内容正文:
九江市2025-2026学年度下学期期末考试
高二物理试题卷
本试卷共6页,共100分。考试时长75分钟。
一、选择题:本题共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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 麦克斯韦电磁场理论对应的两个模型:甲是变化的磁场产生电场,乙是变化的电场产生磁场,下列说法正确的是( )
A. 对甲图,即使电路不闭合,变化的磁场也能在其中产生电场
B. 对乙图,只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C. 甲、乙两图一定能产生持续的电磁波
D. 电磁波是纵波,而且是一种真实存在的物质
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场在周围空间产生电场,这种电场(涡旋电场)是客观存在的,与空间中是否存在闭合电路无关,闭合电路只是为了显示感应电流的存在,故A正确;
B.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场在周围空间产生磁场,这不仅局限于带电平行板之间,任何变化的电场周围都会产生磁场,故B错误;
C.若甲图中的磁场是均匀变化的,则产生恒定的电场,恒定的电场不会产生磁场,同理若乙图中电场均匀变化产生恒定磁场,恒定磁场也不会产生电场,因此只有非均匀变化(如振荡)的电场或磁场才能产生持续的电磁波,故C错误;
D.电磁波是横波,且电磁波具有能量和动量,是一种真实存在的物质,故D错误。
故选A。
2. 利用图甲所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在P处放置不同的光学元件,光屏上可得到如图乙中1和2两种图样。下列说法正确的是( )
A. 图样1对应单缝,减小缝的宽度,中央亮条纹变宽
B. 图样1对应单缝,仅把入射光由红光换成紫光后中央条纹会变宽
C. 图样2对应双缝,增大P和光屏之间的距离,相邻条纹间距变小
D. 图样2对应双缝,仅减小入射光的频率,相邻条纹间距变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.单缝衍射中,中央亮条纹宽度与缝宽成反比,缝越窄,衍射越明显,中央条纹越宽,故A正确;
B.波长越短,衍射条纹越窄。紫光波长小于红光,所以换成紫光后中央条纹会变窄,故B错误;
C.双缝干涉条纹间距,增大到屏距离,会使间距变大,故C错误;
D.波长,频率减小波长增大,双缝干涉条纹间距,波长增大则条纹间距变大,故D错误。
故选A。
3. 在如图所示的电路中,A、B为两个完全相同的灯泡,L为自感系数很大的线圈,R为定值电阻,假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,灯泡A和B同时亮
B. 闭合开关S,待稳定后,灯泡B比灯泡A亮
C. 闭合开关S,待电路稳定后再断开开关S瞬间,B灯泡先变得更亮再慢慢变暗
D. 闭合开关S,待电路稳定后再断开开关S瞬间,灯泡B中的电流方向为从左向右
【答案】C
【解析】
【详解】A.闭合开关S的瞬间,灯泡B马上亮,由于线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的增大,所以灯泡A逐渐亮起来,故A错误;
B.由于线圈的直流电阻可忽略不计,可知闭合开关S,待稳定后,灯泡A比灯泡B更亮,故B错误;
CD.闭合开关S,待电路稳定后再断开开关S瞬间,线圈产生自感电动势阻碍通过线圈电流的减小,且线圈与A、B构成回路,由于原来线圈的电流大于灯泡B的电流,所以B灯泡先变得更亮再慢慢变暗;由于通过线圈的原电流方向从左向右,则灯泡B中的电流方向为从右向左,故C正确,D错误。
故选C。
4. 某校有一个面积足够大的鱼池,在鱼池底部中央安装有一个防水灯组,灯组由三只分别发出红光、绿光、蓝光的小灯组成,整个灯组视为一个点光源,如图(a)所示。晚上开灯后,在水面上会看到如图(b)所示的图案,中间是圆形区域,再往外面是两个环形光带。下列说法正确的是( )
A. 在鱼池里,红光的频率最大
B. 在鱼池里,红光的传播速度最快
C. 区域Ⅱ是蓝色光和红色光的混合区
D. 如果鱼池水面降低,中间圆形区域的面积变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.可见光中,红光的频率最小,蓝光的频率最大,故A错误;
B.水对红光的折射率最小,对蓝光的折射率最大,即,根据可知,在鱼池里红光的传播速度最快,故B正确;
C.根据可知,临界角
区域Ⅱ对应的光线入射角介于蓝光和绿光的临界角之间,此时蓝光发生全反射不能射出水面,而绿光和红光可以射出,所以区域Ⅱ是绿色光和红色光的混合区,故C错误;
D.中间圆形区域(区域Ⅰ)的半径由最小的临界角(蓝光)决定,即
如果鱼池水面降低,水深h减小,则半径R减小,中间圆形区域的面积变小,故D错误。
故选B。
5. 如图甲为氦离子()的能级图,大量处在的能级的氦离子在向低能级跃迁的过程中,用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K,电路图如图乙所示,合上开关,发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.82V时,电流表示数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.82V时,电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功W0为( )
A. 0.82eV B. 1.00eV C. 1.82eV D. 2.64eV
【答案】C
【解析】
【详解】大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中,所辐射出的能量最小的光的能量为eV
当电压表读数大于或等于0.82V时,电流表读数为零,所以遏止电压为V
则根据爱因斯坦光电效应
解得光电管阴极材料的逸出功=1.82eV
故选C。
6. 质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为,整个斜面置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,如图所示。若带电小物用块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下列说法中正确的是( )
A. 小物块可能带正电荷
B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动,且加速度大小为
C. 小物块在斜面上做加速度增大的变加速直线运动
D. 小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面的压力为零时的速率为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据磁场方向和小物块的运动方向,由左手定则可知,小物块所受的洛伦兹力方向垂直于斜面,因带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,则洛伦兹力方向垂直于斜面向上,根据左手定则判断可知小物块带负电,故A错误;
BC.小物块在斜面上运动时,对小物块受力分析,可知小物块所受合力
随着v增大,洛伦兹力增大,增大,a增大,则小物块在斜面上做加速度增大的变加速直线运动,故B错误,C正确;
D.小物块对斜面压力为零时,有
解得
故D错误。
故选C。
7. 如图为电能输送示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为,其输入电压且始终不变,输电线的总电阻为,降压变压器原、副线圈匝数比为,其副线圈接一火警报警系统,其中为定值电阻,为热敏电阻,当温度升高时,阻值变小。电压表可显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未发生火情时,升压变压器的输入功率为。下列说法中正确的是( )
A. 未发生火情时,降压变压器副线圈输出的电压为
B. 未发生火情时,输电线上损耗的功率为
C. 当所在处发生火情时,电压表的示数变小
D. 当所在处发生火情时,输电线路损失功率变小
【答案】C
【解析】
【详解】AB.未发生火情时,由乙图可知,升压变压器的输入电压有效值为
由变压器电压与匝数关系可得
解得升压变压器的输出电压为
又
解得输电线上的电流为
输电线上的电压损失和功率损失分别为,
降压变压器输入电压为
又
代入数据解得,降压变压器的输出电压为,故AB错误;
CD.当R2所在处发生火情时,由于温度升高,阻值减小,R1、R2所在回路电流增大,由欧姆定律可知,R1两端电压增大,输入端电压U1不变,根据
因此U2的电压也不变,而
可知线路损耗电压变大,根据可知输电线路损失功率变大;
线路损耗电压变大,,因此U3变小,则由
可知U4电压变小,R1电压变大,因此R2两端电压减小,故电压表V的示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
8. 在磁感应强度为的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核()发生了一次衰变。放射出的粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为。以、分别表示粒子的质量和电荷量,生成的新核用表示。下列说法正确的是( )
A. 原子核在衰变过程中动量守恒,质量有亏损
B. 新核在磁场中做圆周运动的半径为
C. 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,且电流大小为
D. 发生衰变后产生的粒子与新核在磁场中的运动轨迹正确的是图丙
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.衰变过程中,系统内力远大于外力,满足动量守恒;衰变释放核能,由质能方程可知,衰变过程一定发生质量亏损,故A正确;
B.由洛伦兹力提供向心力得
可得
根据动量守恒,则衰变后α粒子与新核Y的动量大小相等,则有
解得,故B正确;
C.粒子做圆周运动的周期为
粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,且电流大小为,故C正确;
D.衰变后,粒子和新核都带正电,动量方向相反,速度方向相反,由左手定则可知,两者洛伦兹力方向相反,轨迹为外切圆,且两者旋转方向相同(均为逆时针):电荷小半径大,新核电荷大半径小,因此正确轨迹是丁,不是丙,故D错误。
故选ABC。
9. 霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器,广泛应用于各个领域,如在某款手机中,常用霍尔元件来控制开启或关闭运行程序。如图是一霍尔元件的示意图,磁场方向垂直霍尔元件工作面,霍尔元件宽为d(M、N间距离),厚为h(图中上下面间距离),当通以图示方向电流时,MN两端将出现电压,则( )
A. MN两端电压仅与磁感应强度B有关
B. 若霍尔元件的载流子是自由电子,则MN两端电压
C. 若增大h,则MN两端电压一定减小
D. 通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,载流子向N侧面偏转,MN间存在电势差,之间就存在电场,电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡状态, 设单位体积内的载流子数为n,由受力平衡可知
根据电流的定义式
联立可知
所以MN两端电压与磁感应强度B、电流I、载流子电量、霍尔元件厚度都有关系,A错误;
B.根据左手定则可知,电子向N侧面偏转,N表面带负电,M表面带正电,所以M表面的电势高,则,B错误;
C.由上述分析可知
可见若增大h,则MN两端电压一定减小,C正确;
D.由上述分析可知
即通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压,D正确。
故选CD。
10. 如图所示,电阻不计间距为L 的光滑平行金属导轨水平放置,导轨左端接有阻值为R的电阻连接,以导轨的左端为原点,沿导轨方向建立x轴,导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一根电阻也为R,质量为m的金属杆垂直于导轨放置于 处,不计金属杆与轨道间的接触电阻,现给金属杆沿x轴正方向的初速度 ,金属杆刚好能运动到处,在金属杆运动过程中 ( )
A. 通过电阻R的电荷量
B. 金属杆克服安培力所做的功为
C. 金属杆上产生的焦耳热为
D. 金属杆运动的时间为
【答案】AB
【解析】
【详解】整个过程中通过导体截面的电荷量为:q=It=,故A正确;根据动能定理可得,金属杆克服安培力所做的功等于动能的减小,即W安=mv02,选项B正确;金属杆克服安培力所做的功为等于整个过程中回路中产生的焦耳热,即W安=Q=mv02,所以金属杆上产生的焦耳热为:Q1= ,故C错误;金属杆运动中所受的安培力,则随速度的减小,安培力减小,加速度减小,即金属棒做加速度减小的减速运动,若金属棒做匀减速运动,则运动时间为,则因为金属棒做加速度减小的减速运动,可知平均速度小于,运动的时间大于,故D错误.
故选AB.
点睛:对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题,根据平衡条件列出方程;另一条是能量,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据动能定理、功能关系等列方程求解.
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是____________。
A. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有油酸,测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为。将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上,如图所示。
①油膜的面积为____________;
②按以上实验数据可估测出油酸分子的直径约为____________。(结果保留一位有效数字)
【答案】(1)B (2) ①. 60 ②.
【解析】
【小问1详解】
实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是对油酸溶液起到稀释作用,更能保证形成单分子油膜。
故选B。
【小问2详解】
①[1]油膜中大约有60个小方格,则油膜的面积为
②[2]一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
12. 如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有( )
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使挡住和的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使挡住和、的像
(2)过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率____________。
(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图所示。保持相同的入射角,测得折射角分别为、(),则玻璃和该介质的折射率大小关系为____________(填“>”或“<”)。此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关。
【答案】(1)BD (2)
(3)>
【解析】
【小问1详解】
光线沿直线传播,两点确定一条直线,插上大头针,使同时挡住、的像,保证入射光线是唯一的且过、;同理插上大头针,使挡住和、的像,保证从玻璃砖出来的光线是唯一的且过、,最后使四个点在同一条光线的传播路径上。
故选BD。
【小问2详解】
过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率为
【小问3详解】
玻璃砖的折射率为
某透明介质的折射率为
由于,则玻璃和该介质的折射率大小关系为
13. 图甲为一气压升降椅,其简要原理图如图乙所示,椅面和底盘间有一个开口向上,导热性能良好的气缸,稳定时气缸内封闭有压强为的一定质量的理想气体,某同学坐上座椅后,座椅连带活塞缓慢下降,气体被压缩,最终静止时气体体积为最初稳定时的。已知活塞横截面积为S,为标准大气压,座椅与活塞的质量忽略不计,活塞与气缸间摩擦不计,环境温度不变,气缸不漏气。求:
(1)该同学坐上稳定后,气缸内气体的压强;
(2)该同学的重量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
同学坐上后,气体等温压缩,由
得
【小问2详解】
由受力平衡
解得该同学的重量
14. 如图甲所示,斜面顶部线圈的横截面积,匝数匝,内有水平向左均匀增加的磁场,磁感应强度随时间的变化图像如图乙所示。线圈与间距为的光滑平行金属导轨相连,导轨固定在倾角的绝缘斜面上。图示虚线下方存在磁感应强度为的匀强磁场,磁场方向垂直于斜面向上。质量的导体棒垂直导轨放置,其有效电阻,从无磁场区域由静止释放,导体棒沿斜面下滑,1s末刚好越过虚线cd进入磁场中并匀速下滑。在运动中导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨足够长,线圈和导轨电阻均不计。重力加速度取,,,求:
(1)导体棒进入磁场前流过导体棒的感应电流大小和方向;
(2)磁场的大小。
【答案】(1)0.4A,电流方向b到a
(2)
【解析】
【小问1详解】
由法拉第电磁感应定律,斜面顶部线圈产生的感应电动势为
产生的感应电流为
代入数据可得
由图乙根据楞次定律结合安培定则可知流过导体棒的电流方向b到a。
【小问2详解】
导体棒进入磁场前,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
根据运动学公式可知导体棒进入磁场时的速度大小为
由图乙可知导体棒进入磁场后,不再变化,线圈感生电动势为0,仅导体棒切割磁感线产生动生电动势
回路电流为
导体棒匀速下滑,沿斜面受力平衡,则有
联立可得
代入数据解得
15. 如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,其第一象限内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的方向水平向右,磁感应强度的方向垂直于纸面向里。一带电荷量为、质量为的微粒从原点出发沿与轴正方向的夹角为的初速度进入复合场中,正好做直线运动,当微粒运动到时,电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间),微粒继续运动一段时间后,正好垂直于轴穿出复合场。不计一切阻力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)微粒在复合场中的运动时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
微粒到达之前在复合场中做匀速直线运动,对微粒进行受力分析如图甲所示:
则根据共点力的平衡规律有
解得电场强度的大小为
【小问2详解】
由共点力的平衡规律有
由分析可知,当电场方向变化后,微粒所受的重力与电场力平衡,则微粒在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,其运动轨迹如图乙所示:
由几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为
由洛伦兹力提供微粒做匀速圆周运动的向心力,有
联立解得微粒做匀速圆周运动的线速度大小为
磁感应强度的大小为
【小问3详解】
微粒在复合场中做匀速直线运动的时间为
微粒做匀速圆周运动的周期为
由于微粒在复合场中做匀速圆周运动转过的圆心角为,故微粒在复合场中做匀速圆周运动的时间为
所以微粒在复合场中运动的总时间为
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九江市2025-2026学年度下学期期末考试
高二物理试题卷
本试卷共6页,共100分。考试时长75分钟。
一、选择题:本题共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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 麦克斯韦电磁场理论对应的两个模型:甲是变化的磁场产生电场,乙是变化的电场产生磁场,下列说法正确的是( )
A. 对甲图,即使电路不闭合,变化的磁场也能在其中产生电场
B. 对乙图,只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场
C. 甲、乙两图一定能产生持续的电磁波
D. 电磁波是纵波,而且是一种真实存在的物质
2. 利用图甲所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在P处放置不同的光学元件,光屏上可得到如图乙中1和2两种图样。下列说法正确的是( )
A. 图样1对应单缝,减小缝的宽度,中央亮条纹变宽
B. 图样1对应单缝,仅把入射光由红光换成紫光后中央条纹会变宽
C. 图样2对应双缝,增大P和光屏之间的距离,相邻条纹间距变小
D. 图样2对应双缝,仅减小入射光的频率,相邻条纹间距变小
3. 在如图所示的电路中,A、B为两个完全相同的灯泡,L为自感系数很大的线圈,R为定值电阻,假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计。下列说法正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,灯泡A和B同时亮
B. 闭合开关S,待稳定后,灯泡B比灯泡A亮
C. 闭合开关S,待电路稳定后再断开开关S瞬间,B灯泡先变得更亮再慢慢变暗
D. 闭合开关S,待电路稳定后再断开开关S瞬间,灯泡B中的电流方向为从左向右
4. 某校有一个面积足够大的鱼池,在鱼池底部中央安装有一个防水灯组,灯组由三只分别发出红光、绿光、蓝光的小灯组成,整个灯组视为一个点光源,如图(a)所示。晚上开灯后,在水面上会看到如图(b)所示的图案,中间是圆形区域,再往外面是两个环形光带。下列说法正确的是( )
A. 在鱼池里,红光的频率最大
B. 在鱼池里,红光的传播速度最快
C. 区域Ⅱ是蓝色光和红色光的混合区
D. 如果鱼池水面降低,中间圆形区域的面积变大
5. 如图甲为氦离子()的能级图,大量处在的能级的氦离子在向低能级跃迁的过程中,用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极K,电路图如图乙所示,合上开关,发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器,发现当电压表读数小于0.82V时,电流表示数仍不为零;当电压表读数大于或等于0.82V时,电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功W0为( )
A. 0.82eV B. 1.00eV C. 1.82eV D. 2.64eV
6. 质量为m、带电荷量为q的小物块,从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为,整个斜面置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,如图所示。若带电小物用块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零,下列说法中正确的是( )
A. 小物块可能带正电荷
B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动,且加速度大小为
C. 小物块在斜面上做加速度增大的变加速直线运动
D. 小物块在斜面上下滑过程中,当小物块对斜面的压力为零时的速率为
7. 如图为电能输送示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器原、副线圈匝数比为,其输入电压且始终不变,输电线的总电阻为,降压变压器原、副线圈匝数比为,其副线圈接一火警报警系统,其中为定值电阻,为热敏电阻,当温度升高时,阻值变小。电压表可显示加在报警器上的电压(报警器未画出)。未发生火情时,升压变压器的输入功率为。下列说法中正确的是( )
A. 未发生火情时,降压变压器副线圈输出的电压为
B. 未发生火情时,输电线上损耗的功率为
C. 当所在处发生火情时,电压表的示数变小
D. 当所在处发生火情时,输电线路损失功率变小
8. 在磁感应强度为的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核()发生了一次衰变。放射出的粒子()在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为。以、分别表示粒子的质量和电荷量,生成的新核用表示。下列说法正确的是( )
A. 原子核在衰变过程中动量守恒,质量有亏损
B. 新核在磁场中做圆周运动的半径为
C. 粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,且电流大小为
D. 发生衰变后产生的粒子与新核在磁场中的运动轨迹正确的是图丙
9. 霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器,广泛应用于各个领域,如在某款手机中,常用霍尔元件来控制开启或关闭运行程序。如图是一霍尔元件的示意图,磁场方向垂直霍尔元件工作面,霍尔元件宽为d(M、N间距离),厚为h(图中上下面间距离),当通以图示方向电流时,MN两端将出现电压,则( )
A. MN两端电压仅与磁感应强度B有关
B. 若霍尔元件的载流子是自由电子,则MN两端电压
C. 若增大h,则MN两端电压一定减小
D. 通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压
10. 如图所示,电阻不计间距为L 的光滑平行金属导轨水平放置,导轨左端接有阻值为R的电阻连接,以导轨的左端为原点,沿导轨方向建立x轴,导轨处于竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中.一根电阻也为R,质量为m的金属杆垂直于导轨放置于 处,不计金属杆与轨道间的接触电阻,现给金属杆沿x轴正方向的初速度 ,金属杆刚好能运动到处,在金属杆运动过程中 ( )
A. 通过电阻R的电荷量
B. 金属杆克服安培力所做的功为
C. 金属杆上产生的焦耳热为
D. 金属杆运动的时间为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
(1)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是____________。
A. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
(2)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有油酸,测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为。将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上,如图所示。
①油膜的面积为____________;
②按以上实验数据可估测出油酸分子的直径约为____________。(结果保留一位有效数字)
12. 如图所示,某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中,先将白纸平铺在木板上并用图钉固定,玻璃砖平放在白纸上,然后在白纸上确定玻璃砖的界面和。O为直线AO与的交点。在直线OA上竖直地插上、两枚大头针。
(1)该同学接下来要完成的必要步骤有( )
A. 插上大头针,使仅挡住的像
B. 插上大头针,使挡住和的像
C. 插上大头针,使仅挡住
D. 插上大头针,使挡住和、的像
(2)过、作直线交于,过作垂直于的直线,连接。测量图中角和的大小。则玻璃砖的折射率____________。
(3)为探究折射率与介质材料的关系,用同一束微光分别入射玻璃砖和某透明介质,如图所示。保持相同的入射角,测得折射角分别为、(),则玻璃和该介质的折射率大小关系为____________(填“>”或“<”)。此实验初步表明:对于一定频率的光,折射率与介质材料有关。
13. 图甲为一气压升降椅,其简要原理图如图乙所示,椅面和底盘间有一个开口向上,导热性能良好的气缸,稳定时气缸内封闭有压强为的一定质量的理想气体,某同学坐上座椅后,座椅连带活塞缓慢下降,气体被压缩,最终静止时气体体积为最初稳定时的。已知活塞横截面积为S,为标准大气压,座椅与活塞的质量忽略不计,活塞与气缸间摩擦不计,环境温度不变,气缸不漏气。求:
(1)该同学坐上稳定后,气缸内气体的压强;
(2)该同学的重量。
14. 如图甲所示,斜面顶部线圈的横截面积,匝数匝,内有水平向左均匀增加的磁场,磁感应强度随时间的变化图像如图乙所示。线圈与间距为的光滑平行金属导轨相连,导轨固定在倾角的绝缘斜面上。图示虚线下方存在磁感应强度为的匀强磁场,磁场方向垂直于斜面向上。质量的导体棒垂直导轨放置,其有效电阻,从无磁场区域由静止释放,导体棒沿斜面下滑,1s末刚好越过虚线cd进入磁场中并匀速下滑。在运动中导体棒与导轨始终保持良好接触,导轨足够长,线圈和导轨电阻均不计。重力加速度取,,,求:
(1)导体棒进入磁场前流过导体棒的感应电流大小和方向;
(2)磁场的大小。
15. 如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,其第一象限内存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度的方向水平向右,磁感应强度的方向垂直于纸面向里。一带电荷量为、质量为的微粒从原点出发沿与轴正方向的夹角为的初速度进入复合场中,正好做直线运动,当微粒运动到时,电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间),微粒继续运动一段时间后,正好垂直于轴穿出复合场。不计一切阻力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)微粒在复合场中的运动时间。
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