江苏省苏州市新区一中2017-2018学年高二下学期期末复习(选修3-1)物理试题(原卷版)
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2017-2018学年度下学期苏州新区一中高二期末复习物理试卷(选修3-3)题号一二三四五总分得分一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.如图所示,A,B两容器容积相同,用细长直导管相连,二者均封入压强为P,温度为T的一定质量的理想气体,现使A内气体温度升温至,B内气体温度保持不变,设稳定后A容器的压强为,则A. B. C. D.2.关于布朗运动,下列说法正确的是A. 布朗运动是无规则的,反映了大量液体分子的运动也是无规则的B. 微粒做布朗运动,充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动C. 布朗运动是由于悬浮微粒受周边其它微粒撞击的不平衡性引起的D. 悬浮微粒越大,在相同时间内撞击它的分子数越多,布朗运动越剧烈3.一圆筒形真空容器,在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞,弹簧处于自然长度时,活塞正好触及筒底,如图所示当在活塞下方注入一定质量的理想气体、温度为T时,气柱高为h,则当温度为时,气柱的是A. B. C. D.4.实验室内,某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内活塞与气缸壁之间无摩擦用滴管将水缓慢滴注在活塞上,则以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是A.B.C.D.5. 如图所示,一绝热容器与外界没有热交换被隔板K 隔开成a 、b 两部分,a 内有一定量的稀薄气体,b 内为真空抽开隔板K 后,a 内气体进入b ,最终达到平衡状态在此过程中A. 气体对外界做功,内能减少B. 气体对外界做功,内能增加C. 气体不做功,内能不变D. 外界对气体做功,内能增加6. 如图所示,是氧气分子在和的速率分布图,下列说法正确的是A. 在同一速率区间内,温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例大B. 随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小C. 随着温度的升高,曲线的最大值向右偏移D. 随着温度的升高,速率小的分子所占的比例增高7. 如图所示,用细绳将一个导热良好且开口向下的气缸悬挂在天花板上,气缸内有一定质量的气体不计气体分子之间的相互作用力,气缸内活塞可以自由滑动且不漏气,活塞下挂个沙桶,当沙桶装满细沙时,活塞恰好静止,外部环境温度恒定给沙桶底部开一小孔,细沙缓慢漏出,则在此过程中A. 气缸内气体体积减小,温度降低学科B. 气缸内气体压强增加,内能不变C. 外界对气体做功,气体温度升高学科D. 气体向外界放热,气体内能减少8.如图所示,一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,其图象为倾斜直线,下述正确的是A. 密度不变B. 压强不变C. 体积不变D. 温度不变二、多选题(本大题共8小题,共32.0分)9.体积相同的甲、乙两个瓶子,甲瓶装氧气,乙瓶装氢气,若它们的温度相同,则下列说法正确的是A. 甲、乙两瓶中气体分子的平均动能相同B. 甲、乙两瓶中气体分子的平均速率相同C. 甲、乙两瓶中气体分子的势能相同D. 甲、乙两瓶中气体的内能相同10.关于温度的下列说法中正确的是A. 温度是表示物体冷热程度的物理量B. 温度是分子平均动能大小的量度C. 物体吸收热量后其温度一定升高D. 一定质量的某种理想气体,其内能只与温度有关11.下列说法正确的是A. 当两个分子间相互吸引时,分子间不存在分子斥力B. 水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现C. 能量耗散反映出涉及热现象的宏观物理过程具有方向性D. 温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多E. 因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势12.图示是压力保温瓶的结构简图,活塞a与液面之间密闭了一段质量的气体假设封闭气体为理想气体且与外界没有热交换,则向下压a的过程中,瓶内气体A. 内能增大B. 体积增大C. 压强增大D. 温度升高E. 分子间作用力增大13.下列说法正确的是A. 物体吸收热量,其温度一定升高B. 做功和热传递是改变物体内能的两种方式C. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映D. 第二类永动机是不能制造出来的,尽管它不违反热力学第一定律,但它违反热力学第二定律14.如图所示,在两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的钢针尖接触薄片,接触点周围的石蜡被熔化,甲片上熔化了的石蜡呈椭圆形,乙片上熔化了的石蜡呈圆形,则A. 甲片一定是晶体B. 乙片一定是非晶体C. 甲片不一定是晶体D. 乙片不一定是非晶体15.下列说法正确的是A. 绝热膨胀的物体,其内能一定减少B. 物体吸收热量,内能一定增加C. 物体温度不变,内能可能改变D. 在热传递过程中,一定有内能大的物体向内能小的物体传热16.下列说法正确的是A. 布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动B. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数C. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大D. 通过科技创新,我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机.三、填空题(本大题共2小题,共8.0分)17.一定质量理想气体的压强p随体积V的变化过程如图所示已知状态A的温度是300K,则状态B的温度是______ K.在过程中气体将______ 选填“吸热”、“放热”.18.如图所示是一定质量的理想气体沿直线ABC发生状态变化的图象已知过程中,理想气体内能变化量为25J,吸收的热量为50J,则该过程气体对外界做功为______J,过程气体吸收热量为______ J.四、实验题探究题(本大题共2小题,共18.0分)19.当把一滴用酒精稀释过的油酸滴在水面上时,油酸就在水面上散开,油酸分子就立在水面上,形成单分子层油膜,现有按酒精与油酸的体积比为m:n配制好的油酸酒精溶液置于容器中,还有一个装有约2cm深水的浅盘,一支滴管,一个量筒现用滴管从量筒中取V体积的溶液,让其自由滴出,全部滴完共为N滴.用滴管将一滴油酸酒精溶液滴入浅盘,待油酸薄膜稳定后,将薄膜轮廓描绘在坐标纸上,如图所示已知坐标纸上每个小方格面积为S,求油膜面积时,半个以上方格面积记为S,不足半个舍去则油膜面积为______ .求出估算油酸分子直径的表达式.20.用油膜法估测分子的大小的实验步骤如下:A.将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液B.把配制好的油酸酒精溶液用滴管滴入50滴到量筒中,记下50滴的体积C.向浅盘中倒入适量的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上D.把一滴酒精油酸溶液滴在水面上,待薄膜形态稳定后,将刻有小方格的玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油膜的形状描绘在玻璃板上E.数出格数,计算薄膜面积根据题意,回答下列问题:已知小方格边长为1cm,则油酸膜的面积约为______ 保留两位有效数字由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为______ 保留一位有效数字若痱子粉撒得过厚,则会使分子直径的测量结果偏______ 选填“大”或“小”五、计算题(本大题共3小题,共30.0分)21.选修模块氢能是环保能源,常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极,在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气已知1mol的水分解可得到1mol氢气,1mol氢气完全燃烧可以放出的能量,阿伏伽德罗常数,水的摩尔质量为求:水分解后得到氢气分子总数;水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量.结果取2位有效数字22.现在轿车已进入普通家庭,为保证驾乘人员人身安全,汽车增设了安全气囊,它会在汽车发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠爆炸时产生气体假设都是充入气囊,以保护驾乘人员若已知爆炸瞬间气囊容量为70L,氮气的密度,氮气的平均摩尔质量,阿伏加德罗常数,试估算爆炸瞬间气囊中分子的总个数结果保留一位有效数字.23.如图所示,在左端封闭右端开口的、粗细均匀的U形管中,有一段空气柱将水银分为A、B两部分,A位于封闭端的顶部已知在温度时,空气柱的长度,水银柱A的长度,B部分的两液面的高度差,外界大气压强试求:当空气柱的温度为多少摄氏度时,A部分的水银柱恰好对U形管的顶部没有压力.保持空气柱在情况下的温度不变,在右管中注入多少厘米长的水银柱,可以使U形管内B部分的水银面相平.答案和解析【答案】1. B2. A3. C4. A5. C6. C7. B8. D9. AD10. ABD11. BCE12. ACD13. BCD14. AD15. AC16. AB17. 900;放热18. 25;5019. 8S20. ;;大21. 解:由题意1g水分解得到的氢气分子总数为;故:个;氢气完全燃烧所放出热量答:水分解后得到氢气分子总数为个;水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量为J.22. 解:设气体摩尔数n,则,气体分子数代入数据得:个答;爆炸瞬间气囊中分子的总个数个23. 解:以封闭在左管中的气体为研究对象,初状态:,,在水银柱A对U形管的顶部没有压力时:,,由理想气体状态方程得:,代入数据解得:,即:;状态3:,,由代入数控解得:,注入的水银柱长度:,代入数据解得:;答:当空气柱的温度为时,A部分的水银柱恰好对U形管的顶部没有压力.保持空气柱在情况下的温度不变,在右管中注入厘米长的水银柱,可以使U形管内B部分的水银面相平.【解析】1. 解:设A、B的容积分别为V,初状态压强为P,温度为T,末状态A部分温度升温至,稳定后A容器的压强为,则B的压强也为,由理想气体状态知解得故选:B.根据理想气体状态方程列式求解,末状态两部分压强相同,两部分质量之和不变.此题考查理想气体状态方程的应用,一定要保证公式左右两部分是质量一定,此题的研究对象是AB两部分气体.2. 解:A、布朗运动是无规则的,是由外界条件无规律的不断变化引起的,因此它说明了液体分子的运动是无规则的,故A正确;B、布朗微粒运动是微粒分子做无规则运动的反映,不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应故B错误;C、布朗运动是由于悬浮微粒受周边液体分子撞击的不平衡性引起的,故C错误;D、形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的,悬浮颗粒越小,温度越高,颗粒的受力越不均衡,布朗运动就越明显故D错误.故选:A.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的小颗粒并不是分子,小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹.该题考查布朗运动,知道布朗运动既不颗粒分子的运动,也不是液体分子的运动,而是液体分子无规则运动的反映.3. 解:设弹簧的劲度系数为k,当气柱高为h时,弹簧弹力f kh,由此产生的压强S为容器的横截面积.取封闭的气体为研究对象:初状态:T,hS,;末状态;T,h S,,由理想气体状态方程,得h,故C选项正确.故选C.以活塞为研究对象,对活塞受力分析,求得气体的压强的大小,根据理想气体的状态方程计算即可.以气体为研究对象,分析得出气体的状态参量,直接应用理想气体状态方程计算即可,难度不大.4. 解:据题意,气缸和活塞的导热性能良好,封闭气体的温度与环境温度相同,保持不变,气体发生等温压缩,A、图线表示等温压缩过程,故A正确;B、图象过原点的直线表示等容变化,即体积不变,温度减小,与题意不符故B错误;C、图象中双曲线表示等温变化,由图中箭头方向知图线表示等温膨胀过程,与题意不符C错误;D、图象过原点的直线表示等容变化,则等容线对应的图线如图中红线所示:沿箭头方向变化时,对应的等容线斜率越来越大则对应体积越来越小,即D图线表示的是升温压缩过程,与题意不符,D错误.故选:A.由于气缸和活塞的导热性能良好,封闭气体的温度与环境温度相同,保持不变,气体发生等温压缩.对于活塞封闭的气体,常常以活塞为研究对象,根据平衡条件或牛顿第二定律求解封闭气体的压强.图象过原点的直线表示等容变化,直线斜率越大对应体积越小.5. 解:稀薄气体向真空扩散没有做功,;绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,,,则根据热力学第一定律得知内能不变;故C正确,ABD错误.故选:C气体自由扩散的过程中气体不做功,而且是绝热过程,故内能不变,由热力学第一定律可以直接解答.要注意气体绝热自由膨胀时气体是不做功的,根据热力学第一定律进行分析即可.6. 解:A、由图知,在同一速率区间内,温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例不一定大,故A错误;B、由图可知,随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占比例变低,氧气分子的平均速率增大故B错误;C、随着温度的升高,曲线的最大值向右偏移,故C正确;D、由图可知,随着温度的升高,速率小的分子所占的比例减少故D错误;故选:C.解答本题的关键是结合不同温度下的分子速率分布曲线,来理解温度是分子平均动能的标志的含义.本题考查了分子运动速率的统计分布规律,记住图象的特点,理解温度是分子平均动能的标志.7. 解:以活塞为研究对象,受力分析,根据平衡条件有:得:细沙漏出,mg减小,则P增大;气缸导热良好,则温度不变,根据理想气体状态方程,则V减小;体积减小,外界对气体做功,不计气体分子之间的相互作用力则忽略分子势能,分子内能只与温度有关,温度不变则分子内能不变,根据热力学第二定律知气体放热.故B正确ACD错误.故选B.分析活塞可知内部压强的变化;由温度的变化及压强变化可知体积变化,则可知系统是否做功,由热力学第一定律可得出物体状态的变化及是否吸放热.本题考查热力学第一定律及理想气体的状态方程,注意若气体不计分子间的相互作用时,气体可看作理想气体不计分子势能.8. 解:ABC、根据图象知,从状态1到状态2,压强减小,减小,体积V增大,根据,密度减小,故ABC错误;D、根据理想气体状态方程,知,图象的斜率为CT,斜率不变,温度不变,故D正确;故选:D应用理想气体状态方程求出图象的函数表达式,然后根据图象分析答题.本题考查了判断气体温度如何变化,由于理想气体状态方程求出图象的函数表达式是正确解题的关键.9. 解:A、由于不考虑分子间作用力,氢气和氧气只有分子动能,温度相同,它们的平均动能相同,故A正确;B、由于分子的质量不同,则分子的平均速率不相同,故B错误;C、当不考虑分子间作用力时,气体的分子势能忽略不计故C错误;D、体积相同的甲、乙两个瓶子,甲瓶装氧气,乙瓶装氢气,若它们的温度相同,则它们的物质的量相等,即摩尔数相等,所以分子的总个数相等,又由于分子的平均动能相等,所以它们的内能也相等故D正确.故选:AD.当不考虑分子间作用力时,物体只有分子热运动的动能,物体的内能仅仅与物体的温度有关温度相同,物体的平均动能相同氢气分子的质量比氧气的分子质量小,平均动能相同时,氢气分子平均速率大.本题应明确温度是分子平均动能的标志,相同温度下所有分子的平均动能均相同.10. 解:A、温度是表示物体冷热程度的物理量,这是温度的概念,故A正确;B、温度是分子平均动能大小的标志,故B正确;C、物体的内能增加,,物体吸收热量,内能不一定增加,也有可能对外做了功,温度不变或降低,故C错误;D、理想气体的特点,只有动能,没有势能,温度是分子平均动能大小的标志,故D正确故选:ABD.温度表示物体的冷热程度,温度是分子平均动能大小的标志;热力学第一定律判断能量的转化、转移,理想气体的特点,只有动能,没有势能.知道内能、热量、和温度的关系,并能利用上述关系解释问题是解决该题的关键.11. 解:A、分子间同时存在引力与斥力,当两个分子相互吸引时,分子间仍然存在斥力,故A错误;B、水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现,故B正确;C、能量耗散反映出涉及热现象的宏观物理过程具有方向性,故C正确;D、内能的大小与物体的材料、温度和状态等量有关,温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多,故D错误;E、因为液体表面层分子分布比内部稀疏,因此液体表面有收缩趋势,E正确故选:BCE.分子间的距离等于平衡距离时,分子间的引力和斥力是相等的,表现为无力;水很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现能量耗散反映出涉及热现象的宏观物理过程具有方向性;内能的大小与物体的材料、温度和状态等量有关.掌握分子力与距离的关系,会分析分子力做功与分子势能的变化关系,基础题.12. 解:A、当向下压活塞a时,压力对气体做功,气体与外界又没有热交换,由热力学第一定律得瓶内气体的内能增大,故A正确B、向下压a的过程中,气体的体积减小,故B错误CD、一定质量的气体,内能增大,温度升高,体积减小,根据气态方程得知气体的压强增大,故C、D正确.E、据题瓶内气体为理想气体,则气体分子间的作用力为零,不变,故E错误.故选:ACD.当向下压活塞a时,压力对气体做功,气体与外界又没有热交换,由热力学第一定律分析内能变化,根据气态方程分析压强的变化理想气体分子间的作用力不计一定质量的理想气体的内能只跟温度有关.本题的关键要掌握气态方程与热力学第一定律,知道一定质量的理想气体的内能只跟温度有关.13. 解:A、B、做功和热传递是改变物体内能的两种方式,根据热力学第一定律公式,物体吸收热量,可能同时对外做功,故其内能不一定增加,温度也不一定升高,故A错误,B正确;C、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动,是液体分子无规则运动的反映,故C 正确;D、第二类永动机是机械效率达到的热机,违反热力学第二定律,故是不能制造出来的;故D正确;故选:BCD.热力学第一定律公式:;热力学第二定律:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响;不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响;不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零.本题主要考虑了热力学第一定律和热力学第二定律,关键是明确一切宏观热现象都具有方向性,基础问题.14. 解:单晶体是各向异性的,熔化在晶体表面的石蜡是椭圆形。
第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
第一章 2基础夯实一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.下列说法中正确的是导学号 74700039( D )A .点电荷就是体积很小的带电体B .点电荷就是体积和带电荷量都很小的带电体C .根据F =kq 1q 2r2可知,当r →0时F →∞ D .静电力常量的数值是由实验得出的解析:由点电荷的定义、库仑定律及其适用条件知A 、B 、C 错误,D 正确。
2.(2016·北京大学附中河南分校高二上学期检测) 如图所示,在粗糙水平面上,彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。
由静止释放后,两个物块向相反方向运动,并最终停止。
在物块运动过程中,下列表述正确的是导学号 74700040( C )A .两个物块的机械能守恒B .物块受到的库仑力不做功C .两个物块之间的库仑力逐渐减小D .物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力解析:两物块之间由于带同种电荷,它们之间存在库仑斥力,库仑力对两个物块都做正功,则机械能不守恒。
故A 、B 错误。
根据库仑定律得知:库仑力与两个物块之间的距离平方成反比,故C 正确;库仑力先大于物块所受的摩擦力,后小于摩擦力,故D 错误。
3.(2017·上海市金山中学高二上学期期中) 两个相同的金属小球A 、B ,所带的电量q A =+q 0、q B =-7q 0,相距r 放置时,相互作用的引力大小为F 。
现将A 球与B 球接触,再把A 、B 两球间的间距增大到2r ,那么A 、B 之间的相互作用力将变为导学号 74700041( A )A .斥力、9F 28B .斥力、9F 14C .引力、9F 28D .引力、9F 14解析:金属小球A 和B ,带电量分别为+q 0和-7q 0,相互作用力大小为F ,根据库仑定律,有:F =k q 0·7q 0r2将两球接触后再放回原处,电荷先中和再平分,带电量变为q 0-7q 02=-3q 0,根据库仑定律,有:F ′=k 3q 0·3q 0(2r )2=928F ,且表现为斥力,故A 正确,BCD 错误;故选:A 。
章末综合测评(一) (时间:60分钟 满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中第1~7题只有一选项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,对但不全的得3分,有选错的得零分)1.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衣若”之说,但下列不属于静电现象的是( )A .梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B .带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引C .小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流D .从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉【解析】 用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项A 属于静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属小球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项B 属于静电现象;小线圈接近通电线圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C 不属于静电现象;从干燥的地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D 属于静电现象.【答案】 C2.一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上.若将云母介质移出,则电容器( )【导学号:34522193】A .极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大B .极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大C .极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变D .极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变【解析】 平行板电容器电容的表达式为C =εS 4πkd ,将极板间的云母介质移出后,导致电容器的电容C 变小.由于极板间电压不变,据Q =CU 知,极板上的电荷量变小.再考虑到极板间电场强度E =U d,由于U 、d 不变,所以极板间电场强度不变,选项D 正确.【答案】 D3.如图1所示,A 、B 、C 为匀强电场中的三个点,已知∠CAB =60°,AB =2AC =2 cm ,φA =0 V 、φB =-8 V ,将一带电量为q =3×10-5C 的正电荷从A 点移到C 点,电场力做功6×10-5J ,则下列说法正确的是( )【导学号:34522194】图1A .C 点电势为2 VB .电场强度E 沿AB 方向由A →B ,大小为400 N/C C .该正电荷在B 点具有的电势能为24×10-4JD .将该正电荷从C 点移到B 点,电势能增加了1.8×10-4J【解析】 将一带电量为q =3×10-5C 的正电荷从A 点移到C 点,电场力做功6×10-5J ,则U AC =W AC q =6×10-53×10-5V =2 V ,而φA =0 V ,则φC =-2 V ,选项A 错误;若从C 点做AB 的垂线,则交点D 为AB 的四等分点,可知D 点的电势为-2 V ,CD 为等势线,场强垂直CD ,即电场强度E 沿AB 方向由A →B ,大小为E =U d =20.5×10-2V/m =400 V/m ,选项B 正确;该正电荷在B 点具有的电势能为ε=φB q =(-8)×3×10-5J =-2.4×10-4J ,选项C 错误;从C 到B 点电势降低,故将该正电荷从C 点移到B 点,电势能将减小,选项D 错误.【答案】 B4.x 轴上有两点电荷Q 1和Q 2,Q 1和Q 2之间各点对应的电势高低如图2中的曲线所示,规定无限远处电势为零,下列推理与图象信息不符合的是( )【导学号:34522195】图2A .Q 1一定大于Q 2B .Q 1和Q 2一定是同种电荷,但不一定是正电荷C .电势最低处P 点的电场强度为0D .Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点【解析】 两个点电荷间的电势都为正,因此两点电荷都为正电荷,B 不符合图象信息,两个正点电荷的连线上有一点场强为零,正的试探电荷从两个电荷中的任一电荷附近沿连线向场强为零的点移动时电势都降低,到场强为零的点,电势最低,C 符合图象信息,场强为零的点离Q 1远,故Q 1一定大于Q 2,A 符合图象信息;Q 1和Q 2之间各点的电场方向都指向P 点,D 符合图象信息.【答案】 B5.如图3所示,从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场.电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下.下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )图3A .仅将偏转电场极性对调B .仅增大偏转电极间的距离C .仅增大偏转电极间的电压D .仅减小偏转电极间的电压【解析】 设加速电场电压为U 0,偏转电压为U ,极板长度为L ,间距为d ,电子加速过程中,由U 0q =mv 202,得v 0=2U 0qm,电子进入极板后做类平抛运动,时间t =L v 0,a =Uq dm,v y =at ,tan θ=v y v 0=UL2U 0d,由此可判断C 正确.【答案】 C6.如图4所示,两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场.一个质量为m 、带电量为q 的油滴以初速度v 0进入电场,并在电场中沿直线运动了一段时间,空气阻力不计,则( )【导学号:34522196】图4A .该油滴带负电B .在这段时间内电场力所做的功大于油滴重力势能的变化C .在这段时间内油滴的机械能保持不变D .在这段时间内油滴的动能保持不变【解析】 油滴受重力和电场力,由于油滴做直线运动,故合力一定为零,电场力与重力平衡,电场力向上,与场强同向,故油滴带正电,故A 错误;由于电场力和重力是一对平衡力,电场力做的功等于克服重力做的功,而克服重力做的功等于重力势能的增加量,所以电场力所做的功等于油滴重力势能的变化,故B 错误;由于除重力外电场力做正功,故机械能增加,故C 错误;由于受力平衡,做匀速直线运动,故动能不变,故D 正确.【答案】 D7.如图5所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球,P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q 小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最后都能打在右极板上的同一点.则从开始释放到打到右极板的过程中( )图5A .它们的运行时间t P >t QB .它们的电荷量之比q P ∶q Q =2∶1C .它们的动能增加量之比ΔE k P ∶ΔE k Q =4∶1D .它们的电势能减少量之比ΔE P ∶ΔE Q =2∶1【解析】 在竖直方向加速度均为g ,竖直分位移相等,所以它们运行时间相等,A 项错误;水平位移x P =2x Q ,12a P t 2=2×12a Q t 2,F P =2F Q ,q P =2q Q ,q P ∶q Q =2∶1,B 项正确;ΔE k P=mgh +F P x ,ΔE k Q =mgh +F Q x 2,所以ΔE k P ∶ΔE k Q ≠4∶1,C 项错误;ΔE P ∶ΔE Q =F P x ∶F Q x2=4∶1,D 项错误.【答案】 B8.两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图6所示.c 是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c 、d 到正电荷的距离相等,则( )【导学号:34522197】图6A .a 点的电场强度比b 点的大B .a 点的电势比b 点的高C .c 点的电场强度比d 点的大D .c 点的电势比d 点的低【解析】 根据电场线的分布图,a 、b 两点中,a 点的电场线较密,则a 点的电场强度较大,选项A 正确.沿电场线的方向电势降低,a 点的电势低于b 点的电势,选项B 错误.由于c 、d 关于正电荷对称,正电荷在c 、d 两点产生的电场强度大小相等、方向相反;两负电荷在c 点产生的电场强度为0,在d 点产生的电场强度方向向下,根据电场的叠加原理,c 点的电场强度比d 点的大,选项C 正确.c 、d 两点中c 点离负电荷的距离更小,c 点电势比d 点低,选项D 正确.【答案】 ACD9.如图7所示的水平匀强电场中,将两个带电小球M 和N 分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置,释放后,M 、N 保持静止,不计重力,则( )图7A .M 的带电量比N 的大B .M 带负电荷,N 带正电荷C .静止时M 受到的合力比N 的大D .移动过程中匀强电场对M 做负功【解析】 两带电小球分别在两球间的库仑力和水平匀强电场的电场力作用下处于平衡状态,因为两小球间的库仑力等大反向,则匀强电场对两带电小球的电场力也等大反向,所以两带电小球的带电量相等,电性相反,静止时,两球所受合力均为零,选项A 、C 错误;M 、N 两带电小球受到的匀强电场的电场力分别水平向左和水平向右,即M 带负电,N 带正电,M 、N 两球在移动的过程中匀强电场对M 、N 均做负功,选项B 、D 正确.【答案】 BD10.如图8所示,真空中a 、b 、c 、d 四点共线且等距.先在a 点固定一点电荷+Q ,测得b 点场强大小为E .若再将另一等量异种点电荷-Q 放在d 点时,则( )【导学号:34522198】图8A .b 点场强大小为34EB .c 点场强大小为54EC .b 点场强方向向右D .c 点电势比b 点电势高【解析】 设ab =bc =cd =L ,据题:+Q 在b 点产生的场强大小为E ,方向水平向右,由点电荷的场强公式得:E =k Q L ,-Q 在b 点产生的电场强度大小为:E 1=kQ L=14E ,方向水平向右,所以b 点的场强大小为E b =E +14E =54E ,方向水平向右,故A 错误,C 正确;根据对称性可知,c 点与b 点的场强大小相等为54E ,方向水平向右,故B 正确;电场线方向从a 指向d ,而顺着电场线方向电势降低,则c 点电势比b 点电势低,故D 错误.【答案】 BC二、计算题(本题共3小题,共40分,按题目要求作答)11.(12分)如图9所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端a 离地高度h =2.5 cm ,整个装置处于水平向左的匀强电场中.一个质量m =0.3 kg ,带电量q =+0.01 C 的物体(可视为质点)从斜面顶端静止释放,经过t =0.2 s 到达斜面底端b 点(g 取10 m/s 2).求:图9(1)物体到达斜面底端b 时的速度大小; (2)电场强度E 的大小;(3)电场中a 到b 两点之间的电势差. 【解析】 (1)斜面的长度为:L =hsin 30°=2h =0.05 m下滑的加速度为:a =2L t 2=2×0.050.22m/s 2=2.5 m/s 2底端速度为:v =at =0.5 m/s. (2)对物体进行受力分析,如图所示.由牛顿第二定律得:mg sin 30°-qE cos 30°=ma 解得:E =503V/m.(3)电场中a 到b 两点之间的电势差:U ab =-EL cos 30°=-3.75 V.【答案】 (1)0.5 m/s(2)50 3 V/m (3)-3.75 V12.(14分)如图10所示,一根长L =1.5 m 的光滑绝缘细直杆MN ,竖直固定在场强为E =1.0×105 N/C 、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中.杆的下端M 固定一个带电小球A ,电荷量Q =+4.5×10-6C ;另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动,电荷量q =+1.0×10-6C ,质量m =1.0×10-2 kg.现将小球B 从杆的上端N 静止释放,小球B 开始运动(静电力常量k =9.0×109N·m 2/C 2,取g =10 m/s 2)图10(1)小球B 开始运动时的加速度为多大?(2)小球B 的速度最大时,距M 端的高度h 1为多大?【导学号:34522199】【解析】 (1)开始运动时小球B 受重力、库仑力、杆的弹力和电场力,沿杆方向运动,由牛顿第二定律得mg -k Qq L2-qE sin θ=ma代入数据解得a =3.2 m/s 2.(2)小球B 向下运动,受A 的斥力增大,加速度减小,速度增大,当小球B 速度最大时合力减为零,即k Qq h 21+qE sin θ=mg 代入数据解得:h 1=0.9 m. 【答案】 (1)3.2 m/s 2(2)0.9 m13.(14分)如图11所示,在水平向右的匀强电场中,有一质量为m 、带正电的小球,用长为l 的绝缘细线悬挂于O 点,当小球静止时细线与竖直方向的夹角为θ.现给小球一个初速度,使小球恰能在竖直平面内做圆周运动,试问:图11(1)小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?速度最小值为多少? (2)小球的初速度应为多大?【解析】 (1)如图所示,小球在复合场中静止时,所受重力与电场力的合力为一定值,其大小为F =mgcos θ,方向与竖直方向为θ角.我们不妨把重力场和电场的叠加场叫做等效重力场,合力F 就是等效重力,等效重力加速度g 等=gcos θ.当小球从A 点沿圆周运动时,这一等效重力一直对小球做负功,绳子拉力不做功.可知,动能和等效重力势能相互转化,且总和保持不变.当小球运动至位于与A 点对应的同一直径上的另一端点B 时,等效重力势能最大,动能最小,速度也最小,此时由等效重力提供向心力有mg 等=mv 2Bl所以v B =g 等l =glcos θ.(2)小球由A →B 的过程中,根据动能定理得 12mv 2A =12mv 2B +mg 等·2l 所以v A =5glcos θ. 【答案】 (1)与A 点对应的同一直径上的另一端点 glcos θ(2)5glcos θ。
2018学年高中物理选修3-1期末考试复习题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.点电荷A、B带有等量正电荷,将第三个点电荷C放在A、B连线的中点恰好平衡.现将B缓慢地远离A移动,则C的运动情况是.A.靠近A移动B.远离A移动C.仍然不动D.可能靠近,也可能远离A移动2.某实物投影机有10个相同的强光灯L1~L10(24 V,220 W)和10个相同的指示灯X1~X10(220 V,2 W),将其连接在220 V的交流电源上,电路如图所示,若工作一段时间后L2灯丝烧断,则()A.X1的功率减小,L1的功率增大B.X1的功率增大,L1的功率增大C.X2的功率增大,其他指示灯的功率减小D.X2的功率减小,其他指示灯的功率增大3.如图所示,用多用电表测量直流电压U和测电阻R时,若红表笔插入多用电表的“+”插孔,则(____)A.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表B.前者电流从红表笔流入多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表C.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流出多用电表D.前者电流从红表笔流出多用电表,后者电流从红表笔流入多用电表4.如图所示电路中,两灯均不亮,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,在不拆开电路的情况下,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端,发现L2亮,L1不亮,然后将导线并接在灯L2两端,发现两灯均不亮,由此可判断()A.灯L1断路B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路5.如图所示,ab是一弯管,其中心线是半径为R的一段圆弧,将它置于一给定的匀强磁场中,方向垂直纸面向里.有一束粒子对准a端射入弯管,粒子的质量、速度不同,但都是一价负粒子,则下列说法正确的是()A.只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B.只有质量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管C.只有质量和速度乘积大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D.只有动能大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管6.关于等势面,下列说法正确的是()A.等势面上各点电荷受力不一定相同B.同一等势面上的各点场强大小必定相等C.电荷所受静电力的方向必和该点等势面垂直,并指向电势升高的方向D.电荷从电场中一点移到另一点,静电力没做功,电荷必在同一等势面上移动7..如图所示的电路中,电源的电动势E和内阻r一定,A、B为平行板电容器的两块正对金属板,R1为光敏电阻.当R2的滑动触头P在a端时,闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U.以下说法正确的是( )A.若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大B .若仅增大A B 板间距离,则电容器所带电荷量不变C .若仅用更强的光照射R 1,则I 增大,U 增大,电容器所带电荷量增加D .若仅用更强的光照射R 1 ,则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值的比值不变 8.如图所示,三个电阻R 1、R 2、R 3,按如图所示连接,已知R 1>R 2>R 3,则哪两点间的电阻最小 ( )A .A 与B 两点间B .A 与C 两点间 C .B 与C 两点间D .无法判断9.如图所示,一个理想边界为PQ 、MN 的匀强磁场区域,磁场宽度为d ,方向垂直纸面向里.一电子从O 点沿纸面垂直PQ 以速度v 0进入磁场.若电子在磁场中运动的轨道半径为2d .O ′在MN 上,且OO ′与MN 垂直.下列判断正确的是:A .电子将向右偏转B .电子打在MN 上的点与O ′点的距离为dC .电子打在MN 上的点与O ′点的距离为D .电子在磁场中运动的时间为03d v π. 10.用如图甲所示的电路来测量电池电动势E 和内电阻r ,根据测得的数据作出如图乙所示的U I -图线,由图可知( )A .电池电动势的测量值为1.40VB .电池内阻的测量值为3.5ΩC .外电路发生短路时的电流为0.4AD .电压表的示数为1.20V 时,电阻R 的阻值为0.20Ω二、多选题11.关于电场线的特征,下列说法中正确的是()A.如果某空间中的电场线是曲线,那么在同一条电场线上各处的场强不相同B.如果某空间中的电场线是直线,那么在同一条电场线上各处的场强相同C.如果空间中只存在一个孤立的点电荷,那么这个空间中的任意两条电场线相交;如果空间中存在两个以上的点电荷,那么这个空间中有许多电场线相交D.电场中任意两条电场线都不相交12.【最新】9月7日早上,广东广州电闪雷鸣,一名40多岁的女子给晨跑的儿子送伞时,不料遭遇雷击,胸口被烧伤.如何防范雷击再次成为公众关心的话题.假如在户外我们遭遇雷电,下列防雷措施可行的是()A.在大树下避雷雨B.停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨C.不要快速开摩托、快骑自行车和在雨中狂奔D.在空旷地带,最好关掉手机电源13.如图所示,在半径为R的圆形区域内有匀强磁场(包括边界),磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出).一群不计重力的不同正离子以较大的相同速率v0,由P 点在纸平面内沿不同方向射入磁场中发生偏转后,又飞出磁场,已知所有粒子在磁场中的轨道半径r=R,则下列说法正确的是:()A.离子飞出磁场时的动能一定相等B.离子飞出磁场时的速率一定相同C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大14.(多选)下列关于逻辑电路的说法中正确的是()A.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种关系叫“与”逻辑关系B.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“与”逻辑关系C.一个门上有三把钥匙,每把钥匙都能单独开门,它体现了“或”逻辑关系D.输出状态和输入状态相反的逻辑关系,叫做“或”逻辑关系15.如图所示,一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上,置于图示方向的匀强磁场中,处于静止状态.现增大电流,导体棒仍静止,则在增大电流过程中,导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是()A.一直增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.始终为零16.如图所示,在一单边有界磁场的边界上有一粒子源O,沿垂直磁场方向,以相同速率向磁场中发出了两种粒子,a为质子(11H),b为α粒子(42He),b的速度方向垂直磁场边界,a的速度方向与b的速度方向夹角为θ=30°,两种粒子最后都打到了位于磁场边界位置的光屏OP上,则()A.a、b两粒子转动周期之比为2∶3B.a、b两粒子在磁场中运动时间之比为2∶3C.a、b两粒子在磁场中转动半径之比为1∶2D.a、b两粒子打到光屏上的位置到O点的距离之比为1∶217.为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a、b、c,左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是()A.前表面比后表面电势高B.前表面比后表面电势低C.污水中离子浓度越高电压表的示数将越大D.污水流量Q与U成正比,与a、b无关18.关于磁通量的概念,下列说法正确的是()A.磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B.穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零C.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过线圈的磁通量也越大D.穿过线圈的磁通量的大小可用穿过线圈的磁感线的条数来衡量19.如图所示,在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q,另一表面v在金属板上绝缘,带正电的金属小球(可视为质点,且不影响原电场)自左以初速度向右运动,在运动过程中()A.小球做先减速后加速运动B.小球做匀速直线运动C.小球受到的静电力对小球先做负功,后做正功 D.小球受到的静电力对小球做的功为零三、实验题20.(1)在一次实验时某同学用游标卡尺测量(如图所示),示数为___________ cm.在一次实验时某同学用螺旋测微器测量(如图),示数为_________________ mm.(2)某电阻额定电压为3 V(阻值大约为10 Ω).为测量其阻值,实验室提供了下列可选用的器材:A:电流表A1(量程300 mA,内阻约1 Ω)B:电流表A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω)C:电压表V1(量程3.0 V,内阻约3 kΩ)D:电压表V2(量程5.0 V,内阻约5 kΩ)E:滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω)F:滑动变阻器R2(最大阻值为1 kΩ)G:电源E(电动势4 V,内阻可忽略)H:电键、导线若干.①为了尽可能提高测量准确度,应选择的器材为(只需添器材前面的字母即可):电流表_______,电压表_________,滑动变阻器________.②画出该实验电路图_____________________ .21.“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,提供的实验器材有:A.小灯泡(额定电压为3.8 V,额定电流约为0.3 A)B.电流表A (0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω)C.电压表V(0~6 V,内阻约为5 kΩ)D.滑动变阻器R1(0~10 Ω,2 A)E.滑动变阻器R2(0~100 Ω,0.2 A)F.电源(6 V,内阻不计)G.开关及导线若干(1)实验中滑动变阻器选________(填“R1”或“R2”)(2)该同学设计了实验测量电路,通过改变滑动变阻器滑片的位置,使电流表的读数从零开始变化,记录多组电压表的读数U和电流表的读数I。
2017-2018学年度下学期苏州新区一中高二期末复习物理试卷2018.06.16一.单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分.将答案填在第3页的表格中.1.将一长度为0.1m 的直导线放入某一匀强磁场中,当导线中通入电流为2A 时,测得其所 受安培力为0.1N .则此匀强磁场的磁感应强度大小为A .B < 2T B .B ≥0.5TC .B < 0. 5TD . B = 2T2.如图所示是研究光电现象的电路,阴极K 和阳极A 是密封在真空玻璃管中的两个电极, K 在受到光照时能够发射光电子。
阳极A 吸收阴极K 发出的光电子,在电路中形成光电 流。
如果用单色光a 照射阴极K ,电流表的指针发生偏转;用单色光b 照射阴极K 时, 电流表的指针不发生偏转。
下列说法正确的是 A .a 光的波长一定大于b 光的波长B .只增大a 光的强度可使逸出的电子最大初动能变大C .用单色光a 照射阴极K ,当电源的正负极对调时,电流 表的读数可能减为零D .阴极材料的逸出功与入射光的频率有关3.如图所示,线圈两端与电阻和电容器相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S 及朝下。
在将磁铁的S 极插入线圈的过程中A .通过电阻的感应电流的方向由a 到b ,线圈与磁铁相互排斥B .通过电阻的感应电流的方向由b 到a ,线圈与磁铁相互吸引C .通过电阻的感应电流的方向由b 到a ,线圈与磁铁相互排斥D .电容器的A 极板带正电4.质量为0.2 kg 的小球以6 m/s 的速度竖直向下落至水平地面,经0.2 s 后,再以4 m/s 的速度反向弹回.取竖直向上方向为正,g=10 m/s 2.小球与地面碰撞前后的动量变化Δp 和碰撞过程中小球受到地面的平均作用力F 分别是A .Δp=2kg m/s F=12NB .Δp=-0.4kg m/s F=-2NC .Δp=2kg m/s F=10ND .Δp=0.4kg m/s F=2N5.如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同,处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度和磁感应强度的大小分别为E 和B .一个质量为m ,电荷量为+q 的小球从静止开始沿管下滑,下列关于小球所受弹力N 、运动速度v 、运动加速度a 、运动位移x 、运动时间t 之间的关系图象中正确的是ABCD BE二.多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分.将答案填在第3页的表格中. 6.关于感应电流的产生,下列说法中正确的是A .只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流B .若闭合电路的导线做切割磁感线运动,导线中不一定有感应电流C .若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,该电路中一定没有感应电流D .当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,该电路中一定有感应电流 7.下列说法正确的是A .由波尔原子模型可以推知,氢原子处于激发态,量子数越大,核外电子动能越小B .康普顿效应的发现,说明了光子不但具有能量,还具有动量。
第一章《静电场》章末总结I 电场力做功{;::二I 电容定文E ■一、电场的几个物理量的求解思路 1 •确定电场强度的思路 ⑴定义式:E=F .q⑵ 库仑定律:E=kQ (真空中点电荷)•(3)电场强度的叠加原理,场强的矢量和.⑷ 电场强度与电势差的关系: E=U (限于匀强电场).d(5) 导体静电平衡时,内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向 E 感=-E 夕卜.(6) 电场线(等势面)确定场强方向,定性确定场强. 2 .确定电势的思路Ep紂识体系枸建梳理梭心要点 理顺知识脉第静电场「库仑定律席:富 ---------I 大小■£ = ______ (定文式), [ 「 (.决定式) I 方向: __________ 栄力方向意文:表示皂场. ___________特点:不封闭、不相交、丢直于尊聘面护= _____________标量,有正负,与零电聘生的遗取有关[p _.% 电勢 -w =---------------- _------------- 二 T I 标量’有正负等聘面:形象地搭谑电场申电势的分布I 沿场强的方向韭劳隆落品央I 衽匀强电场申:E = 亠-电场线•电势 电场链摩与刁势蹩於关系I 应用 电容器及电容[电容如决定工 带电観子的运动{蠶解题方法探究|师生互融探究总结规律方法(“me:=q.⑵电势与电势差的关系:UAB= A- B.(3) 电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电势越高;越靠近负电荷,电势越低.(4) 电势与电场线的关系:沿电场线方向,电势逐渐降低.(5) 导体静电平衡时,整个导体为等势体,导体表面为等势面.3 .确定电势能的思路(1)与静电力做功关系:WAB=EpA-EpB静电力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能增加.⑵与电势关系:Ep=q p,正电荷在电势越高处电势能越大,负电荷在电势越低处电势能越大.⑶与动能关系:只有静电力做功时,电势能与动能之和为常数,动能越大,电势能越小.4 .确定电场力的功的思路(1)根据电场力的功与电势能的关系:电场力做的功等于电势能的减少量,WAB=EpA-EpB.⑵应用公式WAB=qUA计算:符号规定是:所移动的电荷若为正电荷,q取正值;若为负电荷,q取负值;若移动过桿闾始』1.讯A高B, UAB A B, UAB取负值.b5E2RGbCAP⑶应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功:W=qElcos .注意:此法只适用于匀强电场中求电场力的功.(4)由动能定理求解电场力的功:W电+W其他=Ek.即若已知动能的改变和其他力做功情况,就可由上述式子求出电场力做的功.【例1】电场中有a、b a=-500 V b=1 500 V,将带电荷量为q=-4 10-9C的点电荷从a 移到b时,电场力做了多少功?a、b间的电势差为多少?p1EanqFDPw变式训练:如图所示,是一匀强电场,已知场强E=2x 102 N/C.现让一个电荷量q=-4 10-8C的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离1=30 cm.试求:DXDiTa9E3d(1) 电荷从M点移到N点电势能的变化;.(2) M、N两点间的电势差. :Af* -- ---------二、电场力做功与能量转化1 .带电的物体在电场中具有电势能,同时还可能具有动能和重力势能等机械能,用能量观点处理问题是一种简捷的方法.RTCrpUDGiT2 .处理这类问题,首先要进行受力分析及各力做功情况分析,再根据做功情况选择合适的规律列式求解.3 .常见的几种功能关系(1)只要外力做功不为零,物体的动能就要改变(动能定理).⑵静电力只要做功,物体的电势能就要改变,且静电力做的功等于电势能的减少量,W电=Ep1-Ep2.如果只有静电力做功,物体的动能和电势能之间相互转化,总量不变(类似机械能守恒).5PCzVD7HxA⑶如果除了重力和静电力之外,无其他力做功,则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变.(1) 小球运动到管口 B 时的速度大小;(2) 小球着地点与管的下端口 B 的水平距离.(g=10 m/s2)_ _ 9【例2】一个带负电的质点,带电荷量为 2 10 _C,在电场中将它由a 移到b ,除电场力之外,其他力做5r5.功6.510 - J ,质点的动能增加了 8.510 一 J ,则b 两点间的电势差/- /ab.jLBHrnAlLg变式训练2如图所示,边长为子以速度v0从a 点进入电场,恰好从 c 点离开电场,离开时速度为 强度大小. L 的正方形区域 abed 内存在着匀强电场.质量为 m 电荷量为q 的带电粒 v ,不计重力,求电场 xHAQX74J0X三、处理带电粒子在电场中运动问题的两条主线带电粒子在电场中的运动,是一个综合电场力、电势能的力学问题,研究的方法与质点动力学相同,它同 样遵循 运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能原理等力学规律,研究时, 主要可以按以下两条线索展开. LDAYtRyKfE (1) 力和运动的关系一一牛顿第二定律做好受力分析,根据带电粒子受到的电场力,用牛顿第二定律找出加速度,结合运动学公式确定带电粒子 的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况. Zzz6ZB2Ltk (2) 功和能的关系一一动能定理做好受力情况和运动情况的分析,根据电场力对带电粒子所做的功,弓I 起带电粒子的能量发生变化,利用 动能定理或全过程中能量的转化,研究带电粒子的速度变化、经过的位移等,这条线索同样也适用于非匀 强电场. dvzfvkwMI1【例3】如图3甲所示,在平行金属板 M N 间加有如图乙所示的电压.当 由静止开始运动,经 1.0 10-3S 到达两板正中间的 P 点,那么在3.010-3s 这一时刻,电子所在的位置和速度大小为()rqyn14ZNXI A. 到达 B. 到达 C. 到达 t=0时,一个电子从靠近N 板处M 板,速度为零P 点,速度为零 N 板,速度为零 P 点,速度不为零PO二矶n 2 3; 4 If KI tr J 9 I I IWI ■ z.L ”形的绝缘硬质管竖直固定在匀 .竖直部分长为12=0.1 m •A 由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分 变式训练: 如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场.一“ 强电场中.管的水平部分长为I 仁0.2 m .离水平地面的距离为 h=5.0 m 电的小球从管的上端口 没有能量损失,小球在电场中受到电场力大小为重力的一半.求:带正(长度极短可不计)时EmxvxOtOco【即学即练】1 •使质量相同的一价正离子和二价正离子分别从静止开始经相同电压 A . 一价正离子 B •二价正离子 C •两者速度相同 2. A 、B 是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从U 加速后, D •无法判断离子速度较大的是 ( )A 点沿电场线运动到 屮B点,其速度一时间图象如图5所示•则这一电场可能是()SixE2yXPq53.如图所示,A、B都是装在绝缘柄上的导体,A带正电荷后靠近B发生静电感应,若取地球电势为零,B和地接触后()6ewMyirQFLA.导体B上任意一点电势都为零B C.导体B上任意一点电势都为负D4.空间存在竖直向上的匀强电场,质量为在相等的时间间隔内()kavU42VRUsA. 重力做的功相等B. 电场力做的功相等C. 电场力做的功大于重力做的功D. 电场力做的功小于重力做的功.导体B上任意一点电势都为正.导体B上右边电势为正,左边电势为负m的带正电的微粒水平射入电场中,微粒的运动轨迹如图所示,5.已知四个点电荷q、q、-q、q分别分布于边长为a的正方形的四个顶点A B、C D 处, 如图所示,则止方形中心处的场强大小为()y6v3ALoS893kqA. B.0C.4kq D.5kqM2ub6vSTnP n 2a2a22a21------- c6 .在场强E=1.0102 V/m的匀强电场中,有相距d=2.0 10-2 m的a、b两点,贝U a、b两点间的电势差可能为()OYujCfmUCwA. 1.0 V B . 2.0 V C . 3.0 V D . 4.0 V eUts8ZQVRd7. 带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强电场中,它离开时偏转距离为y,位移偏()sQsAEJkW5TA. 粒子在电场中做类平抛运动B.B. 粒子飞过电场的时间,取决于极板长和粒子进入电场时的初速度C. 粒子的偏移距离y,可用加在两极板上的电压控制8. 如图所示,绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在与环心等高处放有一质量为m 电荷量为+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下列说法正确的是()GMslasNXkAA. 小球在运动过程中机械能守恒B. 小球经过最低点时速度最大C. 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE)D. 小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg-qE)9.如图所示,光滑绝缘细杆竖直放置,它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B C两点,质量为m电荷量为-q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑,已知q? Q,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为■,/ 3gh.求:TIrRGchYzg (1)小球由A点到B点的过程中电场力做的功;⑵A、C两点的电势差.”f \出r. >1 Q r。
高二物理(选修3-1)第一章 静电场1.1 库仑定律1.电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.电荷量:电荷量是指物体所带电荷的多少.单位是库仑,字母为“C”.物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷.3.元电荷:电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ,全部带电体的电荷量都是e 的整数倍,因此电荷量e 称为元电荷.4.点电荷:点电荷是一种志向化的模型,当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多,以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时,这样的带电体就可以看做点电荷.5.物体带电方法:(1)摩擦起电;(2)感应起电;(3)接触起电.6.电荷守恒定律:电荷既不能创建,也不能歼灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中电荷总量保持不变.7.库仑定律:(1)适用条件:① 真空中,②点电荷(2)公式:221rQ Q k F = 说明:①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不论两个带电体的电量是否相等,甚至相差悬殊,但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反,并与它们的质量无关.②匀称带电的圆球、圆板、圆环,等效为电荷都集中在球心、圆心.③微观粒子(如电子、质子)间的万有引力比它们之间的库仑力小得多,万有引力通常忽视不计,电荷在电场中受力分析时,一般状况下物体的重力不计.1.2 电场强度 电场力的性质1.电场:(1)电场:带电体四周存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.它是一种看不见的客观存在的物质.它具有力的特性和能的特性.(2)电场最基本的性质:对放入电场中的电荷由电场力的作用.(3)电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力.2.电场强度E :描述电场力的性质的物理量(1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值,叫电场强度.(2)定义式:q F E /=.(3)物质性:电场是电荷四周客观存在的物质,电荷之间的相互作用力通过电场而发生.(4)客观性:场强是描述电场力的性质的物理量,只由电场本身确定.电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关,与检验电荷所受的电场力F 无关,即使无检验电荷存在,该点的场强依旧是原有的值.(5)矢量性:电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向.与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反.(6)场强大小推断:a .依据电场力推断:q F E /=b .依据电场线推断:只与电场线疏密有关,与电场线方向无关.c .依据匀强电场中电势差推断:E=U/d(7)电场强度的计算:q F E /=(定义式,普遍适用)2rQ kE =(用于真空中点电荷形成的电场) U/d E =(用于匀强电场) 3.电场线:在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样,这些曲线就叫做电场线.(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线.电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹.(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大.(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向.(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处).在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交.正电荷肯定要发出电场线,负电荷肯定要接收电场线.(5)电场线不会相交或相切.4.电场的叠加:同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和.1.3 电势 电场能的性质1.电势差U AB :(1)定义:电荷在电场中,由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差,用U AB 表示.(2)定义式:U AB =W AB /q .(3)电势差是标量,但有正负,正负表示电势的凹凸.2.电势φ:描述电场能的性质的物理量(1)定义:电势实质上是和标准位置的电势差.即电场中某点的电势,在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置(零电势点)时电场力所做的功.(2)定义式:φA =U A∞= W A∞/q .(3)电势是标量,但有正负,正负表示该点电势比零电势点高还是低.(4)电势凹凸推断:a .依据移动检验电荷做功推断:移动正电荷电场力做正功(负功)时,电势着陆(上升);移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势上升(着陆).b .依据电场线推断:沿着电场线方向,电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高.c .依据场源电荷推断:离正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近,电势越低.d .依据电势差推断:AB U >0,则A 点电势比B 点高;AB U <0,则A 点电势比B 点低.3.电势能E P :(1)电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能.(2)电势能是标量.(3)电场力做功与电势能的变更的关系:电场力对电荷做正功,电荷的电势能削减,做功量等于电势能的削减量;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,做功量等于电势能的增加量,即W电=-△E P (类比于W G =-△E P ).4.电场力做功的计算:(1)依据电势能的变更与电场力做功的关系计算:即W 电=-△E P .(2)应用公式W AB =qU AB 计算:①正负号运算法:依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB .②肯定值运算法:公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算,功的正负再另推断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功).5.等势面:(1)定义:电场中电势相同的点构成的面叫做等势面.(2)等势面的特点:①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图,不是电场中实际存在的面.②同一等势面上各点间的电势差为零,电荷在等势面上移动时电场力不做功.③电场线垂直于等势面,并指向电势降低最快的方向.④等势面不相交.⑤电场强度较大的地方,等差的等势面较密.⑥电场线的描绘:利用电场线和等势面的垂直关系,先描绘出电场中的等势面,再画出电场线.6.匀强电场中场强和等势面的关系:在匀强电场中,沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积,即U =Ed ,也可理解为:在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆,即E =U/d .1.4 电容器 带电粒子在电场中的运动1.电容器、电容(1)电容器:两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器.(2)电容:描述电容器容纳电荷本事的物理量.①定义:电容器所带的电荷量Q (一个极板所带电荷量的肯定值)与两个极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. ②定义式:U Q U Q C ∆∆==.电容C 由电容器本身的构造因素确定,与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关.③单位:1F=106μF=1012pF④几种电容器(a )平行板电容器:平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟两板间的距离d 成反比,即kdS C πε4=. 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强为U/d E =.(b )固定电容器、可变电容器、电解电容器.电解电容器接入电路时应留意其极性.2. 带电体在电场中的运动(1)平衡(静止或匀速):仅在电场力和重力作用下满意mg qE =(2)加速(1)能量:在任何电场中,若只有电场力做功,有21222121mv mv qU -=. (2)动力学:在匀强电场中,若只有电场力作用,带电体做匀变速运动,其加速度为mEq a =. (3)偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时,粒子的运动为类平抛运动,其轨迹是抛物线.当带电粒子的质量为m ,电量为q ,两平行金属板板长为l ,距离为d ,板间电压为U ,当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时,两板间的场强为dU E =. 在垂直于场强方向上,粒子做匀速直线运动:t v x v v 0x ==,0.在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动:m qE a =,221,t mqE y t m qE v y ==. 离开电场时,粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ,200tan mdv qUl v v y==φ.(4)圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中,可做匀速圆周运动.如氢原子核外电子的绕核运动.此时有rv m r Qqk 22=. 3.示波器:(1)构造:示波器的核心部件是示波管,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成.(2)示波管的基本工作原理:利用两组正交的偏转极板,可以限制电子打在荧光屏上的位置.示意图如右:两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转.一般在水平偏转电极上加扫描电压(从左向右周期性扫描),在竖直偏转电极上加须要探讨的信号.(3)示波器面板开关与旋钮的作用:如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板.①是辉度调整旋钮,标以“☼”符号,用来调整光点和图像的亮度. 顺时针旋转旋钮时,亮度增加.②是聚焦调整旋钮“⊙”,③是协助聚焦调整旋钮“○”,这两个旋钮协作着运用,能使电子射线会聚,在荧光屏上产生一个小的亮斑,得到清楚的图像.往下是电源开关和指示灯,用后盖板上的电源插座接通电源后,把开关扳向“开”的位置,指示灯亮,经过一两分钟的预热,示波器就可以运用了.荧光屏下边第一行中,④是竖直位移旋钮,⑤是水平位移旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置. 它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度,顺时针旋转时,幅度增大.中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮,它有1、10、100、1000四挡,最左边的“1”挡不衰减,其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000.运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10,最右边的正弦符号“~”挡不是衰减,而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压,可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作.中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮,也有四挡,可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围,左边第一挡是10~100Hz,向右旋转每上升一挡,扫描频率都增大10倍,最右边的是“外X”挡,运用这一挡时,机内没有加扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入.中间的小旋钮是扫描微调旋钮,它可以在初定的频率范围内,进行连续微调,得到一确定的频率.顺时针转动时频率连续增加.底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱.左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关,置于“DC”位置时,所加的信号电压是干脆输入的;置于“AC”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,它可以让沟通信号通过而隔断直流成分.右边的“同步”也是一个选择开关,置于“+”位置时,扫描由被测信号正半周起同步,置于“-”位置时,扫描由负半周起同步.这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用,对于正弦波、方波等,无论扳到“+”或“-”,都能很好地同步.对测量没有影响.。
高二物理(选修3-1)试题第Ⅰ卷一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,不选或有错选的得0分)1、两个分别带有电荷量-Q 和+3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F .两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( ) A 、112FB 、34FC 、43FD 、12F2、如图1所示,AB 是某个点电荷电场中的一根电场线,在线上O 点放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B 点运动,下列判断中正确的是( ) A .电场线由B 指向A ,该电荷做加速运动,加速度一定越来越小 B .电场线由B 指向A ,该电荷做加速运动,由题设条件知其加速 度大小的变化不能确定C .电场线由A 指向B ,电荷做匀加速运动D .电场线由B 指向A ,电荷做加速运动,加速度一定越来越大 3.在静电场中 ( )A .电场强度处处为零的区域内,电势一定也处处为零B .电场强度处处相同的区域内,电势一定也处处相同C .电场强度的方向总是跟等势面垂直D .沿电场线方向电势越来越低4、某带电粒子仅在电场力作用下由A 点运动到B 点,电场线、粒子在A 点的初速度v 0及运动轨迹如图2所示,可以判定 ( ) A .粒子在A 点的加速度小于它在B 点的加速度 B .粒子在A 点的动能小于它在B 点的动能 C .粒子在A 点的电势能小于它在B 点的电势能 D .电场中A 点的电势低于B 点的电势5、在某一电场中同一个等势面上的两点,其电场强度的关系为 ( )A .大小一定相同,方向可能不同B .大小可能相同,方向可能不同C .大小不可能相同,方向可能相同D .大小可能不同,方向可能相同6、如图3所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q 处于静止状态。
2017-2018学年度下学期苏州新区一中期末复习物理试卷(选修3-1)
一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)
1. 带电粒子M和N,先后以大小不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域,运动轨迹如图所示,不计重力则下列分析正确的是
.........
A. M带正电,N带负电
B. M和N都带正电
C. M带负电,N带正电
D. M和N都带负电
2. 在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线,如图所示,四根导线中的电流大小关系为,切断哪一导线中的电源能使O点点为四根导线所围正方形的中心的磁感应强度减为最弱
A. 切断
B. 切断
C. 切断
D. 切断
3. 当电流垂直于外磁场通过导体时,在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差,这一现象便是霍尔效应,这个电势差也被叫做霍尔电压科学技术中常常利用霍尔效应测定磁场的磁感应强度如图所示为一金属导体,规格已在图中标出,若已知通过导体的电流为I,电压表示数为U,电子的电荷量为e,则被测匀强磁场磁场方向垂直于前后表面的磁感应强度大小为已知电流的微观表达式为,其中n为导单位体积内的自由电荷数,s为导体的截面积,v为电荷定向移动的速率,q为电荷的带电量
A. B. C. D.
4. 如图所示,当S闭合后,小磁针处在通电电流磁场中的位置正确的是
A. B.
C. D.
5. 关于将电流表G改装成大量程的电压表与安培表,正确的说法是
A. 将电流表G改装成电压表,要并联一个较大的电阻
B. 将电流表G改装成电压表,要串联一个较小的电阻
C. 将电流表G改装成安培表,要并联一个较小的电阻
D. 将电流表G改装成安培表,要串联一个较大的电阻
6. 如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连,b板的中央沿竖直方向各有一小孔,带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后速度为现使a板不动,保持电键K打开或闭合,b板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从P点自由落下,先后穿过两个小孔后速度;下列说法中正确的是
若K电键保持闭合,向下移动b板,则;
若电键K闭合一段时间后再打开,向下移动b板,则;
若电键K保持闭合,无论向上或向下移动b板,则;
若电键K闭合一段时间再打开,无论向上或向下移动b板,则.
A. 只有正确
B. 只有正确
C. 只有正确
D. 只有正确
7. 如图,四根相同的导线,通有相同的电流,水平放置于光滑斜面,处于不同的磁场中其中导线能静止,且磁场的感应强度最小的是
A. B.
C. D.
8. 如图甲所示,光滑绝缘的水面平面上,相距5L的A、B两处分别固定两个正电荷和,AB连线之间的电势与位置x之间的关系图象如图乙所示,图中点为图线的最低点,若的C点由静止释放一个质量为m、电量为的带电小物块可视为致电,则
A. 处的电场线沿x轴正方向
B. 物块在处的速度最大
C. 物块将点为中心作往复运动
D. 固定在A、B处的电荷电量之比为::3
二、多选题(本大题共6小题,共24.0分)
9. 1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖,若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示,则下列说法正确的是
A. 速度选择器的极板带负电,极板带正电
B. 粒子在磁场中运动半径不同,运动时间也不相同
C. 粒子在磁场中运动半径不同,说明离开速度选择器时速度大小不同
D. 在磁场中运动半径越大的粒子,比荷越小
10. 图为某电源的曲线,由图可知
A. 电源电动势为2V
B. 电源内电阻为
C. 电源短路时电流为6A
D. 路端电压为1V时,电路中电流为5A
11. 密立根油滴实验原理如图所示两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是
A. 悬浮油滴带负电
B. 悬浮油滴的电荷量为
C. 增大场强,悬浮油滴将向下运动
D. 油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍
12. 如图所示,半径为R的橡胶圆环均匀带正电,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动,将产生等效电流,则
A. 若不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
B. 若电荷量Q不变而使变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍
C. 若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,电流将变大
D. 若使、Q不变,将橡胶环拉伸,使环的半径增大,电流将变小
13. 如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场磁感应强度为B和匀强电场电场强度为E组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强磁场磁感应强度为,最终打在上,下列表述正确的是
A. 粒子带负电
B. 所有打在上的粒子,在磁感应强度为的磁场中的运动时间都相同
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 粒子打在上的位置越靠近P,粒子的比荷越大
14. a、b、c三个完全相同的带正电的微粒不计重力由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,则以下说法正确的是
A. 在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
B. b和c同时飞离电场
C. 进入电场时,c的速度最大,a的速度最小
D. 动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大
三、实验题探究题(本大题共3小题,共27.0分)
15. 图1为某一热敏电阻电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感的关系曲线图.
为了通过测量得到图1所示关系的完整曲线,在图2图3两个电路中应选择的是图______;简要说明理由:______电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为.
在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻由热敏电阻的关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为______V;电阻的阻值为______
举出一个可以应用热敏电阻的例子:______.
16. 实验室中准备了下列器材:
待测干电池电动势约,内阻约,
电流表满偏电流,内阻
电流表量程,内阻约,
滑动变阻器
滑动变阻器
定值电阻,开关S和导线若干
某同学选用上述器材滑动变阻器只选用了一个测定一节干电池的电动势和内阻为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是______填代号
请在如图1方框中画出他的实验电路图____________.
如图2为该同学根据实验数据作出的图线为电流表G的示数,为电流表A的示数,由该图线可得:被测干电池的电动势______V,内阻______
17. 某学生用多用电表测电阻使用的实验器材有:多用电表、电压表、滑动变阻器及若干导线.
先将多用电表挡位调到电阻“”挡,再将红表笔和黑表笔______,调整______,使指针指向“”.
再将调节好的多用电表红表笔和______选填“1”或“2”端相连,黑表笔连接另一端将滑动变阻器的滑片滑到适当位置,欧姆表的读数如图乙所示,则被测电阻为______.
图甲中的电压表有两个量程:,内阻为;,内阻是,则______选填“”,“”或“”.
四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)
18. 如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知,,把一个电荷量
的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,克服电场力做功J.试求该匀强电场的电场强度包括大小和方向.
19. 如图甲所示,质量为m、电荷量为e的电子经加速电压,加速后,在水平方向沿垂直进入偏转电场已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为不考虑电场边缘效应,两极板间距为d,为两极板的中线,P是足够大的荧光屏,且屏与极板右边缘的距离也为求:
粒子进入偏转电场的速度v的大小;
若偏转电场两板间加恒定电压,电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点,A点与极板M在同一水平线上,求偏转电场所加电压;
若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化,要使电子经加速电场后在时刻进入偏转电场后水平击中A点,试确定偏转电场电压以及周期T分别应该满足的条件.
20. 平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场,第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,如图所示一带负电的粒子从电场中的Q点以速度沿x轴正方向开始运动,Q点到y轴的距离为到x 轴距离的2倍粒子从坐标原点O离开电场进入磁场,最终从x轴上的P点射出磁场,P点到y轴距离与Q 点到y轴距离相等不计粒子重力,为:
粒子到达O点时速度的大小和方向;
电场强度和磁感应强度的大小之比.
21. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形不计电子所受重力.
在该区域AB边的中点处由静止释放电子,求电子离开ABCD区域的位置.
在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置.
若将左侧电场II整体水平向右移动,仍使电子从ABCD区域左下角D处离开不随电场移动,求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置.。