成都经济技术开发区实高2022-2023学年高二下学期5月月考
物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一.选择题(共8小题)
1.物理学的发展史丰富了人类对物质世界的认识,推动了科学技术的创新和革命,下列叙述中符合物理学史实的是( )
A.奥斯特从理论上预言了电磁波,并通过实验证实了电磁波的存在
B.牛顿发现了电磁感应定律,使人们对电和磁内在联系的认识更加完善
C.楞次在分析了许多实验事实后,总结出了楞次定律,用楞次定律可以判定感应电流方向
D.赫兹观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似,由此受到启发,提出了著名的分子电流假说
2.下列说法正确的是( )
A.从公式来看,磁场的强弱与F成正比,与IL成反比
B.从公式E=来看,场强大小E与F成正比,与q成反比
C.根据,当两点电荷间的距离趋近于零时,电场力将趋向无穷大
D.电场线和磁场线人为引入的假想曲线的,而电场和磁场都是真实存在的
3.如图所示,真空中有一个固定的点电荷,电荷量为﹣Q.图中虚线表示该点电荷形成电场中的等势面.有两个二价离子M、N(不计重力,也不计它们之间的电场力)先后从a点以相同的速率v0射入该电场,运动轨迹分别为曲线abc和ade,其中b、d分别是它们离固定点电荷最近的位置.以下说法正确的是( )
A.M是负离子,N是正离子
B.M从b到c过程中电势能的变化量大小小于N从a到d电势能的变化量大小
C.M在c点的速率大于N在e的速率
D.M从a到c过程中电场力先做正功后做负功
4.如图,理想调压变压器输入端接正弦交流电源,L是灯泡,C是电容器,P是与线圈接触良好的滑片,S是开关,电表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A.S接a,从M点至N点缓慢滑动P,电流表A的示数将减小
B.S接a,从M点至N点缓慢滑动P,灯泡的亮度将增大
C.S接b,从M点至N点缓慢滑动P,电压表V的示数不变
D.S接b,从M点至N点缓慢滑动P,电容器两极板带电性质交替变化的频率将减小
5.如图所示,一个单匝矩形闭合导线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动,转动周期为T0,线圈产生的电动势的最大值为Em,则( )
A.线圈转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为
B.线圈转动过程中磁通量变化率的最大值为Em
C.线圈产生的电动势的有效值为
D.经过T0的时间,通过线圈电流的方向改变1次
6.如图所示,定值电阻R0=3Ω,滑动变阻器R的调节范围为0~8Ω。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中,理想电压表的示数变化范围为4V~0,理想电流表的示数变化范围为0.5A~1.5A.下列说法正确的是( )
A.当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,定值电阻R0消耗的电功率最大,为9W
B.当滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω时,定值电阻R0消耗的电功率最大,为3W
C.当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,滑动变阻器R消耗的电功率最大,为2.25W
D.当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω时,滑动变阻器R消耗的电功率最大,为9W
7.如图,某空间存在边界为矩形ABCD、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场,P为AD边的中点。由不同速率的电子组成的一细束电子流沿AB方向从P点射入磁场。已知AD=L,AB=L,电子的质量为m,电荷量大小为e,不计重力。下列说法正确的是( )
A.电子可能从C点射出
B.通过A点的电子的速率为
C.通过B点的电子在磁场中运动的时间为
D.通过B点的电子在磁场中运动的轨迹半径为L
8.如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b分别与电源的正负极相连,a、b板的中央沿竖直方向各有一个小孔,闭合开关S后,带正电的液滴从小孔正上方的P点由静止自由落下,当液滴穿过b板小孔到达a板小孔时速度为v1.现使a板不动,在开关S仍闭合或断开的情况下,b板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从P点自由落下,此时液滴到达a板小孔时速度为v2,下列说法中正确的是( )
A.若开关S保持闭合,向下移动b板,则v2>v1
B.若开关S闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则v2>v1
C.若开关S保持闭合,向下移动b板,则v2<v1
D.若开关S闭合一段时间后再断开,向下移动b板,则v2<v1
评卷人 得 分
二.多选题(共4小题)
(多选)9.某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中,用电压表测量到铜片与锌片间电压为0.30V,然后又将这样的西红柿电池10个串联成电池组(n个相同电池串联时,总电动势为nE,内电阻为nr),与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接,小灯泡不发光,量得小灯泡两端的电压为0.3V,对此现象的解说各同学不一,其中摘录如下,其中说法正确的是( )
A.西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压,小灯泡已烧毁
B.小灯泡的实际功率小于0.04W,太小了
C.西红柿电池组输出的电功率太小
D.西红柿电池组的内阻太大
(多选)10.三根足够长的绝缘直导线a、b、c固定放置在同一纸面内,其交点M、N、P恰好构成正三角形,O点为该三角形的中心,O'点与O点关于导线c对称。现在a、b、c三根导线中分别通入方向如图所示的恒定电流I、3I、5I,已知长直导线电流在空间某点产生的磁感应强度大小与电流大小成正比,与该点到直导线的距离成反比。若O点的磁感应强度大小为B0,则下列说法正确的是( )
A.O点的磁感应强度方向垂直纸面向里
B.O'点的磁感应强度大小为
C.O'点磁感应强度方向垂直纸面向里
D.若将b导线中电流反向,则O点的磁感应强度大小变为
(多选)11.如图1所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,在其中一个线圈中通以如图2所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针.下列说法中正确的是( )
A.若电流通在A中,则在0﹣t1时间内,B内有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势
B.若电流通在A中,则在t1﹣t2时间内,B内有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
C.若电流通在B中,则在0﹣t1时间内,A内有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势
D.若电流通在B中,则在t1﹣t2时间内,A内有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势
(多选)12.在x轴上的原点和x4处分别固定两点电荷,取无穷远处电势为零,两电荷之间连线上各点对应的电势φ与位置坐标x之间的变化关系如图所示,x2处电势最高,x4=3x2。质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子从x1处由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴运动。下列说法中正确的是( )
A.两点电荷为异种电荷
B.原点和x4处的两个点电荷的电荷量大小之比为1:4
C.粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中电势能先增大后减小
D.粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中加速度先减小后增大
评卷人 得 分
三.填空题(共1小题)
13.如果所示,实线表示简谐波在t1=0时刻的波形图,虚线表示t2=0.5s时的波形图.若波向右传播,且2T<(t2﹣t1)<3T,则该波的频率为 Hz;若波向左传播,且2T<(t2﹣t1)<3T,则该波的传播速度为 m/s。
评卷人 得 分
四.实验题(共2小题)
14.某实验兴趣小组要测绘一个标有“3V1.8W”小灯泡的伏安特性曲线,实验室有以下器材可供选择:
A.待测小灯泡L(3V,1.8W)
B.电池组E(电动势为4.5V,内阻不计)
C.电压表V(量程3V,内阻约5kΩ)
D.电流表A1(量程0.3A,内阻约1Ω)
E.电流表A2(量程0.6A,内阻约0.5Ω)
F.滑动变阻器R1(最大阻值5Ω,额定电流2.0A)
G.滑动变阻器R2(最大阻值100Ω,额定电流1.0A)
H.开关、导线若干
(1)为了测量更精确,且要求小灯泡两端的电压由零开始变化,并便于操作,电流表选 ,滑动变阻器选 (填写实验器材前的字母代号);
(2)按照实验要求,根据所选的器材,请选择正确的实验电路图
(3)某同学根据实验数据描绘的小灯泡伏安特性曲线如图1所示,将两个规格相同的该灯泡并联后接到电动势为2V、内阻为2Ω的另一电源E0上,如图2所示。则每个小灯泡的实际功率为 W(结果保留2位有效数字)
15.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ,步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度L= mm.
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径D= mm.
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R,表盘的示数如图丙,则该电阻的阻值约为 Ω。
(4)为了测量由两节干电池组的电动势和内阻,某同学设计了如图丁(a)所示的实验电路,其中R为电阻箱,定值电阻R0=3Ω为保护电阻,电压表为理想电表.
①某同学按如图丁(a)所示的电路图连接好电路.
②先断开开关S,将电阻箱的阻值调到最大,再闭合开关S,调节电阻箱,读取并记录电压表的示数及电阻箱的阻值,多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电阻值R,并以为纵坐标,为横坐标,画出﹣的关系图线,如图丁(b)所示(该图线为一条直线).
③根据电路原理图推导和的函数关系,= 。根据图线求得电池组的电动势E= V,内阻r= Ω。(结果均保留两位有效数字)
④所测r测 r真,E测 E真(均填“大于”“等于”或“小于”)。
评卷人 得 分
五.计算题(共2小题)
16.如图所示的平面直角坐标系xOy,在第一象限内有平行于y轴的匀强电场,方向沿y轴负方向;在第四象限的正方形abcd区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外,正方形边长为L,且ab边与y轴平行,一质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入磁场,最后从b点离开磁场,不计粒子所受的重力。
(1)求电场强度E的大小;
(2)求粒子到达a点时速度v的大小和方向;
(3)求abcd区域内磁场的磁感应强度B。
17.半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示,O为圆心。单色光A沿半径方向从a处射入玻璃砖后,恰在O点发生全反射,∠AOM=45°。平行于A的同种单色光B从最高点b射入玻璃砖后,折射到MN上的一点D(D点在图中未画出),光在真空中传播的速度为c,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)D点到O点的距离;
(3)光线B在玻璃中由b点传播至D点的时间。
评卷人 得 分
六.解答题(共2小题)
18.如图所示,质量为m=0.1kg、电荷量q=2C的带正电滑块,静止在绝缘水平面上.某时刻,在MN的左侧加一个场强为E=0.2N/C的匀强电场,滑块在电场力的作用下开始向右运动.已知滑块与MN之间的距离为d=2m,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小;
(2)滑块停止时与MN间的距离s.
19.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨固定在竖直面内,导轨上端连接阻值为R的电阻,导轨范围内存在垂直导轨平面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属棒垂直导轨放置,导轨间距为L,导轨的电阻不计。金属棒在竖直向下的恒力F作用下从静止开始运动,经过一段时间后开始做匀速运动,此过程通过电阻R的电荷量为q,金属棒与导轨接触良好,重力加速度为g。求:
(1)金属棒匀速运动时流经电阻R的电流大小和方向;
(2)金属棒匀速运动时速度v的大小;
(3)从静止出发到开始做匀速运动所用的时间t。
成都经济技术开发区实高2022-2023学年高二下学期5月月考
试题
参考答案与试题解析
1.【解答】解:A、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹通过实验证明了电磁波的存在。故A错误;
B、法拉第发现了电磁感应现象,使人们对电和磁内在联系的认识更加完善,故B错误;
C、根据物理学史可知,楞次在分析了许多实验事实后,总结出了楞次定律,用楞次定律可以判定感应电流方向,故C正确;
D、安培观察到通电螺旋管外部的磁场和条形磁铁的磁场很相似,由此受到启发,提出了著名的分子电流假说,故D错误。
故选:C。
【点评】该题考查物理学史的知识,多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,物理学史的知识在平时的学习中是容易忽略的,需要注意.
2.【解答】解:A、磁场中某点的磁感应强度B是由磁场本身决定的,与F以及IL均无关,故A错误;
B、电场中某点的电场强度是由电场本身决定的,与F以及q均无关,故B错误;
C、库仑定律公式只适用于真空中点电荷,当两点电荷间的距离趋近于零时,两电荷不能看作点电荷,该公式不再适用,所以得不到“电场力将趋向无穷大”的结论,故C错误;
D、电场线和磁场线人为引入的假想曲线的,而电场和磁场都是真实存在的物质,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查电场和磁场的基本知识,要注意明确各物理量和物理规律的准确定律以及适用的条件。
3.【解答】解:A、由图可知电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力,故两粒子的电性一定不同。由于中心电荷为负电,则M一定是正离子,N一定是负离子,故A错误;
B、由图可知b点离正电荷更近一些,M粒子在从b向c运动过程中电场力做负功的值大于粒子N在从a向d运动过程中电场力做负功的值,故M从b到c过程中电势能的变化量大小大于N从a到d电势能的变化量大小,故B错误;
C、由于ace三点在同一等势面上,故粒子N在从a向e运动过程中电场力所做的总功为0,M粒子在从a向c运动过程中电场力所做的总功为0.由于两粒子以相同的速率从a点飞入电场故两粒子的分别经过e、c两点时的速率一定相等。故C错误。
D、由图可判定M电荷在a→b→c运动过程中,先是动力,后是阻力,则电场力先做正功,后做负功。故D正确。
故选:D。
【点评】根据轨迹判定“电荷N受到中心电荷的斥力,而电荷M受到中心电荷的引力”是解决本题的突破口.
4.【解答】解:
A、S接a时,根据原副线圈上电压比与匝数比之间的关系:,从M至N点缓慢滑动P,n2变小,所以U2变小,根据,可知I2变小,再根据原副线圈上电流比与匝数比之间的关系:,可知I1将变小,故A正确;
B、根据P灯=U2I2,由于上面分析U2和I2都变小,所以灯泡的实际功率变小,亮度变暗,故B错误
C、S接b时,从M点至N点缓慢滑动P,电压表测量副线圈上的电压U2,所以电压表示数变小,故C错误;
D、两极板带电性质交替变化的频率只与交流电的频率有关,变压器输出端的电压频率不变,电容器两极板带电性质交替变化频率也不变,故D错误
故选:A。
【点评】此题主要考查变压器原副线圈的电压比、电流比和匝数比之间的关系,同时涉及简单的动态电路分析,需要熟练运用各物理量的关系,并进行动态分析
5.【解答】解:A、由公式Em=BSω,结合ω=,可求出磁通量的最大值Φm=,故A错误;
B、根据法拉第电磁感应定律表达式Em=,可确定磁通量变化率的最大值为Em,故B正确;
C、线圈在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交流电,则电动势的有效值为Em,故C错误;
D、经过T0的时间,通过线圈电流的方向改变2次,故D错误;
故选:B。
【点评】考查线圈在磁场切割磁感线,产生正弦式交流电,掌握最大值与有效值的关系,注意最大磁通量求解方法是解题的关键。
6.【解答】解:AB、当滑动变阻器的滑片P在b端时,电压表示数最大,电流表示数最小,由闭合电路欧姆定律得:
当滑动变阻器的滑片P在a端时,电压表示数最小,电流表示数最大,由闭合电路欧姆定律得:
联立解得E=6V,r=1Ω
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路中电流最大,定值电阻R0消耗的电功率最大,为PR0=R0=1.52×3W=6.75W,故AB错误;
CD、当滑动变阻器接入电路的阻值R=R0+r=3Ω+1Ω=4Ω时,滑动变阻器R消耗的电功率最大,即Pmax=,解得Pmax=2.25W,故C正确,D错误。
故选:C。
【点评】在处理电功率的极值问题,要分定值电阻还是可变电阻,对于定值电阻,当其电流最大时,其消耗的功率最大。对于可变电阻,采用等效法处理。
7.【解答】解:A、根据左手定则可知,电子从P点射入时受到的洛伦兹力方向向下,电子只能向下偏转,不可能通过C点,故A错误;
B、通过A点的电子运动半径r1=,根据洛伦兹力提供向心力可得r1=,解得v1=,故B错误;
CD、通过B点的粒子运动轨迹如图所示,设其轨迹半径为r2,根据几何关系可得r22=+,解得r2=L;
则sin∠AOB==,所以∠AOB=60°,通过B点的电子在磁场中运动时间t===,故C正确、D错误。
故选:C。
【点评】对于带电粒子在磁场中的运动情况分析,一般是确定圆心位置,根据几何关系求半径,结合洛伦兹力提供向心力求解未知量;根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。
8.【解答】解:AC、由于两极板接在电源两端,故只移动b板时,两板间的电压不变,故电场力做功不变;高度也不变,故重力做功不变,故总功不变,由动能定理可得,则v2=v1,故AC错误;
BD、若开关S闭合一段时间后再断开后,电容器的带电量Q不变,根据E=、C=、Q=CU,可得E=,则向下移动b板,两板间的电场强度不变,克服电场力做功减小,重力做功不变,则总功变大,由动能定理得液滴速度变大,即v2>v1,故B正确,D错误。
故选:B。
【点评】本题分析时要抓住若电容器和电源保持相连时,两板间的电压不变;若断开,电容器带电量不变,电场强度不变,电场力不变;注意两板移动时,高度差是否发生变化,然后由动能定理分析解题。
9.【解答】解:A、由题可知,小灯泡两端的电压为0.3V,小于灯泡的额定电压1.5V,灯泡不可能烧毁。故A错误。
B、由于未知电池组内阻,故无法求出灯泡的实际功率;故B错误;
C、灯泡不发光,流过灯泡的电流远小于灯泡的额定电流,10个西红柿电池串联成电池组电动势约为3V,串联内阻增大,根据欧姆定律可知,由于电池组的内阻远大于小灯泡的电阻,灯泡分担的电压太小。则输出功率太小;故CD正确。
故选:CD。
【点评】本题考查理论联系实际的能力,要善于抓住题干中有用信息进行分析、判断、推理.
10.【解答】解:ABC、设a导线在O点产生的磁感应强度大小为B,则b导线在O点产生的磁感应强度大小为3B,c导线在O点产生的磁感应强度大小为5B,方向均垂直纸面向里,得B+3B+5B=B0,所以,又a导线在O点产生的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;b导线在O点产生的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;c导线在O点产生的磁感应强度大小为5B,方向垂直纸面向外,所以O'点磁感应强度大小为,故A正确,BC错误;
D、若将b导线中电流反向,则O点的磁感应强度大小为,故D正确;
故选:AD。
【点评】本题主要考查了磁感应强度的相关概念,理解磁感应强度的影响因素,结合矢量合成的特点即可完成分析。
11.【解答】解:A、若电流通在A中,在0﹣t1时间内,电流顺时针方向减小,通过B线圈的磁通量减小,根据楞次定律,知B内有顺时针方向的电流,根据楞次定律的另一种表述,B线圈有扩张的趋势。故A错误。
B、若电流通在A中,则在t1﹣t2时间内,电流逆时针增大,通过B线圈的磁通量增大,根据楞次定律,知B内有顺时针方向的电流,根据楞次定律的另一种表述,B线圈有缩小的趋势。故B正确。
C、若电流通在B中,则在0﹣t1时间内,电流顺时针方向减小,通过A线圈的磁通量减小,根据楞次定律,知A内有顺时针方向的电流,对于A线圈,减小面积时可以阻碍磁通量减小,所以A线圈有收缩趋势。故C正确。
D、若电流通在B中,则在t1﹣t2时间内,电流逆时针增大,通过A线圈的磁通量增大,根据楞次定律,知A内产生顺时针方向的电流,对于A线圈,增大面积可以阻碍磁通量的增大,所以A线圈有扩张的趋势。故D错误。
故选:BC。
【点评】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向,以及掌握楞次定律的另一种表述,即感应电流引起的机械效果阻碍磁通量的变化.
12.【解答】解:A.由φ﹣x图象切线斜率表示场强可知x2处场强为0,故两点电荷为同种电荷,0到x2电势升高,x2到x4电势降低,可知两点电荷为负电荷,故A错误;
B.由题可知,x2处的斜率为零,场强为0,有,结合x4=3x2,代入数据联立解得,故B正确;
C.由图可知,粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程中,电势先增大,后减小,根据电场力做功公式W=﹣qU可知,电场力先做正功,后做负功,电势能先减小,后增大,故C错误;
D.由于φ﹣x图像的斜率表示场强,粒子从x1处开始第一次运动到x3处的过程,场强先减小后增大,根据电场力公式F=qE,可知电场力先减小后增大;根据牛顿第二定律,可知加速度先减小后增大,故D正确。
故选:BD。
【点评】解决本题首先要理解φ x图象切线的意义,知道电场力做功和路径无关,只和初末两点的电势差有关,掌握电荷场强公式,灵活运用电场的叠加原理.
13.【解答】解:设周期为T,时间间隔Δt=y2﹣y1=0.5s﹣0s=0.5s
由y﹣x图像可知,波长λ=8m,
若波向右传播,考虑到周期性,在Δt时间内传播的距离,其中n=0,1,2,
相应地,所用时间
又因为2T<Δt<3T
联立解得:
所以频率
若波向左传播,考虑到周期性,在Δt时间内传播的距离,其中n=0,1,2,
相应地,所用时间
又因为2T<Δt<3T
联立解得:n=2,
波的传播速度
故答案为:5.5;36。
【点评】本题考查了波传播的双向性和周期性;注意波在时间上的周期性与空间上的周期性的相互联系。
14.(1) E F (填写实验器材前的字母代号);
(2) A
(3) 0.24 W(
【解答】解:(1)灯泡额定电流I=A=0.6A,电流表应选择E;为方便实验操作,滑动变阻器应选择F。
(2)测绘小灯泡的伏安特性曲线电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;
电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表采用外接法,应选择图A所示电路图。
(3)设流过每个灯泡的电流为I,根据图2所示电路图,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+2Ir,
整理得:I==0.5﹣0.25U,作出I﹣U图像如图所示
由图示图像可知,灯泡两端电压U=0.85V,通过灯泡的电流I=0.28A,灯泡的实际功率P=UI=0.85×0.28W≈0.24W。
故答案为:(1)E;F;(2)A;(3)0.24(0.23﹣0.25均正确)。
【点评】要掌握实验器材的选择原则:安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则;应用图像法处理实验数据是实验数据的常用处理方法,要掌握应用图像法处理实验数据的方法。
15.(1) 50.35 mm.
(2) 4.700 mm.
(3) 130 Ω。
(4)①.略
②略
③ 2.9 3.1 Ω。(结果均保留两位有效数字)
④ 小于 小于 (均填“大于”“等于”或“小于”)。
【解答】解:(1)由图甲所示游标卡尺可知,游标卡尺的精度是0.05mm,圆柱体的长度L=50mm+7×0.05mm=50.35mm
(2)由图乙所示螺旋测微器可知,圆柱体的直径D=4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
(3)用多用电表的电阻“×10”挡测电阻,由图丙所示可知,电阻的阻值为13×10Ω=130Ω
(4)③根据图丁(a)所示电路图,由闭合电路的欧姆定律得:E=U+I(R0+r)=U+(R0+r)
整理得:=×+,
由图示图象可知,图线的纵截距b==0.35V﹣1,图线的斜率k==A﹣1
解得电池组电动势E≈2.9V,r≈3.1Ω,
④由图丁(a)所示电路图可知,电压表与电阻箱并联,由于电压表相当于并联在外电路两端,真实电阻小于电阻箱的示数,图象中的横坐标的示数应比真实值大;而当R为零时,电压表的内阻的影响可以忽略;故无穷远处真实图象(实线)和测量图象(虚线)应相交,由图可知,电动势和内阻均小于真实值;
故答案为:(1)50.35;(2)4.700;(3)130;(4)③×+;2.9;3.1;④小于;小于。
【点评】理解实验原理是解题的关键;要掌握常用器材的使用方法与读数方法;应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式根据图示图象即可解题。
16. 【解答】解:(1)粒子带正电,设粒子在电场中运动的时间为t,则有水平方向
2h=v0t
竖直方向
联立解得
(2)粒子在电场中从P到a的过程由动能定理有:
联立解得
根据运动的分解可知
vcosθ=v0
解得
θ=45°
方向与x轴正方向成45°角,或者用运动法知道粒子到达a点时沿y轴方向的分速度
联立解得
方向与x轴正方向成45°角
(3)带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力有
由几何关系有
得B=。
答:(1)电场强度E的大小;
(2)粒子到达a点时速度v的大小,方向与x轴正方向成45°角;
(3)abcd区域内磁场的磁感应强度为。
【点评】本题是对模型问题的考查,包括类平抛模型、电场加速模型、磁场圆周运动模型,是一道具有一定综合性的题。
17.【解答】解:(1)据题:光线a沿半径aO方向射入,恰好在O点发生全反射,则该光线在MN面上的入射角等于临界角C
即有 sinC=
其中C=45°
解得:n=
(2)对于光线b,折射图像如图所示:
根据折射定律有 n=,i=C
则得r=30°
OD=Rtan30°
可得:OD=R
(3)光传播速度 v=
光传播的时间 t=
解得:t=
答:(1)玻璃砖的折射率为;
(2)D点到O点的距离为R;
(3)光线B在玻璃中由b点传播至D点的时间为。
【点评】本题是简单的几何光学问题,其基础是作出光路图,根据几何知识确定入射角与折射角,根据折射定律求解。
18.【解答】(1)滑块在MN左侧水平方向受到电场力与摩擦力的作用,由牛顿第二定律得:
对滑块:qE﹣μmg=ma
代入数据解得:a=1m/s2
(2)对滑块,由动能定理可得:(qE﹣μmg)d﹣μmgs=0
代入数据解得:s=0.67m
答:(1)滑块在电场中运动时加速度a的大小为1m/s2;
(2)滑块停止时与MN间的距离s为0.67m.
【点评】本题是多过程问题,按时间顺序进行分析受力情况,由牛顿第二定律、运动学公式和动能定理进行解答.
19.【解答】解:(1)金属棒受到的安培力F安培=BImL
金属棒做匀速直线运动,由平衡条件得:BImL=mg+F
回路电流大小Im=
根据右手定则可知电流沿逆时针方向。
(2)由闭合电路的欧姆定律得:Im=
根据法拉第电磁感应定律有:E=BLv
解得金属棒匀速运动时的速度大小:v=
(3)对金属棒,规定向下为正方向,由动量定理得:Ft+mgt﹣BLt=mv﹣0
其中:q=t
解得:t=+
答:(1)金属棒匀速运动时流经电阻R的电流大小为,电流沿逆时针方向;
(2)金属棒匀速运动时速度v的大小为;
(3)从静止出发到开始做匀速运动所用的时间为+。
【点评】对于电磁感应问题研究思路常常有两条:一条从力的角度,重点是分析安培力的分析和计算;另一条是能量,分析电磁感应现象中的能量如何转化是关键。