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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人教B版高二物理下册阶段测试试卷428考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、根据法拉第电磁感应定律E=n如果某一闭合的10匝线圈,通过它的磁通量在0.1s内从0增加到1Wb;则线圈产生的感应电动势大小为()
A.0.1V
B.1V
C.10V
D.100V
2、1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S,电流表G组成另一个回路。如图所示,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有的感应电流B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有的感应电流C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有的感应电流D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有的感应电流3、如图所示,闭合方形线框ABCD处在足够大并与线圈平面垂直的匀强磁场中,下列各种情况中能在线框中产生感应电流的是()A.线框向右作匀速直线运动B.线框向右作加速直线运动C.线框以AB为轴转动D.线框以A点为圆心在纸面内转动4、如图所示,完全相同的金属小球A
和B
带等量异种电荷,中间连接着一个轻质绝缘弹簧,放在光滑绝缘水平面上,平衡时弹簧的压缩量为x0.
现将不带电的与AB
完全相同的金属球C
与A
球接触一下,然后拿走,重新平衡后弹簧的压缩量为x
则(
)
A.x=12x0
B.x>12x0
C.x<12x0
D.x=x0
5、下列说法中,正确的是()A.由公式E=知,电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比,与电荷的电荷量成反比B.由公式E=知,电场中某点的场强方向,就是置于该点的电荷所受电场力的方向C.由公式E=知,f是电荷q所受的电场力,E是电荷q产生的电场的场强D.由F=qE可知,电荷q所受的电场力大小,与电荷的电荷量成正比,与电荷所在处的场强大小成正比6、下列说法中正确的是(
)
A.在场强较小处,电荷在该处的电势能也较小B.电荷在场强为零处的电势能也为零C.在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零D.由关系式R=UI
可知,导体中的电阻R
跟导体两端的电压U
成正比,跟导体中的电流I
成反比评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)7、汽车过拱桥顶点的速度为10m/s,车对桥的压力为车重的如果使汽车行驶至桥顶时对桥压力恰为零,则汽车的速度为______.8、温室气体的增加(主要是二氧化碳)导致温度普遍上升,即全球变暖。因为气候变暖,南北极地的冰便会______,从而导致海水量增大,引起海平面______,许多沿海地区将逐渐淹没在水中。9、图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4,相邻的等势面之间的电势差相等,其中等势面3的电势为0。一带负电的点电荷在静电力的作用下运动,经过a、b点时的动能分别为18eV和3eV.当这一点电荷运动到某一位置,其电势能变为-2eV,则它的动能应为______eV.10、在图所示的情况中,电源的a端为______极(填“正”或“负”),在通电螺线管中的c点放一小磁针,它的北极受力方向为______.11、用镍铬合金制成的甲、乙两根电阻丝的粗细相同、长度不同,甲电阻丝的长度为24m
镍铬合金的电阻率为1隆脕10鈭�6娄赂?m
甲、乙电阻的I鈭�U
图象如图所示,则乙电阻丝的长度为______m
电阻丝的横截面积为______m2
.12、如图所示,实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置,则图中的______点为振动加强的位置,图中的______点为振动减弱的位置.评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)13、电场线与等势面相互垂直,沿着同一等势面移动电荷时静电力不做功.(判断对错)14、只有沿着电场线的方向电势才会降低,所以电势降低的方向就一定是电场强度的方向.(判断对错)15、处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零,导体外表面场强方向与导体的表面一定不垂直.(判断对错)16、如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为9000N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10﹣8C的正点电荷,则A处场强大小EA为零.________(判断对错)
17、如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点.设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则Wa=Wb,Ea>Eb.________(判断对错)
18、只有沿着电场线的方向电势才会降低,所以电势降低的方向就一定是电场强度的方向.(判断对错)19、处于静电平衡状态的导体内部的场强处处为零,导体外表面场强方向与导体的表面一定不垂直.(判断对错)20、如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为9000N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电量为10﹣8C的正点电荷,则A处场强大小EA为零.________(判断对错)
21、如图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线.两电子分别从a、b两点运动到c点.设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb,a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb,则Wa=Wb,Ea>Eb.________(判断对错)
评卷人得分四、画图题(共2题,共20分)22、13.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,在下列i-t图中画出感应电流随时间变化的图象23、13.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,在下列i-t图中画出感应电流随时间变化的图象评卷人得分五、解答题(共4题,共16分)24、如图为一示波管中的水平偏转极板,已知极板的长度为L,两板距离为d,所加偏转电压为U,且下板带正电;若一束电子以初速v沿极板的中线进入偏转电场;最终电子从P点飞出.设电子的质量为m,电量为e,不计电子的重力.试求。
(1)电子在极板间运动的加速度大小;
(2)电子通过极板发生的偏转距离y;
(3)若规定图中的上极板电势为零;试求P点的电势.
25、如图所示;倾角θ=30°的光滑斜面上水平放置一条L=0.2m长的导线PQ,两端以很软的导线通入,I=5A的电流,方向由P流向Q.当竖直方向有一个B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰能静止,求:
(1)导线PQ的重力的大小和该磁场的方向;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向;使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小和方向;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向;使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小和方向.
26、某发电厂发电机的输出功率P=100kW;发电机端电压U=250V,向远处送电的输电线的总电阻R=8Ω.要使传输电线上的功率损失不超过输送功率的5%,用户得到的电压又正好是220V,那么:
(1)应该怎样安装变压器?画出输电线路的示意图.
(2)求出所用的变压器的原;副线圈的匝数比.
27、如图,金属杆ab的质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,结果ab静止且紧压于水平导轨上.若磁场方向与导轨平面成θ角;求:
(1)棒ab受到的摩擦力;
(2)棒对导轨的压力.
评卷人得分六、综合题(共3题,共27分)28、选做题(
供选修3鈭�3)
(1).
两分子间的斥力和引力的合力F
与分子间距离r
的关系如图中曲线所示,曲线与r
轴交点的横坐标为r
0
相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.
若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是()
A.在r
>
r
0
阶段;F
做正功,分子动能增加,势能也增加。
B.在r
<
r
0
阶段;F
做负功,分子动能减小,势能增加。
C.在r
=
r
0
时;分子势能最小,动能最大。
D.在r
=
r
0
时;分子势能为零。
E.分子动能和势能之和在整个过程中不变(2)
如图所示,一个导热足够高的气缸竖直放置,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动.
内部封闭一定质量的理想气体.
活塞质量m
0=10.0
kg
,截面积s
=1.0隆脕10鈭�3
m
2
活塞下表面距离气缸底部h
=60.0
cm
.
气缸和活塞处于静止状态.
气缸外大气压强p
0=1.0隆脕105
pa
,温度T0=300K.
重力加速度g
=10.0
m
/
s
2.(
气体不会泄露,气缸的厚度不计)
求:
垄脵
在活塞上缓慢倒入沙子;当气体的体积减为原来的一半时,倒入沙子的质量是多少?
垄脷
在垄脵
问中加入沙子质量不变的前提下,外界气体压强不变,温度缓慢升到T=400
k
时,气体对外做功多少?29、(1)(1)如图所示,SS为在水面上振动的波源,MMNN为在水面上的两块挡板,其中NN板可以上下移动,两板中间有一狭缝,此时测得AA处水没有振动。为使AA处水也能发生振动,可将NN板_______((选填“上移”或“下移”))一小段距离。(2)(2)下表为某一逻辑电路的真值表,则该逻辑电路为_______电路((选填“与”、“或”或者“非”))
(3)(3)某同学利用单摆测出当地的重力加速度,并通过查阅资料与自己的实验结果对比。垄脵垄脵如果测得的gg值偏小,可能的原因是________。A.测摆线长时摆线拉得过紧B.摆线上端悬点末固定,振动中出现松动,使实际摆线长度增大了C.开始计时时,按下秒表稍晚D.实验中误将4949次全振动记为5050次垄脷垄脷为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长ll并测出相应的周期TT从而得出多组对应的ll与TT的数据,再以ll为横坐标,TT2为纵坐标,将所得数据连成直线如图所示,并求得该直线的斜率为kk则重力加速度g=g=________((用kk表示))
(3)(3)某同学在练习使用多用电表的过程中:a.a.使用多用电表测量电阻时,他的操作过程如下:垄脵垄脵将红、黑表笔分别插入多用电表“++”“鈭�-”插孔,选择开关旋至电阻“隆脕100隆脕100”挡;垄脷垄脷将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指零;垄脹垄脹红、黑表笔分别与电阻的两端相连,此时多用电表指针偏转太大,将选择开关旋至电阻_____(
选填“隆脕10
”、“隆脕1k
”)
挡,将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针指零。然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连,指针偏转如图甲所示,读出电阻的阻值为_____娄赂
垄脺垄脺将选择开关旋至“OFFOFF”挡,取出红、黑表笔。b.b.该同学利用多用电表测定某电阻两端的电压,将选择开关选择直流电压档合适位置后,应将黑表笔与_______端接触((选填"A"或"B")或"A"
(4)
利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。"B")垄脵垄脵应该选择的实验电路是下图中的________((选填“甲”或“乙”))垄脷垄脷现有开关和导线若干,以及以下器材:A.电流表(0隆芦0.6A)(0隆芦0.6A)B.电压表(0隆芦3V)(0隆芦3V)C.滑动变阻器(0隆芦20娄赂)(0隆芦20娄赂)D.滑动变阻器(0隆芦200娄赂)(0隆芦200娄赂)实验中滑动变阻器应选用________((选填相应器材前的字母))。垄脹垄脹某位同学记录的66组数据如下表所示,请将数据标在下图的坐标纸上,并画出U鈭�IU-I图线。序号1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
垄脺
根据垄脹
中所画图线可得出干电池的电动势E=
_______V
内电阻r=
____娄赂(
结果均保留两位小数)
30、(1)
下列说法正确的是A.一个动量为p
的电子对应的物质波波长为p/h
(
h
为普朗克常量)
B.原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量C.娄脗
射线的速度接近光速,普通一张白纸就可挡住D.对黑体辐射的研究表明,温度越高,辐射强度极大值所对应的电磁波的频率不变(2)
下列说法正确的是A.原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时释放出一个电子B.裂变物质体积小于临界体积时链式反应不能进行C.结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定D.电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性(3)
下列说法正确的是A.汤姆孙发现了电子,并提出了原子的枣糕模型B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应是因为该束光的强度小D.将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并降低其温度,该元素的半衰期将增大(4)
下列说法正确的是A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.娄脕
粒子散射实验能揭示原子具有核式结构C.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关D.经典电磁理论运用于核式结构模型可以解释原子的稳定性(5)
如图所示,某光电管的阴极K
用截止频率为娄脥
0
的金属钠制成,光电管阳极A
和阴极K
之间的正向电压为U
,普朗克常量为h
,电子的电荷量为e
,用频率为娄脥
的紫外线照射阴极,有光电子逸出,光电子到达阳极的最大动能是____________;若在光电管阳极A
和阴极K
之间加反向电压,要使光电子都不能到达阳极,反向电压至少为________。(6)
如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒的装置。两带有等宽遮光条的滑块A
和B
质量分别为m
A
m
B
在AB
间用细线水平压住一轻弹簧,将其置于气垫导轨上,调节导轨使其能实现自由静止,这是表明____________,烧断细线,滑块AB
被弹簧弹开,光电门CD
记录下两遮光条通过的时间分别为t
A
和t
B
若有关系式________________________,则说明该实验动量守恒。(7)
氢原子的能级如图所示.
有一群处于n
=4
能级的氢原子,若原子从n
=4
向n
=2
跃迁时所发出的光正好使某种金属产生光电效应,则:垄脵
这群氢原子发出的光中共有________种频率的光能使该金属产生光电效应;垄脷
从n
=4
向n
=1
跃迁时发出的光照射该金属,所产生的光电子的最大初动能为____________eV
(8)
氢4
是氢的一种同位素,在实验室里,用氘核(
)
轰击静止的氚核(
)
生成氢4
的原子核(
).
已知的质量分别为m
1
m
2
速度大小分别为v
1
、v
2
方向相同。垄脵
请写出合成的核反应方程式,并求出反应后生成的另一粒子的动量大小p
;垄脷
氘原子的能级与氢原子类似,已知其基态的能量为E
1
量子数为n
的激发态能量E
n=
E
1/
n
2
,普朗克常量为h
,则氘原子从n
=3
跃迁到n
=1
的过程中,辐射光子的频率为多少?
(9)
一静止的铀核(
)
发生娄脕
衰变转变成钍核(Th)
已知放出的娄脕
粒子的质量为m
,速度为v
0
假设铀核发生衰变时,释放的能量全部转化为娄脕
粒子和钍核的动能。垄脵
试写出铀核衰变的核反应方程;垄脷
求出铀核发生衰变时的质量亏损。(
已知光在真空中的速度为c
,不考虑相对论效应)
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】
E=n=.故D正确;A;B、C错误.
故选D.
【解析】【答案】根据法拉第电磁感应定律E=n求出线圈产生的感应电动势.
2、D【分析】试题分析:在滑片不动的情况下,左线圈A中通过的是恒定流,产生的磁场是恒定的,所以线圈B中不产生感应电流,所以选项AB错误;在滑片移动增大电阻的过程中,线圈A中通过的是逐渐增大的电流,即线圈B处于逐渐增强的磁场中,由安培定则和楞次定律可判断得知,电流表中的电流从故选项C错误、D正确;考点:法拉第电磁感应定律【解析】【答案】D3、C【分析】解:A;线框沿纸面向右作匀速直线运动;磁通量不变,故无感应电流,故A错误;
B;线框垂直纸面向右作加速直线运动;磁通量不变,故无感应电流,故B错误;
C;线框以AB为轴转动;磁通量不断变化,有感应电流,故C正确;
D;线框以A点为圆心在纸面内转动;磁通量不变,故无感应电流,故D错误;
故选C.
要使线圈中产生感应电流;则穿过线圈的磁通量要发生变化,回路要闭合.
穿过线圈的磁通量,可以假想成穿过线圈磁感线的条数,则当条数发生变化时,必有感应电动势出现.而条数的变化可以由线圈的运动确定.【解析】【答案】C4、C【分析】解:开始A
球处于平衡,库仑力等于弹簧的弹力,有:kx0=kQ2r2
.
将C
球与A
球接触后,A
球的带电量变为原来的一半,假设压缩量变为原来的一半,知弹力为F=kx02
库仑力F隆盲=kQ22r隆盲2.
因为压缩量变小了,则两球间的距离变大,所以弹力F
大于库仑力F隆盲
则知压缩量不能是原来的一半,要比x02
小.
故C正确;AB
D错误.
故选C.
将不带电的与AB
完全相同的金属球C
与A
球接触一下,然后拿走,A
球的电量变为原来的一半.
运用假设法,假设压缩量变为原来的一半,判断库仑力和弹簧弹力的大小关系,从而确定最终的压缩量.
本题综合考查了库仑定律、胡克定律和共点力平衡的运用,解决本题的关键运用假设法,假设压缩量变为原来的一半,会出现什么情况,从而确定弹簧的压缩量比一半大,还是比一半小.【解析】C
5、D【分析】解:
A、E=是电场强度的定义式;运用比值法定义,E与F;q无关,故不能说:E与F成正比,与q成反比.故A错误.
B、由公式E=知;电场中某点的场强方向,就是置于该点的正电荷所受电场力的方向,而与置于该点的负电荷所受电场力的方向相反,故B错误.
C、由公式E=知;F是电荷q所受的电场力,E不是电荷q产生的电场的场强,故C错误.
D、由E=得:F=qE;可知F与E成正比,与q成正比.故D正确.
故选:D
E=是电场强度的定义式;运用比值法定义,E与F;q无关,反映电场本身的特性.场强的方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同.
本题的解题关键是掌握E=的定义方式:比值法定义,明确E是反映电场本身性质的物理量,与试探电荷无关.【解析】【答案】D6、C【分析】解:A
根据场强与电势无关可知;电势能与场强也没有直接关系,所以场强较小,电荷的电势能不一定较小,故A错误。
B;场强和电势无关;而电势能EP=q娄脮.
所以场强为零处的电势能不一定为零,故B错误;
C;由EP=q娄脮
可知;在选定为零电势的位置处,任何电荷的电势能必为零,故C正确;
D;电阻是导体本身的性质;其大小与电压和电流无关,故D错误.
故选:C
.
场强与电势没有直接关系.
场强越大的地方电势不一定越高;场强为零的地方电势不一定为零.
电势为零是人为选取的,最后依据电势能的公式Ep=q娄脮
即可求解.
电阻是导体本身的性质;其大小与电压和电流无关.
明确电势与场强的大小无关,可根据电势高低看电场线的方向,注意电势能取决于电势大小,而电势是相对量,零势能面由人为规定.【解析】C
二、填空题(共6题,共12分)7、略
【分析】解:根据牛顿第二定律得,mg-N=m
解得R=40m.
当汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力,有mg=m
解得:v′=20m/s
故答案为:20m/s
汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时,车对桥的压力为车重的.根据牛顿定律求出桥的半径;汽车行驶到桥顶时对桥顶恰无压力,则重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出汽车的速度.
解决本题的关键搞清汽车做圆周运动向心力的来源,根据牛顿第二定律进行求解.【解析】20m/s8、熔化上升【分析】解:气候变暖;南北极的冰便会吸热,从固态变为液态而熔化成为水,水量的增大会使海平面上升。
故答案为:熔化;上升。
要解决此题需要知道熔化是由固态变为液态;同时熔化需要吸热的特点。
此题主要考查了熔化的物态变化过程,以及熔化吸热的特点,并将所学知识与实际相联系,来解释一些生活现象。【解析】熔化上升9、略
【分析】试题分析:设该电荷在相邻等势面的电势能的差值为W,则3W=18eV-3eV=15eV,则W=5eV。由于等势面3电势为0,而电荷由A到B损失了动能,因此电荷在B处的电势能要高于在A处的电势能,因此在B处的电势能为+5eV,又:在B处的动能为3eV,则电荷总能量为8eV,于是,当电势能为-2eV时,动能为10eV。考点:电场力做功与电势能、能量守恒【解析】【答案】1010、略
【分析】解:通过小磁针N极的指向;知螺线管内部的磁场方向为水平向左,根据安培定则,知电流从左端流进螺线管,从右端流出,则电源的a端为正极.根据螺线管内部的磁场方向知北极受力方向向左.
故答案为:正;左.
小磁针静止时N极的指向表示磁场的方向;根据螺线管内部磁场的方向,运用安培定则判断出电流的方向,从而确定电源的正负极,北极的受力方向即为磁场的方向.
解决本题的关键掌握磁场的方向是如何规定的,以及掌握安培定则判断电流与其周围磁场的关系.【解析】正;左11、略
【分析】解:根据伏安特性曲线得出甲乙电阻之比R录脳R脪脪=I脪脪I录脳=0.20.3=23
由电阻定律,有R=娄脩lS
粗细相同,材料相同,有:
R录脳R脪脪=l录脳l脪脪
代入数据:23=24l脪脪
解得:l脪脪=36m
甲电阻丝的电阻为:R=UI=2.40.3娄赂=8娄赂
电阻丝横截面积为:S=娄脩lR=1隆脕10鈭�6隆脕248=3隆脕10鈭�6m2
故答案为:363隆脕10鈭�6
根据伏安特性曲线求出电阻之比,因为粗细材料相同,由电阻定律电阻与长度成正比,根据R=娄脩lS
求出电阻丝的横截面积.
本题考查I鈭�U
图象以及电阻定律的应用,要注意明确U鈭�I
图象的性质,能通过图象正确分析电阻关系是解题的关键.【解析】363隆脕10鈭�6
12、ba【分析】解:在波的传播过程中波峰和波谷交替出现,故在两个相邻波峰之间一定存在一个波谷,故b点应该既是s1的波谷位置,又是s2的波谷位置,即为两个波谷的重叠区域,故b点是振动加强位置,而a点是s1的波峰位置也是s2的波谷位置;故是振动减弱的位置.
由于两列波是相干波,而相邻的波峰之间是波谷,所以b点是波谷与波谷相遇即振动情况相同;a点是波谷与波峰相遇故振动情况相反.振动情况相同则振动加强,振动情况相反则振动减弱.
掌握了振动加强和振动减弱的特点就能顺利解出此类题目.【解析】ba三、判断题(共9题,共18分)13、A【分析】【解答】解:根据电场线的特点可知;沿电场线的方向电势降低;电场线垂直于等势面、同一等势面移动电荷电场力不做功.
故答案为:正确.
【分析】解决本题要根据:电场线是人为假想的曲线,从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不闭合,电场线疏密描述电场强弱,电场线密的地方,电场强度大,疏的地方电场强度弱,沿电场线的方向电势降低.14、B【分析】【解答】解:沿着电场线方向;电势降低,且降低最快;
那么电势降低最快的方向才是电场线的方向;但电势降低的方向不一定是电场线的方向,故错误;
故答案为:错误.
【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象,借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低.15、B【分析】【解答】解:根据静电平衡的特点;导体是等势体,金属导体的内部电场强度处处为零;
由于处于静电平衡状态的导体是一个等势体;则表面电势处处相等,即等势面,那么电场线与等势面垂直;
故答案为:错误.
【分析】金属导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布.因此在金属导体内部出现感应电荷的电场,正好与点电荷的电场叠加,只有叠加后电场为零时,电荷才不会移动.此时导体内部电场强度处处为零,电荷全部分布在表面,且为等势面,导体是等势体.16、A【分析】【解答】解:点电荷在A点的场强
根据场强的叠加原理得;则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成,A点的场强大小为。
EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0;所以A处场强大小为0
故答案为:正确。
【分析】根据公式E=k求出点电荷在A点处产生的场强大小,判断出场强方向,A点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成,根据平行四边形定则求解A点处的场强大小及方向.17、A【分析】【解答】解:图中a、b两点在一个等势面上;
故Uac=Ubc,根据W=qU,有Wa=Wb;
a位置的电场强度较密集,故Ea>Eb;
故答案为:正确.
【分析】图中a、b两点在一个等势面上,根据W=qU判断电场力做功的大小,根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小.18、B【分析】【解答】解:沿着电场线方向;电势降低,且降低最快;
那么电势降低最快的方向才是电场线的方向;但电势降低的方向不一定是电场线的方向,故错误;
故答案为:错误.
【分析】电场强度和电势这两个概念非常抽象,借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低.19、B【分析】【解答】解:根据静电平衡的特点;导体是等势体,金属导体的内部电场强度处处为零;
由于处于静电平衡状态的导体是一个等势体;则表面电势处处相等,即等势面,那么电场线与等势面垂直;
故答案为:错误.
【分析】金属导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布.因此在金属导体内部出现感应电荷的电场,正好与点电荷的电场叠加,只有叠加后电场为零时,电荷才不会移动.此时导体内部电场强度处处为零,电荷全部分布在表面,且为等势面,导体是等势体.20、A【分析】【解答】解:点电荷在A点的场强
根据场强的叠加原理得;则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成,A点的场强大小为。
EA=E点﹣E匀=9×103N/C﹣9×103N/C=0;所以A处场强大小为0
故答案为:正确。
【分析】根据公式E=k求出点电荷在A点处产生的场强大小,判断出场强方向,A点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成,根据平行四边形定则求解A点处的场强大小及方向.21、A【分析】【解答】解:图中a、b两点在一个等势面上;
故Uac=Ubc,根据W=qU,有Wa=Wb;
a位置的电场强度较密集,故Ea>Eb;
故答案为:正确.
【分析】图中a、b两点在一个等势面上,根据W=qU判断电场力做功的大小,根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小.四、画图题(共2题,共20分)22、略
【分析】本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律,当磁感强度均匀变化时磁通量均匀变化,感应电动势、感应电流恒定不变【解析】【答案】23、略
【分析】本题考查楞次定律和法拉第电磁感应定律,当磁感强度均匀变化时磁通量均匀变化,感应电动势、感应电流恒定不变【解析】【答案】五、解答题(共4题,共16分)24、略
【分析】
(1)极板间是匀强电场;根据电势差与场强的关系,有:U=Ed
由于不计电子的重力,电子只受到电场力,故电场力为:F=Eq=
故加速度为:a=①
即电子在极板间运动的加速度大小为.
(2)粒子做类似平抛运动;将粒子的运动沿初速度方向和电场力方向正交分解。
沿着初速度方向;有。
L=vt②
沿着电场力方向;有。
③
由①②③解得。
y=
即电子通过极板发生的偏转距离y为.
(3)根据匀强电场中电势差与电场强度的关系式;上极板与P点间的电势差为。
U=E()④
由于。
U=Up-0=Up⑤
解得。
Up==
即规定图中的上极板电势为零时,P点的电势为.
【解析】【答案】(1)先求出电场力;再根据牛顿第二定律求解加速度;
(2)粒子做类似平抛运动;将粒子的运动沿初速度方向和电场力方向正交分解,根据运动学规律列式求解;
(3)先求解电场强度;再求解上极板与P点的电势差,最后求解P点的电势.
25、略
【分析】
(1)从P端看截面图;如图。
由平衡条件可得,G=BIL=
根据左手定则可得磁场的方向:竖直向上.
(2)当安培力和重力平衡时;对斜面压力最小。
则有:BIL=mg
所以B=
由左手定则得磁场方向:水平向左。
(3)当安培力平行斜面向上时磁感应强度最小,设为B小;
则有B小IL=mgsinθ
解得:
由左手定则可得磁场方向为垂直斜面向上.
答:(1)导线PQ的重力的大小0.6N和该磁场的方向竖直向上;
(2)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且对斜面的压力最小,求该磁场的大小0.6T和方向水平向左;
(3)若改变匀强磁场的大小和方向,使导线静止在斜面上,且磁感应强度最小,求该磁场的大小0.3T和方向垂直斜面向上.
【解析】【答案】通电导线放于竖直方向的匀强磁场中;受到安培力作用,由于恰能静止,则可判定安培力的方向,从而得出磁场的方向.根据平衡条件可求出重力的大小.
若使导线静止在斜面上;且对斜面的压力最小,则重力等于安培力,从而确定磁场的方向.
若使导线静止在斜面上;且磁感应强度最小,则安培力最小,所以重力沿斜面与垂直斜面两方向分解,因此重力的最小值就等于安培力,从而确定磁场的方向与大小.
26、略
【分析】
(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器;输电线路示意图如图所示.
(2)按题意,P损=5%P=0.05×100×103W=5×103W.
设输电线路中的电流为I,P损=I2R;
I==A=25A..
输送电压U2==V=4000V;
对升压变压器===
输电线路上损失电压U损=IR=25×8V=200V;
降压变压器原线圈n3两端电压U3=U2-U损=(4000-200)V=3800V;
用户在副线圈n4两端得到电压U4=220V,所以===.
故升压变压器原;副线圈匝数比为1:16;降压变压器原、副线圈匝数比为190:11.
【解析】【答案】(1)要想在输电线上损失的功率小;需提高输电电压,减小输电电流,需接升压变压器.最后用户需要低电压,需接降压变压器.
(2)根据功率损失,P损=I2R求出输电线的电流;根据输送的功率得出输送的电压,根据原副线圈的电压比等于匝数比求出升压变压器的匝数比.求出输电线上的电压损失,得出降压变压器的输入电压,从而得出降压变压器的匝数比.
27、略
【分析】
作出金属杆受力的主视图;如图.
根据平衡条件得。
Ff=FAsinθ
mg=FN+FAcosθ
又FA=BIL
解得:Ff=BILsinθ
FN=mg-BILcosθ
答:(1)棒ab受到的摩擦力是BILsinθ;
(2)棒对导轨的压力是mg-BILcosθ.
【解析】【答案】金属杆ab受到重力、安培力、导轨的支持力和摩擦力平衡,金属杆与磁场方向垂直,安培力大小FA=BIL;根据平衡条件列方程求解.
六、综合题(共3题,共27分)28、(1)BCE(2)
解:垄脵
气体发生等温变化,由玻意耳定律有:p1V=p2隆陇V2垄脵
对活塞受力分析,受到重力,大气压力,和气体对活塞向上的压力,由平衡条件有:P1s鈭�P0s鈭�m0g=0垄脷
对活塞和沙子整体受力分析,受到整体重力、大气压力和气体对活塞向上的压力,根据平衡条件有:P2s鈭�P0s鈭�m0g鈭�mg=0垄脹
解垄脵垄脷垄脹
有:m=20kg垄脺
即:在活塞上缓慢倒入沙子,当气体的体积减为原来的一半时,倒入沙子的质量是20kg垄脷
气体发生等压变化,由盖鈭�
吕萨克定律有:ShT0=Sh鈥�T垄脻
由功的定义有:W=p2S(h隆盲鈭�h)W=p_{2}S(h隆盲-h)垄脼
解垄脹垄脺垄脻垄脼
有:w=40J
即:在垄脵
问中加入沙子质量不变的前提下,外界气体压强不变,温度缓慢升到T=400k
时,气体对外做功40J【分析】(1)
【分析】当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,分子势能最小;当分子间距离小于平衡距离时,分子力表现为斥力;根据图像分析答题。本题考查了分子势能。分子间距离等于平衡距离时分子势能最小,掌握分子间作用力与分子间距离的关系、分子清楚图像,即可正确解题。【解答】r0
为分子间的平衡距离;大于平衡距离时分子间为引力,小于平衡距离时,分子间为斥力;则有:A.r
大于平衡距离,分子力表现为引力,相互靠近时F
做正功,分子动能增加,势能减小,故A错误;B.当r
小于r0
时,分子间的作用力表现为斥力,F
做负功,分子动能减小,势能增加,故B正确;C.由以上分析可知,当r
等于r0
时,分子势能最小,动能最大,故C正确;D.由于分子势能的零势能面是人为确定的,故r
等于r0
时,分子势能不一定为零;故D错误;E.由于没有外力做功,故分子动能和势能之和在整个过程中不变,故E正确。故选BCE。(2)
【分析】本题考查了气体实验定律的应用,关键是分析气体发生了何种状态变化过程,确定气体初末状态参量,选择气体定律求解,注意等压变化过程中求气体做功可用W=p鈻�V
垄脵
根据玻意耳定律和平衡条件列式即可求解;垄脷
温度升高过程中,气体发生等压变化,根据气柱的长度,根据W=p鈻�V
求出气体对外做功。【解析】(1)BCE
(2)
解:垄脵
气体发生等温变化,由玻意耳定律有:p1V=p2隆陇V2垄脵
对活塞受力分析,受到重力,大气压力,和气体对活塞向上的压力,由平衡条件有:P1s鈭�P0s鈭�m0g=0垄脷
对活塞和沙子整体受力分析,受到整体重力、大气压力和气体对活塞向上的压力,根据平衡条件有:P2s鈭�P0s鈭�m0g鈭�mg=0垄脹
解垄脵垄脷垄脹
有:m=20kg垄脺
即:在活塞上缓慢倒入沙子,当气体的体积减为原来的一半时,倒入沙子的质量是20kg
垄脷
气体发生等压变化,由盖鈭�
吕萨克定律有:ShT0=Sh鈥�T垄脻
由功的定义有:W=p2S(h隆盲鈭�h)W=p_{2}S(h隆盲-h)垄脼
解垄脹垄脺垄脻垄脼
有:w=40J
即:在垄脵
问中加入沙子质量不变的前提下,外界气体压强不变,温度缓慢升到T=400k
时,气体对外做功40J
29、(1)上移
(2)或
(3)①B;②(4)a.③×10,180;b.B;(5)①甲;②C;③第四组数据误差较大,应舍去,连线后如右图所示:④1.50;0.83【分析】【分析】(1)
发生明显衍射的条件是孔或障碍物的尺寸比波长还要小或跟波长差不多时;(2)
如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系。具有“或”逻辑关系的电路叫做或门;(3)
单摆的周期T=2娄脨Lg
即T2=4娄脨2Lg
重力加速度g=4娄脨2LT2
根据实验和重力加速度的表达式分析实验误差;(4)多用电表指针偏转太大,说明选择的量程太大,根据指针的示数和倍数读数,多用表作电压表使用时,红表笔接触到电势应该比黑表笔高;(5)(5)测定干电池的电动势和内电阻时,应该用电流表内接法;在保证安全的情况下,滑动变阻器应选用阻值小的;根据表格的数据描点作图,让这些点均匀分布在直线两侧,误差大的点舍去;由闭合电路的欧姆定律E=U+IrE=U+Ir可知截距为电动势,斜率为内阻。本题主要根据衍射的条件、或门、单摆周期的公式、多用表的使用、测电源的电动势和内阻电路图和图象的处理解答即可,属于基础题。【解答】(1)(1)发生明显衍射的条件是孔或障碍物的尺寸比波长还要小或跟波长差不多时,故A处水没有振动,应使孔的尺寸更小一些发生衍射,故NN板上移。(2)(2)如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系,根据表格的数据可知只要有11就会输出11故此为或电路。(3)垄脵(3)垄脵单摆的周期T=2娄脨Lg,重力加速度g=4娄脨2LT2
若试验中L
过大,会使L
测量值偏小,g
值偏小;周期偏大,g
值偏小,而按下秒表稍晚时,将4949次全振动记为5050次,周期都偏小,故ACD错误,B正确;垄脷垄脷单摆的周期T=2娄脨Lg,即T2=4娄脨2Lg
故斜率k=4娄脨2g
解得g=4娄脨2k
(4)a
.多用电表指针偏转太大,说明选择的量程太大,故将选择开关旋至电阻“隆脕10隆脕10”,读出电阻的阻值为1818隆脕10娄赂=180娄赂娄赂=180娄赂b.b.用多用电表测定某电阻两端的电压,红表笔接触到电势应该比黑表笔高,故应将黑表笔与B
端接触。(5)垄脵垄脵利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,如果采用电流表外接,测出的内阻为电流表内阻和电源内阻之和,误差大,故采用电流表内接,即甲图;垄脷垄脷在保证安全的情况下,滑动变阻器应选用阻值小的,故滑动变阻器选择滑动变阻器(0隆芦20娄赂)(0隆芦20娄赂)垄脹垄脹根据数据描点作图,第四组数据误差较大,应舍去,连线后如右图所示:垄脺垄脺由闭合电路的欧姆定律E=U+IrE=U+Ir可知截距为电动势,即1.501.50斜率为内阻:k=1.5鈭�1.00.6=0.83k=dfrac{1.5-1.0}{0.6}=0.83故答案为:(1)
上移(2)
或(3)垄脵B垄脷4娄脨2k
(4)a.垄脹隆脕10180b.B
(5)垄脵
甲;垄脷C
垄脹
第四组数据误差较大,应舍去,连线后如右图所示:垄脺垄脺1.501.500.830.83【解析】(1)
上移(2)
或(3)垄脵垄脵B垄脷垄脷4娄脨2k
(4)a
.垄脹垄脹隆脕10180b.B
(5)垄脵垄脵甲;垄脷C
垄脹垄脹第四组数据误差较大,应舍去,连线后如右图所示:垄脺垄脺1.500.83
30、略
【分析】(1)
【分析】根据德布罗意波波长公式与动量表达式娄脣=h/p娄脣=h/p由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子,核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损;娄脗娄脗射线的贯穿本领最强,娄脕
射线贯穿本领最小;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。本题考查了质量亏损、德布罗意波的波长公式、三种射线的性质以及黑体辐射等近代物理中的基本知识,对于这部分基本知识要注意加强理解和应用。【解答】A.由德布勒意波长公式:娄脣=h/p
故A错误;B.核子结合成原子核时,质量亏损,因此原子核所含核子单独存在时的总质量大于该原子核的质量,故B正确;C.三种射线中,娄脕娄脕射线电离本领最大,贯穿本领最小,普通一张白纸就可挡住,故C错误;D.随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短即频率较大的方向移动,故D错误。故选B。(2)
【分析】原子核内部的一个中子转化成一个质子时,同时释放一个电子;链式反应的条件:大于临界体积;质子转化成一个中子时,会同时释放出一个正电子;电子是实物粒子,衍射现象是波的特性。考查实物粒子衍射作用,理解裂变的条件,注意书写核反应方程的规则,掌握衰变的实质。【解答】A.原子核内部的一个中子转化成一个质子时,同时释放一个电子,故A错误;B.要发生链式反应要求反应物的体积达到临界体积,故B正确;C.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定,故C错误;D.电子是实物粒子,其衍射现象说明实物粒子具有波动性,故D正确。故选BD。
(3)
【分析】电子是汤姆生发现的,并提出原子的栆糕模型;太阳辐射的能量是来自于轻核聚变释放的;当光的入射频率大于极限频率时,才能发生光电效应,与光的强度无关;半衰期与环境、及化合状或单质无关。考查原子的结构模型,掌握聚变与裂变的区别,理解光电效应的条件,注意半衰期不受环境因素影响。【解答】A.汤姆孙发现了电子,并提出了原子的枣糕模型,故A正确;B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的聚变反应,也是热核反应,故B正确;C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应是因为该束光的频率小于极限频率,与光的强度无关,故C错误;D.元素的半衰期是由元素本身性质决定的,与外界的物理、化学性质无关,故D错误。故选AB。(4)
【分析】娄脕娄脕粒子散射实验能揭示原子具有核式结构,原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量数守恒的规律,质量有亏损,发生光电效应时光电子的动能只与入射光的频
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