海淀期末反馈

#一水平线上，发现小球静止时细丝线与竖直方向的夹角不同，且关于这个实验，下列说法中正确的是（BD）A.小球挂在尸］的位置稳定后再移到挂在P2的位置达到稳定过程中，其电势能可能增加B.通过如图所示的实验情景可知，电荷之间的相互作用力的大小随电荷之间的距离的增大而减小C.库仑就是利用这个实验装置进行定量研究得出了库仑定律D.带正电的绝缘导体球所带的电荷量太小，将不利于这个实验探究.在如图8所示的电路中，电源电动势为£、内电阻为广，电容器的电容为C,灯泡L的灯丝电阻不随温度变化，电压表和电流表均为理想电表。闭合开关S,待电路稳定后，缓慢增大电阻箱R接入电路中的阻值，与调节电阻箱之前相比，电压表示数变化量的绝对值为在这个过程中电路中所有器件均不会被损坏，下列说法中正确的是（A）A.灯泡L两端的电压减小，减小量的绝对值小于.△。与A7的乘积的绝对值等于可变电阻电功率的减小量C.电压表的示数。和电流表的示数/的比值保持不变D.电容器的带电荷量减小，减小量大于9A.如图9所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的L/曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。下列说法中正确的是（ABD）A.如果仅提高电源两端的电压，则电容器在t=0时刻的放电电流变大B.如果仅将电阻R的阻值变大，则电容器在t=0时刻的放电电流变小C.如果仅将电阻R的阻值变大，则电容器放电更快D.如果仅将电阻R的阻值变大，则/-t曲线与两坐标轴所围的面积保持不变9B.如图9所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的i-t曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。若其他条件不变，只将电阻R换为阻值更大的定值电阻，现用虚线表示电阻值变大后的L/曲线，则在下列四个图象中可能正确的是（C）

*9C.如图9所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关S掷向2端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的L/曲线，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放电电流。若电源的电动势从电容器的电容C以及定值电阻的阻值为R均为已知量，电路中其他电阻均可忽略不计，则由这个L/曲线及相关的已知条件，可以估算出（BCD）A.电容器两极板的最大电场强度 图9B.电容器整个充电过程中，电源所释放的总电能C.开关S掷向2端后的时间/内，电容器放电电流通过电阻R所做电功D.开关S掷向2端后/时刻，电容器两端的电压图10.将一段裸铜导线弯成如图10甲所示形状的线框，将它置于一节5号干电池的正极上（线框上端的弯折位置与正极良好接触），一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面的两端尸、0与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会发生转动，从而制成了一个“简易电动机”，如图10乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法中正确的是（BD）图10A.线框转动起来是由于受到电场力的作用F看，线框做逆时针转动B.如果磁铁吸附在电池负极的是SF看，线框做逆时针转动C.电池输出的电功率等于线框旋转的机械功率D.电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率E.如果线框下面只有一端导线与磁铁良好接触，则线框将上下振动图11n.（4分）某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。图11（1）他选择“xioo”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很小，如图11中虚线①的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到的挡位（选填“X10”或“xlk”）；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向Q。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，若表针指在如图11中虚线②的位置，则未知电阻的测量值为Q。TOC\o"1-5"\h\z（2）若用已调好的多用电表欧姆挡“x100”挡来探测一只完好的正极负极二极管的正、负极（如图12所示）。当两表笔分别接二极管的正、负 、极时，发现表针指在如图11中的虚线①的位置，此时红表笔接触的 pn是二极管的极（选填“正”或“负”）。 图12.（1）x1k； 0；1.7x104 （2）正.（11分）现有两组同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Q）。（1）第一组采用图13所示电路。①为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是

A.一个定值电阻 B.阻值适当的不同阻值的定值电阻 C.滑动变阻器图14,电压表可选V (a)图14,电压表可选ab-©，S-图13②为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选A.电流表（0~0.6A） B.电流表（0~3A） C.电压表（0~3V） D.电压表（0~15V）③第一小组经过多次测量，记录了多组电流表示数/和电压表示数U，并在图14中画出了U-I图像。由图像可以得出，若将该干电池与一个阻值为2.2Q的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为A（保留两位有效数字）。（2）第二组在没有电压表的情况下，设计了如图15所示的电路，完成了对同一电池的测量。①改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R通过研究1—r图像的信息，他们发现电动势的测量值与第一组的结果非常接近，但是内阻的测量I值与第一组的结果有明显偏差。将上述实验重复进行了若干次，结果依然如此。请说明哪个组内阻的测量结果较大？并说明形成这个结果的原因。②A.第二组对实验进行深入的理论研究，在是否可以忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为纵坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为横坐标。第二类图像以电阻箱读数R为纵坐标，电流表读数的倒数1为横坐标。请I在图16甲、乙两坐标系中分别用实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，定性画出相关物理量之间关系。②B.在第二组的实验中电阻箱（最大阻值为999.9Q，可当标准电阻用）、电流表（量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1Q）。通过改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，并画出了如图17所示的R—1图像。根据图像中的信息可得出这个I电池的电动势E=V，内电阻r=Q。②C.某同学利用传感器、定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和

数据电压采集器I传感器内阻，实验装置如图1所示。实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R用电压传感器测得端电压。，并在计算机上显示出如图2所示的1/U-1/R关系图线。由图线可知电池的电动势£=V,数据电压采集器I传感器计算机（1）①BC ②AC ③0.48〜0.52（2）①第二组的测量结果较大；电流表内阻不能忽略引起的误差。②A.如图18所示②B.1.5（1.46〜1.54）； 0.3（0.25~0.35）②C.2.0V；0.5Q.TOC\o"1-5"\h\z13.如图17所示，宽度1=0.40m的平行光滑金属导轨固定…km x在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=L5Q的电阻。导轨所在Hxx k空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小8=0.50To一根R勺* Bx导体棒AW放在导轨上，两导轨之间的导体棒的电阻r=0.5Q,导fl- ”轨的电阻可忽略不计。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒使其xNN 乂图17沿导轨以尸10m/s图17（1）导体棒两端的电压大小。，并说明哪端电势高；（2）作用在导体棒上的拉力的功率尸；（3）在导体棒移动30cm的过程中，电阻R上产生的热量。（1）1.5V,X端电势高；（2）2.0W； （3）0.045J14.如图18所示，长为/的绝缘轻细线一端固定在。点，另一端赧一系一质量为m、带电荷+夕的小球，小球静止时处于0点正下方的。为二点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在4点时细线「'、、![e与竖直方向成9角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重! \]TOC\o"1-5"\h\z力加速度为g。 一^ 江（1）求该匀强电场的电场强度大小； 。’（2）若在/点施加一个拉力，将小球从/点沿圆弧缓慢拉回到。 图18点，则所施拉力至少要做多少功；（3）若将小球从。点由静止释放，求在其运动到最高点的过程中，电场力所做的功W.（4）若将小球从。点由静止释放，求其运动到4点时的速度；（5）若将小球从。点由静止释放，求小球运动到4点时所受细线对它的拉力大小T；（6）若将带电小球从。点由静止释放，其运动到/点时细线断开，求细线断开后小球运动的加速度；（7*）若将带电小球从。点由静止释放，其运动到/点时细线断开，求小球此后运动到最高点时的速度大小；（8）若小球在/点附近小角度（小于5。）往复运动，求它从4点出发后到第二次再通过/点的过程中所经历的时间。

(1)E=mgtanQq(2)(3)W=-_mgl=(2)(3)Fcos0W-mgtan01sin20=2mglsin20v=,：2gl1-cos0，方向与水平方向成e角斜向上A\cos0TOC\o"1-5"\h\z/八 (3 、T=mg2\o"CurrentDocument"Icos0 )mga-F合--cos0,a- ；方向与竖直方向成e角斜向下mm cos071-cos0(7)、:2gl-\cos30O'图19O'图1915.如图19所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发电机的矩形线圈abed在磁场中，图中abed分别为矩形线圈的四个顶点，其中的c点被磁铁遮挡而未画出。线圈可绕过be边和ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴。。，匀速转动。为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上；用导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻R连接。已知矩形线圈ab边和cd边的长度L1=50cm,bc边和ad边的长度L2=20cm,匝数n=100匝，线圈的总电阻〃=5.0Q,线圈转动的角速度①=282rad/s,外电路的定值电阻R=45Q,匀强磁场的磁感应强度B=0.05T。电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，计算中取n=3.14,姮=1.41。(1)求电阻R两端电压的最大值Um；(2)求电压表的示数U；(3)线圈转动1圈的过程中电阻R上产生的焦耳热0R(结果保留3位有效数字)；(4)线圈转动1圈的过程中线圈上所产生的焦耳热Q(结果保留3位有效数字)；(5)讨论(3)、(4)中的结果与维持该线圈匀速转动1圈，外力所做的功W的关系(结果保留3位有效数字)；(6)从线圈经过图示位置开始计时，写出线圈内的电流随时间变化的函数关系式；(7)从线圈经过图示位置开始计时，写出ab边所受安培力大小随时间变化的函数关系式；(8)从线圈经过图示位置开始计时，求线圈运动的1/4周期内，电流的平均值/平(结果保留2位有效数字)；(9)从线圈经过图示位置开始计时，求线圈转过90°的过程中通过线圈导线某截面的电荷量q(结果保留1位有效数字)。15.(1)根据法拉第电磁感应定律，当线框转动到图示位置时，线框的线速度与磁感线垂直，切割速度最大，此时对应电动势的最大值E-n-BL-3——L+n-BL-3—L-nBLL3-100x0.05x0.5x0.2x282-141Vm 1 2 2 1 2 2 12

R9 所以。= E=_xl41=126.9VU=-LU=90VU=-LU=90V22m_U_ 2 __2兀 由欧姆定律可知厂R=2A，所以Qr=I2R瓦=4.01JQ=I2r一=0.445Jr 3(5)W=EI=141x2xd24.45J,即W=Q+Q。即外力所做的功全部转化为内能。<2 282 Rr(6)根据法拉第电磁感应定律，电动势的瞬时值为e=n-BL-3—Lcos3t+n-BL-3—Lcos3t=nBLL3cos3t=141cos282t(V)1 2 2 1 2 2 12e所以i- =2.82cos2821(A)(7)F-nBiL-(7)F-nBiL-7.05cos2821(N)1（8）E平A① BLL1八八0.05（8）E平-n——-n100x___———--89.8VAt 1 2兀 12x3.14一x 一x 4 3 4 282E所以I平-R+r二L8A,2兀⑼线圈转过90°所需时间为1/4周期，所以q=I平诟-0.01C16.如图20所示为示波管的结构原理图，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后，从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心。,点沿中心轴线。。射入金属板间（。。垂直于荧光屏X），两金属板间偏转电场的电势差为U，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处图20在真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，忽略电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。已知电子的质量为m，电荷量为e；加速电场的金属板AB间距离为玲；偏转电场的金属板长为L1，板间距离为d，其右端到荧光屏M的水平距离为L20图20（1）电子所受重力可忽略不计，求：①电子飞出偏转电场时的偏转距离（侧移距离）y;②电子飞出偏转电场时偏转角的正切tan"③电子打在荧光屏上时的动能Ekk，并说明此动能与加速电场对电子做功的大小关系；④若偏转电场的电压为U,电子打在荧光屏上的位置与。点的竖直距离Y,其中单位偏转电压引起的偏转量Y/U称为示波管的灵敏度。在示波器结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取哪些措施。（2）在解决一些实际问题时，为了简化问题，常忽略一些影响相对较小的量，这对最终的计算结果并没有太大的影响，因此这种处理是合理的。在本题所述的物理情景中，若已知U0=125V,U=80V，d0=2.0x10-2m,d=1.0x10-2m,L1=1.0x10-2m,L=0.102m,m=9.0x10-31kg,e=1.6x10-19C,重力加速度g=10m/s2。请利用这些数据分析说明下列过程中忽略电子所受重力是合理的。①对于电子在偏转电场中的运动；

②对于电子在离开偏转电场后的运动。-UU16.(1)①-UU16.(1)①y——J—：4dUo「 eU2。③E=eU， 3-，ko4d2。0(2)tanU= 1-2dU此动能大于加速电场对电子做的功eU此动能大于加速电场对电子做的功eU0;④减小加速电场电压U00可以提高示波管的灵敏度（2）略图21根据粒子打在底片上的位置，17A.如图21所示为质谱仪的构造原理图，它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。现让待测的不同带电粒子经加速电场后进入速度选择器，速度选择器的平行金属板之间有相互正交的匀强磁场和匀强电场（图中未画出），磁感应强度为B，电场强度为£。金属板靠近平板S，在平板S上有可让粒子通过的狭缝P，带电粒子经过速度选择器后，立即从P点沿垂直平板S且垂直于磁场方向的速度进入磁感应强度为B0、并以平板S为边界的有界匀强磁场中，在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上，底片厚度可忽略不计，且与平板S重合。图21根据粒子打在底片上的位置，便可以对它的比荷（电荷量与质量之比）情况进行分析。在下面的讨论中，磁感应强度为B0的匀强磁场区域足够大，空气阻力、带电粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。（1）带电粒子通过狭缝P时的速度大小v；（2）不同的带电粒子经加速电场加速后可获得不同的速率，这些粒子进入速度选择器后，要想使通过狭缝P的带电粒子速度大一些，应怎样调整速度选择器的电场强度E和磁感应强度B的大小；（3）若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子（1H和2H）,它们分别打在照相底片上相距为d1的两点；若用这个质谱仪相同条件下再分别观测碳的两种同位素离子（12C和14C），它们分别打在照相底片上相距为d2的两点。请通过计算说明，d1与d2的大小关系；（4）若氢的两种同位素离子（所带电荷量为e）的质量分别为m1和m2,且已知m1>m2,它们同时从加速电场射出。试分析说明这两种粒子哪一种先到达照相底片，并求出它们到达照相底片上的时间差At。（m一m）17A.（1）v=E/B；（2）减小B或增大E； （3）d大于d.；（4）m,先到达，At=——i——2-01 2 2 eB017B.如图22所示为一种质谱仪的构造原理图，它是一种分离和检测不同同位素的重要工具。质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素。让离子源发出的不同带电粒子，经一对相距为d、两极板间电压为U的平行正对金属板所形成的加速电场加速后，从紧靠金属板的平板S上的狭缝P沿垂直平板S射入以平板S为边界的有界匀强磁场中，并在磁场中偏转后打在记录它的照相底片上，底片厚度可忽略不计，且与平板S重合。磁场的磁感应强度为B、方向与速度方向垂直。根据粒子打在底片上的位置，便可以对它的比荷（电荷量与质量之比）的情况进行分析。在下面的讨论中，带电粒子进入加速电场的初速度、粒子所受的重力及它们之间的相互作用力均可忽略不计。（1）若某带电粒子打在照片底片上的A点，测得A与P之间的距离为x，求该粒子的比荷q/m；（2）若有两种质量不同的正一价离子，它们的质量分别为m1和m2,它们经加速电场和匀强磁场后，分别打在照相底片上的A1和A2两点。已知电子的电荷量为e，求A1、A2间的距离△X。（3）若有两种质量不同的正一价离子，质量分别为m1和m2,它们经加速电场和匀强磁场后，分别打在照相底片上的A1和A2两点，测得P到A2的距离与A1到A2的距离相等，求这两种离子的质量之比m1/m2;（4）若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子（1H和2H），它们分别打在照相底片上相距为d1的两点；若用这个质谱仪分别观测碳的两种同位素离子（12C和14C），它们分别打在照相底片上相距为d2的两点。请通过计算说明，d1与d2的大小关系；（5）若用这个质谱仪分别观测氢的两种同位素离子，它们分别打在照相底片上相距为d的两点。为了便于观测，希望d的数值大一些为宜，试分析说明为使d增大一些可采取哪些措施；（6）若氢的两种同位素离子的电荷量均为e，质量分别为m1和m2，且已知m1>m2，它们同时进入加速电场。试分析说明这两种粒子哪一种先到达照相底片，并求出它们到达照相底片上的时间差At。17B.(1)——8U； (2)Ax=2',-^-\m—、：m；