内容正文:
金沙县实验高级中学2026年秋季学期高二年级第一次素养监测
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 某城市道路将新装52盏“智慧路灯”,除基本照明外,每盏路灯将安装Wifi信号发射、手机充电接口等设备。Wifi信号是频率较小的电磁波,下列关于Wifi信号的说法正确的是( )
A. Wifi信号不能在真空中传播
B. Wifi信号不会产生污染
C. 电饭煲是利用Wifi信号来加热食物的电器
D. 智能手机可以接收该Wifi信号进行网络连接
2. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 该电场由负点电荷形成
B. 带电粒子一定是从P向Q运动
C. 带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
3. 如图所示,以A、B、C、D为顶点的长方形处于一平行板电容器(图中未画出)形成的匀强电场中,长方形所在平面与两平行板垂直,AB的长度为8cm,BC的长度为6cm,电容器正负极板的距离为30cm。A、B、C三点的电势分别为9V、25V、16V。则( )
A. D点电势为18V B. D点电势为32V
C. 两平行板间的电势差为75V D. 两平行板间的电势差为100V
4. 空间内有一平行于x轴方向的电场,O、A、B、C、D为x轴上的点,AB=CD,O、D之间的电势φ随x变化的图像如图所示。一个带电粒子仅在电场力作用下,从O点由静止开始沿x轴向右运动,下列说法正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. A、D间电场强度先增大后减小
C. A、B之间与C、D之间的电场强度方向一定相反
D. 该粒子从A向D运动过程中,动能将逐渐增大
5. 如图所示,直线A为某电源的图线,曲线B为某小灯泡L的图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L的额定功率为2W
B. 此时灯泡L的电阻大于1Ω
C. 此时电源内阻的热功率为4W
D. 若将灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻,电源的效率将降低
6. 如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A. c点处的磁感应强度为零
B. o点处的磁感应强度为零
C. 两根导线相互排斥
D. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向不同
7. 如图所示,电路中电表均可视为理想电表,闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动,下列结论正确的是( )
A. 电流表A的示数减小 B. 电压表示数减小,电压表示数增大
C. 电源的输出功率一定减小 D. 、分别为电压表、的示数,
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B. 若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴将仍静止
C. 保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,C点电势升高
9. 电子墨水是一种无光源显示技术,它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色.透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素.如图所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒.当胶囊下方的电极极性由负变正时,微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色.下列说法正确的有( )
A. 像素呈黑色时,黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B. 像素呈白色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C. 像素由黑变白的过程中,电场力对白色微粒做正功
D. 像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功
10. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上,其中O点与小球A的间距为l,O点与小球B的间距为,当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角。带电小球A、B均可视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g。则( )。
A. A、B间库仑力大小 B. A、B间库仑力大小
C. 细线拉力大小 D. 细线拉力大小
第II卷(非选择题)
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某学习小组同学如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”,螺线管A、滑动变阻器、开关与电池构成闭合回路;螺线管B与电流计构成闭合电路,螺线管B套在螺线管A的外面。
(1)要想使电流计指针发生偏转,下列四种操作中可行的是_________。
A. 闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止向上运动
B. 闭合开关,螺线管B不动,螺线管A插入或拔出螺线管B
C. 闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片
D. 螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关
(2)利用图乙所示的装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系,螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后,将条形磁铁N极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针向右偏。
①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针_________(填“向左偏”或“向右偏”);
②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针_________(填“向左偏”或“向右偏”)。
12. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,已知该圆柱体的电阻只有几欧姆。
(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径,结果如图甲所示,则圆柱体的直径为__________mm;用游标卡尺测圆柱体的长度,结果如图乙所示,则圆柱体的长度为__________。
(2)为了减小实验误差,需进一步测圆柱体的电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程为,内阻约为);
B.电压表V2(量程为,内阻约为);
C.电流表A1(量程为,内阻约为);
D.电流表A2(量程为,内阻约为);
E.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
F.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
G.的干电池两节,内阻不计;
H.开关和导线若干。
为了测得多组实验数据,实验采用如图丙所示电路,则电压表应选__________;电流表应选__________;滑动变阻器应选__________。(均填写器材前对应的字母)
(3)若流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为__________。
13. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-4C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
14. 为了得到某一匀强磁场的磁感应强度,某同学在该磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,导线中的电流是2 A,导线长0.1 m,它受到的磁场力为0.4 N。如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在该匀强磁场中,磁场方向竖直向下,金属棒MN沿框架以速度向右做匀速运动。t=0时,MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为0.1 m的正方形。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)时,求穿过MDEN的磁通量;
(3)为使MN棒中不产生感应电流,从开始,磁感应强度应随时间变化,求磁感应强度B与时间t的关系式。
15. 一束电子从静止开始经加速电压加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板EF中间,如图所示,金属板长为L,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为,紧靠荧光屏水平放置金属板长为,与EF极板间的中线的距离也为d。电子电量为,质量为。
(1)求电子进入偏转电场的速度大小;
(2)若电子刚好打在紧靠荧光屏水平放置金属板左端,求两金属板EF间加直流电压U2;
(3)若调节两平行金属板EF间电压,使电子打在紧靠荧光屏水平放置金属板的速度最小,其值是多少?
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金沙县实验高级中学2026年秋季学期高二年级第一次素养监测
物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第I卷(选择题)
请点击修改第I卷的文字说明
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 某城市道路将新装52盏“智慧路灯”,除基本照明外,每盏路灯将安装Wifi信号发射、手机充电接口等设备。Wifi信号是频率较小的电磁波,下列关于Wifi信号的说法正确的是( )
A. Wifi信号不能在真空中传播
B. Wifi信号不会产生污染
C. 电饭煲是利用Wifi信号来加热食物的电器
D. 智能手机可以接收该Wifi信号进行网络连接
【答案】D
【解析】
【详解】A.WiFi信号属于电磁波,电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;
B.WiFi信号是电磁波,过量的电磁辐射可能造成电磁污染,故B错误;
C.电饭煲利用电流的热效应将电能转化为内能来加热食物,与WiFi信号无关,故C错误;
D.智能手机可以接收WiFi信号并完成网络连接,故D正确。
故选D。
2. 如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知( )
A. 该电场由负点电荷形成
B. 带电粒子一定是从P向Q运动
C. 带电粒子在P点时的速度大于在Q点时的速度
D. 带电粒子在P点时的加速度小于在Q点时的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,受到的电场力指向电场线汇聚处,所以该电场是由正点电荷形成的,故A错误;
B.仅根据粒子的运动轨迹,无法确定粒子一定是从P向Q运动,也有可能从Q向P运动,故B错误;
C.若粒子从P运动到Q,电场力方向与速度方向的夹角大于90°,电场力做负功,动能减小,速度减小,所以P点速度大于Q点速度;若粒子从Q运动到P,电场力做正功,动能增大,P点速度还是大于Q点速度,C正确;
D.电场线的疏密表示电场强度的大小,P点处电场线比Q点处密集,所以P点电场强度大。根据,q为粒子电荷量,E为电场强度,粒子在P点受到的电场力大,加速度也大,D错误。
故选C。
3. 如图所示,以A、B、C、D为顶点的长方形处于一平行板电容器(图中未画出)形成的匀强电场中,长方形所在平面与两平行板垂直,AB的长度为8cm,BC的长度为6cm,电容器正负极板的距离为30cm。A、B、C三点的电势分别为9V、25V、16V。则( )
A. D点电势为18V B. D点电势为32V
C. 两平行板间的电势差为75V D. 两平行板间的电势差为100V
【答案】C
【解析】
【详解】AB.匀强电场中,平行等间距的两条线段对应的电势差相等,则有
解得
故AB错误;
CD.令AB连线上O点的电势为16V,则有
解得
则OC连线为一条等势线,根据电场线垂直于等势线,由高电势点指向低电势点,作出电场方向如图所示
根据几何关系有
解得
则电场强度
结合上述解得
电容器正负极板的距离为30cm,则两平行板间的电势差为
故C正确,D错误。
故选C。
4. 空间内有一平行于x轴方向的电场,O、A、B、C、D为x轴上的点,AB=CD,O、D之间的电势φ随x变化的图像如图所示。一个带电粒子仅在电场力作用下,从O点由静止开始沿x轴向右运动,下列说法正确的是( )
A. 该粒子带负电
B. A、D间电场强度先增大后减小
C. A、B之间与C、D之间的电场强度方向一定相反
D. 该粒子从A向D运动过程中,动能将逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图知O点电势高于A点电势,故电场线方向为从O点指向A点,带电粒子仅在电场力作用下从O点由静止开始沿x轴向右运动,可判定该粒子带正电,故A错误;
B.φ−x图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小,其切线为零处电场强度也为零,故A、D间电场强度先减小后增大,故B错误;
C.题图中A点电势高于B点电势,故A、B之间的电场强度方向沿x轴正方向,而C点电势低于D点电势,故C、D之间的电场强度方向沿x轴负方向,即A、B之间与C、D之间的电场强度方向一定相反,故C正确;
D.该粒子从A向B运动过程中,由W=qU知,电场力做正功,电势能逐渐减小,动能逐渐增大,而从C向D运动过程中,电场力做负功,电势能逐渐增大,动能逐渐减小,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,直线A为某电源的图线,曲线B为某小灯泡L的图线的一部分,用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光,则下列说法中正确的是( )
A. 灯泡L的额定功率为2W
B. 此时灯泡L的电阻大于1Ω
C. 此时电源内阻的热功率为4W
D. 若将灯泡L换成阻值恒为0.5Ω的纯电阻,电源的效率将降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像交点可知,灯泡L的额定电压为2V,额定功率为,故A错误;
BC.根据闭合电路欧姆定律可得
可得此电源的电动势为,内阻为
此时灯泡L的电阻为
此时电源内阻的热功率为,故BC错误;
D.电源的效率为
可知外接电阻R减小,电源效率降低,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流,a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁感应强度,下列说法正确的是( )
A. c点处的磁感应强度为零
B. o点处的磁感应强度为零
C. 两根导线相互排斥
D. c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向不同
【答案】C
【解析】
【详解】AD.根据安培定则可知,M处导线在c点处的磁感应强度方向垂直于cM偏下,N在c点处的磁感应强度方向垂直于cN偏下,根据平行四边形定则可知,c点处的磁感应强度方向竖直向下,同理d点的磁感应强度方向也竖直向下,由于c、d对称故两位置的磁感应强度大小相等,AD错误;
B.根据安培定则可知,M处导线在o点处的磁感应强度方向向下,N处导线在o点处的磁感应强度方向向下,故o点磁感应强度不为零且方向向下,B错误;
C.由安培定则可知,M处于N的向下的磁场当中,由左手定则可知,M处导线所受安培力向左,同理,N处导线所受安培力向右,故两个导线相互排斥,C正确。
故选C。
7. 如图所示,电路中电表均可视为理想电表,闭合开关S后将滑动变阻器滑片向左滑动,下列结论正确的是( )
A. 电流表A的示数减小 B. 电压表示数减小,电压表示数增大
C. 电源的输出功率一定减小 D. 、分别为电压表、的示数,
【答案】D
【解析】
【详解】AB.将滑动变阻器滑片向左滑动,则阻值减小,电路总电阻减小,总电流变大,则电流表A的示数变大,电阻R两端的电压变大,即电压表示数增大,根据可知,电压表示数减小,A错误,B错误;
C.当外电阻与电源内阻相等时电源输出功率最大,因外电阻与内阻关系不确定,则不能判断电源输出功率的变化,C错误;
D. 电阻R两端的电压,则
根据可知,
所以有,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,两块彼此绝缘的金属板A、B水平平行放置并与一个电源相连,其中B板接地。开关S闭合后,在A、B两板间C点处有一个质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 若将S断开,再将A板向左移动一小段位移,油滴向下运动
B. 若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,油滴将仍静止
C. 保持S闭合,再将A板向上平移一小段位移,C点电势降低
D. 若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,C点电势升高
【答案】BC
【解析】
【详解】A.若将S断开,则电容器所带电荷量不变,根据
再将A板向左移动一小段位移,则板间场强增大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,故A错误;
B.若将S断开,再将B板向下平移一小段位移,同理可知板间场强不变,油滴受力不变,油滴将仍静止,故B正确;
D.若将S断开,再将A板向下平移一小段位移,同理可知板间场强不变,C点与下极板距离不变,C点与下极板电势差不变,由于下极板接地,所以C点电势不变,故D错误;
C.保持S闭合,则板间电压不变,再将A板向上平移一小段位移,根据可知,板间场强减小,C点与下极板距离不变,则C点与下极板电势差减小,由于下极板接地,所以C点电势降低,故C正确。
故选BC。
9. 电子墨水是一种无光源显示技术,它利用电场调控带电颜料微粒的分布,使之在自然光的照射下呈现出不同颜色.透明面板下有一层胶囊,其中每个胶囊都是一个像素.如图所示,胶囊中有带正电的白色微粒和带负电的黑色微粒.当胶囊下方的电极极性由负变正时,微粒在胶囊内迁移(每个微粒电量保持不变),像素由黑色变成白色.下列说法正确的有( )
A. 像素呈黑色时,黑色微粒所在区域的电势高于白色微粒所在区域的电势
B. 像素呈白色时,黑色微粒所在区域的电势低于白色微粒所在区域的电势
C. 像素由黑变白的过程中,电场力对白色微粒做正功
D. 像素由白变黑的过程中,电场力对黑色微粒做负功
【答案】AC
【解析】
【详解】A.像素呈黑色时,当胶囊下方的电极带负电,像素胶囊里电场线方向向下,所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,故A正确;
B.像素呈白色时,当胶囊下方的电极带正电,像素胶囊里电场线方向向上,所以黑色微粒所在的区域的电势高于白色微粒所在区域的电势,故B错误;
C.像素由黑变白的过程中,白色微粒受到的电场力向上,位移向上,电场力对白色微粒做正功,故C正确;
D.像素由白变黑的过程中,黑色微粒受到的电场力向上,位移向上,电场力对黑色微粒做正功,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,带有电荷量也为q的小球B固定在O点正下方的绝缘柱上,其中O点与小球A的间距为l,O点与小球B的间距为,当小球A平衡时,悬线与竖直方向夹角。带电小球A、B均可视为点电荷,静电力常量为k,重力加速度为g。则( )。
A. A、B间库仑力大小 B. A、B间库仑力大小
C. 细线拉力大小 D. 细线拉力大小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由余弦定理有
因此A、B间库仑力大小,故A正确;
BCD.A的受力如图所示
几何三角形OAB与力三角形相似,由对应边成比例有
解得绳子拉力,,故BC错误,D正确。
故选AD。
第II卷(非选择题)
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 某学习小组同学如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”,螺线管A、滑动变阻器、开关与电池构成闭合回路;螺线管B与电流计构成闭合电路,螺线管B套在螺线管A的外面。
(1)要想使电流计指针发生偏转,下列四种操作中可行的是_________。
A. 闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止向上运动
B. 闭合开关,螺线管B不动,螺线管A插入或拔出螺线管B
C. 闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片
D. 螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关
(2)利用图乙所示的装置进一步探究感应电流的方向与磁通量变化的关系,螺线管B与电流计构成闭合电路。正确连接好实验电路后,将条形磁铁N极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针向右偏。
①将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针_________(填“向左偏”或“向右偏”);
②将条形磁铁S极朝下插入螺线管B,观察到灵敏电流计G的指针_________(填“向左偏”或“向右偏”)。
【答案】(1)BCD (2) ①. 向左偏 ②. 向左偏
【解析】
【小问1详解】
A.闭合开关,螺线管A和螺线管B相对静止向上运动,则穿过螺线管B的磁通量不变,线圈B不会产生感应电流,电流计指针不偏转,故A错误;
B.闭合开关,螺线管B不动,螺线管A相当于电磁铁,螺线管A插入或拔出螺线管B,则穿过螺线管B的磁通量发生变化,线圈B会产生感应电流,电流计指针偏转,故B正确;
C.闭合开关,螺线管A、B不动,移动滑动变阻器的滑片使螺线管A的电流发生变化,产生的磁场发生变化,则穿过螺线管B的磁通量发生变化,线圈B会产生感应电流,电流计指针偏转,故C正确;
D.螺线管A、B和滑动变阻器的滑片不动,闭合或断开开关瞬间使螺线管A的电流发生变化,产生的磁场变化,则穿过螺线管B的磁通量发生变化,线圈B会产生感应电流,电流计指针偏转,故D正确。
故选BCD。
【小问2详解】
[1]将条形磁铁N极朝下拔出螺线管B,穿过螺线管B的磁通量变化与插入时的磁通量变化相反,则产生的感应电流方向相反,观察到灵敏电流计G的指针向左偏。
[2]将条形磁铁S极朝下插入螺线管B,穿过螺线管B的磁场方向与N极朝下插入的磁场方向相反,则产生的感应电流的方向相反,观察到灵敏电流计G的指针向左偏。
12. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率,已知该圆柱体的电阻只有几欧姆。
(1)用螺旋测微器测圆柱体的直径,结果如图甲所示,则圆柱体的直径为__________mm;用游标卡尺测圆柱体的长度,结果如图乙所示,则圆柱体的长度为__________。
(2)为了减小实验误差,需进一步测圆柱体的电阻,除待测圆柱体外,实验室还备有的实验器材如下:
A.电压表V1(量程为,内阻约为);
B.电压表V2(量程为,内阻约为);
C.电流表A1(量程为,内阻约为);
D.电流表A2(量程为,内阻约为);
E.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
F.滑动变阻器(阻值范围为,额定电流为);
G.的干电池两节,内阻不计;
H.开关和导线若干。
为了测得多组实验数据,实验采用如图丙所示电路,则电压表应选__________;电流表应选__________;滑动变阻器应选__________。(均填写器材前对应的字母)
(3)若流经圆柱体的电流为,圆柱体两端之间的电压为,圆柱体的直径和长度分别用、表示,则用、、、表示的电阻率的关系式为__________。
【答案】(1) ①. 1.845( ②.
(2) ①. A ②. C ③. E
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]由图示螺旋测微器可知,其示数为
[2]由图示游标卡尺可知,游标尺是分度的,游标尺精度是,其示数为
【小问2详解】
[1][2][3]两节干电池电动势为3V,电压表应选择A;滑动变阻器采用的是分压式接法,分压式接法优先选总阻值和待测电阻接近的小阻值滑动变阻器,故选E;电源总电压为两节干电池共3V,待测电阻几欧姆,结合滑动变阻器E的0.6A额定电流限制,电路的最大安全电流不能超过0.6A,因此选量程0~0.6A的电流表C。
【小问3详解】
圆柱体电阻
由电阻定律得
可得电阻率
13. 如图所示,长l=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10-4C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m;
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度v的大小。
【答案】(1)0.3N;(2)0.04kg;(3)2m/s
【解析】
【详解】(1)小球所受电场力的大小为
(2)根据平衡条件以及力的合成与分解可知
解得
(3)将电场撤去,小球回到最低点的过程中,根据机械能守恒定律有
解得
14. 为了得到某一匀强磁场的磁感应强度,某同学在该磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,导线中的电流是2 A,导线长0.1 m,它受到的磁场力为0.4 N。如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在该匀强磁场中,磁场方向竖直向下,金属棒MN沿框架以速度向右做匀速运动。t=0时,MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为0.1 m的正方形。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)时,求穿过MDEN的磁通量;
(3)为使MN棒中不产生感应电流,从开始,磁感应强度应随时间变化,求磁感应强度B与时间t的关系式。
【答案】(1)2 T (2)0.02 Wb
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据磁感应强度定义式
代入数据解得
【小问2详解】
根据磁通量定义式
代入数据解得
【小问3详解】
由产生感应电流的条件可知,为使MN棒中不产生感应电流,则穿过MDEN的磁通量应该不变。
由上问可知时刻,
t时刻的磁通量
代入数据整理解得
15. 一束电子从静止开始经加速电压加速后,以水平速度射入水平放置的两平行金属板EF中间,如图所示,金属板长为L,两板距离为d,竖直放置的荧光屏距金属板右端为,紧靠荧光屏水平放置金属板长为,与EF极板间的中线的距离也为d。电子电量为,质量为。
(1)求电子进入偏转电场的速度大小;
(2)若电子刚好打在紧靠荧光屏水平放置金属板左端,求两金属板EF间加直流电压U2;
(3)若调节两平行金属板EF间电压,使电子打在紧靠荧光屏水平放置金属板的速度最小,其值是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
电子在MN极板加速电场间被加速,由动能定理得
解得电子进入偏转电场的速度大小
【小问2详解】
若电子刚好打在紧靠荧光屏水平放置金属板左端,则射出EF极板时速度的偏向角满足
电子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速运动,有;竖直方向做匀加速运动,有
由牛顿第二定律得加速度为:
由几何关系得
联立以上各式,解得
【小问3详解】
调节两平行金属板EF间电压,使电子打在紧靠荧光屏水平放置金属板的速度最小,则电子在偏转电场中偏转距离最小,电子做功最小,由平抛运动的规律可知,此时连接紧靠荧光屏的水平金属板右端与两板中心的连线方向为电子出射的方向,则由几何关系偏转距离为
解得
则由竖直方向匀加速运动得位移
而
解得
根据动能定理,有
所以电子打到紧靠荧光屏的水平金属板上的最小速度为
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