内容正文:
四川省荣县中学校高二下学期第一次巩固练习物理试题
一、单选题(每题4分,共28分)
1.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是( )
A.相邻干涉条纹之间的距离相等
B.中央明纹宽度是两边明纹宽度的两倍
C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大
D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
2.如图所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd,当直电线中的电流I增大或减小时,线圈的运动情况和感应电流方向正确的是( )
A.电流I增大,线圈向左平动
B.电流I减小,线圈向右平动
C.电流I减小,线圈中感应电流逆时针方向
D.电流I增大,线圈中感应电流逆时针方向
3.带电粒子在磁场中运动的实例如图所示,下列判断正确的有( )
A.甲图中,只有速度为的带电粒子从P射入,才能做匀速直线运动从Q射出
B.乙图中,同种带电粒子在磁场中运动的半径越大,周期也越大
C.丙图中,回旋加速器使用交流电,且电压越大,粒子获得的能量越高
D.丁图中,磁感应强度增大时,a、b两表面间的电压U减小
4.电容式话筒的核心部件为电容式传感器,其结构如图所示。导电性振动膜片与固定电极构成一个电容器,当声音使振动膜片从图示位置向右运动时,下列说法正确的是( )
A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量减小
C.电容器发生了充电现象
D.流过电阻R的电流方向从左到右
5.如图所示在某匀强电场中有M、N、P三点,在以它们为顶点的三角形中,、,直角边NP的长度为4cm。电场方向与三角形所在平面平行。已知M、N和P点的电势分别为3V、15V和12V,则电场强度的大小为( )。
A. B. C. D.
6.如图所示,边长为L的正方形线框abcd由粗细均匀的金属导线弯折而成,将线框固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面向里。现给线框通电,电流从线框的a点流入、b点流出,通过ab边电流为I,则线框abcd受到的安培力的合力大小为( )
A.4BIL B. C. D.3BIL
7.如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场区域宽度为d,磁感应强度的大小为B。一电阻为R的梯形导体框(上、下底长度分别为L、5L)从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,规定电流逆时针方向为正,在图中线框中感应电流与线框移动距离x的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每题6分,共18分)
8.如图所示,虚线代表静电场中的三个等势面,它们的电势分别为和。一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如图中实线所示,由图可知下列说法中正确的是( )
A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功 B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功
C.粒子从K到L的过程中,电势能增加 D.粒子从M到N的过程中,动能减少
9.如图所示,一矩形铜制线圈(线圈的高度为l)从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域(区域上下边界间的距离为3l),然后穿出磁场区域继续下落,则下列说法正确的是( )
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是减速运动
B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速过程
C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动
D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动
10.如图所示,两个质量相等的带电粒子a和b分别以速度va和vb射入足够长平行边界匀强磁场,磁场宽度为d,两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°,两粒子同时由A点出发,同时到达B点,不计粒子重力及粒子间的影响,则( )
A.两粒子的周期之比为
B.两粒子的轨迹半径之比为
C.两粒子的电荷量之比为
D.两粒子的速度之比为
三、实验题(每空2分,共14分)
11.某实验小组用图(a)所示装置做“探究影响感应电流方向的因素”实验。该小组同学在纸上画出实验草图,记录磁极运动的四种情况,根据实验结果,分别标出不同情况下磁体的N极、S极运动方向以及相应感应电流的方向,如图(b)所示,请回答下面问题:
(1)甲、乙两次实验记录表明,当磁体靠近线圈运动,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向________(选填“相同”或“相反”);
(2)丙、丁两次实验记录表明,当磁体远离线圈运动,根据右手螺旋定则可以判定感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向________(选填“相同”或“相反”);
(3)总结上述实验结果,可以得到关于感应电流方向的规律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要________引起感应电流的磁通量的变化。
12.某实验小组用电流表和电压表测一电池的电动势和内阻,实验电路如图所示。电池的电动势约为3V,内阻约为,为了防止在调节滑动变阻器过程中造成短路,电路中用一个定值电阻起保护作用。可供使用的实验器材有:
A.待测电池1个 B.电流表()
C.电压表() D.定值电阻(阻值为)
E.滑动变阻器() F.滑动变阻器()
G.开关和导线若干
(1)要正确完成实验且方便调节,滑动变阻器应选______。(填字母代号)
(2)实验小组由实验数据作出的图像如图所示,由图像可求得电源电动势为______V,内电阻为______。(保留两位有效数字)
(3)某同学对以上实验的系统误差进行了分析,其中正确的是______。(填选项前的字母)
A.系统误差主要是由电压表的分流引起的
B.系统误差主要是由电流表的分压引起的
C.电动势测量值小于真实值
D.内阻测量值大于真实值
四、解答题
13.(10分)如图所示,电源内阻,当电阻箱接入电路的阻值时,闭合开关S后,标有“6V,3W”的灯泡正常发光,电动机正常工作,电流表的示数。已知电动机线圈电阻,电流表的内阻可忽略,灯泡的电阻恒定不变。求:
(1)灯泡的电阻和电源的电动势E;
(2)电动机正常工作时的输出功率P。
14.(13分)如图所示,质量为的带电微粒以的速度从水平金属板左端中间水平射入,已知板长,板间距离。当时(上极板带正电),带电微粒恰好沿直线穿过板间。重力加速度大小为取且忽略空气阻力,求:
(1)带电微粒的带电性,且它的电荷量为多少;
(2)若电压增大到某一电压值时,带电微粒恰好从上板边缘飞出,此过程中带电微粒的加速度大小;
(3)电压取值范围为多少时带电微粒能从两板间飞出。
15.(17分)某电磁缓冲装置原理如图所示。两根足够长的平行金属导轨间距为L、电阻忽略不计、置于同一水平面内,导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连。质量为m的金属杆始终与导轨垂直且接触良好,以初速度v从磁场外水平向右运动,由aa'位置进入竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场,到bb'处速度减为,最终停在导轨cc'处。已知三条虚线aa'、bb'、cc'都与导轨垂直且等距,金属杆接入导轨之间的阻值为R,金属杆与ab段导轨间的动摩擦因数为μ,其余导轨光滑,重力加速度为g。求:
(1)金属杆刚进入磁场时所受安培力FA的大小;
(2) aa'~bb'阶段通过金属杆的电荷量qab;
(3)全过程定值电阻R上产生的焦耳热QR。
试卷第1页,共3页
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四川省荣县中学校高二下学期第一次巩固练习物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
A
C
B
C
D
AC
AD
CD
1.A
【详解】AB.双缝干涉条纹,相邻干涉条纹之间的距离相等,选项A正确,B错误;
C.由公式
可知屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离减小,选项C错误;
D.红光波长大,在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距,选项D错误。
故选A。
2.D
【详解】AD.直导线中通有向上均匀增大的电流,根据安培定则,通过线框的磁场方向垂直纸面向里,且均匀增大,根据楞次定律,知感应电流的方向为逆时针方向;根据左手定则,ab边受到的安培力方向向右,线圈向右运动,故A错误,D正确;
BC.直导线中通有向上均匀减小的电流,根据安培定则,知通过线框的磁场方向垂直纸面向里,且均匀减小,根据楞次定律,知感应电流的方向为顺时针方向,根据左手定则,ab边受到的安培力方向向左,线圈向左运动,故BC错误。
故选D。
3.A
【详解】A.带电粒子从P射入,做匀速直线运动从Q射出时,根据受力平衡可得
解得
故A正确;
B.带电粒子在磁场中运动的周期为
由洛伦兹力提供向心力
联立可得,周期为
可知周期与半径大小无关,故B错误;
C.当粒子在磁场中轨道半径等于D形盒半径时,粒子的速度最大,动能最大,则有
可得粒子的最大动能为
可知粒子获得的能量与电压无关,故C错误;
D.当a、b两表面间的电压U稳定时,根据平衡条件可得
可得
可知磁感应强度增大时,a、b两表面间的电压U增大,故D错误。
故选A。
4.C
【详解】A.当声音使振动膜片从图示位置向右运动时,两电极间距减小,根据可知,电容器的电容增大,A错误;
BCD.根据Q=CU,电容器两极板电压一定,可知电容器所带的电荷量增大,电容器发生了充电现象,流过电阻R的电流方向从右到左,BD错误,C正确。
故选C。
5.B
【详解】过P点作斜边MN的垂线交MN于O点,如图所示
由几何知识可知N、O间的距离
NO=4cm
M、O间的距离
MO=12cm
由匀强电场的特点得O点的电势为
即O、P在同一等势面上,由电场线与等势面的关系和几何关系知
B正确,ACD错误。
故选B。
6.C
【详解】分析电流分布:电流从流入、流出,线框分为两条并联支路:
支路1:直边,长度,已知电流为;
支路2:折线,总长度。
导线均匀,电阻与长度成正比,并联电压相等,由得支路2的电流。
计算安培力合力: 弯曲导线的安培力等效于电流从起点到终点的直导线的安培力,两条支路起点都是、终点都是,等效长度均为,电流整体方向都是,安培力方向相同:边安培力:
折线路径安培力:
总合力:
故选C。
7.D
【详解】右边刚进入到进入d时的过程中,刚进入时
当向右移动d时,切割的有效长度为3l,电流
在此过程中,线框移动距离x均匀增加,切割的有效长度均匀增加,电流均匀增加,根据楞次定律,电流的方向为逆时针方向
完全在磁场中的过程,向前运动的距离为d,线框移动距离x均匀增加,切割的有效长度不变,为2l,则电流
大小不变,根据楞次定律,方向为逆时针方向
在处磁场的过程中,向前运动的距离为d,线框移动距离x均匀增加,切割的有效长度从3l增加到5l,则电流从变为,根据楞次定律,方向为顺时针方向。
故选D。
8.AC
【详解】由运动轨迹可知,两电荷带同种电荷,带正电的粒子受到斥力作用,则
AC.粒子从K到L的过程中,电场力方向与运动方向夹角为钝角,电场力做负功,电势能增加,AC正确;
BD.因,由可知带正电 粒子从L到M的过程中,电势能减小,知电场力做正功,动能增加,从M到N得过程中,电场力做正功,动能增大。BD错误
故选AC。
9.AD
【详解】线圈从高处自由下落,以一定的速度进入磁场,会受到重力和安培力。线圈全部进入磁场后只受重力,在磁场内部会做一段加速运动。所以线圈刚出磁场时的速度要大于完全进磁场时的速度。
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,说明重力等于安培力,离开磁场时安培力大于重力,就会做减速运动,故A正确;
B.若线圈进入磁场过程是加速运动,说明重力大于安培力,离开磁场时安培力变大,安培力与重力大小关系无法确定,不一定做加速运动,故B错误。
CD.若线圈进入磁场过程是减速运动,说明重力小于安培力,离开磁场时安培力变大,安培力仍然大于重力,所以也是减速运动。故C错误,D正确。
故选AD。
10.CD
【详解】A.由题图可知,带电粒子a和b在磁场中运动的圆心角分别为和。即,
由于两带电粒子运动时间相同,则可得两粒子的周期之比为,故A错误;
B.根据几何关系,由题图可得,两粒子的轨迹半径分别为,
则两粒子的轨迹半径之比为,故B错误;
CD.两粒子在磁场中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律
可得粒子的轨迹半径为
运动的周期为
则可得两粒子的电荷量之比为
两粒子的速度之比为,故CD正确。
故选CD。
11.(1)相反
(2)相同
(3)阻碍
【详解】(1)根据右手定则可以判定甲图中感应电流的磁感应强度方向向上,磁体的磁感应强度方向向下,感应电流的磁感应强度方向与磁体的磁场方向相反;乙图中感应电流的磁感应强度方向向下,磁体的磁感应强度方向向上,感应电流的磁感应强度方向与磁体的磁场方向相反。
(2)根据右手定则可以判定丙图中感应电流的磁感应强度方向向下,磁体的磁感应强度方向向下,感应电流的磁感应强度方向与磁体的磁场方向相同;丁图中感应电流的磁感应强度方向向上,磁体的磁感应强度方向向上,感应电流的磁感应强度方向与磁体的磁场方向相同。
(3)甲乙两图磁体的磁场使线圈的磁通量增大,感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相反,阻碍线圈磁通量的增加;丙丁两图磁体的磁场使线圈的磁通量减少,感应电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同,阻碍线圈磁通量的减少,由上述四图可知感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
12.(1)E
(2) 2.8 0.79
(3)AC
【详解】(1)为便于调节,则滑动变阻器应选择阻值较小的E。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
根据作出的图像可得电源电动势为
图像的斜率的绝对值为
电源内阻为
(3)AB.根据电路图,电压表的读数是路端电压值,而电流表的读数不是通过电源的电流,电流表的读数与通过电压表的电流之和等于通过电源的电流,所以产生误差的原因是电压表的分流作用引起的,故A正确,B错误;
CD.此实验中电动势和内阻的测量值均小于真实值,故C正确,D错误。
故选AC。
13.(1),12V
(2)5.8W
【详解】(1)根据
可得灯泡的电阻
根据闭合电路的欧姆定律
可得电源的电动势
(2)根据题意可知,灯泡正常发光时,电流
电动机正常工作时,电流
电动机的输出功率
联立可得
14.(1)负电,
(2)
(3)
【详解】(1)粒子在电场中受电场力和重力作用而处于平衡状态,由于重力竖直向下,故电场力竖直向上,由于上极板带正电,则粒子带负电,根据
可得粒子所带电荷量
又
联立代入数据,求得
(2)粒子在板间做类平抛运动,恰好从极板右边缘飞出时有,
代入数据解得
(3)当粒子刚好打在上极板右边缘时,极板间有最大电压,可得
联立代入相关数据求得
当打在下极板右边缘时,
解得
所以电压取值范围
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)进磁场时,动生电动势
由闭合电路欧姆定律
安培力
解得
(2)在磁场中,电荷量,,,
解得
因,可得
对杆,在bc段:,
解得
(3)设,由(2)有
解得
对系统,ac段根据能量守恒定律得
定值电阻中焦耳热
解得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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