《2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高二（上）期末物理试卷（附答案详解）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高二（上）期末物理试卷（附答案详解）.pdf（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2021-2022学年甘肃省金昌市永昌第一高级中学高二（上）期末物理试卷一、单 选 题（本大题共12小题，共36.0分）1.下述说法中正确的是（）A.根据E=；,可知电场中某点的场强与电场力成正比B.根据E谭，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C.根据8=5，可知磁场场中某点的磁感应强度与安培力成正比D.电场线和磁感线都是电荷在场中运动的轨迹2.下列说法正确的是（）A.电场强度处处为零的区域，电势也一定处处为零B.在一个以点电荷Q为中心，半径为r的球面上，各点电场强度相同C.同一电场中等差等势面较密处的电场强度也一定较大D.由C=?可知，若电容器两极板间的电压U改变，则电容器
2、的电容C一定改变3.如图所示的直线是真空中某电场的一条电场线，4、B是这条 二 产直线上的两点.一电子以速度外经过B点向4点运动，经过一 A 厂段时间后，电子以速度勿经过4点，且以与如方向相反，则（）A.4点的场强一定大于B点的场强B.4点的电势一定低于B点的电势C.电子在A点的动能一定大于它在B点的动能D.电子在4点的电势能一定小于它在B点的电势能4.关于电流，下列各种说法中正确的是（）A.电流的定义式/=会 适用于任何电荷的定向移动形成的电流B.由/=nqsu可知，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流一定越大C.电荷定向移动的方向就是电流的方向D.因为电流有方向，所以电流是矢量5.小灯泡
3、通电后其电流/随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,P N为图线的切线,P Q为U轴的垂线,P M为/轴的垂线。则下列说法中正确的是（）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C.对应P点，小灯泡电阻为R =片，功率为P =U/2D.对应P点，小灯泡电阻为R =%功率为P =U/2126.如图所示的电路中，&=8 0,R2=4 P,R3=6Q,R4=3 0,U=4 2 V.()A.2 R2 R3、R 4的电压之比等于4：2：1：1B.%、R 2、R 4的电流之比等于4：2：1：2C.R R 2、R 3、R 4的功率之比等于1 2：6：2：1D.
4、电路的总电阻等于2 1。，总功率等于1 2 6 W7 .一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口.管中盐水柱长为4 0 c m时测得电阻为R,若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同.同将管中盐水柱均匀拉长到5 0 c m（盐水体枳不变，仍充满橡胶管）.则盐水柱电阻变为（）A.B.-R C.答R D.登R5 4 25 168 .如图甲所示的电路，其中电源电动势E =6 V,内阻r =2 0,定值电阻R =4。，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示.则下列说法中正确的是（）第2页，共22页甲 乙A.图乙中滑动变阻器的最大功率P 2 =2小B.图乙
5、中=6 0,R2=1 2 0C.滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大D.调整滑动变阻器R p的阻值，可以使电源的输出电流达到2 49 .两根相互靠近的长直导线1、2中通有相同的电流，相互作用力为凡若在两根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线2所受安培力的合力恰好为零.则所加磁场的方向是（）A.垂直纸面向里 1 2B.垂直纸面向外C.垂直导线向右D.垂直导线向左1 0 .如图，在直角三角形4 C D区域的C、。两点 分 别 固定着两根垂直纸面的长直导线，导线中通有大小相等、方向相反的：E恒定电流，乙4 =9 0。，Z C =3 0 ,E是C O边的中点，此时E：加，己论点的磁感应强
6、度大小为B,若仅将。处的导线平移至4处，则E点的磁感应强度（）A.大小仍为B,方向平行于4 C向左B.大小为0.5 B,方向垂直于4 c向下C.大小为更B，方向垂直于A C向下2D.大小为我8,方向垂直于4 c向下1 1 .质量为m的通电导体棒置于倾角为。的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是（）BA.B.C.D.1 2 .质子(p)即 帽和a 粒子氢核$H e 以相同的速率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径分别为R p 和R”周期分别为写和几，则下列选项正确的是()A.Rp：Ra=1：2,Tp：Ta-It 2B.Rp：Ra=1：1,Tp：Ta=1：1C.Rp：Ra=
7、1：1,Tp：Ta=1：2D.Rp：Ra=1：2,%：兀=1：1二、多选题(本大题共4小题，共 1 2.0 分)1 3 .如图(a)所示为某同学完成的简易多用表电路图，图中E 是电池；&、/？2、R3、区 4 和/?5 是定值电阻，&是可变电阻；表头G 的满偏电流为2 5 0 M，内阻为4 8 0。虚线方框内为换挡开关，4 端和山端分别与两表笔相连。该多用电表有5 个挡位，分别是直流电压I V 挡和5 U 挡，直流电流I n M 挡和2.5 m 4 挡，欧 姆“X 100”挡。关于该电表A.图(a)中的4 端为红表笔B.该电表的挡位1、2 都是电流挡，且挡位1的量程较小C.根据题给条件可得+R
8、2=1600D.使用欧姆“x 100”挡时，指针偏转如图(b)所示，则所测电阻的阻值为1100。14 .目前世界上一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的粒子，而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场，磁场中有两块金属板4、B,这时金属板上就聚集了电荷，磁极配置如图所示，下列说法正确的是()A.4 板带正电B.有电流从b 经用电器流向a第4页，共22页C.金属板4、B间的电场方向向上D.等离子体发生偏转的原因是粒子所受洛伦兹力大于所受电场力15.两个质量相同、所带电荷量大小相等的带电粒子a、b,，,-xX X以不同的
9、速率对准圆心。沿着4。方向射入圆形匀强磁X/XX X场区域，其运动轨迹如图所示。若不计粒子的重力,X XX X则下列说法正确的是（）三A.a粒子带负电，b粒子带正电B.a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大C.b粒子动能较小D.b粒子在磁场中运动时间较短16.劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理示意图如图所示.置于高真空中的。形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，高频交流电频率为f,加速电压为U.若4处粒子源产生的质子，质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速，且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响.则下列说法正确的是（）粒子出口A.质
10、子被加速后的最大速度不可能超过2兀？B.质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压U成正比C.质子第2次和第1次经过两。形盒间狭缝后轨道半径粒子出之比为迎：1D.不改变磁感应强度B和交流电频率八 该回旋加速器也能用于a粒子加速三、实 验 题（本大题共2小题，共22.。分）17.某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：（1）用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为x Ik、x 100、x 10、x 1。该同学选择x 10倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大（指针位置如图中虚线所示）。为了较准确地进行测量，应该选择 倍率（选 填“x M”、“xlO O”、“X I）,并重
11、新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是 0。（2）该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：A.直流电源（电压3%内阻不计）B.电压表匕（量 程:03 V,内阻约为15kO）C.电压表七（量程：015V，内阻约为25k。）。.电流表4（量程：025nL4，内阻约为10。）E.电流表人2（量程：0250T?L4,内阻约为10）F.滑动变阻器一只，阻值010。G.电键一只，导线若干在上述仪器中，电 压 表 应 选 择（填“匕”或“l”），电 流 表 应 选 择（填“4”或“&”）。若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，以
12、下电路图应该选择电路.利用该电路测出的某一组数据计算出电阻的值，该计算值比电阻的真实值。（选“偏大”或“偏小”）1 8.某物理兴趣小组利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内阻。除电池（内阻约为0.30）、开关和导线外，实验室提供的器材还有：A.电压表（f ：（量程为3 V,内阻约为3k。）第6页，共22页8.电流表G）（量程为0.64内阻约为0.2 0）C电流表1）（量程为3 4,内阻约为0.0 5。）。定 值电阻（阻值为1.5 0,额定功率为2 小）E.定值电阻（阻值为2 0 0,额定功率为1 0 W）F.滑动变阻器（最大阻值为1 5 0,额定电流为2 4）。（1）电 流 表 应 选 用
13、（选 填 夕 或 C”），R o 应选用（选填或“E”）。（2）实验时，闭合开关S 前，应将滑动变阻器的滑动触头P 置于（选 填 a”或“b”）端。（3）在器材选择正确的情况下，按正确操作进行实验，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-/图线如图乙所示，则该电池的电动势E=V、内阻四、计 算 题（本大题共4小题，共 3 0.0 分）1 9.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源E、电流表4、车灯L、电动机M连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为1 2.5 V,内阻为0.0 5。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为104电动机启动的
14、瞬间，电流表示数达到5 0 4。求：（1）电动机未启动时，车灯的功率P；（2）电动机启动瞬时，车灯的功率减少量Z P（忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化）。20.真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，M N、PQ是磁场的边界.质量为瓶、电荷量为+q的粒子沿着与MN夹角为0=60。的方向垂直射入磁场中，粒子不能从PQ边界射出磁场(不计粒子重力的影响)，求：(1)粒子射入磁场的速度大小范围.(2)若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时IB.21.如图所示，金属棒ab质量为m,通过电流为/,处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为dab静止于宽为L水平导
15、轨上，则：曰(1)金属棒受到的摩擦力大小为多少？(2)金属棒对导轨的压力为多少？第8页，共22页(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r(2)粒子到达b点时的速度大小为;(3)粒子从a点运动到b点所用的时间九答案和解析1.【答案】B【解析】解：4、电场中某点的场强是由电场本身决定的，与电场力无关，故 A 错误；8、根据E=母可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量q成正比，故 8 正确；C、磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与通电导线受的安培力无关，故 C错误；D,电场线和磁感线一般不是电荷在场中运动的轨迹，故。错误。故选：B。电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量；据七=詈是真空中
16、点电荷Q产生的电场强度的计算式，E与Q成正比；磁感应强度是由磁场本身决定；电场线和磁感线与运动轨迹不是一回事.本题考查对场强公式的理解能力，要注意电场强度与场源电荷有关，磁感应强度是由磁场本身决定.2.【答案】C【解析】解：4、电场强度处处为零的区域，则电势也处处相等，但不一定为零.故A错误；B、在一个以点电荷Q为中心，半径为r 的球面上，由公式E=k 装得各点电场强度大小相等，而方向处处不同.故8 错误；C、由公式U=Ed得：同一电场中等差等势面即电势差相等，当较密处即距离小，则电场强度也一定较大，故 C正确；D、由C=%可知，若电容器两极板间的电压U改变，则电容器的电量也随着改变，而电容则
17、不变，电容器的容纳电荷的本领没有变.故。错误；故选：C电荷周围存在电场，电场是看不见摸不着，但却实际存在的.电场有强有弱，用电场强度来表示电场的强弱.电势是电场的一种属性，与有无电荷无关.同样电场强度也是电场所固有的，不因为电荷量多而变化.第10页，共22页电容器是容纳电荷的设备，电容则是容纳电荷本领大小的物理量.不因为没有电荷，就没有电容，电容依然存在，当电荷量越多时，则电容器的电势差越大.电场强度是体现电场力的性质，而电势则是体现电场能的性质.当电荷量越多时，则电场力越大，电势能可能越高也可能越低（这与电荷的电性有关）.3.【答案】B【解析】解：力、由于只有一条电场线，所以无法判断哪个位置
18、电场线更密集，故无法判断力B两点哪儿场强更大，故A错误。8、由于电子在B点时速度方向向左，而经过一段时间后，到达4点时速度方向向右，故电子所受电场力方向向右，而电子所受电场力的方向与电场的方向相反，故场强向左，所以4点电势低于B点的电势。故8正确。C、由于从B到4过程中电场力做负功，故电子在8点的动能更大，则在A点的动能一定小于它在B点的动能。故C错误。、由于从8到4过程中电场力做负功，粒子的电势能增大。故电子在4点的电势能一定大于它在8点的电势能。故。错误。故选：B。电场线的疏密代表电场的强弱，由于只有一条电场线，所以无法判断哪个位置电场线更密集.由于带正电的粒子在4点时速度方向向右而到达B
19、点时速度方向向左，故正电荷所受电场力方向向左，沿电场线方向电势降低，由于从4到B过程中电场力做负功，粒子的电势能增大，动能减小.物体速度方向的变化说明物体所受的电场力方向向左，这是本题的突破口.属于基础题目.4.【答案】A【解析】解：力、电流的定义式/=：,采用比值定义法，具有比值定义法的共性，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。故A正确。B、由/=nqsv可知，电流大小与单位体积内电荷数、横截面积、电荷定向移动速率等有关，金属导体中自由电荷的运动速率越大，电流不一定越大，故8错误；C、正电荷定向移动的方向就是电流的方向，与负电荷的定向移动方向相反，故C错误；。、电流有方向，但是运算的方法不使
20、用平行四边形定则，所以是标量，故力错误故选：4。对比值定义法的物理量不能说与分子成正比，与分母成反比，导体中的电流与导体两端的电压成正比，电流有方向，但是标量。掌握电流的两种表达式，特别是电流的微观表达式的公式，要理解各物理量的含义。5 .【答案】D【解析】解：AB,根据电阻的定义/?=%电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大。故 A 8 错误。C D、根据电阻的定义R=3 可知对应P 点，小灯泡的电阻为R=?。看,功率为P =I12U/2，故 c错误，。正确；故选：0。根据电阻的定义R=彳电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，斜率逐
21、渐减小，电阻逐渐增大。对应P 点，灯泡的电阻等于过P 点的切线斜率的倒数。本题结合图象考查对欧姆定律的理解，要明确题中灯泡是非线性元件，其电阻/?=%但R*当。6 .【答案】A【解析】解：4、/?3 与/?4 并联后的总电阻为：胃=黑=瑞 0 =2 0，由于%、/?2 及R串联，电流相等，则电压之比等于电阻之比，故&、/？2、%、氏 4 的电压之比等于4：2：1：1,故 A正确；B、流过/?3 与8 的电流之比与电阻成反比，故电流之比为1：2：而流过与此 的电流之比为1：1；流过/?3 的电流与干路电流的关系为=3,故治、R2、区 3、R4 的电流之比等于3：3：1：2；故 5错误；C、/?1
22、、&串联，根据公式P=/2R,可知功率之比为P l：p2=2：1,R3 与心 并联，由公式P =可知，功率之比为P 3：P4=1：2;流过R3 的电流与干路电流的关系为1 3 =9,则 2：3 =6：1;故匕、/?2、氏 3、8 的功率之比等于1 2：6：1：2,故 C错误；第1 2 页，共2 2 页D、根据串并联电路的特点，可知电路中的总电阻为：R=RI+R2 +R =8 0 +4 0 +2 0 =1 4 0；根据据欧姆定律得：/=苫=空4 =3 4,则总功率为：P =3 2 x 1 4 勿=R 141 2 6 1 V,故。错误。故选：A o分析电路图，电阻/?3、区 4 并联，再和和/?2
23、 串联，根据欧姆定律和串并联电路的特点求解电流关系和电压关系；再根据功率公式分析功率之间的关系。本题考查了串并联电路知识、欧姆定律以及功率公式的应用，注意根据题意正确选择功率公式，同时注意比值法的正确应用。7 .【答案】D【解析】解：由于总体积不变，设4 0c m 长时的横截面积为S.所以长度变为5 0c n i 后，横截面积 =y,根据电阻定律R=?可 知：4 0R=PTRD 一-。千50联立两式则R =|R；故。正确，A B C 错误16故选：。液体导电可以应用欧姆定律求解，所以根据总体积不变求出截面积的变化，再根据电阻定律进行分析，联立方程即可求得盐水柱变化后的电阻.本题考查电阻定律的应
24、用，关键在于判断过程中需要借助液体的总体积保持不变求出横截面积的变化，再利用中间量S进行分析即可求解.8 .【答案】B【解析】解：4、由图乙知，当的=&=R+r =6 0时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率P 2=品=仁卬=1 5A 错误；8、滑动变阻器的阻值为3。与阻值为/?2时消耗的功率相等，有（日 康）2勺=（君 谓）生2,解得&=120，8正确；C、当回路中电流最大时，即g=0,时定值电阻R 消耗的功率最大，C 错误；D、当滑动变阻器Rr的阻值为。时，电路中电流最大，最大值为/巾=今=94=14,则调整滑动变阻器&的阻值，不可能使电源的输出电流达到2 4选项。错误.故选：B。将R看成
25、电源的内阻，当等效电源的内外电阻相等时滑动变阻器消耗的功率最大，由图读出心的功率最大值及对应的阻值，即可求得电源的内阻，根据功率公式求出电源的电动势。根据滑动变阻器的阻值为40与阻值为R时消耗的功率相等列式，可求得以.当仁=0时电路中电流最大，R消耗的功率最大。根据闭合电路欧姆定律求电路中最大电流。解决本题的关键是掌握推论：当外电阻与电源的内阻相等时，电源的输出功率最大。对于定值电阻，当电流最大时其消耗的功率最大。对于滑动变阻器的最大功率，可采用等效法研究。9.【答案】B【解析】解：当两根通大小相同方向相同的电流时，12两导线受到是引力，故2受到向左的安培力，故所加的磁场使导线受到的安培力向右
26、，根据左手定则所加的磁场方向为垂直纸面向外，故8正确；故选：B当两根通大小相同方向相同的电流时，12两导线受到是引力，故2受到向左的安培力，故所加的磁场使导线受到的安培力向右，根据左手定则可知即可判断当没有加入匀强磁场时，两根通电直导线的作用力是相互；当加入匀强磁场时，根据共点力平衡即可判断10.【答案】C【解析】解：设AD间距为L,则CC间距为23 E为CD中点，则有CE=DE=L,根据安培定则和对称性可知：两导线在E点的磁感应强度大小相等方向相同，设为B。，根据矢量的合成可得:2B0=B,解得：/=小当。处电流移动到4处，由几何知识可知4E=DE,故该导线在E处的磁感应强度也为历，方向垂直
27、于4E斜向右下,第14页，共22页根据平行四边形定则可得：此时E点的磁感应强度B=280cos30。=V3F0=亨B,方向垂直于AC向下，故 C正确，ABO错误。故选：C。根据安培定则判断两根导线在各点产生的磁场方向，根据平行四边形定则，进行合成，确定大小和方向的关系；当。处的导线平移至4点时，有几何知识结合平行四边形定则求解E点的磁感应强度大小和方向；本题考查安培定则和平行四边定则的综合应用，注意安培定则的用右手。明确磁场方向的方向是解答的关键，求出两导线在E点的磁感应强度的表达式是解答的难点。11.【答案】C【解析】解：4、导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜
28、面上，故A 正确；8、导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故 B 正确；C、导线所受安培力垂直于斜面向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故 C错误；D,导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故。正确；本题选不可能使导体棒保持静止的，故选：Co根据左手定则判断出安培力的方向，通过受力分析判断合力能否为零，判断导线能否静止在光滑的斜面上。解决本题的关键掌握左手定则判断安培力的方向，通过共点力平衡进行分析。12.【答案】A【解析】【分析】带电粒子以一定速度垂直进入磁场
29、中，受到洛伦兹力作用下做匀速圆周运动.运动轨迹的半径由磁感应强度、电量、质量及速度决定.而运动轨迹的周期与磁感应强度、电量、质量有关，却与速度无关.由题意去寻找出半径只与什么有关、周期只与什么有关，而去除在本题中与之无关的量.【解答】解:质子C P）和a 粒子C e）以相同的速度垂直进入同一匀强磁场中，均做匀速圆周运动。则由轨迹的半径为：R =北得：半径与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即先：Rp=2：1而周期公式：r =鬻 得：周期与这两粒子的质量与电量的比值成正比。即兀：5=2：1故选：A o1 3 .【答案】CD【解析】解：4、由图（Q）所示电路图可知，/端与内置电源正极相连，因此A
30、端是黑表笔，故 A错误；B、由图（Q）所示电路图可知，换挡开关置于1、2 时表头与分流电阻并联，挡位1、2 都是电流挡，换挡开关置于1 时分流电阻较小，挡位1 的量程较大，故 8错误；C、换挡开关置于2 时分流电阻较大，电流表量程较小，量程是1 巾4 由欧姆定律可知:R i +R?_%Rg _12Tg250 x10-6x4801X10-3-2 5 0X10-6n =1 6 0 1 2,故 C 正确;D、使用欧姆“x 1 0 0”挡时，指针偏转如图S）所示，则所测电阻的阻值为1 1 x 1 0 0 0 =noon,故。正确。故选：CD.欧姆表内置电源的正极接黑表笔，负极接红表笔；表头与分流电阻并
31、联可以改装成电流表，分流电阻越小电流表量程越大；根据图示电路图应用并联电路特点与欧姆定律可以求出电阻阻值；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。本题考查了多用电表读数以及内部原理，要注意明确串并联电路的规律应用，同时掌握读数原则，对多用电表读数时，要先确定电表测的是什么量，然后根据选择开关位置确定电表分度值，最后根据指针位置读数。1 4 .【答案】A D第16页，共22页【解析】解：2、根据左手定则知，正电荷向上偏，负电荷向下偏，则A板带正电。故4正确。B、因为4板带正电，B板带负电，所以电流的流向为a经用电器流向从 故8错误。C、因为4板带正电，B板带负电，所以金属板间的电场方向向下，故C
32、错误。、等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力，故。正确。故选：A Do根据左手定则判断出正负电荷所受洛伦兹力的方向，从而判断出正负电荷的偏转方向，带正电的极板电势高，电流从正极板流向负极板。解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道电流在外电路中，由高电势流向低电势。15.【答案】A D【解析】解：4、粒子进入匀强磁场时，a粒子受到的洛伦兹力向下，b粒子受到的洛伦兹力向上，磁感应强度的方向向里，由左手定则可知，a粒子带负电，b粒子带正电，故A正确BC、带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m ,整理得：R 嘴,因两粒子质量相同、所带电荷量大小相等
33、，所以半径大的，速度较大，由题干图中可以看出，Rb Ra,所以有：vb va,由洛伦兹力的公式f =可知，b粒子在磁场中所受洛伦兹力较大；结 合 动 能 的 公 式=可知，b粒子动能较大，故BC错误。D、粒子在磁场中的运动周期为：7=翳，在磁场中的运动时间为：t=怂T（O是偏转的角度），因两粒子质量相同、所带电荷量大小相等，所以周期相同，由题干图中可以看出，b粒子的偏转角较小，所以b粒子在磁场中运动时间较短，故。正确。故选：A D.根据左手定则判断两粒子的电性；从图线分析两粒子的转动半径和圆心角：再结合洛伦兹力提供向心力写出公式，从而分析洛伦兹力的大小关系；同时根据公式判定动能和运动的时间关系
34、。本题考查带电粒子在匀强磁场中的偏转，可以结合两个公式进行判定。同时注意几何关系以及左手定则的应用。1 6.【答案】A C【解析】解：4、质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R,则=干=2兀/?/.所以最大速度不超过2兀?.故A正确.B、根据q v B =m ,知u =答,则最大动能以小=|m v2=式字.与加速的电压无关.故8错误.C、粒子在加速电场中做匀加速运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据 =V I於知，质子第二次和第一次经过D形盒狭缝的速度比为遮：1,根据r =三，则半径比为近：1.故C正确.D、带电粒子在磁场中运动的周期与加速电场的周期相等，根据7 =黑 知，换用a粒子，粒子的比
35、荷变化，周期变化，回旋加速器需改变交流电的频率才能加速a粒 子.故。错误.故选A C.回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能.在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.1 7.【答案】x 1 12匕4 2 c偏小【解析】解：(1)选择x 1 0倍率测电阻，指针偏转角度太大，说明所测电阻阻值减小，所需挡位太大，为了较准确地进行测量，应该选择x l倍率；由图1中实线所示可知，测量结果是
36、1 2 x 1 1 2 =1 2 0.(2)电源电动势是3 U,电压表应选择看,通过待测电阻的最大电流约为/=9 =力=K 1 Z0.25A =2 5 0 m A,则电流表应选择(3)由于电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验要求电压表的读数能够从零开始调节，滑动变阻器应采用分压接法，因此应选择图C所示电路图。故答案为：C由于C图中电压表的分流作用，使得测量值偏小。第18页，共22页故答案为:(1)X1、1 2 0；(2)匕、A2,(3)C,偏小(1)根据多用电表的实验方法分析选择合适挡位并读数；(2)根据实验原理与实验安全分析选择器材；(3)实验要求电压表的读数能够从零开始调
37、节，滑动变阻器应采用分压接法，根据电流表外接实验分析误差。本题考查伏安法测电阻，解题关键掌握多用电表的适用，注意器材选择应符合实验安全需要。1 8.【答案】B D b 1.4 8 0.4 6【解析】解：(1)由表中实验数据可知，最大电流为0.5 4,则电流表的量程应选择0.64，故选B；因电源电动势和内电阻均较小，故定值电阻应选择阻值较小的。；(2)为了让电流由最小值开始变化，开始时开关应置于b 端；(3)由U =E-I(R0+r)以及图示电源U -/图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.4 8,则电源电动势E =1.4 8乙 电源内阻r =当=空翳。-1.5 0 =0.4 60。故答案为：(1
38、)8；D；(2)b；(3)1.4 8；0.4 6。(1)由欧姆定律估算电路中的电流，根据安全及准确性原则可选出电流表及电压表，明确滑动变阻器的应用，从而确定滑动变阻器。(2)为了保护电表，开始实验时滑动变阻器滑片应置于接入阻值最大的位置；(3)根据电表的读数方法可明确对应的读数；根据闭合电路欧姆定律以及U -1 图象做坐标轴的交点求解电动势和内阻。本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意掌握实验仪表的选择以及数据处理的方法,本题中要注意保护电阻的处理方法。1 9.【答案】解：(1)电动机未起动时，根据题意/=1 0 4 U=E-I r,代入数据可得，U=1 2 V,由P =U/代入数据可得：P
39、=1 2 0 W；(2)灯泡电阻：P=，代入数据解得：R=1.2/2,电动机启动的瞬间，由题意可知/=5 0 4,根据公式U =E -1 r 代入数据解得：U =1 0 1 Z,P=U1,代入数据得P =W,A P=P-P 代入数据解得：4 P =等 a 3 6.67W答：(1)电动机未启动时，车灯的功率为120；(2)电动机启动瞬时，车灯的功率减少量为36.67W。【解析】(1)电动机未启动时:车灯的功率P=U/可求；(2)电动机启动瞬时，车灯的功率减少量/P等于电动机未启动时功率与电动机启动时的功率的差值。明确功率的计算公式是解决问题的关键。20.【答案】解：(1)粒子刚好没能从PQ边界射
40、出磁场，设轨迹半径为r,则粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系可知：L=r+rcosO,轨迹半径r=L=241+cosO 3由qvB=m亍可解得：此时=等;因此要使粒子不能从PQ边界射出磁场，速度的范围为：鬻;(2)由几何知识可看出，轨迹所对圆心角为240。，则运动时间t=鬻7=|7周期公式7=于2nm所 以 黑答：(1)粒子射入磁场的速度大小范围为D 嘿;(2)若粒子刚好不能从PQ边飞出时在磁场中运动的时间为孤.【解析】(1)分析粒子刚好与PQ相切的情况，画出粒子运动的轨迹，由几何关系可以得出粒子的运动半径，则由半径公式即可求得粒子运动的速度：(2)分析料子在磁场中转动的圆心角，再根据周期公式
41、即可求得时间.本题中要注意明确临界条件的确定，同时注意带电粒子在磁场中运动类的题目解决的方法为：注意由几何关系明确圆心和半径，再由牛顿第二定律即可求得待求物理量.第 2 0 页，共 2 2 页2 1 .【答案】解：(1)电流/的方向与磁感应强度B 的方向垂直，即它们的夹角a =9 0。,金属棒受到的安培力大小F =BILsina=BIL金属棒受力如图所示：金属棒静止，由平衡条件，可得金属棒受到的摩擦力大小为：f=BILsind(2)对金属棒，在竖直方向上，由平衡条件得：N+BILcosd=m g解得导轨对金属棒的支持力为：N =m g -BILcos。由牛顿第三定律可知，金属棒对轨道的压力：N
42、=N m g-BILcosd答：(1)金属棒受到的摩擦力大小为B/L s inJ；(2)金属棒对导轨的压力为z ng-BILcosd【解析】(1)应用安培力公式求出金属棒受到的安培力，应用平衡条件求出金属棒受到的摩擦力大小；(2)对金属棒，在竖直方向上，由平衡条件以及牛顿第三定律求得金属棒对导轨的压力。本题考查了通电导体棒在磁场中的受力问题，对金属棒正确受力分析、应用安培力公式F=BN与平衡条件即可解题。2 2 .【答案】解：(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示解得：r =y/2h(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qV 1B=m -解得粒子在
43、磁场中做匀速圆周运动的速度大小：%=立理m设粒子第一次到达b点时速度大小为先,粒子在匀强电场中沿垂直与电场方向做匀速直线运动，粒子经过y轴的b点时速度方向恰好与y轴垂直，粒子到达b点时沿电场方向的速度为零，粒子速度等于垂于与电场方向的分速度，则粒子到达b点的速度大小：vb=%cos45。解得：力=理m(3)粒子在磁场中的周期r=詈=翳粒子第一次在磁场中转过的圆心角。=225第一次经过X轴的时间e念7=翳X 置=篝设粒子第一次经过x轴的位置为修，由几何知识得：/=r+rs讥45。=(1+e)h,.,.、Xi(1+物h(1+V2)?n在电场中友动的时间=-qBh-=一而一m粒子从a点运动到b点所用
44、的时间t=J +t2=陋+例&答：(1)粒子在磁场中运动的轨道半径r是近九；(2)粒子到达b点时的速度大小九是*;(3)粒子从a点运动到b点所用的时间t是 黑+史 含。【解析】(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据粒子作出运动轨迹，应用几何知识求出粒子的轨道半径。(2)粒子匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子进入磁场时的速度大小，然后分析清楚粒子运动过程，求出粒子到达b点时的速度大小。(3)求出粒子在磁场与电场中的运动时间，然后求出总的运动时间。根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提与关键，应用牛顿第二定律与运动学知识即可解题，解题时注意几何知识的应用。第22页，共22页