精品解析:湖南省株洲市第四中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题
2026-05-07
|
2份
|
26页
|
146人阅读
|
0人下载
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-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | 株洲市 |
| 地区(区县) | 荷塘区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.34 MB |
| 发布时间 | 2026-05-07 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57732418.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
株洲市四中2026年高二下期期中考试试题
物理
分值:100分 时量:75分钟
一、单选题(共6题,每题4分,共24分。)
1. 关于自感现象,下列说法正确的是( )
A. 自感电动势也是感应电动势
B. 式中,L仅与线圈的大小、形状、匝数有关
C. 在自感现象中,磁通量的变化快慢反比于电流的变化快慢
D. 线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A.自感现象的实质就是电磁磁感应,故自感电动势也是感应电动势,故A正确;
B.式中,自感系数L是由线圈大小、形状、匝数、铁芯存在与否以及介质磁导率共同决定的物理量,故B错误;
C.在自感现象中,磁通量的变化快慢正比于电流的变化快慢,故C错误;
D.线圈中自感电动势的方向与引起自感的原电流大小变化有关,而不是总是相反,故D错误。
故选A。
2. 同学受电吉他启发,设计了一个如图所示的发声装置,装置内部安装有线圈,弹性金属线通有恒定电流(图中箭头所示),弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时,线圈中会产生感应电流,经信号放大器放大后由扬声器发出音乐,下列说法正确的是( )
A. 金属线向右振动的过程中,线圈有扩张的趋势
B. 金属线向右振动的过程中,金属线所受安培力向右
C. 金属线向左振动的过程中,线圈的感应电流方向为逆时针
D. 取走线圈,其他条件不变,停止弹奏时金属线会更慢的停下来
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属线向右振动的过程中,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律可知,线圈有缩小的趋势,故A错误;
B.金属线向右振动的过程中,根据楞次定律和左手定则及牛顿第三定律可知,金属线所受安培力向左,故B错误;
C.金属线向左振动的过程中,穿过线圈的磁通量减小,根据“增反减同”可知线圈的感应电流方向为顺时针,故C错误;
D.取下线圈,就不存在感应电流,也就没有安培力阻碍金属线振动,所以金属线会振动更久,故D正确。
故选D。
3. 如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且,为滑动变阻器,闭合开关,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I变化关系如图乙所示,其中图线上的M、N两点是滑片在变阻器两个不同端点时分别得到的,则下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为4.8V
B. 定值电阻的阻值为
C. 外电路功率最大时,接入电路的阻值为
D. 外电路功率最大时,通过电源的电流为0.5A
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律,路端电压与干路电流的关系为
由图乙可知,M点对应、
N点对应、
对M点,
对N点,
联立解得,,故A错误;
B.N点对应滑动变阻器滑片在最右端,即
此时并联部分电阻为0,外电路总电阻
由欧姆定律
得,故B错误;
C.电源输出功率
当时输出功率最大,外电路总电阻
其中
代入数据得,故C正确;
D.外电路功率最大时,通过电源的电流为,故D错误。
故选C。
4. 《阳燧倒影》中记载的“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束光(含红、绿两种颜色)通过正三棱镜后被分解成两束单色光a、b,其中a光的部分光路与三棱镜的BC边平行,下列说法正确的是( )
A. b光为红光
B. 在该三棱镜中,a光的临界角比b光的临界角大
C. b光通过该三棱镜的时间比a光通过该三棱镜的时间短
D. 增大复色光在AB面的入射角,复色光在AB面会发生全反射
【答案】B
【解析】
【详解】A.光经三棱镜偏折,偏折程度越大,折射率越大,由图可知,光偏折程度更大,因此
红光折射率小于绿光,因此为红光,为绿光,A错误;
B.光在介质中的临界角
所以越小,临界角越大,由于
故光的临界角比光的临界角大,B正确;
C.光在介质中的速度
设光在三棱镜中的传播路程为,则
光偏折更大,在三棱镜中的传播路程更长,故
结合
可得
即光通过三棱镜的时间更长,C错误;
D.全反射发生的条件是光从光密介质射向光疏介质,复色光在面是从空气(光疏)进入三棱镜(光密),不可能发生全反射,D错误。
故选B。
5. 西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程,其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为,输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电,输电线总电阻为,其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则( )
A. 升压变压器原副线圈匝数比为 B. 流过的电流为
C. 输电线上损失的电压为 D. 用户端获得的电功率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据理想变压器电压与匝数成正比,有,故A错误;
B.流过的电流为,故B错误;
C.输电线上损失的电压为,故C错误;
D.用户端获得的电功率为,故D正确。
故选D
6. 如图甲所示,等边三角形匀质导线框用绝缘细杆悬挂于天花板上,图中虚线过、边中点、,虚线下方有垂直于导线框向里的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。已知导线框的电阻为边的长度为。若磁感应强度垂直纸面向里为正,线框中电流顺时针为正,线框所受安培力向上为正,为、两点间的电势差,则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.感生电动势
有效面积
感应电流
0~2s内磁场均匀变化,产生恒定电流,故AB错误;
C.0~2s内感生电动势
根据楞次定律可知,点电势高,、两点间的电势差
2~3s内磁场不变化,不产生感应电动势,、两点间的电势差为零;3~5s内,点电势高,、两点间的电势差,故C错误;
D.安培力
有效长度
0~2s内磁感应强度随时间关系
则安培力随时间关系
同理2~3s内安培力为零,3~5s内图像与0~2s内一样,故D正确。
故选D。
二、多选题(共4题,每题5分,共20分。全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分。)
7. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时金属线框平面与磁感线垂直
B. 该交变电流的电动势的有效值为
C. 从图示位置开始计时,当电动势的瞬时值为22V时,矩形金属线框平面与中性面的夹角为45°
D. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,周期,时电动势,说明此时线框处于中性面,即线框平面与磁感线垂直,A正确;
B.电动势最大值,有效值,B错误;
D.由图乙可得
时,为正弦函数,故该交变电流电动势的瞬时值表达式为,D错误。
C.该交变电流的电动势瞬时值表达式为 ,因为时,且从中性面开始计时,转过的角度即为线框平面与中性面的夹角。当时,有,解得,即 。故C正确;
故选AC。
8. 如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表的示数为U,理想电流表的示数为I。下列说法正确的是( )
A. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U减小
D. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.由题意可知,原、副线圈的匝数比为2,根据
可知副线圈的电流为
根据欧姆定律可得副线圈的电压有效值为U2=2IR1
由可知,变压器原线圈的电压有效值为
设输入交流电的电压有效值为,则
可得
保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I不断变大,根据,可知变压器原线圈的电压有效值变大,输入电压有效值不变,则两端的电压不断变小,则电压表示数U变小,原线圈的电压、电流都变大,则功率变大,根据原、副线圈的功率相等,可知消耗的功率增大,故B正确,A错误;
CD.设原、副线圈的匝数比为n,同理可得
则
整理可得
保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,n不断变大,则I变小,对R2由欧姆定律可知U=IR2,可知U不断变小,根据原、副线圈的功率相等可知消耗的功率
整理可得
可知n=3时,消耗的功率有最大值,可知消耗的功率先增大后减小,故C正确,D错误。
故选BC。
9. 如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则( )
A. t=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大
B. t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C. 从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m
D. 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图乙可知,t=0.15 s时,质点Q在负的最大位移处,因为加速度方向与位移方向相反,大小与位移的大小成正比,所以此时Q的加速度达到正向最大,故A错误;
B.甲图描述的是t=0.10 s时的波动图像,而根据图乙可知从t=0.10 s时质点Q将向下振动,这说明在甲图中此时质点Q将向下振动,根据质点振动方向和波的传播方向的关系可知,波向左传播,由此可知,经过四分之一周期即t=0.15 s时,质点P的运动方向沿y轴负方向,故B正确;
C.由图甲和图乙可知波长和周期,则波速
所以从t=0.10 s到t=0.25 s,该波沿x轴负方向传播了,故C正确;
D.只有在波峰或波谷或者平衡位置的质点每四分之一周期通过的路程才为一个振幅,t=0.10s时,质点P不在平衡位置,也不在波峰和波谷位置,所以从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程不等于3A=30cm,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆和金属杆。开始时金属杆处在导轨的下端,被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F(大小未知)使金属杆由静止开始加速运动,当金属杆沿导轨向上运动位移为x时,开始匀速运动,此时金属杆对两根小柱的压力大小刚好为零,已知重力加速度为g,则( )
A. 流过定值电阻R的电流方向为由e到f
B. 金属杆匀速运动的速度为
C. 金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中,定值电阻R产生的热量为
D. 金属杆匀速运动时,外力F的瞬时功率为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由右手定则可知, ab中产生的感应电流方向为从a到b,则流过定值电阻R的电流方向为由f到e,故A错误;
B.金属杆ab匀速运动时,金属杆cd对两根小柱的压力刚好为零,则cd所受的安培力为
设cd中的电流为I,则
对ab棒
解得
故B正确;
C.达到匀速时,对ab有
则拉力F的功率
故C错误;
D.由能量关系,金属杆ab从受到恒定外力F到开始匀速运动的过程中产生的总热量
其中
故D正确。
故选BD。
三、实验题(共15分)
11. 已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2,其中T是简谐运动的周期,k是轻质弹簧的劲度系数,m是振子的质量,莱芜第一中学的学生尚清北以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置(如图所示),图中S是光滑水平面,L是轻质弹簧,Q是带夹子的金属盒;P是固定于盒上的遮光片,利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。
(1)实验时配备一定数量的砝码,将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量,从而可以进行多次实验。
(2)通过实验尚清北同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据,他想利用函数图像处理这些数据,若以振子质量m为直角坐标系的横坐标,则为了简便地绘制函数图像,较准确地求得k,应以______为直角坐标系的纵坐标。
(3)若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量m0考虑在内,振动频率f的数据记录准确,利用现有的这些数据结合上述图像,能否准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k?______(填“能”或“不能”),图线上取两点(m1,)和(m2,),则可求出劲度系数k=______。
【答案】 ①. ②. 能 ③.
【解析】
【详解】(2)[1]为了较准确地应用图象求出k,应使图线为直线,由
变形得
T2与m成正比,以纵轴,以m为横轴则图线为直线,所以应以频率倒数的平方;
(2)[2][3]能,若忘记金属合的质量,则振子的实际质量为m+m0,图线的函数关系式变为
可以根据图线的斜率求出k,方法为在图线上取两点(m1,)和(m2,),则可求出图线斜率为
解得
12. 小明计划利用压敏电阻设计一个测力计,实验室可供选择的器材如下:
A.两节规格相同的干电池(电动势、内阻均未知);
B.电流表(量程为,内阻为);
C.电流表(量程为,内阻为),
D.电压表V(量程为,内阻为):
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
J.电阻箱;
H.压敏电阻,其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示:
I.开关S及导线若干。
(1)测量一节干电池的电动势和内阻,为使测量结果尽可能准确,本实验采用如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(选填“”或“”)。
(2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像,则该干电池的电动势___________,内阻___________。
(3)将压敏电阻设计成量程为的测力计,需将压敏电阻与上述两节干电池、电流表、电阻箱串联成如图丁所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使压敏电阻所受压力大小为时电流表指针满偏,此时电路中除压敏电阻外,其他元件的总阻值___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变,使用该测力计时,通过电流表的电流随压力大小变化的关系式为___________A。
【答案】(1)E (2) ①. 1.5 ②. 0.8
(3) ①. 950 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量干电池电动势和内阻时,干电池内阻较小,选用小阻值滑动变阻器调节更方便,可获得明显的电流电压变化。
故选E。
【小问2详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律,得
图像的纵截距等于电动势,因此
[2]图像斜率的绝对值等于,斜率
已知,因此
【小问3详解】
[1]由图甲可得压敏电阻阻值与压力的关系为
当时,
两节干电池总电动势
电流表满偏电流,根据闭合电路欧姆定律,得
代入得
[2]保持电阻箱阻值不变,总电阻为
因此电流
四、计算题
13. 如图所示,两根足够长的电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内,两导轨间的距离为,之间接有阻值为的定值电阻。一根质量为的均匀金属棒放在导轨上,与两导轨垂直且保持良好接触,在导轨间的电阻为,整个装置放在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加水平向右的恒力,使之由静止开始运动。求:
(1)金属棒中电流的方向及最大速度;
(2)棒的速度大小为时棒的加速度大小。
【答案】(1)从b到a,;(2)
【解析】
【详解】(1)金属棒向右运动,根据右手定则可知此时金属棒中电流的方向为从b到a;对金属棒受力分析有
,,,
联立可得
①
分析可知随着速度的增大,安培力在增大,当时,此时加速度为零,速度到达最大,即
代入数值得
(2)当棒的速度大小为时,代入①式可得此时加速度大小为
14. 如图所示,在直角坐标系xOy中,第一象限有竖直向上的匀强电场,第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限,经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限,再从x轴上P点进入第四象限,经y轴上的Q点(图中未画出)射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为(d为已知量),粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角,不计粒子的重力。求:
(1)ON的长度;
(2)匀强电场的场强大小和OP的长度;
(3)PQ的长度。
【答案】(1)d (2),2d
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子的运动轨迹如图所示
设粒子在磁场中的轨迹半径为r,则
解得
所以
【小问2详解】
粒子进入电场中做类平抛运动,则,,
联立以上各式解得
水平方向有
联立以上各式解得
【小问3详解】
根据几何关系有
所以
又
联立以上各式可得
所以
15. 如图所示,两条无限长且光滑的平行金属、的电阻为零,相距,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中,、两金属棒垂直地跨放在导轨上,与导轨接触良好,电阻均为,的质量为,的质量。给棒一个向右的瞬时冲量,使之以初速度开始滑动,当、两金属棒速度相等后保持匀速运动。求:
(1)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热;
(2)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,通过回路中的电量为多少;
(3)当棒速度为时,求ab棒受到的安培力大小和方向。
【答案】(1)4J;(2)4C;(3),水平向左
【解析】
【详解】(1)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,由动量守恒定律
解得
根据能量守恒定律可得,电路中一共产生焦耳热
(2)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,对金属棒cd,由动量定理
又有
解得
(3)当棒速度为时,由动量守恒定律
解得
此时电路中的电动势为
电路中的电流
方向由b到a,棒受到的安培力大小为
由左手定则可知,安培力方向水平向左。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
株洲市四中2026年高二下期期中考试试题
物理
分值:100分 时量:75分钟
一、单选题(共6题,每题4分,共24分。)
1. 关于自感现象,下列说法正确的是( )
A. 自感电动势也是感应电动势
B. 式中,L仅与线圈的大小、形状、匝数有关
C. 在自感现象中,磁通量的变化快慢反比于电流的变化快慢
D. 线圈中自感电动势的方向总与引起自感的原电流方向相反
2. 同学受电吉他启发,设计了一个如图所示的发声装置,装置内部安装有线圈,弹性金属线通有恒定电流(图中箭头所示),弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时,线圈中会产生感应电流,经信号放大器放大后由扬声器发出音乐,下列说法正确的是( )
A. 金属线向右振动的过程中,线圈有扩张的趋势
B. 金属线向右振动的过程中,金属线所受安培力向右
C. 金属线向左振动的过程中,线圈的感应电流方向为逆时针
D. 取走线圈,其他条件不变,停止弹奏时金属线会更慢的停下来
3. 如图甲所示的电路中,、均为定值电阻,且,为滑动变阻器,闭合开关,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I变化关系如图乙所示,其中图线上的M、N两点是滑片在变阻器两个不同端点时分别得到的,则下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为4.8V
B. 定值电阻的阻值为
C. 外电路功率最大时,接入电路的阻值为
D. 外电路功率最大时,通过电源的电流为0.5A
4. 《阳燧倒影》中记载的“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有一面五色”,表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束光(含红、绿两种颜色)通过正三棱镜后被分解成两束单色光a、b,其中a光的部分光路与三棱镜的BC边平行,下列说法正确的是( )
A. b光为红光
B. 在该三棱镜中,a光的临界角比b光的临界角大
C. b光通过该三棱镜的时间比a光通过该三棱镜的时间短
D. 增大复色光在AB面的入射角,复色光在AB面会发生全反射
5. 西电东送是中国实施的一项重大能源战略工程,其输电原理图如图。某一时段发电机输出功率为,输出电压为。经理想变压器将电压升至进行远距离输电,输电线总电阻为,其余导线电阻不计。输电末端经理想变压器降压后向用户供电。则( )
A. 升压变压器原副线圈匝数比为 B. 流过的电流为
C. 输电线上损失的电压为 D. 用户端获得的电功率为
6. 如图甲所示,等边三角形匀质导线框用绝缘细杆悬挂于天花板上,图中虚线过、边中点、,虚线下方有垂直于导线框向里的匀强磁场,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。已知导线框的电阻为边的长度为。若磁感应强度垂直纸面向里为正,线框中电流顺时针为正,线框所受安培力向上为正,为、两点间的电势差,则下列图像正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共4题,每题5分,共20分。全部选对得5分,选对但不全得3分,有选错或不选得0分。)
7. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时金属线框平面与磁感线垂直
B. 该交变电流的电动势的有效值为
C. 从图示位置开始计时,当电动势的瞬时值为22V时,矩形金属线框平面与中性面的夹角为45°
D. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为
8. 如图,理想变压器原、副线圈总匝数相同,滑动触头P1初始位置在副线圈正中间,输入端接入电压有效值恒定的交变电源。定值电阻R1的阻值为R,滑动变阻器R2的最大阻值为9R,滑片P2初始位置在最右端。理想电压表的示数为U,理想电流表的示数为I。下列说法正确的是( )
A. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,I减小,U不变
B. 保持P1位置不变,P2向左缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率增大
C. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,I减小,U减小
D. 保持P2位置不变,P1向下缓慢滑动的过程中,R1消耗的功率减小
9. 如图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置为x=1m处的质点,Q是平衡位置为x=4m处的质点,图乙为质点Q的振动图像,则( )
A. t=0.15s时,质点Q的加速度达到负向最大
B. t=0.15s时,质点P的运动方向沿y轴负方向
C. 从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m
D. 从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
10. 如图所示,两根间距为l、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角,导轨顶端e、f间接一阻值为R的定值电阻,所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导轨平面向上。在导轨上垂直于导轨放置质量均为m、电阻均为R的两金属杆和金属杆。开始时金属杆处在导轨的下端,被与导轨垂直的两根小绝缘柱挡住。用沿导轨平面向上的大小不变的外力F(大小未知)使金属杆由静止开始加速运动,当金属杆沿导轨向上运动位移为x时,开始匀速运动,此时金属杆对两根小柱的压力大小刚好为零,已知重力加速度为g,则( )
A. 流过定值电阻R的电流方向为由e到f
B. 金属杆匀速运动的速度为
C. 金属杆从受到外力F到开始匀速运动的过程中,定值电阻R产生的热量为
D. 金属杆匀速运动时,外力F的瞬时功率为
三、实验题(共15分)
11. 已知弹簧振子做简谐运动时的周期公式为T=2,其中T是简谐运动的周期,k是轻质弹簧的劲度系数,m是振子的质量,莱芜第一中学的学生尚清北以该公式为原理设计了测量轻质弹簧劲度系数k的实验装置(如图所示),图中S是光滑水平面,L是轻质弹簧,Q是带夹子的金属盒;P是固定于盒上的遮光片,利用该装置和光电计时器能测量金属盒振动时的频率。
(1)实验时配备一定数量的砝码,将它们中的一个或几个放入金属盒内可改变振子的质量,从而可以进行多次实验。
(2)通过实验尚清北同学测得了振动频率f和振子质量m的多组实验数据,他想利用函数图像处理这些数据,若以振子质量m为直角坐标系的横坐标,则为了简便地绘制函数图像,较准确地求得k,应以______为直角坐标系的纵坐标。
(3)若在记录振子质量的数据时未将金属盒质量m0考虑在内,振动频率f的数据记录准确,利用现有的这些数据结合上述图像,能否准确地求得轻质弹簧L的劲度系数k?______(填“能”或“不能”),图线上取两点(m1,)和(m2,),则可求出劲度系数k=______。
12. 小明计划利用压敏电阻设计一个测力计,实验室可供选择的器材如下:
A.两节规格相同的干电池(电动势、内阻均未知);
B.电流表(量程为,内阻为);
C.电流表(量程为,内阻为),
D.电压表V(量程为,内阻为):
E.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
F.滑动变阻器(最大阻值,额定电流);
J.电阻箱;
H.压敏电阻,其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示:
I.开关S及导线若干。
(1)测量一节干电池的电动势和内阻,为使测量结果尽可能准确,本实验采用如图乙所示的电路,滑动变阻器应选___________(选填“”或“”)。
(2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像,则该干电池的电动势___________,内阻___________。
(3)将压敏电阻设计成量程为的测力计,需将压敏电阻与上述两节干电池、电流表、电阻箱串联成如图丁所示的电路。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使压敏电阻所受压力大小为时电流表指针满偏,此时电路中除压敏电阻外,其他元件的总阻值___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变,使用该测力计时,通过电流表的电流随压力大小变化的关系式为___________A。
四、计算题
13. 如图所示,两根足够长的电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内,两导轨间的距离为,之间接有阻值为的定值电阻。一根质量为的均匀金属棒放在导轨上,与两导轨垂直且保持良好接触,在导轨间的电阻为,整个装置放在磁感应强度为的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加水平向右的恒力,使之由静止开始运动。求:
(1)金属棒中电流的方向及最大速度;
(2)棒的速度大小为时棒的加速度大小。
14. 如图所示,在直角坐标系xOy中,第一象限有竖直向上的匀强电场,第二、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场。已知质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的M点以速度v0沿y轴正方向进入第二象限,经y轴上N点沿x轴正方向射入第一象限,再从x轴上P点进入第四象限,经y轴上的Q点(图中未画出)射出磁场。已知第二、四象限匀强磁场的磁感应强度大小均为(d为已知量),粒子在P点的速度与x轴正方向成45°角,不计粒子的重力。求:
(1)ON的长度;
(2)匀强电场的场强大小和OP的长度;
(3)PQ的长度。
15. 如图所示,两条无限长且光滑的平行金属、的电阻为零,相距,水平放置在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场中,、两金属棒垂直地跨放在导轨上,与导轨接触良好,电阻均为,的质量为,的质量。给棒一个向右的瞬时冲量,使之以初速度开始滑动,当、两金属棒速度相等后保持匀速运动。求:
(1)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,电路中一共产生了多少焦耳热;
(2)从棒刚开始运动到两金属棒速度相等这一过程,通过回路中的电量为多少;
(3)当棒速度为时,求ab棒受到的安培力大小和方向。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。