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平壩縣新啟航教育2019年高二上冊物理期末考試完整試卷

如圖所示,把一個不帶電的枕形導體靠近帶正電的小球,由于靜電感應,在a、b兩端分别出現負、正電荷,則以下說法正确的是

A. 閉合S1,有電子從枕形導體流向地
B. 閉合S2,有電子從枕形導體流向地
C. 閉合S1,有電子從地流向枕形導體
D. 閉合S2,沒有電子通過S2

【答案】C
【解析】
(1)感應起電的實質是在帶電體上電荷的作用下,導體上的正負電荷發生了分離,使電荷從導體的一部分轉移到了另一部分,既然是轉移,那麼電荷必然守恒。
(2)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
枕型導體在帶正電的金屬棒附近時,枕型導體上的自由電子會向金屬棒的右邊運動,金屬棒的右端因有了多餘的電子而帶負電,左端因缺少電子而帶正電;而當閉合任何開關時,導體就會與大地連接,會使大地的電子流入枕形導體,當處于靜電平衡時,枕形導體是個等勢體;故C正确,ABD錯誤;故選C。

如圖所示,直線A為電源的U﹣I圖線,直線B為電阻R的U﹣I圖線,用該電源和電阻組成閉合電路時,電源的輸出功率和電路的總功率分别是(  )

A. 4W 8W B. 2W 4W C. 4W 6W D. 2W 3W

【答案】C
【解析】
解:由圖可知,E=3V,U=2V,I=2A,則
電源輸出功率為:P=UI=4W,
電源總功率是:P=EI=6W.
故選C.

如圖所示,在x軸上方存在着垂直于紙面向裡、磁感應強度為B的勻強磁場,一個不計重力的帶電粒子從坐标原點O處以速度v進入磁場,粒子進人磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成120° 角,若粒子穿過y軸正半軸後在磁場中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶電荷的正負是

A. ,正電荷 B.,正電荷 B. ,負電荷
C. ,負電荷

【答案】C
【解析】
從“粒子穿過y軸正半軸後……”可知粒子向右側偏轉,洛倫茲力指向運動方向的右側,由左手定則可判定粒子帶負電,作出粒子運動軌迹示意圖如圖.根據幾何關系有r+rsin30°=a,再結合半徑表達式r=可得,故C項正确.

現代質譜儀可用來分析比質子重很多倍的離子,其示意圖如圖所示,其中加速電壓恒定.質子在入口處從靜止開始被加速電場加速,經勻強磁場偏轉後從出口離開磁場.若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速,為使它經勻強磁場偏轉後仍從同一出口離開磁場,需将磁感應強度增加到原來的12倍.此離子和質子的質量比約為(  )

A. 11 B. 12 C. 121 D. 144

【答案】D
【解析】試題分析:根據動能定理可得:,帶電粒子進入磁場時速度,帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供,,解得:,所以此離子和質子的質量比約為144,故A、B、C錯誤,D正确

如圖所示,在光滑絕緣水平面上有三個孤立的點電荷Q1、Q、Q2,其中Q恰好靜止不動,Q1、Q2圍繞Q做勻速圓周運動,在運動過程中三個點電荷始終共線.已知Q1、Q2分别與Q相距r1、r2,不計點電荷間的萬有引力,下列說法正确的是(  )

A. Q1、Q2的電荷量之比為
B. Q1、Q2的電荷量之比為
C. Q1、Q2的質量之比為
D. Q1、Q2的質量之比為

【答案】BD
【解析】AB:點電荷Q恰好靜止不動,對Q受力分析,根據庫侖定律,則有: ,所以Q1、Q2的電荷量之比為。故A項錯誤,B項正确。
CD:對Q1、Q2受力分析可得,兩者所受的庫侖力相等,庫侖力提供向心力,則 ,所以Q1、Q2的質量之比為。故C項錯誤,D項正确。
綜上,答案為BD。

用伏安法測電阻的實驗,可以采用圖示a、b兩種方法把伏特表和安培表連入電路,這樣測量出來的電阻值與被測電阻的真實阻值比較,下列正确的是

A. 兩種接法的測量值都小于真實值
B. 采用a圖接法,測量值小于真實值
C. 采用b圖接法,測量值大于真實值
D. 兩種接法的測量值都大于真實值

【答案】BC
【解析】
兩種接法都有誤差:a圖為電流表外接法,誤差來源于電流表的示數不隻是通過R的電流,還包括了電壓表的電流;b圖是電流表内接法,誤差來源于電壓表的示數不隻是電阻R 的電壓,還包括了電流表的分壓,要根據測量值的計算式去分析偏大還是偏小.
a圖接法:電流表的示數為通過電阻的電流和電壓表的電流之和,即 I=IR+IV 電壓表的示數U是R兩端電壓的真實值,則,故B正确;b圖接法:電壓表的示數為R兩端的電壓和安培表兩端的電壓之和,即U=UR+UA 電流表的示數I是通過R的真實值,則,故C正确,AD錯誤,故選BC.

如圖所示,一金屬直杆MN兩端接有導線,懸挂于線圈上方,MN與線圈軸線處于同一豎直平面内,為使MN垂直于紙面向外運動,可以

A. 将a、c端接電源正極,b、d端接電源負極
B. 将b、d端接電源正極,a、c端接電源負極
C. 将a、d端接電源正極,b、c端接電源負極
D. 将a端接電源的正極,b接c,d端接電源的負極

【答案】ABD
【解析】
運用安培定則判斷電流産生的磁場方向,根據左手定則判斷安培力方向。将選項逐一代入檢驗,選擇符合題意的。
将a、c端接在電源正極,b、d端接在電源負極,或者将a端接電源的正極,b接c,d端接電源的負極,根據安培定則可知,線圈産生的磁場方向向上,再根據左手定則可知MN受到的安培力向外,則M N垂直紙面向外運動,符合題意。故AD正确。将b、d端接在電源正極,a、c端接在電源負極,根據安培定則可知,線圈産生的磁場方向向下,再根據左手定則可知MN受到的安培力向外,則M N垂直紙面向外運動,符合題意。故B正确。将a、d端接在電源正極,b、c端接在電源負極,根據安培定則可知,線圈産生的磁場方向向下,再根據左手定則可知MN受到的安培力向裡,則M N垂直紙面向裡運動,不符合題意。故C錯誤。故選ABD。

如圖所示,兩塊平行金屬闆M、N豎直放置,電壓恒為U.一電子(不計重力)從N闆靜止釋放,它運動到M闆時速率為v.現将M闆水平向右移動一段距離,再将電子從N闆靜止釋放,下列判斷正确的是

A. 金屬闆M、N的帶電量不變
B. 電子運動過程的加速度變大
C. 電子運動到M闆所用的時間變短
D. 電子運動到M闆時速率變小

【答案】BC
【解析】
MN兩金屬闆構成了電容器,并且始終與電源相連,電容器的電壓不變,根據和C=Q/U可以判斷可以判斷電容器的電容和電荷量的變化.根據E=U/d可以判斷電場強度的變化,從而判斷出加速度的變化,在根據勻變速直線運動的規律可以判斷電子的運動的時間.由動能定理分析速度的變化.
由于電源的電壓恒定,當M闆水平向右移動一段距離後,極闆之間的距離減小,根據電容的決定式可知,電容變大,由C=Q/U可知,此時金屬闆M、N的帶電量将變大,故A錯誤;電源的電壓不變,兩闆之間的距離減小,根據E=U/d可知,電場強度要變大,所以電子所受的電場力變大,加速度也變大,故B正确;電子在極闆之間做的是勻加速直線運動,根據d=at2可知,由于極闆之間的距離d減小,加速度a變大,所以電子的運動的時間要減小,故C正确;在整個的運動的過程中,電壓不變,隻有電場力做功,根據動能定理得:qU=mv2,可知電子運動到M闆時速率不變,故D錯誤。故選BC。

某同學采用如圖所示的電路測定電源電動勢和内電阻.已知幹電池的電動勢約為1.5V,内阻約為1Ω;電壓表(0~3V,3kΩ)、電流表(0~0.6A,1.0Ω)、滑動變阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一隻.

(1)實驗中滑動變阻器應選用________(填“R1”或“R2”).
(2)在下圖方框中畫出實驗電路圖.

(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如上圖所示的U-I圖線,由圖可較準确地求出該電源電動勢E=________V;内阻r=________Ω.

【答案】(1)R1(2)如圖所示(3)1.47(1.46-1.48) 1.78(1.73-1.83)

【解析】
試題(1)電路中最大電流的額定電流遠小于,同時阻值遠大于電源内阻,不便于調節,所以變阻器選用
(2)對照電路圖,按電流方向連接電路,如圖所示:

(3)由閉合電路歐姆定律得知,當時,圖象斜率的絕對值等于電源的内阻,則将圖線延長,交于縱軸,縱截距即為電動勢

在測定金屬的電阻率的實驗中,金屬導線長約0.8m,直徑小于1mm,電阻大約為4Ω.實驗主要步驟如下,請填寫其中的空白部分或按要求連線:
(1)用米尺測量金屬導線的長度,測3次,求出平均值L;
(2)在金屬導線的3個不同位置上用_______測量直徑,求出平均值d;
(3)用伏安法測量金屬導線的電阻R .現有器材:
直流電源(電動勢約4.5 V,内阻很小), 電流表A1(量程0~0.6A,内阻0.125Ω),電流表A2(量程0~3.0A,内阻0.025Ω), 電壓表V(量程0~3V,内阻3kΩ),滑動變阻器R0(最大阻值10Ω),開關S、導線若幹.
①如果既要滿足測量要求,又要測量誤差較小,應該選用的電流表是_______ ;
②其實驗電路原理圖如下,你認為應該選擇那種________(甲或乙)方法,并在實物圖上畫線連接成實驗電路________.

(4)根據上述測得的金屬導線長度L,直徑d和電阻R,由電阻率的表達式ρ=_______算出該金屬的電阻率.

【答案】螺旋測微器(千分尺) 電流表A1 甲
【解析】
金屬導線的直徑由螺旋測微器測量;選擇器材需安全、精确,通過金屬導線的電阻的額定電流确定出電流表的量程.通過比較金屬導線的電阻與電流表内阻和電壓表内阻的關系,确定電路的選擇,若金屬導線的電阻遠小于電壓表的内阻,采取外接法,若金屬導線的内阻遠大于電流表的内阻,采用内接法.根據題意,結合電阻定律R=ρ,即可求解.
(2)金屬導線的直徑很小,因此通過螺旋測微器測量;
(3)①電壓表的量程是3V,則金屬導線的最大電流,要求測量誤差較小,應該選用的電流表A1;
②金屬導線的電阻R=4Ω,由于R≪RV,故應選電流表外接法.即選擇甲圖.
③根據電路圖,連接實物圖,注意電表的量程,及正負極.如圖所示;

(4)根據電阻定律R=ρ,已知S=π()2,因此電阻率的表達式

“220V、66W”的電風扇,線圈電阻為20Ω,當接上220V電壓後.求:
(1)電風扇發熱功率.
(2)電風扇轉化為機械能的功率.
(3)如接上220V電源後,扇葉被卡住,不能轉動,求電動機消耗的功率和發熱的功率.

【答案】(1)1.8W;(2) 64.2W;(3)電動機消耗的功率和發熱功率都是2420W.
【解析】
(1)根據功率P=UI可以求得電動機的電流的大小,根據PQ=I2r可以求得轉化為内能的功率的大小;
(2)再由P機=P-PQ可以求得轉化為機械能的功率;
(3)當扇葉被卡住不能轉動時,此時可以看做是純電阻,總的功率即為發熱的功率.
(1)由P=UI可得電流為:
線圈電阻發熱功率:PQ=I2r=1.8W;
(2)機械功率:P機=P-PQ=64.2W;
(3)當葉片不轉動時,作純電阻,根據歐姆定律,有:I=U/r=11A;
P=UI=I2r=11×11×20=2420W.

如圖所示,在豎直平面内,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R=0.50 m,軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度的大小E=1.0×104 N/C,現有質量m=0.20 kg,電荷量q=8.0×10-4 C的帶電體(可視為質點),從A點由靜止開始運動,已知SAB=1.0 m,帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數均為0.5。假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等 (取g=10 m/s2)。求:

(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度;
(2)帶電體最終停在何處.

【答案】(1)v=10 m/s (2)帶電體最終靜止在與C點的豎直距離為m處.
【解析】
(1)對從A到C過程根據動能定理列式求解C點的速度即可;
(2)設帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h,對從C到D過程由動能定理列式求解上升的高度,然後可以判斷出滑塊會靜止在最高點;
(1)設帶電體到達C點時的速度為v,從A到C由動能定理得:
qE(sAB+R)−μmgsAB−mgR=mv2
解得v=10 m/s;
(2)設帶電體沿豎直軌道CD上升的最大高度為h,從C到D由動能定理得:
-mgh-μqEh=0-mv2
解得h= m
在最高點,帶電體受到的最大靜摩擦力Ffmax=μqE=4 N
重力G=mg=2 N,因為G<Ffmax
所以帶電體最終靜止在與C點的豎直距離為m處;

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