内容正文:
2025—2026学年度上学期月考试卷
高二物理(B)
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题:本题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,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分。
1. 在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )
A. 物理学家欧姆提出分子电流假说,用于解释磁场起源
B. 物理学家安培在分析许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律
C. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁存在联系
D. 法拉第观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子电流假说由物理学家安培提出,用于解释磁场起源,而非欧姆,故A错误;
B.感应电流方向的规律(楞次定律)是由物理学家楞次总结得出,并非安培,故B错误;
C.奥斯特通过实验首次观察到电流的磁效应,揭示了电与磁之间的联系,符合史实,故C正确;
D.恒定电流产生的磁场是稳定的,固定导线圈中的磁通量不变化,不会产生感应电流,法拉第发现的是变化的磁场产生感应电流的现象,故D错误。
故选C。
2. 两根固定平行直导线M、N,通入大小相同的电流,方向均垂直纸面向里,截面如图所示。P为截面内的一点,O为MN的中点。已知M、N、P恰位于等边三角形的三个顶点,导线M在P点产生的磁感应强度的大小为B,则P点的磁感应强度( )
A. 大小为 方向垂直于OP向右
B. 大小为 方向沿OP 向上
C. 大小为B,方向沿OP向上
D. 大小为B,方向垂直于OP向右
【答案】A
【解析】
【详解】根据安培定则可知,导线M在P点产生的磁感应强度方向垂直于PM斜向右下方,导线N在N点产生的磁感应强度方向垂直于PN斜向右上方,由于P到两导线间距相等,导线中电流相等,N在P产生的磁感应强度大小也为B,根据矢量叠加可知,P点的磁感应强度大小
方向垂直于OP向右。
故选A。
3. 如图所示,边长为l的n匝正方形线框abcd内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感强度为B,下列说法正确的是( )
A. 磁通量是矢量,既有大小又有方向
B. 图示位置时,穿过线框的磁通量为
C. 图示位置时,穿过线框的磁通量为
D. 从图示位置绕bc转过90°的过程中,穿过线框的磁通量减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁通量是标量,有大小无方向,但磁通量有正负,故A错误;
BC.图示位置时,有效面积为内部边长为的正方形的面积,则穿过线框的磁通量为
故BC错误;
D.从图示位置绕bc转过90°的过程中,正方形线圈从垂直磁场方向转到了与磁场方向平行,穿过线框的磁通量减少了,故D正确。
故选D。
4. 如图甲所示,A、B两不同的绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 时刻B环电功率最大 B. 时刻两环相互吸引
C. 时刻两环相互排斥 D. 时刻两环作用力最大
【答案】B
【解析】
【详解】A.时刻,A环中电流最大,但电流变化率为零,在铁芯中产生的磁场变化率为零,因此根据楞次定律,B环中感应电流为零,则B环电功率为0,故A错误;
BC.时刻A环中电流在减小,产生的磁场在减小,根据楞次定律可知B环中产生与A环中同向的电流,再根据左手定则可知两环相互吸引;同理时刻也应相互吸引,故B正确,C错误;
D.时刻A中电流为零,两环无相互作用,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,水平放置的平行金属导轨左端连接一个平行板电容器C 和一个定值电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(垂直纸面向外为正),MN始终保持静止.不计电容器充时间,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 电阻R两端的电压大小先变小后变大
B. 电容器C的a板先带正电后带负电
C. MN棒所受安培力的方向先向右后向左
D. MN棒所受安培力的大小始终不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.由法拉第电磁感应定律得
由图乙所示图象可知,磁感应强度的变化率不变,回路面积S不变,则感应电动势E不变,电路电流不变,电阻R两端电压大小不变,故A错误;
B.由楞次定律可知,在时间内感应电流沿逆时针方向,电容器a板始终带正电,故B错误;
D.电路感应电流I不变,MN棒受到的安培力
由于B大小变化,则安培力大小变化,故D错误;
C.由左手定则可知,MN棒所受的安培力先向右后向左,故C正确。
故选C。
6. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列正确的是( )
A. 该带电粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据带电粒子在磁场中的偏转方向,根据左手定则知,该粒子带正电,故A错误;
B.根据带电粒子在磁场中的偏转方向,根据左手定则知,该粒子带正电,则在速度选择器中电场力水平向右,则洛伦兹力水平向左,根据左手定则知,磁场方向垂直纸面向外,故B正确;
C.在速度选择器中,电场力和洛伦兹力平衡,有
解得
故C错误;
D.进入偏转电场后,有
解得
知越靠近狭缝P,r越小,比荷越大,故D错误。
故选B。
7. 如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图像中不正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.在时间内,线框没有进入磁场,故线框产生的感应电动势;
在时间内,线框开始进入磁场,右边切割磁感线,根据右手定则可知电流方向为逆时针方向,故电动势为正,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势为
在时间内,线框开始进入第二个磁场时,左、右两边同时切割磁感线,根据右手定则,可知两边产生的感应电流方向都为顺时针,两个电动势是串联的,电动势为负,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势为
在时间内,线框离开第二个磁时,左边切割磁感线,根据右手定则可知电流方向为逆时针,电动势为正,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势
故A错误,符合题意;
B.在时间内,线框没有进入磁场,故线框的磁通量为零;
在时间内,线框开始进入磁场,磁通量为
可知磁通量随着时间均匀增大,在时刻,线框完全进入第一个磁场,磁通量正向最大为
在时间内,线框从第一个磁场开始进入第二磁场,左、右两侧的磁感应强度方向相反,则磁通量存在抵消,磁通量均匀减小,在时刻当线框从一种磁场进入另一种磁场正好处于一半时,磁通量为零;
在时间内,磁通量反向,且随时间均匀增大
在时刻,线框完全进入第二个磁场,磁通量反向最大为
在时间内,线框穿出第二个磁场,磁通量随时间均匀减小
在时刻,磁通量为零,故B正确,不符合题意;
C.在时间内,线框没有进入磁场,故线框产生的感应电动势为零,则感应电流为零;
在时间内,线框开始进入磁场,右边切割磁感线,根据右手定则可知电流方向为逆时针方向,故电动势为正,则电流的方向为正方向,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势
感应电流为
在时间内,线框开始进入第二个磁场时,左、右两边同时切割磁感线,根据右手定则,可知两边产生的感应电流方向都为顺时针,两个电动势是串联的,电动势为负,则电流方向为负方向,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势为
感应电流为
在时间内,线框离开第二个磁时,左边切割磁感线,根据右手定则可知电流方向为逆时针,电动势为正,电流方向为正方向,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势
感应电流为
故C正确,不符合题意;
D.在时间内,线框没有进入磁场,故线框产生的感应电动势为零,感应电流为零,电功率;
在时间内,线框开始进入磁场,右边切割磁感线,根据右手定则可知电流方向为逆时针方向,故电动势为正,则电流的方向为正方向,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势
感应电流为
电功率为
在时间内,线框开始进入第二个磁场时,左、右两边同时切割磁感线,根据右手定则,可知两边产生的感应电流方向都为顺时针,两个电动势是串联的,电动势为负,则电流方向为负方向,电路中总的感应电动势应为
感应电流为
电功率为
在时间内,线框离开第二个磁时,左边切割磁感线,根据右手定则可知电流方向为逆时针,电动势为正,电流方向为正方向,根据法拉第电磁感应定律,可得线框中产生的感应电动势
感应电流为
电功率为
故D正确,不符合题意;
本题选错误的,故选A。
8. 关于以下四幅课本上的插图,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,通电后弹簧上下振动
B. 图乙是速度选择器示意图,带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过
C. 图丙是真空冶炼炉,耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时,被冶炼的金属内部产生很强的涡流,从而产生大量的热量使金属熔化
D. 图丁中,当手摇动柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.当有电流通过弹簧时,构成弹簧的每一圈导线周围都产生了磁场,根据安培定则知,各圈导线之间都产生了相互的吸引作用,弹簧就缩短了,当弹簧的下端离开水银后,电路断开,弹簧中没有了电流,各圈导线之间失去了相互吸引力,弹簧又恢复原长,使得弹簧下端又与水银接触,弹簧中又有了电流,开始重复上述过程,弹簧上下振动,故A正确;
B.图乙中假设粒子带正电,从N向M运动,电场力的方向向下,洛伦兹力方向也向下,无法平衡,则不能做匀速直线运动,故B错误;
C.图丙是真空冶炼炉,耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时,被冶炼的金属内部产生很强的涡流,从而产生大量的热量使金属熔化,故C正确;
D.根据电磁驱动原理,图丁中,当手摇动柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动,磁铁比铝框转得快,故D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,灯泡L1与理想二极管D相连,下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,L1和L2都立刻变亮
B. 闭合开关S稳定后,L1和L2一样亮
C. 断开S的瞬间,L1先变亮后逐渐熄灭,L2会立即熄灭
D. 断开S的瞬间,a点的电势比b点高
【答案】AD
【解析】
【详解】A.闭合开关S后,线圈自感只是阻碍流过线圈L的电流增大,则两灯立刻亮,故A正确;
B.闭合开关S稳定后,因线圈L的直流电阻不计,所以L1与二极管被短路,导致灯泡L1不亮,而L2将更亮,故B错误;
CD.断开S的瞬间,L2会立刻熄灭,线圈L与灯泡L1及二极管构成回路,因线圈产生感应电动势,a端的电势高于b端,此时的二极管反接,所以回路中没有电流,L1不会变亮,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图所示,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源,可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子速度大小均为v0.不计粒子重力以及粒子间的相互作用,所有粒子运动半径均为R且离开磁场时速度方向均与AB平行,AB、CD为互相垂直的直径,则( )
A. 粒子离开磁场时速度方向平行AB向下
B. 磁感应强度大小为
C. 经过圆心O的粒子在磁场中运动的时间为
D. 沿着CO方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于粒子做圆周运动的半径等于磁场圆的半径,根据磁发散原理可知,带正电的粒子从C点射入磁场中均平行于AB向上射出,故A错误;
B.根据洛伦兹力提供向心力有
所以
故B正确;
C.若粒子经过圆心O,则其圆心角等于120°,则
所以粒子在磁场中运动的时间为
故C正确;
D.若粒子沿着CO方向射入磁场,其圆心角等于90°,所以粒子在磁场中运动的时间为
故D错误。
故选BC。
二、实验题(本题2小题,共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。)
11.
(1)20分度的游标卡尺测量长度如图1所示,可知其长度为L=________cm;如图2所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d=________mm;
(2)①多用电表是实验室常用的仪器之一,现在该同学用如图3所示的多用电表粗测新材料的电阻,选择欧姆挡“×100”挡测量时,规范操作后,发现指针偏转过大,接下来的正确操作顺序应该是________。
A.欧姆调零
B.选择开关旋至“×10”挡
C.选择开关旋至“×1k”挡
D.再次测量新材料电阻的阻值
②在测量过程中发现该多用电表的电池组使用时间过长,电池组的电动势不变但内阻增大,导致新材料电阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
【答案】(1) ①. 1.070 ②. 8.470
(2) ①. BAD ②. 相等
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和,所以
[2]螺旋测微器读数为固定刻度与可动刻度之和,所以
【小问2详解】
[1]用多用电表粗测新材料的电阻,选择欧姆挡“×100”挡测量时,规范操作后,发现指针偏转过大,说明待测电阻阻值较小,应更换小倍率,所以将选择开关旋至“×10”挡,然后进行欧姆调零,再次测量新材料电阻的阻值,所以接下来的正确操作顺序应该是BAD;
[2]在测量过程中发现该多用电表的电池组使用时间过长,电池组的电动势不变但内阻增大,根据
可知,电动势不变,电流不变,指针所指的刻度不变,测量结果不变。
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.开关、导线若干;
C.电流表:量程0~0.6A,内阻为0.1Ω;
D.电压表:量程0~3V,内阻未知;
E.滑动变阻器:0~10Ω,2A;
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)实验电路图应选择图中的________(填“甲”或“乙”)。
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。(结果均保留两位有效数字)
【答案】(1)甲 (2) ①. 1.5 ②. 0.90
【解析】
【小问1详解】
由于电流表内阻已知,电流表分压可确定,所以应采用相对于电源的内接法,从而修正由电流表内接所引起的分压影响,即电路图应选择甲。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
所以
结合图线可得,
所以
三、解答题(本题3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 酒店中送餐机器人为人们的生活提供了方便。其内部部分结构可简化为如图所示的电路,电源电动势,内阻,定值电阻,电动机的线圈阻值。闭合开关S后,电动机正常工作,理想电压表的示数,求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的效率。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律,电路中的电流为
电源的输出电压为
电源的输出功率
解得
【小问2详解】
电动机的输入功率
电动机的发热功率
电动机的输出功率
电动机的效率
14. 如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点发射某种带负电的粒子(不计重力作用),粒子的比荷为。发射方向与OC边的夹角为θ=60°,粒子从A点射出磁场。
(1)求粒子的发射速度大小v0;
(2)求粒子在磁场中的运动时间;
(3)若入射粒子为正电荷,粒子能从OC边射出,求入射速度的范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子从A点射出磁场,运动轨迹如图所示
由几何知识可知
根据洛伦兹力提供向心力,所以
代入解得
【小问2详解】
由几何知识可知,粒子转过的圆心角为
由
,
得
【小问3详解】
粒子能从OC边射出,如图
由几何关系知,半径最大为
有
解得最大速度为
所以速度取值范围为
15. 如图所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ相距L=0.5m,导轨平面与水平面夹角,导轨电阻不计。磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m=0.1kg、电阻。两金属导轨的上端接定值电阻。金属棒与导轨间的动摩擦因数。将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离时速度恰好达到最大。不计空气阻力,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)金属棒下滑的最大速度的大小;
(2)当金属棒由静止开始下滑x的过程中,金属棒ab所产生的电热Qab;
(3)金属棒由静止开始下滑x的过程中,通过金属棒ab横截面的电量q。
【答案】(1);(2)0.2J;(3)0.3C
【解析】
【详解】(1)当金属棒下滑速度达到最大时有
得金属棒下滑的最大速度
(2)由动能定理
由
解得
(3)由
解得
C
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2025—2026学年度上学期月考试卷
高二物理(B)
时间:75分钟 满分:100分
一、选择题:本题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,全部选对得6分,选对但不全得3分,有错选或不选得0分。
1. 在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是( )
A. 物理学家欧姆提出分子电流假说,用于解释磁场起源
B. 物理学家安培在分析许多实验事实后,得到了关于感应电流方向的规律
C. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁存在联系
D. 法拉第观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流
2. 两根固定平行直导线M、N,通入大小相同的电流,方向均垂直纸面向里,截面如图所示。P为截面内的一点,O为MN的中点。已知M、N、P恰位于等边三角形的三个顶点,导线M在P点产生的磁感应强度的大小为B,则P点的磁感应强度( )
A. 大小为 方向垂直于OP向右
B. 大小为 方向沿OP 向上
C. 大小为B,方向沿OP向上
D. 大小为B,方向垂直于OP向右
3. 如图所示,边长为l的n匝正方形线框abcd内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感强度为B,下列说法正确的是( )
A. 磁通量是矢量,既有大小又有方向
B. 图示位置时,穿过线框的磁通量为
C. 图示位置时,穿过线框的磁通量为
D. 从图示位置绕bc转过90°的过程中,穿过线框的磁通量减少
4. 如图甲所示,A、B两不同的绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A. 时刻B环电功率最大 B. 时刻两环相互吸引
C. 时刻两环相互排斥 D. 时刻两环作用力最大
5. 如图甲所示,水平放置的平行金属导轨左端连接一个平行板电容器C 和一个定值电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(垂直纸面向外为正),MN始终保持静止.不计电容器充时间,则在时间内,下列说法正确的是( )
A. 电阻R两端的电压大小先变小后变大
B. 电容器C的a板先带正电后带负电
C. MN棒所受安培力的方向先向右后向左
D. MN棒所受安培力的大小始终不变
6. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1、A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列正确的是( )
A. 该带电粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C. 能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
7. 如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图像中不正确的( )
A. B.
C. D.
8. 关于以下四幅课本上的插图,下列说法正确的是( )
A. 如图甲,把一根柔软的弹簧悬挂起来,使它的下端刚好跟槽中的水银接触,通电后弹簧上下振动
B. 图乙是速度选择器示意图,带电粒子能够从N向M沿直线匀速通过
C. 图丙是真空冶炼炉,耐火材料制成的冶炼锅外的线圈通入高频交流电时,被冶炼的金属内部产生很强的涡流,从而产生大量的热量使金属熔化
D. 图丁中,当手摇动柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动
9. 如图所示,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,灯泡L1与理想二极管D相连,下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,L1和L2都立刻变亮
B. 闭合开关S稳定后,L1和L2一样亮
C. 断开S的瞬间,L1先变亮后逐渐熄灭,L2会立即熄灭
D. 断开S的瞬间,a点的电势比b点高
10. 如图所示,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源,可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子速度大小均为v0.不计粒子重力以及粒子间的相互作用,所有粒子运动半径均为R且离开磁场时速度方向均与AB平行,AB、CD为互相垂直的直径,则( )
A. 粒子离开磁场时速度方向平行AB向下
B. 磁感应强度大小为
C. 经过圆心O的粒子在磁场中运动的时间为
D. 沿着CO方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
二、实验题(本题2小题,共14分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。)
11.
(1)20分度的游标卡尺测量长度如图1所示,可知其长度为L=________cm;如图2所示,用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d=________mm;
(2)①多用电表是实验室常用的仪器之一,现在该同学用如图3所示的多用电表粗测新材料的电阻,选择欧姆挡“×100”挡测量时,规范操作后,发现指针偏转过大,接下来的正确操作顺序应该是________。
A.欧姆调零
B.选择开关旋至“×10”挡
C.选择开关旋至“×1k”挡
D.再次测量新材料电阻的阻值
②在测量过程中发现该多用电表的电池组使用时间过长,电池组的电动势不变但内阻增大,导致新材料电阻的测量值与真实值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节;
B.开关、导线若干;
C.电流表:量程0~0.6A,内阻为0.1Ω;
D.电压表:量程0~3V,内阻未知;
E.滑动变阻器:0~10Ω,2A;
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)实验电路图应选择图中的________(填“甲”或“乙”)。
(2)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。(结果均保留两位有效数字)
三、解答题(本题3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不给分。有数字计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)
13. 酒店中送餐机器人为人们的生活提供了方便。其内部部分结构可简化为如图所示的电路,电源电动势,内阻,定值电阻,电动机的线圈阻值。闭合开关S后,电动机正常工作,理想电压表的示数,求:
(1)电源的输出功率;
(2)电动机的效率。
14. 如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点发射某种带负电的粒子(不计重力作用),粒子的比荷为。发射方向与OC边的夹角为θ=60°,粒子从A点射出磁场。
(1)求粒子的发射速度大小v0;
(2)求粒子在磁场中的运动时间;
(3)若入射粒子为正电荷,粒子能从OC边射出,求入射速度的范围。
15. 如图所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ相距L=0.5m,导轨平面与水平面夹角,导轨电阻不计。磁感应强度B=2T的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量m=0.1kg、电阻。两金属导轨的上端接定值电阻。金属棒与导轨间的动摩擦因数。将金属棒由静止释放,当金属棒沿导轨下滑距离时速度恰好达到最大。不计空气阻力,g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)金属棒下滑的最大速度的大小;
(2)当金属棒由静止开始下滑x的过程中,金属棒ab所产生的电热Qab;
(3)金属棒由静止开始下滑x的过程中,通过金属棒ab横截面的电量q。
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