内容正文:
2025年秋季学期高二年级期末监测
物理试卷
物理试卷共6页,满分100分。
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷的相应位置上。
2.作答时,务必将答案书写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将草稿纸、试卷、答题卡一并交回。
一、选择题:共12小题,共48分。
(一)单项选择题:共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于磁场的理解,以下正确的是( )
A. 磁感应强度方向由小磁针S极受力方向确定
B. 磁感线在磁体外部从S极指向N极,形成闭合曲线
C. 通电导线所受安培力方向与磁场方向、电流方向均垂直
D. 洛伦兹力对运动电荷做功,可改变其动能大小
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁感应强度方向定义为小磁针静止时N极所指方向,并且磁感应强度方向由磁场本身决定,小磁针只是显示该点磁场的方向,故A错误;
B.磁感线是闭合曲线,在磁体外部从N极指向S极,在内部从S极指向N极,故B错误;
C.通电导线所受安培力方向由左手定则确定,与磁场方向和电流方向均垂直,故C正确;
D.洛伦兹力方向始终垂直于运动电荷的速度方向,因此不做功,不改变电荷的动能大小,只改变运动方向,故D错误。
故选C。
2. 如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a,b两点,a点的场强大小为 ,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为 ,方向与ab连线成30°角。关于a,b两点场强大小,的关系,以下结论正确的是( )
A. Ea=Eb B. Ea=3Eb
C. Ea=Eb D. Ea=Eb
【答案】B
【解析】
【详解】结合几何关系,有
根据公式
有
即
故选B。
3. 如图所示,有A、B两段材料相同的圆柱形电阻丝,长度相同,它们的横截面直径之比,以下正确的是( )
A. A、B两段电阻丝电阻之比
B. A、B两段电阻丝电阻之比
C. 通过A、B两段电阻丝电流之比
D. 电荷在A、B两段电阻丝定向移动的速率之比
【答案】A
【解析】
【详解】AB.根据
可知A、B两段电阻丝电阻之比
代入题中数据解得,故A正确,B错误;
C.由于A、B串联,故电流之比,故C错误;
D.因为
则有
代入题中数据,解得,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,一电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点,则运动过程中下列说法正确的是( )
A. 该电荷带正电 B. 该电荷做加速运动
C. 该电荷电势能增加 D. 该电荷的加速度在减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于合力指向轨迹内侧,而电荷仅仅受到电场力作用,可知电荷所受电场力方向与电场强度方向相反,则电荷带负电,故A错误;
B.根据上述可知,电场力与电荷运动速度方向之间的夹角为锐角,即该电荷做加速运动,故B正确;
C.根据上述可知,电场力做正功,电势能减小,故C错误;
D.电场线分布的密集程度表示电场强弱,根据图像可知由A到B,电场线分布逐渐变密集,则电场强度逐渐增大,电荷所受电场力逐渐增大,则该电荷的加速度在逐渐增大,故D错误。
故选B。
5. 如图甲,一质量为m的物体B放在水平面上,质量为2m的物体A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度,当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,A的位移随时间变化规律如图乙,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 时间内,物体A的速度与加速度方向相反
B. 物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cm
C. 物体A的振动方程为
D. 物体B对水平面的最大压力为9mg
【答案】C
【解析】
【详解】A.时间内,物体A由负的最大位移向平衡位置运动,回复力指向平衡位置,可得物体A的速度方向与加速度方向相同,均沿轴正方向,故A错误;
B.由图可知物体A振动周期为,物体A由特殊位置(平衡位置或最大位移处)开始计时,在任意一个内,物体A通过的路程等于振幅的5倍,即50cm,除此外的位置在1.25s内通过的路程不等于振幅的5倍,故B错误;
C.物体A的振动方程为
将代入可得
可得
故C正确;
D.当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零,对B,根据牛顿第二定律有
对A,根据牛顿第二定律有
根据对称性,当A运动到最低点时,对A,根据牛顿第二定律有
此时水平面对物体B的支持力最大,有
根据牛顿第三定律,物体B对水平面的最大压力为6mg,故D错误。
故选C。
6. 在如图所示的电路中,和为定值电阻,电表均为理想电表。保持电源电动势和内电阻不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动头向下移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电阻的电功率变大 D. 电源的输出功率一定增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.电路的连接情况是:与并联后与串联,电流表测通过的电流,电压表测路端电压。当滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入回路中的阻值增加,可知回路中总阻值增加;根据闭合电路的欧姆定律,总电流减小,由
知路端电压变大,即电压表的示数变大;电表均为理想电表,则两端的电压
故变大,电压表示数
则变大,电流表示数变大,A错误B正确;
C.电阻的电功率
减小,的电功率减小,C错误;
D.当外电阻和电源内阻相等时,电源的输出功率最大,当滑动变阻器的滑动头向下移动时,不能确定外电阻和内电阻的关系,电源的输出功率不一定增大,D错误。
故选B。
7. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线,以下正确的是( )
A. 处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在段做匀变速运动,段做匀速直线运动
C. 在O、、、处的电势、、、的关系为
D. 段的电场强度大小均匀增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电势能与电势的关系
电场强度与电势的关系
解得
可知图像切线的斜率等于
因为处切线斜率为零,则处电场强度为零,故A错误;
BD.由图看出在段图像切线的斜率不断减小,则电场强度逐渐减小,粒子所受的电场力减小,加速度减小,做非匀变速运动,段图像切线的斜率不断增大,则电场强度逐渐增大,粒子所受的电场力增大,做非匀变速运动,段斜率不变,则电场强度大小和方向均不变,是匀强电场,粒子所受的电场力不变,做匀变速直线运动,故BD错误;
C.根据电势能与电势的关系
正电荷在电势高处电势能大,所以有
由对称性可知
则,故C正确。
故选C。
8. 如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两个有界匀强磁场的理想边界,三角形内、外匀强磁场方向相反,均垂直于纸面,大小都为B,三角形外的磁场范围足够大。把粒子源放在顶点A处,它将沿的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为的带电粒子(粒子重力不计)。粒子在磁场中运动的周期为T,对从A射出的粒子,下列说法错误的是( )
A. 若带负电,,第一次回到A点所用时间为
B. 若带负电,,第一次到达C点所用时间为T
C. 若带正电,,第一次到达C点所用时间为
D. 若带正电,,第一次到达C点所用时间为T
【答案】A
【解析】
【详解】AC.由,解得
若,则
运动轨迹如图
粒子若带负电,开始往右偏转,第一次回到A点所用时间为
粒子若带正电,开始往左偏转,第一次到达C点所用时间为,故A错误,C正确;
D.粒子若带正电,开始往左偏转,速度,运动轨迹如图
则
第一次到达C点所用时间为,故D正确;
B.粒子若带负电,开始往右偏转,速度,则
正好在两个磁场中往复偏转三次到达C点,第一次到达C点所用时间为,故B正确。
由于本题选择错误的,故选A。
(二)多项选择题:共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 在垂直纸面的匀强磁场中,有两个比荷相等的带电粒子(不计重力)从磁场边界的O点以相同的速度射入磁场中,则带电粒子在磁场中运动的过程,以下正确的是( )
A. 运动的轨道半径相同 B. 回到磁场边界时速度相同
C. 运动的时间相同 D. 回到磁场边界的位置与O点距离相等
【答案】ABD
【解析】
【详解】A.根据牛顿第二定律得
解得
由题可知,粒子运动的轨道半径相同,故A正确;
B.正负离子在磁场中均做匀速圆周运动,速度沿轨迹的切线方向,根据圆的对称性可知,重新回到边界时速度大小与方向均相同,故B正确;
C.根据左手定则分析可知,正离子逆时针偏转,负离子顺时针偏转,重新回到边界时轨迹对应的圆心角不一定相等,运动时间
则运动时间可能不同,故C错误;
D.根据几何知识得知重新回到边界的位置与O点距离
则回到磁场边界的位置与O点距离相等,故D正确。
故选ABD。
10. 如图所示,两个带等量正电荷的点电荷Q,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,只受电场力的作用。下列说法正确的是( )
A. 电子在a点的电场强度最大
B. 电子在从a点向O点运动的过程中,电势能先变小后变大
C. 电子运动到O点时,加速度为零,速度最大
D. 若电子以某一速度垂直纸面入射,可能绕O点做匀速圆周运动
【答案】CD
【解析】
【详解】A.两个带等量正电荷的点电荷,在其连线中垂线上,O点的电场强度为0,从O点向中垂线两侧,电场强度先增大,达到一个最大值后又减小。由于不知道a点到O点的距离,则电子在a点的电场强度不一定最大,故A错误;
B.电子带负电,因为中垂线上电场强度方向沿中垂线背离O,负电荷受力方向与电场强度方向相反,所以电子从a向O运动时,电场力方向始终指向O,电场力一直做正功。根据电场力做功与电势能变化的关系可知,电场力做正功,电势能减小,故B错误;
C.O点电场强度为0,电子在O点受到的电场力为0,根据牛顿第二定律可知,电子在O点的加速度为0。因为电子从a到O,电场力一直做正功,所以动能一直增大,速度一直增大;过了O点以后,电场力做负功,动能减小,速度减小,所以电子运动到O点时速度最大,故C正确;
D.若电子以某一速度垂直纸面入射,由于在垂直纸面且以O为圆心的圆周上,电场强度大小相等,方向沿径向向外,电子受到的电场力方向沿径向指向圆心,当电场力恰好能提供电子做圆周运动所需的向心力时,电子可能绕O点做匀速圆周运动,故D正确。
故选CD。
11. 如图甲所示,在某均匀介质中简谐波源。、相距 ,时刻两者开始上下振动, 只振动了半个周期,连续振动。距离波源点2m处的P质点在时第一次到达波峰。开始阶段两波源的振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的传播速度都为1m/s
B. 质点P在0~20s内的路程为
C. 时,位于、连线上有质点第一次位移达到
D. 在0~16s内从点发出的半个波前进过程中遇到5个波峰
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据题意可知,振动的波形先到达P点,由于经历1s开始到达波峰,则振动的波峰形式传播到P点的时间
则波的传播速度
由于波速由介质决定,则两列波的传播速度都为1m/s,故A正确;
B.结合上述,波速为1m/s,P点经历2s开始以振动的波形振动,该波形振动了2s,由于
P点经历的路程
振动的波形传播到P点经历的时间
则0~20s内P点以振动波形的振动时间
可知,该时间内P点经历的路程
结合上述,质点P在0~20s内的路程为,故B错误;
C.根据图乙可知,经历1s开始到达波峰,经历1.5s开始到达波峰,即当开始到达波峰时,的波峰形式已经向右传播了0.5s,令这两个波峰的振动形式相遇时刻为,则有
解得
可知,时,两波峰相遇,根据矢量叠加原理可知,波峰相遇位置的质点第一次位移达到
故C正确;
D.在0~16s内,、振动的波形传播的距离均为
两列波的波长分别为
,
由于
可知,16s时刻,从点发出的半个波的波前距离的距离为
则在0~16s内从点发出的半个波前进过程中遇到的波峰个数为
即在0~16s内从点发出的半个波前进过程中遇到6个波峰,故D错误。
故选AC。
12. 无限长直导线通电流I,距导线r处带电量q、质量m的粒子以速度v垂直磁场运动,已知直导线磁场,下列正确的是( )
A. 粒子做匀速圆周运动的半径为
B. 若粒子做完整圆周运动,洛伦兹力冲量最大值为
C. 距导线r处平行于长直导线放置长L、通电流的直导线,安培力大小为
D. 仅将粒子速度变为,其做圆周运动的向心加速度变为4倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据洛伦兹力提供向心力有
结合解得,故A错误;
B.根据动量定理,洛伦兹力的冲量等于粒子动量变化。粒子做完整圆周运动,速度大小恒为v,当末动量与初动量方向相反时,动量变化的大小最大,则有
因此洛伦兹力冲量最大值为,故B正确;
C.距导线r处垂直放置长L、通电流的直导线,则直导线的安培力大小为,故C正确;
D.向心加速度公式,结合A项可知
速度变为2v时,向心加速度变为原来的2倍,故D错误;
故选BC。
二、非选择题:共6小题,共52分。
13. 某同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中,用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球,多次改变悬点到摆球顶部的距离,分别测出摆球做简谐运动的周期T后,作出图像,如图所示。
(1)造成图像不过坐标原点的原因可能是_________。
A. 将记为摆长l B. 摆球的振幅过小
C. 将计为摆长l D. 摆球质量过大
(2)实验结果与真实情况相比,将_________。(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
(3)根据图像可以推得小球的直径是_________。
【答案】(1)A (2)相同
(3)2.0
【解析】
【小问1详解】
若将记为摆长l,即,则代入公式
得
当时,
与题图中直线交横轴于负截距一致,因此原因是漏加了摆球半径,将记为摆长l,振幅、摆球质量不影响图像位置,若将计为摆长l,截距为正。
故选A。
【小问2详解】
由
可得
图像的斜率
如果测摆长时,没有包括摆球半径,则
因此根据该图像求得的重力加速度与正确操作时求得的重力加速度相同。
【小问3详解】
由题图可知,当时,
解得d=2.0cm
14. 某实验小组利用已有器材进行相关电学实验,除开关、导线以外,一个灵敏电流计G、一个电阻箱、定值电阻(阻值未知)、两个定值电阻R()和若干个规格相同的小灯泡。
(1)他们利用如图甲所示电路来测量的阻值,闭合开关S,调节电阻箱,当时灵敏电流计G的示数为零,则_________。
(2)通过如图乙所示电路测定电源的电动势和内阻,测得I和多组数据,绘出的图像,若图像斜率为k,纵截距为b,则电源的电动势_________和内阻_________。(结果用k、b、表示)
【答案】(1)5.0 (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
灵敏电流计G的示数为零,则灵敏电流计两端电势相等,则有
代入数据解得。
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
变形得
结合图线可知,
解得电源电动势,电源内阻。
15. 在一根长l=5m,横截面积S=3.5×10-4m2的铜质导线两端加2.5×10-3V电压.已知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω•m,则该导线中的电流多大?每秒通过导线某一横截面的电子数为多少?
【答案】10A,
【解析】
【详解】根据R=ρ,所以
R=
又因为
I=U/R
所以
I=
又因为
所以每秒通过导线某一横截面的电子数为
16. 如图所示,在竖直平面内存在匀强电场,其电场线如图中实线所示,方向未知,将带电荷量为的负电荷由A点沿水平线移至B点,其电势能增加了,已知A、B两点间的距离为,两点连线与电场线成角。
(1)求A、B两点间的电势差;
(2)若A点的电势,求B点的电势;
(3)求电场强度E的大小。
【答案】(1)30V (2)-31V
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题意电势能增加了,可知静电力做负功为
由
得
【小问2详解】
根据
则
【小问3详解】
A、B两点沿电场线方向的距离为
根据电势差与电场强度的关系有
17. 相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置(见图),导轨所在平面与水平面的夹角为,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦系数为,整个装置处于磁感应强度的竖直向上的匀强磁场中,导轨所接电源电动势为15V,内阻不计,滑动变阻器的阻值可按要求进行调节,其他部分电阻不计,(g取,)求:
(1) ab棒所受安培力方向;
(2)ab棒中通入的电流强度为多少时恰能沿斜面下滑。
【答案】(1)安培力的方向水平向右;(2)
【解析】
【详解】(1)根据电路图,结合左手定则可知,安培力的方向水平向右。
(2)做出导体棒ab的受力分析图如下所示
ab棒若要恰能沿斜面下滑,则此刻应满足
而
,,
联立以上各式可得
解得
18. 如图所示,平行金属板C、D间存在匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,矩形PQMN区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,三处磁场的磁感应强度大小均为B。金属板D的延长线过圆形区域的圆心O,金属板C的延长线、两金属板右边缘连线均与圆形区域相切,PN边与圆形区域在PN边的中点A处相切。一束宽度与平行金属板间距相等、比荷均为k的带负电粒子流(不计重力)从金属板左侧以水平向右的速度射入金属板间,恰能在金属板间做直线运动,进入圆形区域经磁场偏转后均过点A。已知PN=R,PQ=R。求:
(1)平行金属板C、D间的电压U;
(2)沿金属板C、D中轴线运动的粒子在圆形磁场中运动的时间t;
(3)QM边上有粒子穿出的长度与MN边上有粒子穿出的长度。
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
因为粒子进入圆形区域经磁场偏转后均过点A,则粒子在圆形磁场中运动的半径与磁场的半径相等,根据牛顿第二定律可得
解得
粒子在金属板间做直线运动,所以电场力等于洛伦兹力,则
解得
【小问2详解】
沿金属板C、D中轴线运动的粒子从射出金属板到运动至A点的轨迹如图
由几何关系可得,在圆形磁场中做圆周运动的圆心角为
则粒子在圆形磁场中运动的时间为
且粒子在圆形磁场中运动的周期为
解得
【小问3详解】
分析带负电粒子流的运动轨迹可知,QM边上有粒子穿出的长度为线段EG的长度,MN边上有粒子穿出的长度为线段HF的长度,如图所示
由几何关系可知,
QM边上有粒子穿出的长度为
MN边上有粒子穿出的长度为
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物理试卷
物理试卷共6页,满分100分。
注意事项:
1.作答前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷的相应位置上。
2.作答时,务必将答案书写在答题卡上,写在试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将草稿纸、试卷、答题卡一并交回。
一、选择题:共12小题,共48分。
(一)单项选择题:共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 关于磁场的理解,以下正确的是( )
A. 磁感应强度方向由小磁针S极受力方向确定
B. 磁感线在磁体外部从S极指向N极,形成闭合曲线
C. 通电导线所受安培力方向与磁场方向、电流方向均垂直
D. 洛伦兹力对运动电荷做功,可改变其动能大小
2. 如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a,b两点,a点的场强大小为 ,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为 ,方向与ab连线成30°角。关于a,b两点场强大小,的关系,以下结论正确的是( )
A. Ea=Eb B. Ea=3Eb
C. Ea=Eb D. Ea=Eb
3. 如图所示,有A、B两段材料相同的圆柱形电阻丝,长度相同,它们的横截面直径之比,以下正确的是( )
A. A、B两段电阻丝电阻之比
B. A、B两段电阻丝电阻之比
C. 通过A、B两段电阻丝电流之比
D. 电荷在A、B两段电阻丝定向移动的速率之比
4. 如图所示,一电荷仅受电场力作用沿虚线从A点运动到B点,则运动过程中下列说法正确的是( )
A. 该电荷带正电 B. 该电荷做加速运动
C. 该电荷电势能增加 D. 该电荷的加速度在减小
5. 如图甲,一质量为m的物体B放在水平面上,质量为2m的物体A通过一轻弹簧与其连接。给A一竖直方向上的初速度,当A运动到最高点时,B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时,A的位移随时间变化规律如图乙,已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. 时间内,物体A的速度与加速度方向相反
B. 物体A在任意一个1.25s内通过的路程均为50cm
C. 物体A的振动方程为
D. 物体B对水平面的最大压力为9mg
6. 在如图所示的电路中,和为定值电阻,电表均为理想电表。保持电源电动势和内电阻不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动头向下移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大
C. 电阻的电功率变大 D. 电源的输出功率一定增大
7. 一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能随位移x变化的关系如图所示,其中段是关于直线对称的曲线,段是直线,以下正确的是( )
A. 处电场强度最小,但不为零
B. 粒子在段做匀变速运动,段做匀速直线运动
C. 在O、、、处的电势、、、的关系为
D. 段的电场强度大小均匀增大
8. 如图所示,边长为L的等边三角形ABC为两个有界匀强磁场的理想边界,三角形内、外匀强磁场方向相反,均垂直于纸面,大小都为B,三角形外的磁场范围足够大。把粒子源放在顶点A处,它将沿的角平分线发射质量为m、电荷量为q、初速度为的带电粒子(粒子重力不计)。粒子在磁场中运动的周期为T,对从A射出的粒子,下列说法错误的是( )
A. 若带负电,,第一次回到A点所用时间为
B. 若带负电,,第一次到达C点所用时间为T
C. 若带正电,,第一次到达C点所用时间为
D. 若带正电,,第一次到达C点所用时间为T
(二)多项选择题:共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 在垂直纸面的匀强磁场中,有两个比荷相等的带电粒子(不计重力)从磁场边界的O点以相同的速度射入磁场中,则带电粒子在磁场中运动的过程,以下正确的是( )
A. 运动的轨道半径相同 B. 回到磁场边界时速度相同
C. 运动的时间相同 D. 回到磁场边界的位置与O点距离相等
10. 如图所示,两个带等量正电荷的点电荷Q,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,只受电场力的作用。下列说法正确的是( )
A. 电子在a点的电场强度最大
B. 电子在从a点向O点运动的过程中,电势能先变小后变大
C. 电子运动到O点时,加速度为零,速度最大
D. 若电子以某一速度垂直纸面入射,可能绕O点做匀速圆周运动
11. 如图甲所示,在某均匀介质中简谐波源。、相距 ,时刻两者开始上下振动, 只振动了半个周期,连续振动。距离波源点2m处的P质点在时第一次到达波峰。开始阶段两波源的振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A. 两列波的传播速度都为1m/s
B. 质点P在0~20s内的路程为
C. 时,位于、连线上有质点第一次位移达到
D. 在0~16s内从点发出的半个波前进过程中遇到5个波峰
12. 无限长直导线通电流I,距导线r处带电量q、质量m的粒子以速度v垂直磁场运动,已知直导线磁场,下列正确的是( )
A. 粒子做匀速圆周运动的半径为
B. 若粒子做完整圆周运动,洛伦兹力冲量最大值为
C. 距导线r处平行于长直导线放置长L、通电流的直导线,安培力大小为
D. 仅将粒子速度变为,其做圆周运动的向心加速度变为4倍
二、非选择题:共6小题,共52分。
13. 某同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中,用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球,多次改变悬点到摆球顶部的距离,分别测出摆球做简谐运动的周期T后,作出图像,如图所示。
(1)造成图像不过坐标原点的原因可能是_________。
A. 将记为摆长l B. 摆球的振幅过小
C. 将计为摆长l D. 摆球质量过大
(2)实验结果与真实情况相比,将_________。(选填“偏大”、“偏小”或“相同”)
(3)根据图像可以推得小球的直径是_________。
14. 某实验小组利用已有器材进行相关电学实验,除开关、导线以外,一个灵敏电流计G、一个电阻箱、定值电阻(阻值未知)、两个定值电阻R()和若干个规格相同的小灯泡。
(1)他们利用如图甲所示电路来测量的阻值,闭合开关S,调节电阻箱,当时灵敏电流计G的示数为零,则_________。
(2)通过如图乙所示电路测定电源的电动势和内阻,测得I和多组数据,绘出的图像,若图像斜率为k,纵截距为b,则电源的电动势_________和内阻_________。(结果用k、b、表示)
15. 在一根长l=5m,横截面积S=3.5×10-4m2的铜质导线两端加2.5×10-3V电压.已知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω•m,则该导线中的电流多大?每秒通过导线某一横截面的电子数为多少?
16. 如图所示,在竖直平面内存在匀强电场,其电场线如图中实线所示,方向未知,将带电荷量为的负电荷由A点沿水平线移至B点,其电势能增加了,已知A、B两点间的距离为,两点连线与电场线成角。
(1)求A、B两点间的电势差;
(2)若A点的电势,求B点的电势;
(3)求电场强度E的大小。
17. 相距为20cm的平行金属导轨倾斜放置(见图),导轨所在平面与水平面的夹角为,现在导轨上放一质量为330g的金属棒ab,它与导轨间动摩擦系数为,整个装置处于磁感应强度的竖直向上的匀强磁场中,导轨所接电源电动势为15V,内阻不计,滑动变阻器的阻值可按要求进行调节,其他部分电阻不计,(g取,)求:
(1) ab棒所受安培力方向;
(2)ab棒中通入的电流强度为多少时恰能沿斜面下滑。
18. 如图所示,平行金属板C、D间存在匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,半径为R的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,矩形PQMN区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场,三处磁场的磁感应强度大小均为B。金属板D的延长线过圆形区域的圆心O,金属板C的延长线、两金属板右边缘连线均与圆形区域相切,PN边与圆形区域在PN边的中点A处相切。一束宽度与平行金属板间距相等、比荷均为k的带负电粒子流(不计重力)从金属板左侧以水平向右的速度射入金属板间,恰能在金属板间做直线运动,进入圆形区域经磁场偏转后均过点A。已知PN=R,PQ=R。求:
(1)平行金属板C、D间的电压U;
(2)沿金属板C、D中轴线运动的粒子在圆形磁场中运动的时间t;
(3)QM边上有粒子穿出的长度与MN边上有粒子穿出的长度。
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