
?2022-2023學(xué)年廣東省廣州市番禺實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二(上)期末物理試卷
一、單選題(本大題共7小題,共28.0分)
1. 下圖為靜電植絨的裝置簡(jiǎn)圖,將表面涂有黏合劑的被植體放在金屬板上.打開電源開關(guān)后,在金屬網(wǎng)與金屬板間會(huì)產(chǎn)生3kV的高壓,放在金屬網(wǎng)上的絨毛將垂直地粘植在被植體上。若保持金屬網(wǎng)和金屬板間的距離為2cm,忽略邊緣效應(yīng),將網(wǎng)與板間的電場(chǎng)視為勻強(qiáng)電場(chǎng),則下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 金屬網(wǎng)和金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)為1.5×105V/m
B. 絨毛在飛往被植體的過(guò)程中電勢(shì)能不斷增大
C. 若增大金屬網(wǎng)和金屬板的距離,則網(wǎng)和板的電勢(shì)差也增大
D. 在潮濕的環(huán)境中進(jìn)行植絨效果會(huì)更好
2. 太陽(yáng)風(fēng)(含有大量高能質(zhì)子與電子)射向地球時(shí),地磁場(chǎng)改變了這些帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向,從而使很多粒子到達(dá)不了地面。另一小部分粒子則可能會(huì)在兩極匯聚從而形成炫麗的極光。赤道上空P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=3.5×10?5T,方向由南指向北,假設(shè)太陽(yáng)風(fēng)中的一質(zhì)子以速度v=2×105m/s豎直向下運(yùn)動(dòng)穿過(guò)P處的地磁場(chǎng),如圖所示。已知質(zhì)子電荷量為q=1.6×10?19C,此時(shí)該質(zhì)子受到的洛倫茲力(????)
A. 方向向北 B. 方向向南 C. 方向向東 D. 大小為11.2N
3. 如圖,便攜式小風(fēng)扇用可充電直流電源連接電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電阻為RM,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),回路電流為I,則(????)
A. t秒內(nèi)電源的總功為EIt B. 電動(dòng)機(jī)的額定電壓為IRM
C. 電動(dòng)機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 D. 通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流做功功率大小為I2RM
4. 隨著生活水平的提高,電子秤已成為日常生活中不可或缺的一部分。如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí),把物體放到電子秤面板上,壓力作用會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移,則下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 電容器的電容減小 B. 電容器的帶電電荷量減少
C. 膜片下移過(guò)程中,電流表有b到a的電流 D. 電容器兩極板的電壓增大
5. 在校園冬季安全大檢查中,某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)學(xué)校宿舍樓的火警報(bào)警裝置的電路如圖所示,R1為熱敏電阻,溫度升高時(shí),R1急劇減小,當(dāng)電鈴兩端電壓達(dá)到一定值時(shí),電鈴會(huì)響,則下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 若報(bào)警器的電池老化(內(nèi)阻變大,電動(dòng)勢(shì)不變),不會(huì)影響報(bào)警器的安全性能
B. 若試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)有火時(shí)裝置不響,應(yīng)把R2的滑片P向下移
C. 若試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)有火時(shí)裝置不響,應(yīng)把R2的滑片P向上移
D. 增大電源的電動(dòng)勢(shì),會(huì)使報(bào)警的臨界溫度升高
6. 某次閃電擊中了一棵大樹,某瞬間在樹周圍地面的電勢(shì)分布情況如下方的俯視圖.A、B兩車按圖中方式停放在樹下,若車的橡膠輪胎始終對(duì)地絕緣.則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(????)
A. 由右圖可知,本次閃電地面電流的方向是大樹流向小車
B. 由右圖可知,本次閃電電流的方向是由云層流向被擊中的大樹
C. B車右側(cè)車輪處的電勢(shì)比左側(cè)車輪處的電勢(shì)高
D. B車左側(cè)兩輪間的電壓比A車左側(cè)兩輪間的電壓大
7. 如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O為半圓弧的圓心,∠MOP=60°,在M、N處各有一條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直穿過(guò)紙面,導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流,方向如圖所示,這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,若將M處長(zhǎng)直導(dǎo)線移至P處,則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,那么B2與B1之比為(????)
A. 3:1 B. 3:2 C. 1:1 D. 1:2
二、多選題(本大題共3小題,共18.0分)
8. 正電子是電子的反粒子,與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從P點(diǎn)發(fā)出兩個(gè)電子和一個(gè)正電子,三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中1、2、3所示。下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里 B. 軌跡1對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越大
C. 軌跡2對(duì)應(yīng)的粒子初速度比軌跡3的小 D. 軌跡3對(duì)應(yīng)的粒子是正電子
9. 如圖所示,磁控管內(nèi)局部區(qū)域分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電子從M點(diǎn)由靜止釋放,沿圖中所示軌跡依次經(jīng)過(guò)N、P兩點(diǎn)。已知M、P在同一等勢(shì)面上,下列說(shuō)法正確的有(????)
A. 電子從N到P,電場(chǎng)力做正功
B. N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)
C. 電子從M到N,洛倫茲力不做功
D. 電子在M點(diǎn)所受的合力大于在P點(diǎn)所受的合力
10. 如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖,帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后,進(jìn)入速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E,平板S上有可讓粒子通過(guò)的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2,平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。下列說(shuō)法正確的是(????)
A. 質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B. 速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里
C. 通過(guò)速度選擇器的粒子的速度等于EB
D. 打在A1處的粒子比打在A2處的粒子的比荷大
三、實(shí)驗(yàn)題(本大題共2小題,共15.0分)
11. 在練習(xí)使用多用電表的實(shí)驗(yàn)中,兩小組的同學(xué)分別進(jìn)行了如下操作:
(1)下列是A小組同學(xué)對(duì)多用電表的使用,其中操作正確的是_______。
A.如圖甲,利用多用電表直流電壓擋測(cè)小燈泡兩端的電壓
B.如圖乙,利用多用電表直流電流擋測(cè)通過(guò)小燈泡的電流
C.如圖丙,利用多用電表直流電壓擋粗測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)
D.如圖丁,利用多用電表歐姆擋測(cè)電源的內(nèi)阻
(2)B小組同學(xué)利用多用電表的歐姆擋測(cè)量某一定值電阻的阻值,開始時(shí)他們采用“×100”倍率試測(cè),請(qǐng)完善他們的實(shí)驗(yàn)步驟:
①將多用電表選擇開關(guān)撥至“×100”倍率;
②_________;
③把待測(cè)電阻放在絕緣桌面或紙上,兩表筆分別接在電阻兩端;
④結(jié)果指針指在圖戊中a位置;
⑤為了減小誤差,需要把選擇開關(guān)撥至“_______”(填“×10”或“×1k”)倍率;
⑥重復(fù)步驟②和③;
⑦最終指針指在圖戊中b位置,讀數(shù)為________kΩ;
⑧把選擇開關(guān)撥至“OFF”,結(jié)束測(cè)量。
12. 小鋼想測(cè)量一下“檸檬水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,他在網(wǎng)上查閱相關(guān)資料,“檸檬水果電池”的電動(dòng)勢(shì)約為2V,為防止電流過(guò)大而損壞器材,電路中加了一個(gè)保護(hù)電阻R0?,F(xiàn)有下列器材:
待測(cè)“水果電池”
電流表A:滿偏電流0.6A,電阻不計(jì)
電壓表V:量程0~2V,電阻約10kΩ
滑動(dòng)變阻器R1:0~10Ω
滑動(dòng)變阻器R2:0~20kΩ
定值電阻R3=1.5Ω(額定功率5W)
定值電阻R4=10Ω(額定功率10W)
開關(guān)、導(dǎo)線等
(1)甲圖是小鋼設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的電路圖,你認(rèn)為滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用_____?(選填“R1或“R2”)。保護(hù)電阻應(yīng)該選用_____?(選填“R3或“R4”)。
(2)根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I,做出如圖乙所示的U?I圖像,A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)分別為(0.05,1.76)、(0.45,1),待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=______?V,內(nèi)電阻r=______?Ω。
四、計(jì)算題(本大題共3小題,共39.0分)
13. 電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進(jìn)的動(dòng)能殺傷武器,如圖甲為電磁炮工作原理示意圖,可簡(jiǎn)化為圖乙模型。某電磁炮導(dǎo)軌長(zhǎng)10m,兩導(dǎo)軌之間的距離為0.5m。導(dǎo)軌間磁場(chǎng)可認(rèn)為是方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為1.5T,電流方向如圖所示。質(zhì)量為10kg的炮彈受安培力作用從導(dǎo)軌最右端靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)最左端離開導(dǎo)軌時(shí)的速度大小為2.4×103m/s。整個(gè)電磁炮固定在水平面上,忽略炮彈與導(dǎo)軌間的摩擦力。求:
(1)炮彈在導(dǎo)軌中加速時(shí)的加速度大?。?br />
(2)導(dǎo)軌中的電流大小。
14. 如圖所示,一束電子的電荷量為e,以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與原來(lái)電子入射方向的夾角是θ=30°,求:
(1)電子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;
(2)電子的質(zhì)量;
(3)電子穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間。
15. 兩豎直平行板A和B之間電壓為20V,間距為3.75cm。兩水平平行板C和D之間電壓為22.5V,板長(zhǎng)為L(zhǎng)=40cm。某種比荷為qm=107C/kg的帶正電粒子。從A板小孔無(wú)初速進(jìn)入AB板間。經(jīng)過(guò)加速?gòu)腂板小孔射出。正好沿CD板的中心線進(jìn)入CD板間,不計(jì)粒子重力和電場(chǎng)邊緣效應(yīng)。
(1)求粒子剛從B板小孔射出時(shí)的速度?
(2)若撤去CD板上的電壓,粒子將從CD板的中心線右側(cè)M點(diǎn)進(jìn)入虛線邊界右側(cè)的輻向電場(chǎng),輻向電場(chǎng)M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與AB板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,其軸心在D板右側(cè)延長(zhǎng)線上O點(diǎn),MO為豎直方向,粒子在輻向電場(chǎng)中剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求該勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑?
(3)射入CD板的粒子在CD板間電場(chǎng)力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),豎直方向做加速運(yùn)動(dòng),求加速度為多少?粒子能否從CD板右側(cè)射出?(寫出計(jì)算過(guò)程)
答案和解析
1.【答案】A?
【解析】
【分析】
根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系求場(chǎng)強(qiáng);由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的變化關(guān)系確定電勢(shì)能的變化;當(dāng)板距和潮濕程度發(fā)生變化后,由電容的定義和決定式分析判斷電壓的變化和效果的好壞。
本題考查平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度與板距的變化關(guān)系,并將此知識(shí)點(diǎn)應(yīng)用于生活實(shí)際中,此類要關(guān)于建模,準(zhǔn)確利用相關(guān)物理規(guī)律分析解答。
【解答】
A.金屬網(wǎng)和金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)為E=Ud=30000.02V/m=1.5×105V/m,選項(xiàng)A正確;
B.絨毛在飛往被植體的過(guò)程中,電場(chǎng)力做正功,則電勢(shì)能不斷減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.金屬網(wǎng)與金屬板間電壓不變,則若增大金屬網(wǎng)和金屬板的距離,則網(wǎng)和板的電勢(shì)差不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.在干燥的環(huán)境中進(jìn)行植絨效果會(huì)更好,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選A。
??
2.【答案】C?
【解析】
【分析】當(dāng)速度與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),根據(jù)洛倫茲力公式F=Bqv,即可求解其大??;再依據(jù)左手定則,可判定洛倫茲力的方向,從而即可求解.
考查洛倫茲力的大小與方向的應(yīng)用,掌握左手定則的內(nèi)容,理解F=Bqv公式成立條件,注意右手定則與左手定則的區(qū)別.
【解答】假設(shè)太陽(yáng)風(fēng)中的一質(zhì)子以速度v=2×105m/s豎直向下運(yùn)動(dòng)穿過(guò)P處的地磁場(chǎng),地磁場(chǎng)方向由南指向北,根據(jù)左手定則知質(zhì)子受到的洛倫茲力方向向東,
當(dāng)速度與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),則由F=Bqv
代入數(shù)據(jù),解得:F=3.5×10?5×2×105×1.6×10?19N=1.12×10?18?N,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。??
3.【答案】A?
【解析】解:A、根據(jù)電功公式,可知t秒內(nèi)電源的總功為:W=Eq=EIt,故A正確;
B、電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器,不適用歐姆定律,所以電動(dòng)機(jī)的額定電壓不等于IRM,故B錯(cuò)誤;
C、電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能,故C錯(cuò)誤;
D、通過(guò)電動(dòng)機(jī)電流做功功率即為電功率,大于熱功率I2RM,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),其電路是非純電阻電路,歐姆定律不再成立,其電功率P電=UI,發(fā)熱功率P熱=I2R。
本題考查對(duì)非純電阻電路電功率、熱功率的理解和運(yùn)算能力,要注意在非純電阻電路中,求電功率,只能用P電=UI,求發(fā)熱功率只能用P熱=I2R。
4.【答案】C?
【解析】
【分析】
本題電容器動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題,只要掌握電容的定義式C=QU和決定式C=?S4πkd?就能正確解答;注意電容器的電壓不變與電量不變的判定依據(jù)。
根據(jù)電容器的電容與板間距離的關(guān)系判斷當(dāng)F向下壓膜片電極時(shí)電容的變化,再根據(jù)電容定義式判斷電容器在充電還是放電,從而判斷電流計(jì)的變化;當(dāng)電容器與電源相連時(shí),電容器的電壓不變。
【解答】
因電容器與電源相連時(shí),則電容器的電壓U不變,當(dāng)F向下壓膜片電極時(shí),板間距離減小,由電容的決定式C=?S4πkd?得到,電容器的電容將增大,又根據(jù)電容的定義式C=QU,由于電容器兩極的電壓U不變,知電量Q將增大,即電容器充電,電流表中有b到a的電流,綜上所述,故C正確,ABD錯(cuò)誤;??
5.【答案】C?
【解析】解:A、若報(bào)警器的電池老化(內(nèi)阻變大)電動(dòng)勢(shì)不變,報(bào)警器的電壓變小,電鈴將不會(huì)響,所以會(huì)影響報(bào)警器的安全性能,故A錯(cuò)誤。
BC、若實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有火時(shí)裝置不響,說(shuō)明報(bào)警器的電壓較小,要增大其電壓,根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可知,必須增大R2,應(yīng)把R2的滑片P向上移,故B錯(cuò)誤,C正確。
D、增大電源的電動(dòng)勢(shì),報(bào)警器的電壓變大,相當(dāng)于電動(dòng)勢(shì)不變,R1變小,所以會(huì)使報(bào)警的臨界溫度降低,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
若報(bào)警器的電池老化(內(nèi)阻變大)電動(dòng)勢(shì)不變,報(bào)警器的電壓變小,電鈴將不會(huì)響。若實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)有火時(shí)裝置不響,說(shuō)明報(bào)警器的電壓較小,要增大其電壓,必須R2的滑片P向上移。增大電源的電動(dòng)勢(shì),會(huì)使報(bào)警的臨界溫度降低。
此題中R1為熱敏電阻,相當(dāng)于可變電阻,利用串聯(lián)電路電壓與電阻成正比的特點(diǎn)進(jìn)行分析。
6.【答案】C?
【解析】解:AB.由右圖可知,本次閃電是由空中云層向大樹放電產(chǎn)生的,放電時(shí)有自由電子向大樹轉(zhuǎn)移,所以電流的方向應(yīng)是由被擊中的大樹流向云層流,地面電流由高電勢(shì)流向低電勢(shì),因此是小車流向大樹,故AB錯(cuò)誤;
C.由右圖可知,虛線圓是等勢(shì)線,由大樹向小車方向電勢(shì)逐漸升高,因此B車右側(cè)車輪處的電勢(shì)比左側(cè)車輪處的電勢(shì)高,故C正確;
D. ?B車左側(cè)兩輪的電勢(shì)相等,?A車左側(cè)前輪電勢(shì)比后輪電勢(shì)低,所以B車左側(cè)兩輪間的電壓比A車左側(cè)兩輪間的電壓小,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
本次閃電是由空中云層向大樹放電產(chǎn)生的,所以電流的方向應(yīng)是由被擊中的大樹流向云層流,等勢(shì)線,由大樹向小車方向電勢(shì)逐漸升高,因此B車右側(cè)車輪處的電勢(shì)比左側(cè)車輪處的電勢(shì)高。
本題是信息給與題,由生活中的現(xiàn)象,某次閃電擊中了一棵大樹,求電流方向和電勢(shì)的高低,關(guān)鍵是判斷出電流的流向。
7.【答案】B?
【解析】
【分析】
磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量,在求合磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)應(yīng)先分別求得各導(dǎo)線O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度再由矢量的合成方法?平行四邊形求得總的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
【解答】
依題意,每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B12,方向豎直向下;
則當(dāng)M移至P點(diǎn)時(shí),O點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為:B2=2×B12cos30°= 3B12,則B2與B1之比為: 3:2,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選B。
??
8.【答案】AC?
【解析】解:AD、根據(jù)題圖可知,1和3粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致,則1和3粒子為電子,2為正電子,電子帶負(fù)電且順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,故A正確,D錯(cuò)誤;
B、電子在云室中運(yùn)動(dòng),洛倫茲力不做功,而粒子受到云室內(nèi)填充物質(zhì)的阻力作用,粒子速度越來(lái)越小,故B錯(cuò)誤;
C、帶電粒子在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律得:
qvB=mv2r
解得:r=mvqB
根據(jù)題圖可知軌跡3對(duì)應(yīng)的粒子運(yùn)動(dòng)的半徑更大,速度更大,粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到云室內(nèi)物質(zhì)的阻力的情況下,此結(jié)論也成立,故C正確;
故選:AC。
根據(jù)題目描述分析出粒子的電性,結(jié)合左手定則分析出磁場(chǎng)的方向;
根據(jù)牛頓第二定律得出半徑的表達(dá)式,并結(jié)合題意完成分析。
本題主要考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),熟悉左手定則的應(yīng)用,根據(jù)牛頓第二定律即可完成分析。
9.【答案】BC?
【解析】解:AB、在電場(chǎng)中,沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低,則N點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì),根據(jù)電勢(shì)能的公式Ep=qφ可知,電子在N點(diǎn)的電勢(shì)能低于在P點(diǎn)的電勢(shì)能,結(jié)合功能關(guān)系可知,電子從N到P的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、電子受到的洛倫茲力始終與速度垂直,因此洛倫茲力不做功,故C正確;
D、對(duì)電子在M點(diǎn)和P點(diǎn)進(jìn)行受力分析,如圖所示:
因?yàn)镸P在同一等勢(shì)面上,所以電子在兩點(diǎn)的速度大小相等。根據(jù)幾何關(guān)系和對(duì)稱性可知,電子在M點(diǎn)所受的合力等于在P點(diǎn)所受的合力,故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
在電場(chǎng)線中,沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,結(jié)合電荷的電性得出電勢(shì)能的變化,從而分析出電場(chǎng)力的做功類型;
洛倫茲力始終與速度垂直,因此洛倫茲力對(duì)電子不做功;
根據(jù)左手定則結(jié)合幾何關(guān)系定性地分析出電子在不同位置的受力大小。
本題主要考查了帶電粒子在疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),熟悉電場(chǎng)線中電勢(shì)的判斷,結(jié)合左手定則分析出電子的受力方向,根據(jù)幾何關(guān)系得出電子在M點(diǎn)所受的合力與在P點(diǎn)所受的合力大小關(guān)系。
10.【答案】AC?
【解析】解:A、粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得qvB0=mv2r
解得:qm=vB0r,知道粒子電量后,便可求出m的質(zhì)量,所以質(zhì)譜儀可以用來(lái)分析同位素,故A正確;
B、由加速電場(chǎng)可知粒子帶正電,則在速度選擇器中受到向右的電場(chǎng)力,所以洛倫茲力的方向向左,由左手定則知,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,故B錯(cuò)誤;
C:在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的粒子能進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng),由平衡條件得qvB=qE,解得v=EB,故C正確;
D:粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得qvB0=mv2r,解得qm=vB0r
由此可知,r越小,荷質(zhì)比越大,粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P,所以打在A1處的粒子比打在A2處的粒子的比荷小,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
帶電粒子經(jīng)加速后進(jìn)入速度選擇器,電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí),速度為v=EB粒子沿直線通過(guò)P孔,然后進(jìn)入磁場(chǎng),打在膠片上的不同位置。在磁場(chǎng)中,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,求出粒子的軌道半徑,分析半徑與荷質(zhì)比的關(guān)系。
解決本題的關(guān)鍵理解粒子速度選擇器的工作原理,掌握偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
11.【答案】BC? 將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在歐姆刻度最右端的零刻度處? ×1k? 10.0?
【解析】解:(1)電流由多用電表的紅表筆流入黑表筆流出;歐姆表內(nèi)置電源正極與黑表筆相連,負(fù)極與紅表筆相連;
A、甲圖是用多用電表直流電壓擋測(cè)量小燈泡兩端的電壓,紅表筆應(yīng)接在燈泡左端,黑表筆應(yīng)接在燈泡右端,故A錯(cuò)誤;
B、乙圖是用多用電表直流電流擋測(cè)量電路中的電流,電流從紅表筆流入黑表筆流出,故B正確;
C、如圖丙,利用多用電表直流電壓擋粗測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì),紅表筆應(yīng)接在電源正極,黑表筆應(yīng)接在電源負(fù)極,故C正確;
D.、如圖丁,因?yàn)闅W姆表內(nèi)部有電源,所以不能利用多用電表歐姆擋測(cè)電源的內(nèi)阻,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
(2)選擇倍率后,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在歐姆刻度最右端的零刻度處,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度極小,則要調(diào)大倍率再進(jìn)行測(cè)量,即需要把選擇開關(guān)撥至×1k擋,最終指針指在圖戊中b位置,讀數(shù)為:R=10.0×1kΩ=10.0kΩ
故答案為:(1)BC;(2)×1k,10.0。
(1)電流由多用電表的紅表筆流入黑表筆流出;歐姆表內(nèi)置電源正極與黑表筆相連,負(fù)極與紅表筆相連;根據(jù)題意分析圖示電路圖分析答題;
(2)根據(jù)歐姆表的測(cè)量電阻的要求進(jìn)行判斷。
本題考查了用多用電表的使用與讀數(shù),要求學(xué)生掌握多用電表的使用方法、注意事項(xiàng)、讀數(shù)方法;注意使用多用電表測(cè)電阻時(shí),要選擇合適的擋位,然后進(jìn)行歐姆調(diào)零,再測(cè)電阻,使用完畢,要把選擇開關(guān)置于交流電源最高擋或OFF擋上。
12.【答案】??R1???????R3???????1.8?55?????0.4?
【解析】(1)[1]電源電動(dòng)勢(shì)約為2V,電流表滿偏電流為0.6A,電路的最小電阻越為
R=EIg≈3.3Ω
比較兩滑動(dòng)變阻器最大值可知,選R1操作方便,更合理;
[2]如果定值電阻選R4,電路中的最大電流為
Im=ER4=0.2A
電流變化范圍太小,故定值電阻選?R3?;
(2)[3][4]由兩端電壓
U=E?I(r+R3)
可得圖線斜率的絕對(duì)值為
k=r+R3=1.76?10.45?0.05Ω=1.9Ω
則電源內(nèi)阻為
r=0.4Ω
則電源電動(dòng)勢(shì)為
E=1.855V
13.【答案】解:(1)設(shè)加速度為a,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—位移公式得:v2=2ax
代入數(shù)據(jù)解得:a=2.88×105m/s2
(2)由牛頓第二定律得:BIL=ma
代入數(shù)據(jù)解得:I=3.84×106A
答:(1)炮彈在導(dǎo)軌中加速時(shí)的加速度大小是2.88×105m/s2;
(2)導(dǎo)軌中的電流大小是3.84×106A。?
【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度—位移公式求出加速度大小。
(2)根據(jù)安培力公式以及牛頓第二定律可以求出電流大小。
分析清楚炮彈的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與受力情況是解題的前提,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與安培力公式、牛頓第二定律即可解題。
14.【答案】(1)電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
由幾何知識(shí)得r=dsinθ=dsin30°=2d
(2)由牛頓第二定律得evB=mv2r
解得m=2eBdv;
(3)電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=2πrv=4πdv
電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=θ360°T=30°360°×4πdv=πd3v。
?
【解析】(1)由幾何知識(shí)可以求出電子的軌跡半徑;
(2)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出電子質(zhì)量;
(3)根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。
本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,關(guān)鍵要畫出軌跡,根據(jù)圓心角求時(shí)間,由幾何知識(shí)求半徑是常用方法。
15.【答案】解:(1)帶電粒子在AB板間加速,設(shè)射出時(shí)的速度為v,
由動(dòng)能定理:U1q=12mv2
解得:v=2×104m/s
(2)設(shè)輻向電場(chǎng)加M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為E1,圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R
電場(chǎng)力提供向心力:E1q=mv2R
AB板間電場(chǎng):U1=E1d1
解得:R=7.5cm
(3)由上問(wèn),CD板間距d2=2R=15cm
CD板間豎直方向做加速運(yùn)動(dòng),加速度設(shè)為a,CD板間電勢(shì)差設(shè)為U2,U2=E2d2
由牛頓第二定律qE2=ma
解得:a=1.5×109m/s2,方向豎直向下。
假設(shè)豎直方向位移達(dá)到極板間距一半:y=d22=12at2
水平方向粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng),水平位移x=vt
解得x=0.2m=L2
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省廣州市番禺區(qū)高一(下)期末物理卷(含解析),共13頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,簡(jiǎn)答題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省廣州市重點(diǎn)中學(xué)高二(下)期末物理試卷(含解析),共17頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,計(jì)算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學(xué)年廣東省廣州市高二(上)期末物理試卷(含答案解析)
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