精品解析：江西宜春市樟树中学2025-2026学年高二下学期第一次月考物理试卷

樟树中学2027届高二年级下学期第一次月考 物理试卷 一、选择题（本题包括10小题；1-7题单选题，每题4分；8-10题多选题，每题6分；共46分） 1. 关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A. 运动的物体一定比静止的物体内能大 B. 温度和质量都相同的两个物体一定具有相同的内能 C. 一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能增加 D. 通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的 2. 一个匝数为100匝，电阻为2Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈转动的角速度为 ,匝数为N,线圈电阻不计．下列说法正确的是( ) A. 电容器的电容C变小时,灯泡变亮 B. 将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡变暗 C. 若线圈转动的角速度变为 ,灯泡变亮 D. 线圈处于图示位置时.,电压表读数为0 4. 如图甲所示，在倾角为的斜面上，有一垂直斜面向下的足够宽的矩形匀强磁场区域，磁感应强度，区域长度，在紧靠磁场的上边界处放置一正方形线框，匝数，边长，线框电阻，质量，线框与斜面间的动摩擦因数。现在将线框由静止释放，当整个线框完全进入磁场时，线框刚好开始匀速运动。从线框刚好全部进入磁场开始计时，磁场即以如图乙所示规律变化。重力加速度取，，。下列说法正确的是（　　） A. 线框完全进入磁场瞬间的速度为 B. 线框从开始释放到完全进入磁场的时间为1.5 s C. 线框从开始运动到线框下边到达磁场下边界的过程中，流过线框的电荷量为2 C D. 线框从开始进入磁场到线框下边刚到达磁场下边界过程中线框产生的焦耳热为5.5 J 5. 业余无线电是一种在全世界非常普遍的业余爱好。业条无线电爱好者在进行收发设备的设计与测试中，常需运用到相关的物理知识。下列说法错误的是（　　） A. 发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性电路，无线电波与光波均属于电磁波 B. 如图1，利用霍尔元件获取磁感应强度的数据。为半导体薄片，载流子为自由电子；为外加与薄片垂直的磁场，若从左侧面向右侧面通以恒定电流，稳定后，上侧面的电势高于下侧面的电势 C. 图2是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波 D. 设备测试完毕后，发射的电磁波可以在真空中进行传播 6. 在不同温度下，一定量气体的分子速率分布规律如图所示．横坐标v表示分子速率，纵坐标表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率，图线1、2对应的气体温度分别为、，且以下对图线的解读中正确的是　　 A. 温度时，分子的最高速率约为 B. 对某个分子来说，温度为时的速率一定小于时的速率 C. 温度升高，最大处对应的速率增大 D. 温度升高，每个单位速率区间内分子数的占比都增大 7. 如图为真空中回旋加速器D形盒的俯视图，D形盒的半径为R且处在垂直于盒面的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，高频电源的电压为U。D形盒的中心附近处有一个粒子源A，可以无初速度地释放电子，不计电子的重力及在盒缝中的运动时间，则电子从释放到运动到出口处所用的总时间为（　　） A. B. C. D. 8. 一个理想的自耦变压器左端通过定值电阻和电流表接交变电源，电源电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。的最大电阻也为5Ω，不计导线的电阻。研究发现当滑动变阻器的触头调至最上端时电流表示数、电压表示数。下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器的触头向上滑动时，电压表的示数减小 B. 保持不变，当自耦变压器的可动端逆时针转动时，电流表的示数增大 C. 电阻的阻值为20Ω D. 当滑动变阻器的触头调至最上端，电流表示数时，变压器原、副线圈的匝数比为4∶1 9. 如题图，直角三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），边长为，为，一群比荷为的带负电粒子以相同速度从点开始一定范围垂直边射入，射入的粒子恰好不从边射出，已知从边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，在磁场中运动时间最长的粒子所用时间为，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 粒子在磁场中扫过的面积为 C. 粒子运动的轨道半径为 D. 粒子射入磁场的速度大小为 10. 如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直于水平面向下的匀强磁场中，两平行且足够长光滑金属导轨水平固定放置，间距为L，图中电源电动势为E，内阻不计，电容器的电容为C。一质量为m、长度为L的导体棒垂直轨道静止放在导轨上，导轨、导线的电阻不计。将开关S接a，电容器充电结束后，将开关接b，导体棒由静止开始运动，电容器释放的能量没有全部转化为导体棒的动能，设电容器放电有，不计电路中的电感及放电电流引起的磁场影响，则（　　） A. 导体棒在达到稳定状态前，加速度一直变大 B. 充满电后电容器存储的电能为 C. 电容器放电的 D. 电容器放电的 二、实验题（本题共2小题；每空2分，共18分） 11. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。则 （1）油酸薄膜的面积是_____ （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL（取一位有效数字） （3）按以上实验数据估测出油酸分子直径约_____m（取一位有效数字） 12. 为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为1x）。 （1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为_______。 照度/1x 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ 5.8 3.7 2.8 2.3 1.8 （2）如图乙所示是街道路灯自由控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件_______。 （3）用多用电表“”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为_________。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：。要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，滑动变阻器应选择_________（填“”“ ”或“”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地_________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。 三、计算题（本题共3小题；共36分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分） 13. 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电机，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两个电能表一昼夜示数相差4800kW·h。 （l）求输电效率η和输电线的总电阻r； （2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电? 14. 如图所示，在坐标系的第一、四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第二象限矩形区域内有沿轴负方向的匀强电场。场强大小为，长为，长为，为矩形对角线，为对角线中点。在线段上各点处不断地沿轴正向射出质量为、电荷量为的带正电粒子，粒子均能从点进入磁场，所有粒子经磁场偏转后，均打在轴上的荧光屏上，荧光屏上有粒子打到的区域长度为，不计粒子的重力。求： （1）从点射出的粒子速度为多大； （2）匀强磁场的磁感应强度为多大； 15. 为了研究质量为（未知）的导体棒在磁场中的运动，某研究小组设计了两间距d=1m的平行金属导轨，装置如图所示，倾斜光滑轨道倾角为30°，上端接有一个电源（电动势E=5V，内阻）、一个电容器（C=0.25F）和一个电阻（），单刀开关可以分别与1、2、3相连，导轨中间分布着垂直导轨斜面向下的匀强磁场，把磁场分成宽AC、CD、DE均为L=2m的等间距三部分。开始时开关接1位置，导体棒恰好能静止在磁场上边缘A处；接着把开关瞬间打到2位置，导体棒向下做加速度为的匀加速运动；当导体棒刚好到C位置时，把开关瞬间打到3位置，导体棒继续运动；当导体棒刚好运动到D位置时，把开关瞬间打到1位置，导体棒继续运动到E处，除电源和电阻外，其余不计电阻，导体棒运动过程中始终垂直导轨且接触良好，求： （1）导体棒运动到C处时的动量大小； （2）求导体棒从C到D过程中电阻R上产生的热量Q； （3）求导体棒运动到E处的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 樟树中学2027届高二年级下学期第一次月考 物理试卷 一、选择题（本题包括10小题；1-7题单选题，每题4分；8-10题多选题，每题6分；共46分） 1. 关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A. 运动的物体一定比静止的物体内能大 B. 温度和质量都相同的两个物体一定具有相同的内能 C. 一定质量的0℃的冰融化为0℃的水时，分子势能增加 D. 通电时电阻发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体的宏观运动动能属于机械能，内能与宏观运动状态无关，例如高速运动的0℃冰块内能小于静止的同质量100℃水，故A错误； B．内能除与温度、质量有关外，还和物态、分子种类、物质的量等有关，例如相同质量、相同温度的冰和水内能并不相同，故B错误； C．0℃的冰融化为0℃的水，温度不变，则分子平均动能不变，融化过程吸收热量内能增加，因此增加的内能全部来自分子势能的增加，故C正确； D．改变内能的两种方式为做功和热传递，通电时电阻发热是电流做功将电能转化为内能，属于做功改变内能，不是热传递，故D错误。 故选C。 2. 一个匝数为100匝，电阻为2Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图示规律变化，则线圈中产生交变电流的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题图可知，交变电流周期为，0~1s内即线圈中产生的感应电动势 内即线圈中产生的感应电动势 根据电流的热效应有 可得 故选A。 3. 如图所示,矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,磁感应强度大小为B,线圈转动的角速度为 ,匝数为N,线圈电阻不计．下列说法正确的是( ) A. 电容器的电容C变小时,灯泡变亮 B. 将原线圈抽头P向下滑动时,灯泡变暗 C. 若线圈转动的角速度变为 ,灯泡变亮 D. 线圈处于图示位置时.,电压表读数为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．电容器的电容C变小时，容抗变大，故干路电流减小，灯泡变暗，故A错误； B．矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈匝数减小，根据变压比公式 输出电压变大，故灯泡会变亮，故B错误； C．若线圈转动角速度变为2ω，根据电动势最大值公式Em=NBSω，最大值增加为2倍，根据变压比公式 可知，输出电压变大，所以灯泡会变亮，故C正确； D．线圈处于图示位置时，是中性面位置，感应电动势的瞬时值为零，但电压表读数不为0，故D错误． 故选C． 4. 如图甲所示，在倾角为的斜面上，有一垂直斜面向下的足够宽的矩形匀强磁场区域，磁感应强度，区域长度，在紧靠磁场的上边界处放置一正方形线框，匝数，边长，线框电阻，质量，线框与斜面间的动摩擦因数。现在将线框由静止释放，当整个线框完全进入磁场时，线框刚好开始匀速运动。从线框刚好全部进入磁场开始计时，磁场即以如图乙所示规律变化。重力加速度取，，。下列说法正确的是（　　） A. 线框完全进入磁场瞬间的速度为 B. 线框从开始释放到完全进入磁场的时间为1.5 s C. 线框从开始运动到线框下边到达磁场下边界的过程中，流过线框的电荷量为2 C D. 线框从开始进入磁场到线框下边刚到达磁场下边界过程中线框产生的焦耳热为5.5 J 【答案】D 【解析】 【详解】A．在线框刚匀速运动时，仅下边切割磁感线，电流大小 安培力大小 匀速运动说明受力平衡 代入数据可得,故A错误； B．线框进入过程由动量定理得 且 代入数据可得,故B错误； C．线框完全进入磁场后，所受安培力合力为零，对线框由牛顿第二定律 得 则线框从完全进入磁场到线框下边到达磁场下边界的过程中 解得 从线框开始运动到完全进入磁场的过程中，流过线框的电荷量为 而随后完全在磁场里有感生电流，仍会有电荷通过线框，且根据楞次定律可判断出，电流方向与进入磁场时的电流方向一致 则总电荷量为6C，故C错误； D．线框从开始进入磁场到完全进入磁场的过程中，根据能量守恒定律 解得 线框完全进入磁场到线框下边到达磁场下边界的过程中，回路中的感应电流大小为 该过程产生的焦耳热为 则总的焦耳热,故D正确。 故选D。 5. 业余无线电是一种在全世界非常普遍的业余爱好。业条无线电爱好者在进行收发设备的设计与测试中，常需运用到相关的物理知识。下列说法错误的是（　　） A. 发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性电路，无线电波与光波均属于电磁波 B. 如图1，利用霍尔元件获取磁感应强度的数据。为半导体薄片，载流子为自由电子；为外加与薄片垂直的磁场，若从左侧面向右侧面通以恒定电流，稳定后，上侧面的电势高于下侧面的电势 C. 图2是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波 D. 设备测试完毕后，发射的电磁波可以在真空中进行传播 【答案】B 【解析】 【详解】A．发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性电路，无线电波与光波均属于电磁波，A正确，不符合题意； B．由左手定则，电子集中于上侧面，所以上侧面的电势低于下侧面的电势，B错误，符合题意； C．图2是接收电磁波的调谐电路，利用电谐振的原理接收特定频率的电磁波，C正确，不符合题意； D．电磁波可以在真空中进行传播，D正确，不符合题意。 故选B。 6. 在不同温度下，一定量气体的分子速率分布规律如图所示．横坐标v表示分子速率，纵坐标表示某速率附近单位区间内的分子数占总分子数的百分率，图线1、2对应的气体温度分别为、，且以下对图线的解读中正确的是　　 A. 温度时，分子的最高速率约为 B. 对某个分子来说，温度为时的速率一定小于时的速率 C. 温度升高，最大处对应的速率增大 D. 温度升高，每个单位速率区间内分子数的占比都增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．纵坐标表示是不同速率的分子数所占的比例，而不是速率的大小；温度时，分子速率约为400m/s的分子数所占的比例最大，分子速率可以大于、小于或等于400m/s，A错误； B．温度升高分子的平均动能增加，平均速率也增加，是大量分子运动的统计规律，对个别的分子没有意义，并不是每个分子的速率都增加，B错误； C．温度是分子的平均动能的标志，温度升高，速率大的分子所占的比例增加，最大处对应的速率增大，C正确； D．温度升高，速率大的区间分子数所占比增加，速率小的区间分子数所占比减小，D错误． 7. 如图为真空中回旋加速器D形盒的俯视图，D形盒的半径为R且处在垂直于盒面的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，高频电源的电压为U。D形盒的中心附近处有一个粒子源A，可以无初速度地释放电子，不计电子的重力及在盒缝中的运动时间，则电子从释放到运动到出口处所用的总时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电子从D型盒中射出时 加速过程有 则从静止开始加速到出口处所需的总时间 联立解得 故选C。 8. 一个理想的自耦变压器左端通过定值电阻和电流表接交变电源，电源电压随时间变化的关系为，右端接入如图所示电路，、为定值电阻，为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。的最大电阻也为5Ω，不计导线的电阻。研究发现当滑动变阻器的触头调至最上端时电流表示数、电压表示数。下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器的触头向上滑动时，电压表的示数减小 B. 保持不变，当自耦变压器的可动端逆时针转动时，电流表的示数增大 C. 电阻的阻值为20Ω D. 当滑动变阻器的触头调至最上端，电流表示数时，变压器原、副线圈的匝数比为4∶1 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设右端电路的总电阻为R，在功率不变的前提下，自耦变压器及右侧的电路可等效为一接在原线圈电路的电阻，有 原、副线圈的电流关系 则 当滑动变阻器的触头向上滑动时，R增大，增大，所以分得的电压增大，即原线圈两端电压增大，所以副线圈两端电压增大，电压表的示数增大，故A错误； B．当自耦变压器的可动端逆时针转动时，n2增大，RD减小，原线圈电路中总电阻减小，电流增大，电流表的示数增大，故B正确； CD．电源的电压有效值为 副线圈中的电流为 则原副线圈的匝数比为 原线圈的输入电压为 副线圈的电压为 则两端的电压为 所以的阻值为 故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如题图，直角三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场（图中未画出），边长为，为，一群比荷为的带负电粒子以相同速度从点开始一定范围垂直边射入，射入的粒子恰好不从边射出，已知从边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，在磁场中运动时间最长的粒子所用时间为，则（　　） A. 磁感应强度大小为 B. 粒子在磁场中扫过的面积为 C. 粒子运动的轨道半径为 D. 粒子射入磁场的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直BC边射出的粒子在磁场中运动的时间是T，根据， 可得粒子运动的周期为 又有 联立解得磁感应强度大小为，故A正确； C．设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为θ，则有 又由 联立解得 画出该粒子的运动轨迹如图所示 设轨迹半径为R，由几何知识得＋Rcos 30°＝l 可得，故C错误； B．射入的粒子恰好不从AB边射出，粒子在磁场中扫过的面积为，故B错误； D．根据洛伦兹力提供向心力 解得粒子射入磁场的速度大小为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在磁感应强度大小为B，方向垂直于水平面向下的匀强磁场中，两平行且足够长光滑金属导轨水平固定放置，间距为L，图中电源电动势为E，内阻不计，电容器的电容为C。一质量为m、长度为L的导体棒垂直轨道静止放在导轨上，导轨、导线的电阻不计。将开关S接a，电容器充电结束后，将开关接b，导体棒由静止开始运动，电容器释放的能量没有全部转化为导体棒的动能，设电容器放电有，不计电路中的电感及放电电流引起的磁场影响，则（　　） A. 导体棒在达到稳定状态前，加速度一直变大 B. 充满电后电容器存储的电能为 C. 电容器放电的 D. 电容器放电的 【答案】BD 【解析】 【详解】A．开始运动的一段时间内，由于电容器放电，导体棒在安培力作用下向右加速，导体棒切割磁感线产生的感应电动势变大。回路的总电动势变小，电流变小，安培力变小，导体棒的加速度变小。当与电容器的电压U相等时，整个电路电流为零，导体棒匀速，导体棒达到稳定状态，选项A错误。 B．电容器充电完毕时其电压等于电动势E，电容器所带的电荷量 根据 画出图象如图所示： 图线与横轴所围面积表示电容器储存的能量，有 联立可得充满电后电容器存储的电能 选项B正确。 D．设金属导体棒获得最大速度时，放电电流为零，此时 设此过程电容器放电的电荷量为，则 设此过程中的平均电流为，时间为t，根据动量定理有 其中 有 导体棒获得最大速度时，电容器储存的能量为 导体棒由静止到获得最大速度的过程中，根据能量守恒定律有 联立可得 故选项D正确。 故选BD。 二、实验题（本题共2小题；每空2分，共18分） 11. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。则 （1）油酸薄膜的面积是_____ （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL（取一位有效数字） （3）按以上实验数据估测出油酸分子直径约_____m（取一位有效数字） 【答案】（1）148 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸薄膜的面积，面积超过正方形一半的正方形的个数为个，可得油酸薄膜的面积是 【小问2详解】 每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积 【小问3详解】 把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则油酸分子直径 12. 为了节能环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为1x）。 （1）某光敏电阻R在不同照度下的阻值如下表，根据表中已知数据，在如图甲所示的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线．由图象可求出照度为1.01x时的电阻约为_______。 照度/1x 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 电阻/ 5.8 3.7 2.8 2.3 1.8 （2）如图乙所示是街道路灯自由控制模拟电路，利用直流电源为电磁铁供电，利用照明电源为路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在________（填“AB”或“BC”）之间，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件_______。 （3）用多用电表“”挡，按正确步骤测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针示数如图丙所示，则线圈的电阻为_________。已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合，图中直流电源的电动势E=6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：。要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，滑动变阻器应选择_________（填“”“ ”或“”）。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地_________（填“增大”或“减小”）滑动变阻器的电阻。 【答案】 ①. 2.0 ②. AB ③. ④. 140 ⑤. R3 ⑥. 减小 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]从图像上可以看出当照度为1.01x时的电阻约为； （2）[2][3]当天亮时，光敏电阻的阻值变小，所以回路中电流增大，则衔铁被吸下来，此次触片和下方接触，此时灯泡应该熄灭，说明灯泡接在了AB上，连接电路图如图所示 （3）[4][5][6]根据欧姆表的读数规则，所以电阻值为 回路中的电流为2mA时回路中的需要中电阻 所以选择滑动变阻器比较合理。若要求天色渐暗照度降低至1.01x时点亮路灯，则天色更暗时光明电阻更大，要先保证回路中的电流2mA不变，则应减小滑动变阻器的阻值。 三、计算题（本题共3小题；共36分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，若只有最后答案而无演算过程的不得分） 13. 在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个小型发电机，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两个电能表一昼夜示数相差4800kW·h。 （l）求输电效率η和输电线的总电阻r； （2）若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使用多高的电压向外输电? 【答案】(1)60%，20Ω　 (2)22.4kV 【解析】 【详解】（1）由于输送功率为，一昼夜输送电能度，终点得到的电能度，因此效率． （2）输电线上的电流可由计算得: I=100A 而输电线损耗功率可由计算，其中 因此可求得 ． （3）输电线上损耗功率: 原来，现在要求， 计算可得输电电压应调节为: ． 14. 如图所示，在坐标系的第一、四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，第二象限矩形区域内有沿轴负方向的匀强电场。场强大小为，长为，长为，为矩形对角线，为对角线中点。在线段上各点处不断地沿轴正向射出质量为、电荷量为的带正电粒子，粒子均能从点进入磁场，所有粒子经磁场偏转后，均打在轴上的荧光屏上，荧光屏上有粒子打到的区域长度为，不计粒子的重力。求： （1）从点射出的粒子速度为多大； （2）匀强磁场的磁感应强度为多大； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设从C点射出时粒子的速度大小为，则， 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 同理可得从F点射出时粒子的速度大小 根据粒子做类平抛运动时，速度的反向延长线交于水平位移的中点，则所有粒子经过O点时速度方向均与x轴正向成角。则从C点射出的粒子经过O点时速度大小 从F点射出的粒子经过O点时速度大小 粒子在磁场中运动时，根据牛顿第二定律 得 设从C点射出的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，从F点射出的粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则， 根据题意 解得 15. 为了研究质量为（未知）的导体棒在磁场中的运动，某研究小组设计了两间距d=1m的平行金属导轨，装置如图所示，倾斜光滑轨道倾角为30°，上端接有一个电源（电动势E=5V，内阻）、一个电容器（C=0.25F）和一个电阻（），单刀开关可以分别与1、2、3相连，导轨中间分布着垂直导轨斜面向下的匀强磁场，把磁场分成宽AC、CD、DE均为L=2m的等间距三部分。开始时开关接1位置，导体棒恰好能静止在磁场上边缘A处；接着把开关瞬间打到2位置，导体棒向下做加速度为的匀加速运动；当导体棒刚好到C位置时，把开关瞬间打到3位置，导体棒继续运动；当导体棒刚好运动到D位置时，把开关瞬间打到1位置，导体棒继续运动到E处，除电源和电阻外，其余不计电阻，导体棒运动过程中始终垂直导轨且接触良好，求： （1）导体棒运动到C处时的动量大小； （2）求导体棒从C到D过程中电阻R上产生的热量Q； （3）求导体棒运动到E处的速度大小。 【答案】（1）；（2）10J；（3）2m/s 【解析】 【详解】（1）开关接在1位置时，电路中的电流 导体棒所受安培力 导体棒静止，由平衡条件得 代入数据解得 开关打到2位置后，导体棒从位置A到位置C做匀加速，导体棒运动到C位置处速度的大小 则导体棒运动到C处时的动量大小 （2）开关打到3位置的瞬间，导体棒受到的安培力大小为 方向沿斜面向上 导体棒的重力沿斜面向下的分力 导体棒所受合力为零，导体棒从C到D做匀速运动，由能量守恒定律知重力势能的减少量等于电阻R上产生的热量 （3）导体棒进入DE区域后，分析导体棒受力，由牛顿第二定律得 流过导体棒的电流 由（1）分析知 联立可得 导体棒的运动可等效为仅受安培力作用下的运动，对导体棒应用动量定理得 其中 整理可得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $