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文档简介
浙江省绍兴市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名:__________班级:__________考号:__________题号一二三四五总分评分一、选择题(共13小题,每小题3分,共39分,每小题列出四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列仪器不能测量基本物理量的是()A.电火花计时器 B.天平C.弹簧秤 D.直尺2.下列关于物理学家及其贡献,描述正确的是()A.爱因斯坦最早提出能量子概念B.伽利略通过斜面实验并合理外推得到落体运动是匀加速运动C.卡文迪什利用扭秤实验总结出了万有引力定律D.麦克斯韦总结了电磁感应现象产生的条件,也创造性地引入了场“力线”来研究电磁场3.杭州亚运会上,用电子机器狗运送铁饼、标枪既便捷又安全,如图所示。将机器狗在某次运送标枪的运动过程视为匀变速直线运动,机器狗相继经过两段距离为20m的路程,用时分别为5s和10s。则机器狗的加速度大小是()A.215m/s2 B.415m/4.年糕是绍兴传统的新年应时食品,打年糕时一般需要用木制榔头反复捶打石槽中煮熟的糯米如图所示。用木制榔头捶打年糕的过程中,放在水平地面上的石槽始终未动,下列说法正确的是()A.整个下降过程中榔头始终处于失重状态B.榔头对年糕的压力是年糕发生形变引起的C.年糕凹陷,说明榔头对年糕的打击力大于年糕对榔头的支持力D.榔头向下打击年糕时,地面对石槽的支持力大于石槽和年糕的总重力5.某滚筒洗衣机如图甲所示,脱水时衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动,如图乙所示,其中a、b点分别为衣服做圆周运动的最高位置和最低位置。已知衣服(可视为质点)的质量为m,滚筒半径为r,圆周运动的角速度为ω,重力加速度为g,下列说法正确的是()A.衣服转到b位置时的脱水效果最好B.衣服在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大C.衣服转到与圆心等高时,滚筒壁对衣服的作用力大小为mD.衣服从a位置转到b位置过程所受合力的冲量大小为06.竖直放置轻质弹簧,下端固定在水平地面上,一小球从弹簧正上方某一高度处自由下落,从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,下列说法正确的是()A.小球和弹簧组成的系统动量守恒B.小球的动量一直减小C.弹簧对小球冲量的大小大于重力对小球冲量的大小D.小球的机械能守恒7.如图,质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶,一质量为m的救生员站在船尾,相对小船静止.若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中,则救生员跃出后小船的速率为()A.v0+mMv B.v08.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极,沿边缘内壁放一个圆环形电极,把它们分别与电池(电动势为E,内阻不计)的两极相连(边缘接电池的正极),然后在玻璃皿中放入导电液体,导电液体的等效电阻为R。把玻璃皿放在磁场中,如图所示,液体就会旋转起来。则以下说法中正确的是()A.从上往下看,液体顺时针旋转B.改变磁场方向,液体旋转方向不变C.通过液体的电流等于ED.通过液体的电流小于E9.雾霾的一个重要来源就是工业烟尘。为了改善空气环境,某热电厂引进了一套静电除尘系统。它主要由机械过滤网,放电极和互相平行的集成板三部分构成。工作原理图可简化为右图所示。假设虚线为某带电烟尘颗粒(不计重力)在除尘装置中的运动轨迹,A、B是轨迹中的两点()A.该烟尘颗粒带正电B.该烟尘颗粒在除尘装置中的运动是匀变速曲线运动C.A点的场强小于B点的场强D.该烟尘颗粒在A点的电势能大于它处于B点的电势能10.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、方向相同的电流。a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,a、b到O点的距离相等,c是位于MN连线中垂线上的某点。已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流强度成正比,与该位置到长直导线的距离成反比。则()A.a、b两点的磁感应强度相同B.MN连线中垂线上各处的磁感应强度方向均相同C.从O点沿直线至a点,磁感应强度一定不断增强D.从O点沿直线至c点,磁感应强度一定不断增强11.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场。粒子的一段径迹如图所示。径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变)。从图中情况可以确定()
A.粒子从a到b运动,带正电 B.粒子从b到a运动,带正电C.粒子从a到b运动,带负电 D.粒子从b到a运动,带负电12.如图所示,图甲为磁流体发电机、图乙为质谱仪、图丙为速度选择器(电场强度为E、磁感应强度为B)、图丁为回旋加速器的原理示意图,忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间,不计粒子重力,下列说法正确的是()A.图甲中,将一束等离子体喷入磁场,A、B板间产生电势差,A板电势高B.图乙中,11H、12HC.图丙中,粒子能够沿直线匀速向右通过速度选择器的速度v=D.图丁中,随着粒子速度的增大,交变电流的频率也应该增大13.如图所示,半径为L的导电圆环(电阻不计)绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC,辐条互成120∘角。在圆环圆心角∠MON=120∘的范围内(两条虚线之间)分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻A.金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后,辐条中电流的大小不变,方向改变B.定值电阻R0两端的电压为C.通过定值电阻R0的电流为D.圆环转动一周,定值电阻R0产生的热量为二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题4分,共8分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)14.如图所示,纸面内虚线1、2、3相互平行,且间距均为L。1、2间的匀强磁场垂直纸面向里、磁感应强度大小为2B,2、3间的匀强磁场垂直纸面向外、磁感应强度大小为B。边长为d(d<L)的正方形线圈PQMN电阻为R,各边质量和电阻都相同,线圈平面在纸面内。开始PQ与1重合,线圈在水平向右的拉力作用下以速度为v0向右匀速运动。设PQ刚进入磁场时PQ两端电压为U1,线圈都进入2、3间磁场中时,PQ两端电压为A.U1=3Bdv02 B.U15.理想变压器原、副线圈所接的电路如图甲所示,原、副线圈的匝数比为n1:n2=5:1,其中定值电阻R1=R2=R则下列说法正确的是()A.闭合S1、断开S2B.闭合S1、C.断开S1、D.P三、实验题(本题共2小题,共14分)16.小明同学做“练习使用多用电表”实验,用多用电表来测量螺口型白炽灯的灯丝电阻,灯泡标有“220V,100W”字样,以下测量方式正确的是;该同学采用×10Ω档进行测量,则实际的测量结果是图中(填a或b或c)位置。17.在“探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系”实验中。(1)为实现探究目的,保持原线圈匝数一定,只改变通过原线圈的电流或者副线圈匝数,测量通过副线圈的电流。这个探究过程采用的科学方法是____。A.控制变量法 B.等效替代法 C.演绎法 D.理想实验法(2)在实验中,将电源接在匝数为1000匝的原线圈两端,副线圈的匝数为500匝,用多用电表测得通过副线圈的电流为0.A.0.05A B.0.10A C.18.(1)为了探究影响感应电流方向的因素,闭合开关后,通过不同的操作观察指针摆动情况,以下正确的有____A.断开与闭合开关时指针会偏向同一侧B.闭合开关,待电路稳定后,如果滑动变阻器不移动,指针不偏转C.滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动,灵敏电流计指针都静止在中央D.滑动变阻器的滑片向右加速移动和向右减速移动,都能使指针偏向同一侧(2)如图所示,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最端(填“左”或“右”),当闭合开关时,发现灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后,迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时灵敏电流计的指针(填“左偏”“不动”或“右偏”);
19.用如图所示的“碰撞实验装置”验证两小球碰撞前后的动量是否守恒。(1)下列说法正确的是。A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽轨道的末端切线无须保持水平C.入射球A和被碰球B的质量必须相等D.入射球A每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放E.两小球的半径相等(2)若用刻度尺测量出小球落点的平均位置M、P、N到O点的距离分别为0.75L、1.50L、2.25L,若碰撞过程动量守恒,则小球A与小球B的质量之比为。四、填空题(本题共3小题,每空1分,共6分)20.如图,“人字梯”是日常生活中常见de一种登高工具,使用时四根梯杆与地面间的夹角总保持相等。现有一个人站在“人字梯”的最高处,当梯杆与地面间的夹角变大时,则:“人字梯”对地面的压力(增大、减小、不变)地面对每根梯杆的摩擦力(增大、减小、不变)21.如图所示,抛物线C1、C2分别是一纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线。电源的电动势为V,电源的内电阻为Ω。22.2020年12月2日22时,经过约19小时月面工作,嫦娥5号完成了月面自动采样封装,这其中要用到许多压力传感器。有些压力传感器是通过霍尔元件将压力倍号转化为电信号。如图所示,一块宽为a、长为c、厚为h的长方体半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为-e的自由电子。通入方向如图所示的电流时,电子的定向移动速度为v。若元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,此时前表面的电势(填“高于”、“低于”或“等于”)后表面的电势。元件的前、后表面间电压U=。五、计算题(本题共3小题,共33分)23.如图所示,一轻质弹簧的一端固定在滑块B上,另一端与滑块C接触但未连接,该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上,现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=l.8m高处由静止开始滑下,与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动,经一段时间,滑块C脱离弹簧,继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA=1kg,mB=2kg,mC=3kg,g=10m/s2,求:(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度;(2)被压缩弹簧的最大弹性势能;(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离24.如图(a)所示,MN、PQ为间距L=0.5m且足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计;导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻;有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T;将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab(长度近似与导轨间距相等)紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度。已知在此过程中通过金属棒截面的电荷量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图(b)所示。设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。g取10m/s2,sin37°取0.6,cos37°取0.8。求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;(2)金属棒的电阻r;(3)cd离NQ的距离x;(4)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量。25.如图所示,空间直角坐标系Oxyz中,MN为竖直放置的两金属板构成的加速器,两板间电压为U。荧光屏Q位于Oxy平面上,虚线分界面P将金属板N、荧光屏Q间的区域分为宽度均为d的Ⅰ、Ⅱ两部分,M、N、P、Q与Oxy平面平行,ab连线与z轴重合。区域Ⅰ、Ⅱ内分别充满沿y轴负方向的匀强磁场和y轴正方向匀强电场,磁感应强度大小为1d3mU2q、电场强度大小为Ud。一质量为m、电荷量为+q的粒子,从M板上的a点静止释放,经加速器加速后从N板上的b孔射出,最后打在荧光屏Q上。不考虑粒子的重力,M、N、P、Q足够大,不计(1)粒子在b点速度大小及在磁场中做圆周运动的半径R;(2)粒子经过P分界面时到z轴的距离;(3)粒子打到荧光屏Q上的位置,用坐标(x,y,z表示)。
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A、电火花计时器可以测量基本物理量时间,所以A不符合;
B、天平可以测量基本物理量质量,所以B不符合;
C、弹簧秤可以测量力的大小,力不属于基本物理量,所以C符合;
D、直尺可以测量基本物理量长度的大小,所以D不符合;
正确答案为C
【分析】基本物理量有质量、长度、时间,弹簧测力计只能测量力,力不属于基本物理量。2.【答案】B【解析】【解答】A、普朗克最早提出能量子概念,故A错误;
B、伽利略通过斜面实验并合理外推得到落体运动是匀加速运动,故B正确;
C、牛顿提出万有引力定律,卡文迪什利用扭秤实验得到了引力常数,故C错误;
D、法拉第总结了电磁感应现象产生的条件,麦克斯韦创造性地引入了场“力线”来研究电磁场,故D错误。
故答案为:B。
【分析】熟悉掌握各物理学家的成就及其成就对物理研究的价值及意义。法拉第总结了电磁感应现象产生的条件,麦克斯韦创造性地引入了场“力线”来研究电磁场。3.【答案】B【解析】【解答】第一段的平均速度为v第二段的平均速度为v根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,两个中间时刻的时间间隔为Δt'=则加速度为a=故答案为:B。
【分析】根据平均速度的定义确定机器狗两次经过相同距离的平均速度,再根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度结合加速度的定义进行解答。4.【答案】D【解析】【解答】A、整个下降过程中榔头先加速下降再减速下降,先处于失重状态再处于超重状态,故A错误;
B、榔头对年糕的压力是榔头发生形变引起的,故B错误;
C、榔头对年糕的打击力与年糕对榔头的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等,故C错误;
D、榔头向下打击年糕时,设年糕对榔头的作用力为F,向上为正方向,榔头的质量为m,对榔头由动量定理得F-mg解得F=mg+由牛顿第三定律可知,榔头对年糕的打击力与年糕对榔头的作用力是一对作用力与反作用力,大小相等,则F'=F对石槽受力分析,受重力Mg、地面的支持力FN、榔头的作用力F',石槽受力平衡,由平衡条件得F即地面对石槽的支持力大于石槽和年糕的总重力,故D正确。
故答案为:D。
【分析】弹力是由于施力物体发弹性形变产生。确定榔头下降过程榔头的运动情况,加速度向上,物体处于超重状态。熟悉掌握相互作用力的特点。击打过程,对榔头进行受力分析,根据动量定理确定击打时榔头的受力情况,再对年糕及石槽构成的整体进行受力分析,根据平衡条件及牛顿第三定律进行分析。5.【答案】A【解析】【解答】AB、衣服转到a位置时筒壁给衣服的作用力Fb位置时筒壁给衣服的作用力F可知衣服在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的小,转到b位置时的脱水效果最好,故A正确,B错误;
C、衣服转到与圆心等高时,滚筒壁对衣服的水平方向的作用力大小为F'=m竖直方向的作用力为mg,可知滚筒壁对衣服的作用力大小大于mω2r,故C错误;
D、衣服从a位置转到b位置过程所受合力不为零,根据I=Ft可知合外力的冲量大小不为0,故D错误。
6.【答案】C【解析】【解答】A、弹簧为轻质弹簧,质量忽略不计,弹簧的动量为0,对小球进行受力分析,从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球先做自由落体运动,后向下做加速度减小的变加速直线运动,最后向下做加速度增大的变减速直线运动,可知,速度先增大后减小,动量先增大后减小,可知,小球和弹簧组成的系统动量不守恒,故A错误;
B、根据上述可知,小球的动量先增大后减小,故B错误;
C、根据上述,从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球先向下做加速度减小的变加速直线运动,后向下做加速度增大的变减速直线运动,直至速度减为0,根据动量定理有I可知,弹簧对小球冲量的大小大于重力对小球冲量的大小,故C正确;
D、根据上述,从小球开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球先向下做加速度减小的变加速直线运动,后向下做加速度增大的变减速直线运动,弹簧弹力对小球做负功,小球的机械能减小,故D错误。
故答案为:C。
【分析】确定小球接触弹簧支压缩到最低点的过程,小球及弹簧的运动情况,当速度最大时,小球加速度为零,到达最低点小球及弹簧的速度为零。再根据动量的定义确定小球动量变化情况。运动过程小球和弹簧保持相对静止,根据系统的运动情况判断系统是否满足动量守恒条件。确定小球的初末速度,再根据动量定理确定小球所受重力和弹力的冲量大小关系。7.【答案】C【解析】【解答】对救生员和小船作为一个系统,该系统不受水平外力作用,故水平方向动量守恒,即(M+m)解得v故答案为:C。
【分析】救生员和小船为系统,利用水平方向的动量守恒定律可以求出救生员的速率大小。8.【答案】D【解析】【解答】A.根据左手定则可以判断导电液体受到的安培力方向为逆时针,所以液体逆时针旋转,A不符合题意。B.改变磁场方向,安培力方向反向,液体旋转方向也反向,B不符合题意。CD.由于液体旋转,有部分电能转化为机械能,根据能量守恒,EI=I2R+P机所以E>IR即I<C不符合题意,D符合题意。故答案为:D。
【分析】利用左手定则可以判别液体旋转的方向;当改变其磁场方向其安培力方向则液体旋转的方向反向;利用其能量守恒定律可以判别其液体电流的大小。9.【答案】D【解析】【解答】A、观察发现,颗粒向正极板弯曲,说明颗粒带负电,故A错误;
B、电场线由正极指向负极,由图知,该电场不可能是匀强电场,电场力不可能不变,故加速度不可能不变,故不可能是匀变速曲线运动,故B错误;
C、电场线的越密集电场强度越大,故A点场强大于B点场强,故C错误;
D、沿电场线方向电势降低,故B点电势大于A点电势,故带负电的颗粒在A点的电势能更大,故D正确。
故答案为:D。
【分析】曲线运动物体所受合力指向曲线凹侧,根据粒子的运动轨迹结合电场线方向确定粒子的电性。电场线越密集电场强度越大,根据牛顿第二定律判断烟尘运动过程加速度变化情况继而确定烟尘的运动类型。沿电场线方向电势降低,负电荷在电势高的位置电势能小。10.【答案】C【解析】【解答】A.由安培定则可知,M处导线在a、b两点的磁感应强度均向下,N处导线在a、b两点的磁感应强度均向上,叠加后,由对称性可知,a、b两点的磁感应强度大小相等,方向相反,A不符合题意;B.如图所示,在中垂线上方,磁感应强度方向水平向右,同理可知,在中垂线下方,磁感应强度方向水平向左,而中点O,磁感应强度为零,B不符合题意;C.从O点沿直线至a点,M处导线产生的向下的磁感应强度增强,而N处导线产生的向上的磁感应强度减弱,故合磁感应强度一定不断增强,C符合题意;D.结合解析B中的图可知,从O点沿直线至c点,两分磁感应强度BM、B故答案为:C。
【分析】利用安培定则判断各点的磁感应强度强度的方向,结合磁感应强度的合成判断各两点磁感应强度的大小关系。11.【答案】D【解析】【解答】根据洛伦兹充当向心力有Bqv=可得R=根据题意,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变),则可知粒子的轨道半径逐渐减小,因此粒子从b运动到a,结合根据左手定则可知,粒子带负电。
故答案为:D。
【分析】由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的动能逐渐减小(带电荷量不变)。根据左手定则结合曲线运动的物体所受力指向凹侧确定粒子的电性,再根据洛伦兹力提供向心力确定粒子运动半径与粒子速度的关系,继而确定的运动方向。12.【答案】B【解析】【解答】A、图甲中,将一束等离子体喷入磁场,根据左手定则可知正离子向下偏转、负离子向上偏转,A、B板间产生电势差,B板电势高,故A错误;
B、图乙中,粒子经过电场加速,根据动能定理有qU=进入磁场做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,则有qvB=m解得R=比荷越小,R越大,打在胶片上的位置靠近P的粒子是11H,故B正确;qvB=qE解得v=故C错误;
D、图丁中,回旋加速器正常工作时,交变电流的周期等于做圆周运动的周期,粒子做圆周运动的周期为T=周期与速度大小无关,保持不变,交流电的周期不变,频率也不变,故D错误。
故答案为:B。
【分析】熟悉掌握质谱仪、回旋加速器及速度选择器和磁流体发电机的工作原理及特点。根据左手定则确定粒子所受洛伦兹力方向,再根据粒子的偏转方向及电性确定磁流体发电机两极板电势的高低。13.【答案】C【解析】【解答】A、金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后,辐条中电动势的大小为E=BLω⋅当一根辐条切割磁感线时,另外两根辐条与定值电阻并联,则切割磁感线的辐条中感应电流的大小I=解得I=可知,电流大小不变,根据右手定则,电流方向始终由圆心指向圆环,即电流方向不变,故A错误;
B、根据闭合电路欧姆定律,定值电阻两端电压U=E-Ir结合上述解得U=故B错误;
C、根据欧姆定律,通过定值电阻的电流I结合上述解得I故C正确;
D、圆环转动一周,经历的时间T=根据上述可知,在圆环转动一周的过程中,通过定值电阻的电流大小始终不变,则定值电阻产生的热量为Q=解得Q=故D错误。
故答案为:C。
【分析】根据右手定则确定每根金属辐条进入磁场产生感应电流的方向,再根据法拉第电磁感应定律确定金属辐条切割磁场产生感应电动势的大小。确定金属辐条切割磁场时,等效电路的连接方式,再根据闭合电路欧姆定律及串并联规律确定R0两端的电压及流过R0的电流。确定转动一周回路中电流的有效值,再根据焦耳定律确定转动一周回路中产生的热量。14.【答案】A,B,D【解析】【解答】A.只有PQ进入磁场,PQ切割磁感线产生电动势E电路中电流IPQ两端电压UA符合题意;C.受到的安培力F进入过程克服安培力做功W都进入1、2间后磁场回路无电流,不受安培力,拉力为0,不做功;PQ进入右边磁场、MN在左边磁场中,MN切割磁感线产生电动势E1,PQ切割右边磁感线产生电动势回路中电流IPQ和MN受到安培力大小分别为FF需要拉力最大为F=C不符合题意;B.PQ进入右边磁场过程中克服安培力做功W都进入右边磁场后,PQ和MN都切割磁场,回路无电流,安培力为0,UB符合题意;D.PQ出磁场后,只有MN切割磁感线,线圈受到安培力FPQ出磁场过程中安培力做功W整个过程克服安培力做功W=D符合题意。故答案为:ABD.
【分析】利用法拉第电磁感应定律求解电压的大小,再利用欧姆定律求解回路中电流的大小;利用左手定则和公式求解安培力的方向,再结合安培力公式求解导体棒受到的安培力大小。15.【答案】A,C,D【解析】【解答】A.由图乙可得,周期T=0.02s故交流电的表达式为u=当t=1600解得U原线圈电压有效值为U原、副线圈的匝数比为n1:可得副线圈电压U当闭合S1、断开S2,电压表测量副线圈电压,故电压表的示数为B.闭合S1、根据I可得I电流表的示数为0.16A,B不符合题意;C.断开S1、S2副线圈电流为I根据I可得原线圈电流I电流表的示数为0.04A,C符合题意;D.根据公式P由C选项可得P所以PD符合题意。故答案为:ACD。
【分析】利用图像周期可以求出角速度的大小,结合电压瞬时值的表达式可以求出电压峰值的大小,结合原副线圈的匝数之比可以求出副线圈电压的大小;当闭合S1和断开S2时,电压表测量副线圈电压;当闭合两个开关时,利用欧姆定律可以求出输出电流的大小,结合匝数值可以求出原线圈电流的大小;当断开两个开关时,利用欧姆定律可以求出副线圈电流,结合匝数之比可以求出原线圈电流的大小;利用电功率的表达式可以求出电功率之比。16.【答案】A;c【解析】【解答】灯泡内部的灯丝分别与灯泡底部和灯泡螺口金属部分相连,所以测量灯丝的电阻,应使两个表笔分别与灯泡底部和螺口的金属部分相接触。
故答案为:A。
灯泡正常发光时的电阻为R=灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以灯泡在未接入电路时电阻远小于正常发光的电阻阻值,所以若用×10Ω档进行测量,则实际的测量结果是图中c位置。
【分析】灯泡内部的灯丝分别与灯泡底部和灯泡螺口金属部分相连,测量灯丝的电阻,应使两个表笔分别与灯泡底部和螺口的金属部分相接触。根据电功率公式确定灯泡正常发光的阻值,再根据挡位确定测量结果对应的指针位置。17.【答案】(1)A(2)D【解析】【解答】(1)保持原线圈匝数一定,只改变通过原线圈的电流或者副线圈匝数,本实验是改变了一个变量,控制其它变量不变,这是控制变量法;
(2)假设变压器是理想变压器,没有损耗,根据原副线圈匝数与电压的关系以及功率不变的关系
n原n解得I考虑到损耗的话,原线圈电流至少为0.2A,故答案为:D。
【分析】探究通过变压器原、副线圈的电流与匝数的关系实验存在多个物理量,故需采用控制变量法进行实验操作。根据理想变压器规律确定无损耗时通过原线圈的电流,由于漏磁损坏的存在,根据能量守恒定律可知,通过原线圈电流的实际值应大于该数值。18.【答案】(1)B;D(2)左;右偏【解析】【解答】(1)A、断开时B中磁通量减小,闭合开关时B中磁通量增加,根据楞次定律可知指针偏向不同,故A错误;
B、闭合开关,待电路稳定后,如果滑动变阻器不移动,B中磁通量不变,所以指针不偏转,故B正确;
C、滑动变阻器的滑片匀速向左或匀速向右滑动,B中磁通量都发生变化,所以有感应电流,灵敏电流计指针不在中央,故C错误;
D、滑动变阻器的滑片向右加速移动或者向右减速移动,回路中电阻减小,电流增大,B中磁通量增大,根据楞次定律可知两次引起的电流方向是一致的,指针偏向同一侧,故D正确。
故答案为:BD。
(2)闭合开关前要保证回路中的电流最小,防止烧毁用电器,所以滑动变阻器的滑片应位于最左端。当闭合开关时,磁通量增加,灵敏电流计的指针右偏。指针稳定后,迅速将滑动变阻器的滑片P向右移动时,回路中电阻减小,电流增大,B中磁通量增大,所以灵敏电流计的指针往右偏。
【分析】根据操作步骤确定穿过线圈B的磁通量的变化情况,再根据楞次定律确定指针的偏转情况。闭合开关前,为保证电路安全,应将滑动变阻器滑片置于使回路中电流最小的位置。回路中电流越大,线圈A产生的磁感应强度越大,穿过线圈B的磁通量越大。19.【答案】(1)D;E(2)3:1【解析】【解答】(1)A、斜槽轨道不一定必须光滑,只要到达斜槽底端时速度相同即可,故A错误;
B、斜槽轨道的末端切线必须保持水平,以保证小球做平抛运动,故B错误;
C、为了防止入射球A碰后反弹,则入射球A的质量必须大于被碰球B的质量,故C错误;
D、入射球A每次必须从斜槽轨道的同一位置由静止释放,以保证小球A到达底端时的速度相同,故D正确;
E、两小球的半径相等,以保证两球发生正碰,故E正确。
故答案为:DE。
(2)两球碰后做平抛运动,下落高度相同,则运动时间相同,水平位移与速度成正比,则可用水平位移代替水平速度,则若碰撞过程动量守恒,则应该满足m即m解得小球A与小球B的质量之比为m【分析】为保证小球做平抛运动,需确保斜槽轨道的末端切线保持水平且小球离开斜槽末端的速度相等。碰撞时需确定两小球发生正碰。再根据平抛运动规律及动量守恒定律的特点推导得出需满足的表达式,再根据题中数据进行数据处理。20.【答案】不变;减小【解析】【解答】人字梯在地面上静止时,受到重力、地面的支持力与摩擦力,竖直方向两侧支撑腿受到支持力的合力与重力大小相等,方向相反,与人字梯两支撑腿的夹角无关,所以当梯杆与地面间的夹角变大时,人字梯受到的支持力不变,根据牛顿第三定律,人字梯对地面的压力不变;
人字梯静止时,地面对人字梯的作用力的合力沿梯子支撑腿的方向,否则会发生转动;对其中一支撑腿受力分析如图
支撑腿受到的支持力不变,则当梯杆与地面间的夹角变大时,地面对每根梯杆的摩擦力减小。
【分析】人字梯与人均处于静止状态。确定恰当的研究对象,根据整体法及隔离法结合平衡条件及力的合成与分解进行分析解答。21.【答案】4;1【解析】【解答】内电路消耗的电功率为P外电路消耗的电功率为P结合图线可知,C1为内电路消耗的电功率随电流变化的图像,C2为外电路消耗的电功率随电流变化的图像,根据图像可知,曲线C1、C2的交点表示内外电路消耗的功率相等,则I2r=EI-所以E=4V,【分析】根据电功率公式确定内电路消耗功率及外电路消耗功率与电流及电源内阻的关系,继而确定两图像所表示的对象。图像交点表示内外电路消耗的功率相等,再根据电功率公式结合图像进行解答。22.【答案】低于;Bva【解析】【解答】电流方向向左,电子向右定向移动,根据左手定则判断可知,电子所受的洛伦兹力方向向外,则前表面积累了电子,前表面的电势比后表面的低。
由电子受力平衡可得e解得U=Bva【分析】根据电流的方向确定电子的运动方向,再根据左手定则确定电子所受洛伦兹力的方向,继而确定霍尔元件前后表面电势的高度。稳定时,电子处于平衡状态,再根据电子的受力情况结合平衡条件确定霍尔电压的表达式。23.【答案】(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程,机械能守恒,设其滑到底面的速度为v1,由机械能守恒定律有m解得v滑块A与B碰撞的过程,A、B系统的动量守恒,碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2,由动量守恒定律有mAv1=(mA+mB)v2解得v(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧,压缩的过程机械能守恒,被压缩弹簧的弹性势能最大时,滑块A、B、C速度相等,设为速度v3,则由动量守恒定律有mAv1=(mA+mB+mC
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