福州三中高二上學期物理期末試卷

2022-11-26 09:18:04 字數 4553 閱讀 3599

一、單項選擇題(6小題,每題5分,共30分)

1.下列說法中正確的是

a.根據f=k,當兩電荷的距離趨近於零時,靜電力將趨向無窮大

b.當電源的外電路接電動車時,i=仍成立

c.雖然電容器的電容c=,當c與q、u無關,由電容器本身性質決定

d.洛倫茲力的大小與帶電粒子的速度方向和磁場方向無關

2.圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導線,其橫截面位於正方形的四個頂點上,導線中通有大小相同的電流,方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心o點沿垂直於紙面的方向向外運動,它所受洛倫茲力的方向是

3如圖所示,電源電動勢為e=8v,內阻為r=0.5ω,電燈上標有「3v、3w」字樣,直流電動機線圈電阻r0=1.5ω。若電燈恰能正常發光,電動機剛好正常工作,下列說法正確的是

a.通過電動機的電流為1.6ab.電源的輸出功率是8w

c.電動機消耗的電功率為3w d.電動機的輸出功率為3w

4.如圖所示,一平行板電容器兩板間有勻強電場.其中有乙個帶電液滴處於靜止狀態,當發生下列哪些變化時,液滴將向下運動?( )

a.將電容器下極板稍稍下移

b.將電容器上極板稍稍下移

c.將s斷開,並把電容器的下極板稍稍向左水平移動

d.將s斷開,並把電容器的上極板稍稍下移

5.如圖所示,在點電荷q產生的電場中,將兩個帶正電的試探電荷q1、q2分別置於a、b兩點,實線為等勢線。若將q1、q2移動到c點的過程中電場力做的功相等,則下列說法正確的是

a.a點電勢大於b點電勢

b.a、b兩點的電場強度相等

c.q1的電荷量大於q2的電荷量

d.q1和q2在c點的電勢能相等

6.2023年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎.若一束粒子由左端射入質譜儀後的運動軌跡如圖所示,則下列說法中正確的是(  )

a.該束帶電粒子帶負電

b.速度選擇器的p1極板帶負電

c.在b2磁場中運動半徑越大的粒子,質量越大

d.在b2磁場中運動半徑越大的粒子,荷質比越小

二、計算題(2小題,共20分,應寫出必要的文字說明,畫出受力示意圖)

7.(8分)質量為m,電量為+q的帶電小球用絕緣細線懸掛在o點,現加一豎直向下的勻強電場,懸線所受拉力為3mg,求

(1)求所加電場的場強e為多大?

(2)若場強大小不變,方向變為水平向左,平衡時懸線的拉力t?

8.(12分)如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離l=0.40 m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導軌所在平面內,分布著磁感應強度b=0.

50 t、方向垂直於導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢e=4.5 v、內阻r=0.

50 ω的直流電源,現把乙個質量m=0.040 kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直、且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻r0=2.

5ω,金屬導軌電阻不計,g取10m/s2,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,求:

(1)通過導體棒的電流;

(2)導體棒受到的安培力大小;

(3)導體棒受到的摩擦力

能力部分(共100分)

三、多項選擇題(6小題,共36分,錯選不得分)

9.下列說法中正確的是(  )

a.電場線一定是閉合的曲線

b.假設地球的磁場是地球的帶電引起的,那麼地球應該帶負電

c.磁場的磁感線從n極出發,終止與s極

d.帶負電的烏雲經過赤道上豎立放置的避雷針,對其放電,地磁場對避雷針有向西的作用力

10.在如圖所示電路中,電源電動勢為12 v,內電阻不能忽略,閉合s後,調整r的阻值,使電壓表的示數增大△u=2 v.在這一過程中

a.通過r1的電流增大,增大量為△u/r1

兩端的電壓減小,減小量為△u

c.通過r2的電流減小,減小量小於△u/r2

d.路端電壓增大,增大量為△u

11.如圖所示,燈絲發熱後發出的電子經加速電場後,進入偏轉電場,若加速電壓為u1,偏轉電壓為u2,要使電子在電場中偏轉量y變為原來的2倍,可選用的方法有(設電子不落到極板上)

12.如圖所示,迴旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連線的兩個d形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成週期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩d形金屬盒處於垂直於盒底的勻強磁場中,d形盒半徑為r..用該迴旋加速器加速質子時,勻強磁場的磁感應強度為b,高頻交流電頻率為f.(粒子通過狹縫的時間忽略不計)則(  )

a.質子在勻強磁場每運動一周被加速兩次

b.質子被加速後的最大速度與加速電場的電壓無關

c.質子被加速後的最大速度不可能超過2π/r

d.不改變b和t,該迴旋加速器也能用於加速α粒子

13.地面附近空間中存在著水平的勻強電場和勻強磁場,已知磁場方向垂直於紙面向裡.乙個帶點油滴沿著一條與豎直方向成α角的直線mn運動,如圖所示,.則以下判斷中正確的是

a如果油滴帶正電,它是從m點運動到n點

b如果油滴帶負電,它是從n點運動到m點

c油滴運動過程機械能守恆

d油滴運動過程電勢能增加

14.如果所示,甲帶負電,乙是不帶電的絕緣物體,甲、乙疊放在一起置於粗糙的地板上,空間有垂直紙面向裡的勻強磁場,用一水平恒力f拉乙物塊,使甲、乙無相對滑動一起向左加速運動,在一起向左加速過程中( )

a甲、乙兩物塊向左做勻加速運動

b.甲、乙兩物塊間的摩擦力不斷增大

c.乙物塊與地面之間的摩擦力大小不變

d.乙物塊與地面之間的摩擦力不斷減小

四、實驗題(2小題,每空2分,共18分)

15.(8分)在測量電源的電動勢和內阻的實驗中,由於所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小,某同學設計了如圖所示的實物電路.

(1)實驗時,應先將電阻箱的電阻調到選填「最大值」、「最小值」或「任意值」)

(2)改變電阻箱的阻值r,分別測出阻值的定值電阻兩端的電壓u.下列兩組r的取值方案中,比較合理的方案是選填「1」或「2」)

根據實驗資料描點,繪出的圖象是一條直線.若直線的斜率為k,在座標軸上的截距為b,則該電源的電動勢e內阻r用k、b和r0表示)

16.(10分)為確定待測電阻rx的阻值,做如下測量.

(1)用多用電表測量該電阻時,選用「×10」倍率的電阻檔後,應先再進行測量,之後多用電表的示數如圖甲所示,測得該電阻為_____ω

(2)某同學想精確測得上述待測電阻rx的阻值,實驗室提供如下器材:

a.電源e(電動勢約為4v)

b.電流錶a1(量程50ma、內阻r1約為10ω)

c.電流錶a2(量程200ma、內阻r2約為2ω)

d.定值電阻r0=30ω

e.滑動變阻器r(最大阻值約為10ω)

f.開關s、導線若干

該同學設計了測量電阻rx的一種實驗電路原理如圖乙所示,n處的電流錶應選用____(填器材選項前相應的英文本母).開關s閉合前應將滑動變阻器的滑片置於(選填「a」或者「b」).

(3)若m、n電流錶的讀數分別為im、in,則rx的計算式為rx用題中字母表示)

五、計算題(3小題,共46分,應寫出必要的文字說明)

17.(14分)如圖所示,水平面上有兩根相距0.5m的足夠長的平行金屬導軌mn和pq,它們的電阻可忽略不計,在m和p之間接有阻值為r的定值電阻,導體棒ab長l=0.

5m,其電阻為r,與導軌接觸良好.整個裝置處於方向豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度b=0.4t.現使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運動.

(1)ab中電流的方向如何?;

ab中的感應電動勢多大;

(3)若定值電阻r=3.0ω,導體棒的電阻r=1.0ω,則電路電流大.

18.(15分)如圖所示,在豎直平面內,光滑絕緣直杆ac與半徑為r的圓周交於b、c兩點,在圓心處有一固定的正點電荷,b為ac的中點,c點位於圓周的最低點。現有一質量為m、電荷量為-q套在杆上的帶負電小球從a點由靜止開始沿杆下滑。

已知重力加速度為g,a點距過c點的水平面的豎直高度為3r,小球滑到b點時的速度大小為。求:

(1)小球滑至c點時的速度的大小;

(2)a、b兩點的電勢差;

(3)若以c點為參考點(零電勢點),試確定a點的電勢

19.(17分)如圖所示,直角座標系xoy位於豎直平面內,在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度為b,方向垂直xoy平面向里,電場線平行於y軸。一質量為m、電荷量為q的帶正電的小球,從y軸上的a點水平向右丟擲,經x軸上的m點進入電場和磁場,恰能做勻速圓周運動,從x軸上的n點第一次離開電場和磁場,mn之間的距離為l,小球過m點時的速度方向與x軸正方向夾角為θ。

不計空氣阻力,重力加速度為g,求:

(1)電場強度e的大小和方向;

(2)小球從a點丟擲時初速度v0的大小;

(3)a點到x軸的高度h.

參***

7.解:

(1)物體受力分析如圖:由平衡條件:

t=g+f

3mg=mg+eq

8.解:(1)導體棒、金屬導軌和直流電源構成閉合電路,根據閉合電路歐姆定律有:

(2)導體棒受到的安培力;f安=bil=0.30n

(3)導體棒所受重力沿斜面向下的分力f1=mgsin37°=0.24n,由於f1小於安培力,故導體棒受沿斜面向下的摩擦力f,根據共點力平衡條件

mgsm37°+f=f安

解得:f=0.06n

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