山东省德州市高二物理下学期期末试卷（含解析）.doc

2014-2015学年山东省德州市高二（下）期末物理试卷一、选择题（本题共有10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全得得2分，有选错或不答的得0分）1用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量中不属于比值法定义的是（）a电场强度b磁感应强度c交变电流有效值d电阻2如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比为10：1，在原线圈两端加上交变电压u=220sin100t（v）时，灯泡l1、l2均正常发光，其中rt为热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，电压表和电流表可视为理想电表，下列说法正确的是（）a电压表的示数为22vb原副线圈通量的变化率之比为10：1c当环境温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变小d当环境温度降低时，灯泡l2变暗3直线abc是某电场中的一条电场线，一质子仅在电场力作用下以某一初速度沿电场线由a经b运动到c的过程中，其vt图象如图中实线所示，质子经b点时的速度为v0下列说法正确的是（）a直线abc是等量异种电荷连线上的一段电场线ba点的电势最低cb点的电场强度最大d该过程中质子电势能先增大后减小4如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻非常小但不可忽略，闭合开关s，待电路达到稳定后，灯泡均能发光现将开关s断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是（）a甲电路中灯泡将渐渐变暗b甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗c乙电路中灯泡将渐渐变暗d乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗5如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度b随时间t变化的规律如图乙所示，则（）a0到t1时间内，导线框中电流越来越小b0到t2时间内，导线框中电流的方向先为顺时针后为逆时针c0到t2时间内，导线框ab边受到的安培力越来越大d0到t2时间内，导线框有先扩张后收缩的趋势6如图所示，水平地面上放置一根条形磁铁，在两磁极正中央的左上方用绝缘轻杆固定一水平直导线，导线与磁铁垂直，当直导线中通入图中所示方向的电流时，磁铁在水平地面上保持静止则（）a磁铁受到水平向右的静摩擦力b磁铁受到水平向左的静摩擦力c若突然增大电流，则磁铁对地面的压力变大d若突然增大电流，则磁铁对地面的压力变小7如图所示，等腰三角形的左半部分区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，其顶点在x轴上且底边长为4l，高为l，底边与x轴平行，纸面内一直角边长为l和2l的直角三角形导线框以恒定速度沿x轴正方形穿过磁场区域t=0时刻导线框恰好位于图中所示的位置规定顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列能够正确表示电流一位移（ix）关系的是（）abcd8磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图所示，平行金属板p、q有很强的匀强磁场，磁感应强度为b，现将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子）垂直于磁场的方向喷入，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，已知p、q两板间距为d电路稳定后下列说法中正确的是（）a图中p板是电源的正极b电源的电动势与离子所带电荷量q有关c电源的电动势与离子喷入的速度v有关d电源的电动势与金属板间距d有关9如图所示，单匝矩形线圈abcd在外力作用下，先后两次向右匀速进入同一匀强磁场，已知两次进入磁场的过程中，线圈中电流之比为2：1，则两次相比较（）a第一次与第二次线圈的速度之比为2：1b第一次与第二次外力做功的功率之比为4：1c第一次全部进入磁场和第二次全部进入磁场线圈中产生的热量之比为8：1d第一次全部进入磁场和第二次全部进入磁场，通过线圈中同一横截面的电荷量之比为2：110两块竖直放置的平行金属板a、b间距为d，两板间电压为u，一质量为m且带正电的质点从两板间的m点开始竖直向上运动，初速度大小为v0，当它到达电场中n点时，速度变为水平方向，大小仍为v0，如图所示，此过程中（忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响，重力加速度为g）（）a质点的机械能守恒b电势能的增量为mvcm、n两点间的竖直高度差hmn=dm、n两点间的电势差umn=二、实验题（本题共有2个小题，第11题5分，第12题10分，共15分请把答案另填在答题卡上）11若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100用10挡测量某电阻rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：将选择开关置于；将红、黑表笔短接进行；将待测电阻rx接在红黑表笔间进行测量若按照以上步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是12（10分）（2015春德州期末）某实验小组通过实验描绘一个规格为“3v0.25a”的led灯的伏安特性曲线，实验室提供的器材有：a电流表a1（量程为0.6a，内阻约为10）b电流表a2（量程为300ma，内阻约为5）c滑动变阻器r1（阻值范围020，允许的最大电流为1a）d滑动变阻器r2（阻值范围0200，允许的最大电流为0.3a）e电压表v（量程为3v，内阻约3k）f开关sg直流电源e（电动势4v，内阻很小）（1）为使测量结果尽量准确，电流表选取，滑动变阻器选取（填写器材前的字母序号）（2）图甲中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线将电路连线补充完整（3）为得到伏安特性曲线，以电压表读数u为横轴，电流表读数i为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图乙所示，请完成iu图象（4）如果将此led灯连入图丙所示电路，其中电源电动势为3v，电源内阻与保护电阻r0的总阻值为15，开关s闭合后，小灯泡的功率为w（结果保留两位有效数字）三、计算题（本题共有2个小题，共30分解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请把解答过程写在答题卡上.）13（14分）（2015春德州期末）如图是一台小型发电机示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕oo轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，矩形线圈的面积s=2.0102m2，匝数n=40匝，线圈电阻r=1.0磁场的磁感应强度b=0.20t线圈绕oo轴以=100rad/s的角速度匀速转动线圈两端外接电阻r=9.0的小灯泡求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值；（2）从图示位置开始计时，写出通过灯泡的电流的瞬时值表达式；（3）小灯泡消耗的电功率；（4）从图示位置转过30过程中通过小灯泡的电荷量14（16分）（2015春德州期末）如图甲所示，一正方形线框匝数为n=2105，总电阻r=5，内有一半径为r0=1cm圆形磁场区域，磁感应强度大小变化规律如图乙所示线框通过一电键s与两根足够长的平行光滑导轨相连，导轨竖直固定放置，宽度l=50cm，顶端接一电阻，其阻值r=10，导轨平面内有垂直纸面向里的匀强磁场一质量为m=0.05kg的金属棒mn与导轨始终接触良好，接入电路部分的电阻也为r=10，导轨平面内有垂直纸面向里的匀强磁场一质量为m=0.05kg的金属棒mn与导轨始终接触良好，接入电路部分的电阻也为r=10，金属棒正下方有一竖直放置的轻质弹簧已知，当闭合电键s时，金属棒恰好静止在距弹簧上端高h=20cm处断开电键s，金属棒先加速下落，下落高度为h1=30cm时达到最大速度vm=20m/s，之后再减速下落h2=30cm至最低点，金属棒下落的整个过程中弹簧具有的最大弹性势能ep=0.20j（g取10m/s2，其余部分电阻不计）求：（1）电键s断开前，金属棒mn两端的电压路；（2）导轨所在处的磁感应强度b0的大小；（3）弹簧的劲度系数k；（4）金属棒从开始下落至最低点的过程中，整个电路产生的焦耳热q四、选做题【选修3-3】15以下说法正确的有（）a叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用b液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏c由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间不存在斥力d雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力e水黾能够停在水面上，是由于它受到水的浮力大于其重力的缘故16（10分）（2015春德州期末）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，质量为5kg的活塞将一定质量的理想气体和一形状不规则的固体a封闭在气缸内，在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0=1.0105pa为大气压强），温度为27现缓慢加热气缸内气体，当温度为47时，活塞恰好离开a、b；当温度为87时，活塞上升了5cm已知当地的重力加速度为g=10m/s2求：活塞的横截面积s；物体a的体积v五、选修【3-4】17如图是某物理兴趣小组设计的一个测量液体折射率的仪器，在一个圆盘上，过圆心o作两条相互垂直的直径bc、ef，在半径oa上，垂直盘面插上两枚大头针p1、p2并保持位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径bc相平，ef作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察p1、p2，在ec范围内的一个合适位置插上大头针p3（未画出），量出aof和p3oe，就可以计算出该液体的折射率在某次测量中，测得aof=30，p3oe=45，则该液体的折射率为；在测量另一种液体的折射率时，发现总是无法观察到p1、p2，要完成测量，需将aof（选填“增大”或“减小”）一些18（10分）（2015春德州期末）在某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中的实线所示若波向右传播，此时刚好传到b点，再经过0.65s，p点第一次达到波谷，求该波的速度v和周期t；若该波的传播速度大小为5m/s，且波形由实线变成虚线需要经历0.90s时间，则该波的传播方向如何？六、选修【3-5】19一种典型的铀核裂变方程式u+nxe+sr+2n这个反应中：释放出的中子对于链式反应的发生（选填“有”或“没有”）作用；u核的比结合能（选填“”、“”或“=”）xe核的比结合能；一个u核释放的能量为e，质量亏损了（设光速为c）20（10分）（2015春德州期末）如图所示，光滑水平面上有三个滑块a、b、c，质量分别为ma=mc=4kg，mb=2kg，a、b用细绳连接，中间有一压缩的轻弹簧（弹簧与滑块不栓接）开始时a、b以共同速度v0=5m/s运动，c静止，某时刻细绳突然断开，b又与c发生碰撞并黏在一起，最终三滑块速度恰好相同求：b与c碰撞前b的速度；弹簧具有的最大弹性势能2014-2015学年山东省德州市高二（下）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共有10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全得得2分，有选错或不答的得0分）1用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量中不属于比值法定义的是（）a电场强度b磁感应强度c交变电流有效值d电阻【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率 【分析】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变【解答】解：a、电场强度与电荷受到的电场力和电荷所带电荷量无直接关系，所以属于比值定义法故a正确 b、磁感应强度与放入磁场中的电流元无关所以属于比值定义法故b正确 c、电流的有效值是让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值，不属于比值定义法故c错误d、电阻r与电压、电流无关，是其本身的属性，属于比值定义法，故d正确因不属于比值法定义，故选：c【点评】解决本题的关键理解比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变2如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比为10：1，在原线圈两端加上交变电压u=220sin100t（v）时，灯泡l1、l2均正常发光，其中rt为热敏电阻，阻值随温度的升高而减小，电压表和电流表可视为理想电表，下列说法正确的是（）a电压表的示数为22vb原副线圈通量的变化率之比为10：1c当环境温度升高时，电流表示数变大，电压表示数变小d当环境温度降低时，灯泡l2变暗【考点】变压器的构造和原理 【专题】交流电专题【分析】根据瞬时值表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【解答】解：a、原线圈的电压的最大值为220v，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的最大值为22v，副线圈的有效值为v，由于电压表测量有效值，故a错误b、原副线圈磁通量的变化率之比为1：1，故b错误c、当环境温度升高时，阻值变小，电路的总电阻减小，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变大，所以c错误d、当环境温度降低时，阻值变大，电路的总电阻增大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以灯泡l2分压减小，亮度变暗，所以d正确故选：d【点评】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法同时注意线圈l对电流的敏感程度3直线abc是某电场中的一条电场线，一质子仅在电场力作用下以某一初速度沿电场线由a经b运动到c的过程中，其vt图象如图中实线所示，质子经b点时的速度为v0下列说法正确的是（）a直线abc是等量异种电荷连线上的一段电场线ba点的电势最低cb点的电场强度最大d该过程中质子电势能先增大后减小【考点】电场线；电势；电势差与电场强度的关系；电势能 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据速度图象得出质子的加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律说明电场力的变化，再根据电场强度的定义求解沿着电场线方向电势降低【解答】解：a、c、由vt图的斜率表示加速度，可知质子的加速度先增大后减小，在b点加速度最大，则可知b点所受电场力较大，由f=eq可知，b点的场强要大于a、c点的场强，而等量异种电荷连线上的电场线先减小后增大，连线的中点处的电场强度最小；故a错误，c正确；b、d、质子从a到c的过程中，速度减小，动能减小，则可知电场力做负功，故电势能增加，故ac，质子带正电，由=可知，a点的电势要小于b点和c点电势，故b正确，d错误故选：bc【点评】本题根据图象考查对电场的认识，要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变化，再应用动能定理及牛顿第二定律进行分析判断；同时还需注意，电势能是由电荷及电场共同决定的，故不能忽视了电荷的极性4如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻非常小但不可忽略，闭合开关s，待电路达到稳定后，灯泡均能发光现将开关s断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是（）a甲电路中灯泡将渐渐变暗b甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗c乙电路中灯泡将渐渐变暗d乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗【考点】自感现象和自感系数 【分析】开关断开时，l中产生自感电动势，相当于电源，灯泡渐渐变暗还是先变得更亮，然后渐渐变暗，取决于原来通过灯泡的电流和后来通过灯泡的电流谁大谁小【解答】解：a、b对甲图，断开开关时，l中电流要减小，就会产生自感电动势，相当于电源，自感电动势阻碍电流的减小，所以甲电路中灯泡将渐渐变暗，由于电流先从原先的值开始逐渐减小，灯泡中电流没有增大，所以灯泡不会变得更亮故a正确，b错误；c、d对乙图，开关断开时，l相当于电源，若l中的电流小于或等于灯泡中的电流，则乙电路中灯泡将渐渐变暗，若l中原来的电流大于灯泡中的电流，则乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗，故c错误，d正确故选：ad【点评】本题考查了电感线圈l对电流发生突变时的阻碍作用，注意灯泡是否闪亮一下的依据是看开关断开前l中的电流和灯泡中电流的大小关系5如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度b随时间t变化的规律如图乙所示，则（）a0到t1时间内，导线框中电流越来越小b0到t2时间内，导线框中电流的方向先为顺时针后为逆时针c0到t2时间内，导线框ab边受到的安培力越来越大d0到t2时间内，导线框有先扩张后收缩的趋势【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律 【专题】电磁感应与电路结合【分析】右图可知b的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况，并运用楞次定律另一表述“增缩减扩”，即可求解【解答】解：a、由图可知，0t1内，线圈中磁通量的变化率相同，由法拉第电磁感应定律可知，线圈内产生的感应电动势不变，所以感应电流的大小不变，故a错误；b、由图可知，0t2内，线圈中磁通量的变化率相同，故0到t2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为adcba方向故b错误；c、从0到t2时间内，线圈中磁通量的变化率相同，感应电动势恒定不变，电路中电流大小时恒定不变；导线电流大小恒定；则导线框ab边受到的安培力先减小后增大，故c错误；d、0到t2时间内，磁场先减小后增大，根据楞次定律“增缩减扩”，则导线框有先扩张后收缩的趋势故d正确；故选：d【点评】本题要能正确理解bt图的含义，然后利用楞次定律、法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律等进行判定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电流方向一定是相同的6如图所示，水平地面上放置一根条形磁铁，在两磁极正中央的左上方用绝缘轻杆固定一水平直导线，导线与磁铁垂直，当直导线中通入图中所示方向的电流时，磁铁在水平地面上保持静止则（）a磁铁受到水平向右的静摩擦力b磁铁受到水平向左的静摩擦力c若突然增大电流，则磁铁对地面的压力变大d若突然增大电流，则磁铁对地面的压力变小【考点】安培力 【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断【解答】解：a、根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向（切线方向），再根据左手定则判断安培力方向，如图；根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向左上方，如图根据平衡条件，可知通电后支持力变小，静摩擦力变大，故磁铁对桌面的压力变小；而静摩擦力向右故a正确，b错误；c、若突然增大电流，导体受到的安培力增大，故磁铁受到斜向上的力增大，故支持力变小，故c错误，d正确故选：ad【点评】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况7如图所示，等腰三角形的左半部分区域内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，其顶点在x轴上且底边长为4l，高为l，底边与x轴平行，纸面内一直角边长为l和2l的直角三角形导线框以恒定速度沿x轴正方形穿过磁场区域t=0时刻导线框恰好位于图中所示的位置规定顺时针方向为导线框中电流的正方向，下列能够正确表示电流一位移（ix）关系的是（）abcd【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律 【专题】电磁感应与电路结合【分析】由线圈运动时切割磁感线的长度，由e=blv可求得感应电动势，则由欧姆定律可得出电流；由右手定则可得出电流的方向【解答】解：线圈从x=0开始向右运动l时，线圈的右侧导体切割磁感线，有效切割长度均匀增大，由公式e=blv知线圈产生的感应电动势均匀增大，电流均匀增大，由右手定则可知，电流方向沿顺时针；线圈从x=l开始向右运动l时，线圈的左侧斜边切割磁感线，有效切割长度均匀减小，产生的感应电动势均匀减小，电流均匀减小，由右手定则可知，电流方向沿逆时针；故c正确故选：c【点评】本题考查对感应电势势公式e=blv的理解和楞次定律的应用注意公式e=blv中的l是有效的切割长度8磁流体发电是一项新兴技术，它可以把气体的内能直接转化为电能，如图所示，平行金属板p、q有很强的匀强磁场，磁感应强度为b，现将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电离子）垂直于磁场的方向喷入，每个离子的速度为v，电荷量大小为q，已知p、q两板间距为d电路稳定后下列说法中正确的是（）a图中p板是电源的正极b电源的电动势与离子所带电荷量q有关c电源的电动势与离子喷入的速度v有关d电源的电动势与金属板间距d有关【考点】带电粒子在混合场中的运动 【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】等离子体进入磁场，由于受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则判断出正负离子偏转的方向，从而确定极板带电的正负最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡求出电源的电动势【解答】解：等离子体进入磁场后，根据左手定则，知正离子向下偏，负离子向上偏所以q板带正电，p板带负电最终离子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，有：q=qvb电动势e=u=bvd故cd正确，ab错误故选：cd【点评】解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡9如图所示，单匝矩形线圈abcd在外力作用下，先后两次向右匀速进入同一匀强磁场，已知两次进入磁场的过程中，线圈中电流之比为2：1，则两次相比较（）a第一次与第二次线圈的速度之比为2：1b第一次与第二次外力做功的功率之比为4：1c第一次全部进入磁场和第二次全部进入磁场线圈中产生的热量之比为8：1d第一次全部进入磁场和第二次全部进入磁场，通过线圈中同一横截面的电荷量之比为2：1【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率；焦耳定律 【专题】电磁感应与电路结合【分析】根据公式e=blv求解感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后求出速度之比；线框匀速进入匀强磁场，安培力与外力平衡，根据安培力公式求解安培力，再结合平衡条件得到外力，最后根据p=fv求解外力的功率；由焦耳定律求出线圈产生的热量，然后求出热量之比由电流定义式求出电荷量间的关系【解答】解：设磁感应强度为b，bc边长度为l，ab边长为l，线圈电阻为r；a、线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势 e=blv，感应电流 i=，感应电流i与速度v成正比，可知第一次与第二次线圈的速度之比为2：1，故a正确；b、线圈进入磁场时受到的安培力：fb=bil=，线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力f=fb=，外力功率p=fv=，功率与速度的平方成正比，则第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比：p2：p1=（2v）2：v2=4：1，故b正确；c、线圈进入磁场过程中产生的热量：q=i2rt=（）2r=，产生的热量与速度成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比：q2：q1=2：1，故c错误；d、通过导线横截面电荷量：q=it=，电荷量与速度无关，电荷量之比为1：1，故d错误；故选：ab【点评】本题关键明确线圈进入磁场过程中，电动势e=blv，然后根据p=fv求解功率，根据q=i2rt求解热量，由电流定义式可以求出电荷量10两块竖直放置的平行金属板a、b间距为d，两板间电压为u，一质量为m且带正电的质点从两板间的m点开始竖直向上运动，初速度大小为v0，当它到达电场中n点时，速度变为水平方向，大小仍为v0，如图所示，此过程中（忽略带电质点对金属板上电荷均匀分布的影响，重力加速度为g）（）a质点的机械能守恒b电势能的增量为mvcm、n两点间的竖直高度差hmn=dm、n两点间的电势差umn=【考点】电势差与电场强度的关系；电势能 【专题】电场力与电势的性质专题【分析】在电场中电场力做功，故机械能不守恒，带电质点在重力作用下在竖直方向做竖直上抛运动，水平方向在电场力作用下做初速度为0的匀加速运动，根据运动的合成与分解求解质点所受电场力与重力的关系，从而求解物体在水平方向的位移，根据电场强度与电场势差的关系求解即可【解答】解：a、在运动过程中受重力和电场力，并且电场力做功，故机械能不守恒，故a错误；b、在水平方向上只有电场力做功，根据动能定理可得w=，故电场力做功为，故b正确；c、在竖直方向上只受中力，故由运动学公式可得，故c正确；d、带电质点在竖直方向做匀减速运动，加速度的大小为g；在水平方向因受电场力作用而做匀加速直线运动，设加速度为a，若质点从m到n经历的时间为t，则有vx=at=v0vy=v0gt=0由以上两式得：a=gm、n两点间的水平距离：于是m、n两点间的电势差故d正确故选：bcd【点评】解决本题的关键是根据物体的受力特征沿两个方向分析物体的分运动，再根据竖直方向的运动规律求解物体在电场力作用下做功与电势能变化的关系求解二、实验题（本题共有2个小题，第11题5分，第12题10分，共15分请把答案另填在答题卡上）11若多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是1、10、100用10挡测量某电阻rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：将选择开关置于100；将红、黑表笔短接进行欧姆调零；将待测电阻rx接在红黑表笔间进行测量若按照以上步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是2200【考点】用多用电表测电阻 【专题】实验题；恒定电流专题【分析】用欧姆表测电阻应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数【解答】解：用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选挡位太小，应换大挡，换用100挡， 换挡后重新进行欧姆调零； 由图示可知电阻阻值为22100=2200；故答案为：100；欧姆调零 2200【点评】本题考查了欧姆表的使用注意事项、欧姆表读数，用欧姆表测电阻应选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数12（10分）（2015春德州期末）某实验小组通过实验描绘一个规格为“3v0.25a”的led灯的伏安特性曲线，实验室提供的器材有：a电流表a1（量程为0.6a，内阻约为10）b电流表a2（量程为300ma，内阻约为5）c滑动变阻器r1（阻值范围020，允许的最大电流为1a）d滑动变阻器r2（阻值范围0200，允许的最大电流为0.3a）e电压表v（量程为3v，内阻约3k）f开关sg直流电源e（电动势4v，内阻很小）（1）为使测量结果尽量准确，电流表选取b，滑动变阻器选取c（填写器材前的字母序号）（2）图甲中已经连接了部分电路，请用笔画线代替导线将电路连线补充完整（3）为得到伏安特性曲线，以电压表读数u为横轴，电流表读数i为纵轴，将实验中得到的多组数据进行了描点，如图乙所示，请完成iu图象（4）如果将此led灯连入图丙所示电路，其中电源电动势为3v，电源内阻与保护电阻r0的总阻值为15，开关s闭合后，小灯泡的功率为0.12w（结果保留两位有效数字）【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线 【专题】实验题【分析】（1）根据额定电流值可选择对应的电流表；根据电路的接法可以选择滑动变阻器；（2）根据原理图，明确电路接法即可连接实物图；（3）由描点法即可得出对应的iu图象；（4）由已知条件得出电源及保护电阻的欧姆定律表达式，作出对应的图象，则可得出灯泡中的实际电流【解答】解：（1）电流最大为0.25a，故电流表应选择300ma的量程b；由图可知，本实验采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻；故选c；（2）根据原理图，将实物图连接，如图所示；（3）用平滑曲线将各点连接，如图所示；（4）将保护电阻作为电源的内阻进行处理，则可以认为电源为3v，内阻为15；作出电源的伏安特性曲线如图所示；两图的交点即为灯泡的工作点；则由图可知，电压为0.85v；电流为0.14a；故功率p=ui=0.850.14=0.12w；故答案为：（1）（2）如图；（3）a；（4）如图；（5）增大；（6）0.12【点评】本题考查了实验电路设计，根据题目要求确定滑动变阻器的接法、根据灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法是正确解题的关键要掌握应用图象法处理实验数据的方法三、计算题（本题共有2个小题，共30分解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请把解答过程写在答题卡上.）13（14分）（2015春德州期末）如图是一台小型发电机示意图，矩形线圈在匀强磁场中绕oo轴匀速转动，磁场方向与转轴垂直，矩形线圈的面积s=2.0102m2，匝数n=40匝，线圈电阻r=1.0磁场的磁感应强度b=0.20t线圈绕oo轴以=100rad/s的角速度匀速转动线圈两端外接电阻r=9.0的小灯泡求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值；（2）从图示位置开始计时，写出通过灯泡的电流的瞬时值表达式；（3）小灯泡消耗的电功率；（4）从图示位置转过30过程中通过小灯泡的电荷量【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率 【专题】交流电专题【分析】（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为em=nbs（2）求的回路中电流的最大值，根据i=imcost求的电流的表达式（3）电流表测量电流的有效值根据e=em和欧姆定律求出电流的有效值小灯泡消耗的电功率p=i2r，i是电流的有效值（4）求的在t时间内的平均感应电动势，由i=求的平均感应电流，由q=it求的电荷【解答】解：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为：em=nbs=400.22.0102100v=16v（2）回路中的最大电流为：im=通过灯泡的电流的瞬时值表达式为：i=1.6cos100ta（3）电流的有效值为：i=小灯泡消耗的功率为：p=i2r=11.52w（4）感应电动势的平均值为：感应电流的平均值为：通过的电量为：q=答：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值为16v；（2）从图示位置开始计时，写出通过灯泡的电流的瞬时值表达式为1.6cos100ta（3）小灯泡消耗的电功率为11.52w；（4）从图示位置转过30过程中通过小灯泡的电荷量为8103c【点评】本题考查交变电流最大值、有效值的理解和应用的能力，对于交流电表的测量值、计算交流电功率、电功等都用到有效值，求电荷量用平均感应电流与时间的乘积14（16分）（2015春德州期末）如图甲所示，一正方形线框匝数为n=2105，总电阻r=5，内有一半径为r0=1cm圆形磁场区域，磁感应强度大小变化规律如图乙所示线框通过一电键s与两根足够长的平行光滑导轨相连，导轨竖直固定放置，宽度l=50cm，顶端接一电阻，其阻值r=10，导轨平面内有垂直纸面向里的匀强磁场一质量为m=0.05kg的金属棒mn与导轨始终接触良好，接入电路部分的电阻也为r=10，导轨平面内有垂直纸面向里的匀强磁场一质量为m=0.05kg的金属棒mn与导轨始终接触良好，接入电路部分的电阻也为r=10，金属棒正下方有一竖直放置的轻质弹簧已知，当闭合电键s时，金属棒恰好静止在距弹簧上端高h=20cm处断开电键s，金属棒先加速下落，下落高度为h1=30cm时达到最大速度vm=20m/s，之后再减速下落h2=30cm至最低点，金属棒下落的整个过程中弹簧具有的最大弹性势能ep=0.20j（g取10m/s2，其余部分电阻不计）求：（1）电键s断开前，金属棒mn两端的电压路；（2）导轨所在处的磁感应强度b0的大小；（3）弹簧的劲度系数k；（4）金属棒从开始下落至最低点的过程中，整个电路产生的焦耳热q【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；法拉第电磁感应定律 【专题】电磁感应与电路结合【分析】（1）由法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律结合求电流，再由欧姆定律求mn两端的电压（2）金属棒受力平衡时安培力与重力二力平衡，列式求解b0的大小（3）当金属棒达到最大速度时合力为零，根据平衡条件和安培力与速度的关系式结合求解k（4）根据能量守恒定律求焦耳热【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律得 e=n由闭合电路欧姆定律得总电流 i=mn两端电压 u=i=10v（2）mn中的电流 imn=i金属棒受力平衡，b0imnl=mg联立解得 b0=1t（3）由题意可知，当金属棒达到最大速度时，有 f安+k（h1h）=mg其中，有 f安=联立解得 k=2.5n/m（4）在金属棒下落到最低点的过程中，有 mg（h1+h2）=q+ep；解得 q=0.1j答：（1）电键s断开前，金属棒mn两端的电压是10v；（2）导轨所在处的磁感应强度b0的大小是1t；（3）弹簧的劲度系数k是2.5n/m；（4）金属棒从开始下落至最低点的过程中，整个电路产生的焦耳热q是0.1j【点评】本题是电磁感应与力学知识的综合，关键要正确分析棒的受力情况，判断其运动情况从力和能两个角度研究四、选做题【选修3-3】15以下说法正确的有（）a叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用b液体表面的分子分布比液体内部分子的分布要稀疏c由于液体表面具有收缩趋势，故液体表面的分子之间不存在斥力d雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力e水黾能够停在水面上，是由于它受到水的浮力大于其重力的缘故【考点】* 液体的表面张力现象和毛细现象；布朗运动 【分析】液体表面张力：凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力它产生的原因是 液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如；【解答】解：a、液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势正是因为这种张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如；故ab正确；c、液体表面的分子之间引力和斥力时同时存在，故c错误；d、雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，导致水被吸引，故d正确；e、水黾可以停在水面上是因为液体表面张力与重力平衡，故e错误故选：abd【点评】本题考查了液体表面张力的相关知识，关键要熟悉这些知识点，多看书就行16（10分）（2015春德州期末）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，质量为5kg的活塞将一定质量的理想气体和一形状不规则的固体a封闭在气缸内，在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0=1.0105pa为大气压强），温度为27现缓慢加热气缸内气体，当温度为47时，活塞恰好离开a、b；当温度为87时，活塞上升了5cm已知当地的重力加速度为g=10m/s2求：活塞的横截面积s；物体a的体积v【考点】理想气体的状态方程 【专题】理想气体状态方程专题【分析】先写出已知条件，根据等容变化的公式和对活塞受力平衡可以求活塞的横截面积；由等压变化公式可以求出物体a的体积【解答】解：设物体a的体积为v，气体的状态参量为：t1=300k，v1=60sv；t2=330k，v2=v1；t3=360k，p3=p2，v3=65sv气体从状态1到状态2为等容过程：代入数据得s=75cm2气体从状态2到状态3为等压过程：代入数据得v=15000cm3答；（1）活塞的横截面积为75cm2（2）物体a的体积1500cm【点评】本题考查了气体的等容和等压变化，注意应用公式时，温度为热力学温度难度不大，属于基础题五、选修【3-4】17如图是某物理兴趣小组设计的一个测量液体折射率的仪器，在一个圆盘上，过圆心o作两条相互垂直的直径bc、ef，在半径oa上，垂直盘面插上两枚大头针p1、p2并保持位置不变，每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中，而且总使得液面与直径bc相平，ef作为界面的法线，而后在图中右上方区域观察p1、p2，在ec范围内的一个合适位置插上大头针p3（未画出），量出aof和p3oe，就可以计算出该液体的折射率在某次测量中，测得aof=30，p3oe=45，则该液体的折射率为；在测量另一种液体的折射率时，发现总是无法观察到p1、p2，要完成测量，需将aof减小（选填“增大”或“减小”）一些【考点】测定玻璃的折射率 【专题】实验题【分析】（1）在图中右上方区域观察p1、p2的像，并在圆周上插上大头针p3，使p3正好挡住p1、p2的像再根据确定出折射角与折射角，由折射定律求解折射率（2）在测量另一种液体的折射率时，发现总是无法看清p1、p2，可能发生了全反射，要完成