内容正文:
1.【答案】C
【详解】比值定义法的核心特征是:被定义的物理量是事物的固有属性,与定义式中分子、分母对应的物理量无关,不存
在正比、反比关系。
A.a=二是牛顿第二定律的表达式,加速度a与合外力F成正比、与质量m成反比,由F和m共同决定,不属于比值定
m
义,故A错误;
B.E=”是匀强电场中电场强度与电势差的推导式,仅适用于匀强电场,电场强度E由电场本身性质决定,与”、口无
关,不属于比值定义,故B错误;
C.c=。是电容的定义式,电容c是电容器的固有属性,由极板正对面积、极板间距、电介质性质决定,与带电量Q、极
板间电压U无关,属于比值定义,故C正确;
C.D.w=“是线速度、角速度、轨道半径的推导式,当线速度v一定时w与r成反比,不属于比值定义,故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【解析】【详解】ABC.根据磁通量的公式Φ=BS
其中磁场的有效面积S=0.5m2
所以穿过线圈的磁通量为Φ=BS=5Wb,故B正确;
D.线圈转过180度后,磁通量为Φ'=-BS=-5Wb,
所以磁通量的变化量△Φ=D'-①=-10Wb,故D错误。
故选B。
3.【答案】A
【解析】【详解】AB.由右手螺旋定则可知,当M为电源的正极时,螺线管内部的磁感线方向水平向右,右侧相当于条形
磁铁的N极,而小磁针静止时N极的指向为该点磁感线的方向,则点的小磁针方向指向右侧,b点的小磁针方向指向
左侧,A正确,B错误;
CD.当M为电源的负极时,螺线管内部的磁感线方向水平向左,左侧相当于条形磁铁的N极,C、d两点的小磁针方向
均指向左侧,C、D错误。
故选A。
4.【答案】D
【详解】A.M点处的电场线较疏,而N点处电场线较密,则M点处的电场强度较小,粒子所受的电场力也较小,即加
速度也较小,故A错误;
B.由图看出,粒子的轨迹向下弯曲,粒子所受电场力大致向下,电场线方向斜向下,说明粒子带正电,B错误;
C.该电场是非匀强电场,不同位置场强不同,粒子受到的电场力即合力会随位置变化,并非始终保持不变,C错误;
D.粒子从M运动到N的过程中,电场力与速度方向的夹角为锐角,电场力做正功,动能增大,即粒子在M点的动能小
于在N点的动能,D正确。
故选D。
5.【答案】D
【解析】【详解】A.顺着电场线的方向电势降低,所以在X负半轴上的电场线方向沿-X方向,而电场线的切线方向为该
点的场强方向,所以M点电场强度方向沿-X方向,故A错误;
B.根据px图像的斜率的绝对值表示电场强度的大小,由图像可以看出,M点处图像的斜率的绝对值等于N点处图像的
斜率的绝对值,所以M点的电场强度与N点的电场强度等大反向,故B错误;
C.粒子从M点运动到P点,电场力做正功,根据电场力做功与电势能变化间的关系可知,电场力做正功,电势能减小,
所以该粒子在M点的电势能大于在P点的电势能,故C错误;
D.因为图线关于p轴对称,OM=OW,粒子从M点静止释放后向+X方向运动,先做加速运动,过原点O后,再做减速运
动,运动到N点时,根据对称性,其速度减为O,然后反向运动,所以该粒子将在MN之间做往复运动,故D正确。
故选D。
6.【答案】B
【详解】由题意可知,接线柱1、2分别对应量程,=1A,12=10mA,根据并联电路电流分配规律IR=(I2-Ig)(R+R2),
L(R,+R)=(I,-I)R联立解得R=0.12、R2=9.92
接线柱3对应的量程U=10V,因为10mA挡电流表的内阻R=
(R+R)R=5Q,则U=1,(R+R)
(R+R2)+R
解得R=9952
故选B。
7.【答案】D
【解折1详解】带正电粒子以垂直电场方向射入,在<1<时间段内,电场力竖
T
直向上,粒子做向上弯曲的类平抛运动;在,<1<T时间段内,电场力竖直向下,粒子在竖直方向做减速运动,速度逐渐
减小至零后反向加速运动过程中的v一(如下图所示
在时间内,粒子向上加速,时间内向上减速。上时刻速度为0
在2一T时间内,粒子向下加速,T一时间内向下减速,,时刻速度为0,粒子经历了一个周期。
V一1图像的面积表示粒子运动过程中的位移,从图中可看出横轴下方的面积远大于横轴上方的面积,即粒子向下运动的
位移大于向上运动的位移。
综上,粒子运动过程为先向上,再向下,一个周期的总位移是向下的。故选D。
8.【答案】AD
【解析】【详解】A.根据C=-S
4πkd
保持开关S闭合,A板竖直上移一小段距离,电容器的电容减小,故A正确;
B.保持开关S闭合,A板竖直上移一小段距离,电容器的电容减小,根据C=号
可知电量减小,电容器放电,电流表中有从b向a的电流通过,故B错误;
C.断开开关,根据C=,S=
U=Ed
4πkdU
A板竖直上移一小段距离,电场强度不变,则带电油滴静止,故C错误;
D.初始状态电荷静止,则电荷带正电。断开开关,B板竖直下移一小段距离,根据
C=&s_o
U=Ed
4πkdU
可知电场强度不变,极板间电势差增大,根据
U'=Ed'
可知P点与上极板的电势差不变,则P点与下极板的电势差增大,P点电势减小,电荷带正电,故带电油滴的电势能减
小,故D正确。
故选AD。
9.【答案】CD
【解析】【详解】A.当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中,滑动变阻器的阻值增大,由串反并同规律,与之串联
的小灯泡L1、L2变暗,与之并联的L3变亮,A错误;
B.当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中,滑动变阻器的阻值增大,由串反并同规律,与之串联的电压表V2读数
变小,与之并联的电压表V1读数变大;由于外电阻变大,电源的路端电压变大,所以△U,>△U,,B错误;
C.因为A=R2十,C正确;
AI
D.由于外电阻大于电源内阻,并且外电阻增大,所以电源的输出功率减小,D正确。故选CD。
10.【答案】BC
【解析】【详解】A.框架向右加速时,滑片向左滑动,滑片位于R中点的左侧,故A错误;
B.设滑动变阻器总电阻为R,因为两个电源电动势均为E=6V,内阻不计,当P端的电势比Q端的电势高1V时,根
据串联电路电压与电阻成正比的关系,设滑片移动的距离为,则解得x0.01m
对滑块进行受力分析,滑块受到两侧弹簧的弹力,根据胡克定律F=c,两侧弹簧弹力的合力F。=2心,再根据牛顿第
二定律F=ma,即2kx=ma
解得a=5m/s2。
因为P端电势高于Q端电势,根据电路原理可知滑块向右移动,所以加速度方向水平向左。故B正确;
CD.设电压表的示数为U,同理
UL
2E
对滑块,由牛顿第二定律F。=ma,而F金=2
将x=
代入,可得2k×
L
2E
E
ma,
整理可得U=m
a,所以U卜m5
kL
可以定义电压表示数变化量大小与加速度变化量大小之比(AC)为加速度计的灵敏度,即m
△a
增大滑块m或者电源电动势E可以提高加速度计的灵敏度,故C正确,D错误。
故选BC。
11.【答案】(1)42.40
(2分)
(2)
欧姆调零
(1分)
(3)
(3分)
k(Ro+r)
(2分)
1-k
E
S
【详解】(1)圆柱体的长度L=42mm+0.05mm×8=42.40mm
(2)[1]选择挡位后接着进行欧姆调零;
(3)[1]将内阻已知的电流表@(量程1mA)与定值电阻R,串联改装成量程为2V的电压表,由于电流表④(量程200mA)
内阻未知,采用电表@外接构成测量电路,由于滑动变阻器的最大阻值明显小于被测电阻,控制电路采用滑动变阻器分压
接法,电路图如图所示
R
E
21根据欧姆定律及串、并联电路特点,得1=,+(B+】
R
R
R
得到R+坊+R)
结合题意(R,++R,
=k
解得R=
k(Ro+r)
1-k
12.【答案】(1)最左端(1分)
(2)1.30
(1分)
(3)1
(2分)(4)
①.1.80(2分)
②.2.50
(2分)
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,滑动变阻器应以最大电阻接入电路,故滑到最左端。
【小问2详解】
由图丙可知,电压表的量程为3V,其分度值为0.1V,需要估读到分度值的下一位,电压表读数U=1.30V。
【小问3详解】
当单刀双掷开关接1时,电动势的测量值(图线与纵轴交点)准确,内阻的测量值(图像的斜率)偏大;当单刀双掷开关
接2时,电动势测量值偏小,内阻测量值偏小。比较图丙中两条图线,图线对应与开关与1接通,图线对应与开关与2
接通。
提示:可以利用等效电源方法,当单刀双掷开关接1时,将电源、电阻视为“新电源1”,电源、电阻R和电流表视为“新
电源2”,当单刀双掷开关接2时,电源、电阻R和电压表视为"新电源2”。
【小问4详解】
[1][2当单刀双掷开关接1时,电流表示数为零时,电压表测量准确;当单刀双掷开关接2,电压表示数为零时,电流表测
量准确。由图丙可得E=1,80v,r00Q
2-22=2.502。
13.【答案】(1)12;(2)2.5W,87.5W;
【解析】
【详解】(1)根据闭合电路的欧姆定律
4R,:2分别
代入数据解得
(2)开关S闭合后路端电压:
U=E-126=(40-4.0×1)V=36V(2分)
流过R的电流强度为:
I=U/R
1x=1.5A,(1分)
流过电动机的电流强度为:
1=L2-1x=(4.0-1.5)A=2.5A(1分)
电动机发热消耗的功率为:
P4=12r=(2.52×0.4W=2.5W(2分)
电动机转化为机械能的功率:
P=U1-P热=87.5W(1分)
14.【答案】(1)90V
(2)38N
(3)5m/s
样解()对AB过程,根据动能定理U9=
(1分)
解得UAB=90V
(1分)
1
《②对BC过程根据动能定理mgR+EgR=。mY2mv
(2分)
2
其中E=UAL=60N/C
(1分)
d
在C点,根据牛顿第二定律F,一Eg=m
(1分)
解得FN=38N
根据牛顿第三定律得压力大小为38N。(1分)
(3)当运动到等效最低点时,速度最大,该点与竖直方向夹角为日,则日=9=名
(2分)
mg 4
1
2
3点到该点根据动能定理-mg(R-Rcos379)+EqRsin37°=。mv-
(2分)
解得vn=5m/s
(1分)
15.【答案】
(1)=
2qU.
m
(2)ngbd
2qUo
V
m
(3)n=
UU<4ao);7=10o%(U≥4U。)
AdU
2
【解析】
【】对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得g心,=)m2分》
2
故解得V。=
2qU。(1分)
m
【2】若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则△1时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量△Q=Na9=nqb,△1(2分)
通过高压直流电源的电流1=△三
ngbdvo=ngbd
2qU。(2分)
m
【3】对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为,的匀速直线运动,在沿电场力方
向做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动学公式有:
垂直电场方向位移x=V,t(1分)
1
沿电场方向位移y=。at2(2分)
2
根据牛顿第二定律有4-F-95-g吧2分》
mm md
距下板y处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则x=L(1分)
TU
解得y=
(1分)
4dU
若y<d,即U<4U,则收集效率7=上(U<4U)1分》
d4d2U。
若y≥d,即U≥4,则所有的尘埃都到达下极板,效率为1O0%(U≥
dU)(1分)
2高二物理试题
考试时间:75分钟;满分:100分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第一部分(选择题共46分)
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.比值定义法是物理学中定义物理量的一种常用方法,即用两个物理量的“比值”来定义一个新的物理量。
以下公式属于比值定义的是()
A.加速度。=E
B.电场强度E=
m
d
Q
C.电容c=
U
D.角速度w=“
2.如图所示,一圆形线圈共有10匝,围成的面积为1m2;线圈内有一面积为0.5m2的匀强磁场区域,磁感
应强度大小为10T,,方向垂直于线圈平面。下列说法正确的是()
A.穿过线圈的磁通量大小为10Wb
B.穿过线圈的磁通量大小为5Wb
C.穿过线圈的磁通量大小为50Wb
D.将线圈从图示位置绕某直径转过180°,穿过线圈的磁通量变化量为0
3.如图所示的通电螺线管周围有a、b、cd四点(a点在螺线管内部),MN间接直流电源,将小磁针
放在图中的四点时,小磁针的N极指向右侧的是()
b
.d
M N
A.M为电源的正极,小磁针位于a点
B.M为电源的正极,小磁针位于b点
C.M为电源的负极,小磁针位于c点
D.M为电源的负极,小磁针位于d点
4,如图所示,图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M
点,再经过N点,可以判定()
A.粒子在M点受到的加速度大于在N点受到的加速度
B.粒子带负电
C.粒子运动过程中,合力始终保持不变
D.粒子在M点的动能小于在N点的动能
5.某静电场电势p在x轴上分布如图所示,图线关于p轴对称,M尸N是x轴上的三点,OM作ON。一
带电粒子仅在电场力作用下从M点静止释放后向+X方向运动,则下列说法正确的是()
◆p
M OP N
A.M点电场强度方向沿+X方向
B.M点的电场强度与N点的电场强度相同
C.该粒子在M点的电势能小于在P点的电势能
D.该粒子将在MN之间做往复运动
6.如图所示是三量程直流电表的原理图,三个量程分别是10mA、1A、10V.已知表头G的满偏电流I。=5mA,
内阻R=102,则定值电阻R、R、乃的阻值为()
R3
61
62
3
A.0.050、9.950、9950
B.0.10、9.90、9950
C.10、990、10000
D.100、9900、9950
7.空间中存在一交变电场,其电场强度E随时间变化的规律如图所示,当E>0时,电场强度的方向竖直
向上。在<1号这一-时间段内,有一带正电的粒子射入该电场,其速度方向与电场方向垂直,且该粒子
T
仅受电场力作用。下列有关该粒子在电场中运动轨迹的描述,可能正确的是()
8.如图所示,平行板电容器与电源连接,下极板B接地,开关S闭合,电容器两极板间P点处有一带电
油滴处于静止状态。下列说法正确的是()
a
D
B
A.保持开关闭合,A板竖直上移一小段距离,电容器的电容变小
B.保持开关闭合,A板竖直上移一小段距离过程中,电流表中有从a向b的电流通过
C.断开开关,A板竖直上移一小段距离,带电油滴向下运动
D.断开开关,B板竖直下移一小段距离,带电油滴的电势能将减小
9.如图所示,电源电动势为E,内电阻为,灯泡L、L2、L,规格相同,且电阻大于电源内阻,理想电压
表V1、V2示数为、,其变化量的绝对值分别为△U和△U2;流过电源的电流为/,其变化量的绝对值
为△I。当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中()
A.小灯泡L1、L2变亮,L3变暗
B.△U,<△U
怒不变
C.
D.电源输出功率变小
10.如图所示为一个加速度计的原理图,质量=0.4伙g的滑块可在光滑框架内平移,滑块两侧与劲度系数
均为k=100N/m的轻弹簧连接;R为长L=O.12m的滑动变阻器,滑片与电阻器任一端之间的电阻值都与它
到这端的距离成正比,两个电源的电动势均为E=6V,内阻不计。两弹簧处于原长时,滑片位于R的中点,
理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时,指针位于表盘右侧。通过电路中电压表的读数,
可得知加速度,当被测物体加速度为零时,电压表的示数为零。下列说法正确的是()
0→
W
滑片
P
A.当加速度方向水平向右,滑片位于R中点的右侧
B.当P端的电势比2端的电势高1V时,物体的加速度大小为5m/s2,方向向左
C.若将电压表的表盘换成加速度的刻度盘,电压与加速度大小需满足关系式U=m吧
D.减小滑块m或者电源电动势E可以提高加速度计的灵敏度
第二部分(非选择题共54分)
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.截面半径为「的圆柱形绝缘材料侧面镀有一层电阻率为p的导电材料,某实验小组想测量这个导体的
电阻4cm
6
山4L
mm
05101520
甲
丙
(1)用游标卡尺测圆柱体的长度,测量的示数如图甲所示,则圆柱体的长度L=
mm;
(2)用欧姆表粗测圆柱体镀层沿长度方向的电阻,调节好欧姆表后,将选择开关拨到“×1”挡后,接着进行
,后将圆柱体镀层沿长度方向接入两表笔间,示数如图乙所示,粗测镀层的电阻;
(3)要精确测量镀层沿长度方向的电阻,实验室提供的器材有:
电源E(电动势1.5V,内阻不计);电流表A,(量程200mA,内阻未知);电流表A2(量程1mA,内阻=1002);
定值电阻R。(电阻为19000);滑动变阻器R(最大阻值50);开关S和导线若干。
为了尽可能减小实验误差并采用双安法测电阻,请在图丙所示的方框内画出实验电路图
。按正确
的实验操作调节滑动变阻器,测得多组电流表A、A,的示数h、h,以h为纵轴作2一I图像,得到图像的
斜率为k,由此得到镀层沿长度方向的电阻R=
(用已知及测得的物理量表示)。
12.在测量电源电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,会产生系统误差。为了消除电
表的内阻产生的系统误差,某兴趣小组连接了如图所示的电路来测量电源电动势和内阻,其中R,=22。
2.00
1.50
10
1.00
0.50
出
1T2
0.100.200.300.400.50
(1)实验操作步骤如下:
①将滑动变阻器滑到
位置(填“最左端”"正中间”或”最右端)
②单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据山/的值,断开开关S。
③重复步骤①
④单刀双掷开关S与2接通,闭合开关S,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据山/的值,断开开关S。
⑤在图丙中分别作出两种情况所对应的U-I图像
(2)某次读取电表数据时,电表指针如图丁所示,此时电表示数为V。
(3)图丙中的图线1是开关与(填“1"或“2”接通时相对应。
(4)根据图丙中的U-I图线求得电源电动势E=V,内阻”=Q。(结果均保留两位小数)
三、解答题:本题共3小题,共38分。
13.如图所示,M为一线圈电阻r=0.42的电动机,R=242,电源电动势E=40Ψ.当S断开时,电流
表的示数1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为12=4.0A求:
(1)电源内阻;
(2)开关$闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率;
S
R
A
14.如图所示,在竖直平面内有一固定轨道,轨道由光滑水平直轨道和光滑半圆形轨道BCD组成,其中O
点为圆心,C点与圆心0等高,半径大小R为0.5,直轨道与圆轨道最低点B相切。已知整个空间中存
在向右的匀强电场E,在直轨道上A点由静止释放一带正电物块(可视为质点),已知质量为0.8kg,
带电量q为0.1C,且A点与B点的间距为1.5m,物块到达B时的速度大小为3
m/s,已知g10m/s,
2
不考虑漏电,则:
(1)求A、B两点间的电势差Ua;
(2)求物块在C点时对轨道的压力大小斤;
(3)求物块在脱离轨道前所能达到的最大速度大小。
15.如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L、宽为b、高为d
的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料。图乙是该主要结构的截面图,上、下两
板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连。质量为m、电荷量大小为q的分布均匀的
带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。已知A、B两极板间加速电压为U。,尘埃加速
后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为。尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下
极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集。通过调整高压直流电源的输出电压U可以改变收集效率爪被
收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值)。尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用
均可忽略不计。在该装置处于稳定工作状态时:
Q
图甲
图乙
()求单个尘埃被A、B两极板间的加速电场加速后的速度大小%;
(2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流;
(3)请推导出收集效率刀随高压直流电源输出电压U变化的函数关系式。