正确的是( )
A. 电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直
B. 电子从a到d运动过程中,加速度保持不变
C. 电子从a到d运动过程中,电势能先增大后减少
D. b处的电场强度与c处的电场强度相同
4. 如图1所示,有一种电吹风由线圈电阻为r的小型电动机与电阻为R的电热丝串联组成,电路如图2所示,将电吹风接在电路中,电吹风两端的电压为U,电吹风正常工作,此时电热丝两端的电压为U1,则下列判断正确的是( )
A. 通过电动机的电流为
B. 电动机线圈的发热功率为
C. 电动机消耗的功率为
D. 电吹风消耗的功率为
5. 空间中存在某一平行x轴分布的静电场,其在x轴正半轴上的电势φ随x变化的关系如图所示,则( )
A. x1处与x2处的电场强度方向不同
B. 同一带电粒子在x1处的电场力小于在x2处的电场力
C. 若把带负电的粒子从x1处移到x2处,电场力先做正功后做负功
D. 同一个带负电的粒子在R处具有的电势能小于在x2处的电势能
6. 一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向传播,处在和的两质点A、B的振动图像如图所示,由此可知( )
A. 波长可能为
B. 波速可能为
C. 3s末A质点的加速度方向沿y轴负方向
D. 1s末A质点的振动速度大于B质点的振动速度
7. 如图所示,水平面内三点A、B、C为等边三角形的三个顶点,三角形的边长为L,O点为AB边的中点。CD为光滑绝缘细杆,D点在O点的正上方,且D点到A、B两点的距离均为L,在A、B两点分别固定点电荷,电荷量均为-Q,现将一个质量为m、电荷量为+q的中间有细孔的小球套在细杆上,从D点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g,且,忽略空气阻力。下列说法正确的是( )
A. A、B处两点电荷形成的电场在C、D两点的场强相同
B. 小球到达C点时的加速度大小为
C. 小球到达C点的速度大小为
D. 小球将在D、C两点之间做往复运动
8. 如图所示,在竖直平面内的Oxy直角坐标系中,x轴上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。在第二象限内,垂直纸面且平行于x轴放置足够长的探测薄板MN,MN到x轴的距离为d,上、下表面均能接收粒子。位于原点O的粒子源,沿Oxy平面向x轴上方各个方向均匀发射相同的带正电粒子。已知粒子所带电荷量为q、质量为m、速度大小均为,不计粒子的重力、空气阻力及粒子间的相互作用,则( )
A. 薄板接收到的粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 薄板的上表面接收到粒子的区域长度为
C. 薄板接收到的粒子数占总粒子数量的
D. 薄板接收到的粒子在磁场中运动的最短时间为
9. 如图所示,金属棒ab质量为m,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面夹角为θ,ab静止于宽为L的水平导轨上。下列说法正确的是( )
A. 金属棒受到的安培力大小为
B. 金属棒受到的摩擦力大小为
C. 若只改变电流方向,金属棒对导轨的压力将增大
D. 若只减小磁感应强度B,金属棒对导轨的压力将减小
10. 电容式话筒的原理图如图所示,E为电源,R为定值电阻,薄片P和Q为电容器两金属极板,从对着P说话,P振动而Q不动,在P、Q间距离增大的过程中( )
A. P、Q两板构成的电容器的电容变小
B. Q极板的带电荷量增大
C. 通过R的电流方向从M到N
D. P、Q两板间的电场强度增大
11. 图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,M是平衡位置为x=1m处的质点,N是平衡位置为x=8m处的质点。图乙为质点N的振动图像,则下列说法中正确的是( )
A. 波速为40m/s,且沿x轴正方向传播
B. t=0.05s时,质点M运动方向与加速度方向相同
C. 从t=0.05s到t=0.20s,质点M通过的路程为
D. t=0.075s时,质点M的速度小于质点N的速度
12. 如图,xOy平面的一、二、三象限内存在垂直纸面向外,磁感应强度B=1T的匀强磁场,ON为处于y轴负方向的弹性绝缘薄挡板,长度为6m,M点为x轴正方向上一点,OM=2m,现有一个比荷大小为可视为质点带正电的小球(重力不计)从挡板下端N处小孔以不同的速度向x轴负方向射入磁场,若与挡板相碰就以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞时电量不变,小球最后都能经过M点,则小球射入的速度大小可能是( )
A. 2m/s B. 2.5m/s C. 3m/s D.
二、实验题(每空2分,共计12分)
13. 热敏电阻是温度传感器的核心元件,某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示,现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度,提供实验器材如下:
A.直流电源,电动势E=3V,内阻不计
B.电压表,量程3V,内阻约5kΩ
C.电流表,量程0.3A,内阻约10Ω
D.滑动变阻器R1,最大阻值5Ω
E.滑动变阻器R2,最大阻值2kΩ
F.被测热敏电阻Rt
G.开关、导线若干
(1)本实验采用如图乙的电路连接方式,滑动变阻器RP应选用_____(填“R1”或“R2”);
(2)结合所供实验器材,为较精确地测量金属热敏电阻,单刀双掷开关应置于_____(填“1”或“2”)位置;
(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,此时电压表示数为1V,对应的电流表示数如图丙所示,由此得此时热敏电阻对应的温度为_____℃(结果保留两位有效数字)。
14. 如图甲的第五代G型传感式电子体重秤,因为轻小方便,深受人们的青睐。某同学用该电子体重秤的压敏电阻R及一个电流表,通过改变压力来测定电池的电动势和内阻。该同学经过查阅说明书获得,压敏电阻阻值,其中FN为称重者站在体重秤上静止时对体重秤的压力,R0和k为已知常数,当地重力加速度为g。
备有下列器材:待测电池、压敏电阻、天平、电流表一只、开关一个,导线若干。主要实验步骤如下:
①按设计电路图乙连接好实物图;
②闭合开关S,分别在压敏电阻上放置不同质量物体m,读出多组电流表的示数I;
③根据所测量的数据作出图像如图丙所示,b为图线在纵轴上的截距,a、c为图线上一个点的坐标值。
回答以下问题:
(1)根据图丙中选择为纵坐标,要符合图中图线特点,则横坐标为( )
A. B. Im C. m D.
(2)根据(1)问中选取纵坐标后的图丙图像可知,待测电池的电动势表达式E=_____(选用k、R0、a、b、c、g表示);
(3)若电流表内阻产生的系统误差不可忽略,分析可知该电池内阻的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
三、计算题(15题8分,16题8分,17题10分,18题14分,共40分)
15. 如图所示,电源E=9V,r=1Ω,电阻R2=2Ω,两灯的规格是:A灯“12V 12W”,B灯“4V 4W”,灯泡电阻不随电压变化而变化,若灯泡B正常发光,求:
(1)A灯的实际电功率为多大;
(2)电阻R1的阻值。
16. 如图所示,两根倾斜直金属导轨平行放置,两导轨之间的距离,导轨平面与水平面之间的夹角,整个装置处于与导轨所在的平面垂直向上的匀强磁场中,磁感应强度,在导轨的上端接有电动势、内阻的电源,电阻。一根长为L质量的均匀直金属杆垂直放在两导轨上恰好处于静止状态,金属杆MN电阻,其余电阻不计。,求:
(1)通过电阻R电流大小;
(2)MN棒受到的安培力大小;
(3)金属导轨与金属杆MN间的动摩擦因数。
17. 如图所示,在竖直平面内放置着绝缘轨道ABC,AB部分是半径R=0.40m的光滑半圆轨道,BC部分是粗糙的水平轨道,BC轨道所在的竖直平面内分布着E=500V/m的水平向右的有界匀强电场,AB为电场的左侧边界。现将一质量为m=0.02kg、电荷量为q=3×10-4C的带负电滑块(视为质点)从BC上的某点由静止释放,滑块通过A点时对轨道的压力恰好为零。已知滑块与BC间的动摩擦因数为μ=0.5,g取10m/s2,求:
(1)滑块通过A点时速度vA的大小;
(2)滑块在BC轨道上的释放点到B点的距离;
(3)滑块离开A点后第一次到达BC轨道时与B点的距离。
18. 现代研究微观粒子的碰撞,往往会采用电场和磁场的相关变化来控制带电粒子的运动状态。如图甲所示,水平直线下方有竖直向上,电场强度大小的匀强电场。现将一重力不计、比荷的正点电荷从电场中的点由静止释放。点与点的水平距离,竖直距离,一段时间后电荷通过进入其上方的匀强磁场,磁场方向与纸面垂直,其磁感应强度大小为(未知),电荷第六次经过电场和磁场的边界时,到达点,求:
(1)电荷第一次经过电场和磁场边界时的速度大小;
(2)磁感应强度大小;
(3)其他条件不变,仅使磁场的磁感应强度按照图乙所示,(图乙中以磁场方向垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过时为时刻)做周期性变化且周期,如果在点右方距点的距离为处有一垂直于的足够大的挡板,电荷从点运动到挡板处所需的时间,求。
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