河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试6
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试13
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试13解析：小球抛出后做平抛运动，时间t后水平位移是vt，竖直位移是h＝错误!gt2，根据相似形知识可以由比例求得＝错误!t∝t，因此影子在墙上的运动是匀速运动．答案：A图22．如图2所示，一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c下列说法正确的是A．若a是复色光，则b、c都一定是复色光B．若a是单色光，则b、c都一定是单色光C．若b是复色光，则a、c都一定是复色光D．若b是单色光，则a、c都一定是单色光解析：光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同．若a是复色光，b一定是复色光，而折射光线只有c，c一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射．若b是复色光，说明a是复色光，但c只能是单色光．若b是单色光，说明a一定是单色光，因此c也一定是单色光．答案：BD图33．如图3所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝错误!射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则A．n可能为错误!B．n可能为2C．t可能为错误!D．t可能为错误!解析：图4只经过两次全反射射出，可知第一次入射角为45°，反射光路图如图4所示．根据全反射可知临界角C≤45°，再根据n＝错误!可知n≥错误!；光在透明柱体中传播距离为L ＝4r，传播时间为t＝错误!＝错误!，则t≥错误!选项C、D均错．答案：AB图54．一束红光和一束绿光以相同的角度沿半径方向射向截面为半圆形的玻璃砖，并分别沿OA和OB方向射出，如图5所示，下列说法正确的是A．OA是红光，穿过玻璃砖的时间较短B．OB是红光，穿过玻璃砖的时间较长C．OA是紫光，穿过玻璃砖的时间较短D．OB是紫光，穿过玻璃砖的时间较长解析：由图知，红光和绿光的入射角相同，根据折射定律n＝错误!，有错误!＝n A，错误!＝n B因∠AOM45°，发生全反射．A错误．光线经AC面全反射后射到BC面时入射角为30°7 m7m7m7m7m7m7m7m7m7m7mΔ乙，则下列说法正确的是A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光解析：Δ＝错误!λ，Δ甲>Δ乙，故λ甲>λ乙，故B正确．光都具有偏振现象，故A错误．由c＝λf可知f甲<f乙，故甲光的光子能量小于乙光的光子能量，故C错误．在同一均匀介质中，波长大的光传播速度大，故D项正确．答案：BD图79．如图7所示，A、B、C为等腰棱镜，a、b两束不同频率的单色光垂直AB边射入棱镜，两束光在AB面上的入射点到OC的距离相等，两束光折射后相交于图中的1.0000 m0.220 mmm实验中激光的波长λ＝________ m．保留两位有效数字3如果实验时将红激光换成蓝激光，屏上相邻两光点间的距离将________．解析：1这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性．2由游标卡尺的读数原理知第1到第4个光点的距离是8.5 mm由题意知b＝错误! mm，a＝0.220 mm，L＝1.0000 m，所以波长λ＝错误!＝×10－7 m3蓝光波长小于红光波长，由λ＝错误!知：相邻两光点间距离变小．答案：1波动 2 ×10－73变小三、计算题本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位图1113．如图11所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB①求介质的折射率．②折射光线中恰好到M点的光线________填“能”或“不能”发生全反射．解析：依题意作出光路图，图12①由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30°根据折射定律得n＝错误!代入数据解得n＝错误!②不能．答案：①错误!②不能图1314．如图13所示，有一圆筒形容器，高H＝20 cm，筒底直径为d＝15 cm，人眼在筒旁某点向筒内壁观察，可看到内侧深h＝11.25 cm如果将筒内注满水，观察者恰能看到筒壁的底部．求水的折射率．解析：设入射角r，折射角i，则in i＝错误!，in r＝错误!，n＝错误!＝错误!＝错误!＝答案：15．半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图14所示，圆心为O两条平行单色红光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，光线1的入射点A为圆柱的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB＝60°已知该玻璃对红光的折射率n＝错误!图141求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离d2若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小解析：图151光路如图15所示，可知i＝60°由折射率n＝错误!，可得r＝30°由几何关系及折射定律公式n＝错误!得：i′＝30°，r′＝60°，∵错误!＝错误!所以OC＝错误!＝错误!在△OCD中可得d＝OD＝OC tan30°＝错误!2由于单色蓝光比单色红光波长小、折射率n大，所以向O点偏折更明显，d将减小．答案：1错误!2小16．某有线制导导弹发射时，在导弹发射基地和地导弹间连一根细如蛛丝的特制光纤像放风筝一样，它双向传输信号，能达到有线制导作用．光纤由纤芯和包层组成，其剖面如图16所示，其中纤芯材料的折射率n1＝2，包层折射率n2＝错误!，光纤长度为3错误!×103m．已知当光从折射率为n1的介质射入折射率为n2的介质时，入射角θ1、折射角θ2间满足关系：n1inθ1＝n2inθ2图161试通过计算说明从光纤一端入射的光信号是否会通过包层“泄漏”出去；2若导弹飞行过程中，将有关参数转变为光信号，利用光纤发回发射基地经瞬间处理后转化为指令光信号返回导弹，求信号往返需要的最长时间．解析：1由题意在纤芯和包层分界面上全反射临界角C满足：n1in C＝n2in 90°得：C＝60°，当在端面上的入射角最大θ1m＝90°时，折射角θ2也最大，在纤芯与包层分界面上的入射角θ1′最小．图17在端面上：θ1m＝90°时，n1＝错误!得：θ2m＝30°这时θ′1 min＝90°－30°＝60°＝C，所以，在所有情况中从端面入射到光纤中的信号都不会从包层中“泄漏”出去．2当在端面上入射角最大时所用的时间最长，这时光在纤芯中往返的总路程：＝错误!，光纤中光速：v＝错误!信号往返需要的最长时间t ma＝错误!＝错误!代入数据t ma＝8×10－5答案：见解析。
定兴县北河中学高中物理单元综合测试8
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试8D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度一定为零解析：由F＝Eq，可知，q在任意位置的F相同，E一定相同，A正确；F不为零时，E一定不为零，B正确；在磁场中，只有通电导体垂直于磁场时，磁感应强度B才等于FIL，C 错误；当电流平行于磁场时，安培力也为零，故D错误．答案：AB图12．如图1所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置着一根长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中( ) A．a、b两点磁感应强度相同B．c、d两点磁感应强度大小相等C．a点磁感应强度最大D．b点磁感应强度最大解析：磁感应强度是矢量，根据安培定则可确定直导线产生的磁场在a、b、c、d四点磁感应强度的方向．根据矢量合成法则，可得A、C错误，B、D正确．答案：BD3．如下图2所示，两根无限长的平行导线a和b水平放置，两导线中通以方向相反、大小不等的恒定电流，且I a>I b.当加一个垂直于a、b放在平面的匀强磁场B时，导线a恰好不再受安培力的作用．则与加磁场B以前相比较( )图2A ．b 也恰好不再受安培力的作用B ．b 受的安培力小于原来安培力的2倍，方向竖直向上C ．b 受的安培力等于原来安培力的2倍，方向竖直向下D ．b 受的安培力小于原来安培力的大小，方向竖直向下解析：当a 不受安培力时，I b 产生的磁场与所加磁场在a 处叠加后的磁感应强度为零，此时判断所加磁场垂直纸面向外，因I a >I b ，所以在b 处叠加后的磁场垂直纸面向里，b 受安培力向下，且比原来小，故选项D 正确．答案：D图34．如图3所示，两个横截面分别为圆形和正方形的区域内有磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径和正方形的边长相等，两个电子分别以相同的速度分别飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场的电子初速度方向对准圆心，进入正方形磁场的电子初速度方向垂直于边界，从中点进入．则下面判断错误的是( )A ．两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B ．两电子在两磁场中运动的时间有可能相同C ．进入圆形磁场区域的电子可能先飞离磁场D ．进入圆形磁场区域的电子可能后飞离磁场解析：在磁场中洛伦兹力提供做圆周运动的向心力，由qvB ＝m v 2R 得R ＝mvqB，可知两电子运动半径相同，A 正确．设圆形磁场的半径为r ，当r ＝R 时，电子的速度v 0＝qBrm，此时电子速度竖直向下穿出磁场，这时两电子的运动时间相同，B 正确．当电子的速度v ≠v 0时，进入圆形磁场区域的电子运动轨迹所对应的圆心角小，先飞离磁场，C 正确，D 错，故选D.答案：D图45．半径为r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A 点以速度v 0垂直于磁场方向射入磁场中，并从B 点射出．∠AOB ＝120°，如图4所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为( )A.3πr3v 0 B.23πr3v 0 C.πr 3v 0D.3πr3v 0图5答案：D6．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及一对磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图6所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV ，磁感应强度的大小为0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( )图6A ．1.3 m/s ，a 正、b 负B ．2.7 m/s ，a 正、b 负C ．1.3 m/s ，a 负、b 正D ．2.7 m/s ，a 负、b 正解析：依据左手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a 为正、b 为负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和洛伦兹力的合力为零，则qE ＝qvB ，可得v ＝E B ＝U Bd ＝160×10－60.04×3×10－3m/s≈1.3 m/s，A 正确．答案：A图77．北半球某处，地磁场水平分量B 1＝0.8×10－4 T ，竖直分量B 2＝0.5×10－4T ，海水向北流动，海洋工作者测量海水的流速时，将两极板插入此海水中，保持两极板正对且垂线沿东西方向，两极板相距d ＝20 m ，如图7所示，与两极板相连的电压表(可看做是理想电压表)示数为U ＝0.2 mV ，则( )A ．西侧极板电势高，东侧极板电势低B ．西侧极板电势低，东侧极板电势高C ．海水的流速大小为0.125 m/sD ．海水的流速大小为0.2 m/s解析：由于海水向北流动，地磁场有竖直向下的分量，由左手定则可知，正电荷偏向西侧极板，负电荷偏向东侧极板，即西侧极板电势高，东侧极板电势低，故选项A 正确；对于流过两极板间的带电粒子有：qvB 2＝q U d ，即v ＝U B 2d ＝0.2×10－30.5×10－4×20m/s ＝0.2 m/s ，故选项D 正确．答案：AD8．空间存在一匀强磁场B ，其方向垂直纸面向里，另有一个点电荷＋Q 的电场，如图8所示，一带正电粒子q 以初速度v 0从某处垂直电场、磁场射入，初位置到点电荷的距离为r ，则粒子在电、磁场中的运动轨迹可能为( )图8A ．以＋Q 为圆心，r 为半径的纸面内的圆周B ．沿初速度v 0方向的直线C ．开始阶段在纸面内向左偏的曲线D ．开始阶段在纸面内向右偏的曲线解析：带电粒子q 受到洛伦兹力和库仑力，如果Bv 0q －kQq r 2＝m v 02r，则粒子做以＋Q 为圆心，r 为半径的纸面内的圆周运动，A 正确；如果没有上述关系，但Bv 0q >kQqr 2，则粒子向左偏，若Bv 0q <kQqr 2，则粒子向右偏，C 、D 正确．因库仑力的方向和大小均改变，故粒子不可能沿初速度v 0方向做直线运动，B 错误．答案：ACD9．从地面上方A 点处自由落下一带电荷量为＋q 、质量为m 的粒子，地面附近有如图9所示的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，这时粒子的落地速度大小为v 1，若电场不变，只将磁场的方向改为垂直纸面向外，粒子落地的速度大小为v 2，则( )图9A ．v 1>v 2B ．v 1<v 2C ．v 1＝v 2D ．无法判定解析：带电粒子下落过程中，受重力、电场力、洛伦兹力的作用，洛伦兹力的方向跟运动方向垂直，不做功．重力做功都一样，但电场力做功有区别．若磁场方向向里，粒子下落过程中沿电场力方向移动的距离大，电场力做功多，故v 1>v 2.答案：A10．美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图10为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A 、C 板间．带电粒子从P 0处以速度v 0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D 型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是( )图10A ．带电粒子每运动一周被加速两次B ．带电粒子每运动一周P 1P 2＝P 2P 3C ．加速粒子的最大速度与D 形盒的尺寸有关 D ．加速电场方向需要做周期性的变化解析：由图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A 错误．由R ＝mv qB 和Uq ＝12mv 22－12mv 12可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子圆周运动的半径增加量不相同，B 错误．由v ＝qBRm可知，加速粒子的最大速度与D 形盒的半径R 有关，C 正确；由T ＝2πmBq可知，粒子运动的周期不随v 而变，故D 错误．答案：C第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．“上海光源”发出的光，是接近光速运动的电子在磁场中做曲线运动改变运动方向时产生的电磁辐射．若带正电的粒子以速率v 0进入匀强磁场后，在与磁场垂直的平面内做半径为mv 0/qB 的匀速圆周运动(见图11)，式中q 为粒子的电荷量，m 为其质量，B 为磁感应强度，则其运动的角速度ω＝________.粒子运行一周所需要的时间称为回旋周期．如果以上情况均保持不变，仅增加粒子进入磁场的速率v 0，则回旋周期________(填“增大”、“不变”或“减小”)．图11解析：粒子运动的周期T ＝2πR v 0＝2πv 0·mv 0qB ＝2πm qB，与v 0大小无关，故增大v 0，T 不变．角速度ω＝2πT ＝2π×qB 2πm ＝qB m.答案：qB m不变12．如图12所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T 的匀强磁场，一质量为0.2 kg 且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1 kg 、电荷量q ＝＋0.2 C 的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为0.6 N 的恒力，g 取10 m/s 2，则木板的最大加速度为________；滑块的最大速度为________．图12解析：开始滑块与板一起匀加速，刚发生相对滑动时整体的加速度a ＝FM ＋m＝2 m/s 2，对滑块μ(mg －qvB )＝ma ，代入数据可得此时刻的速度为6 m/s.此后滑块做加速度减小的加速运动，最终匀速．mg ＝qvB 代入数据可得此时刻的速度为10 m/s.而板做加速度增加的加速运动，最终匀加速．板的加速度a ＝FM＝3 m/s 2答案：3 m/s 210 m/s三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1313．有两个相同的全长电阻为9 Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的、相距为20 cm 的竖直面内，两环的连心线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度B ＝0.87 T 的匀强磁场，两球的最高点A 和C 间接有一内阻为0.5 Ω的电源，连接导线的电阻不计．今有一根质量为10 g ，电阻为1.5 Ω的棒置于两环内侧且可顺环滑动，而棒恰好静止于如图13所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P 、Q 和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为θ＝60°，取重力加速度g ＝10 m/s 2.试求此电源电动势E 的大小．解析：在题图中，从左向右看，棒PQ 的受力如图14所示，棒所受的重力和安培力F B的合力与环对棒的弹力F N 是一对平衡力，且F B ＝mg tan θ＝3mg图14而F B ＝IBL ，所以I ＝3mgBL＝3×10×10－3×100.87×0.2A ＝1 A在题图所示的电路中两个圆环分别连入电路中的电阻为R ，则R ＝93－939Ω＝2 Ω由闭合电路欧姆定律得E ＝I (r ＋2R ＋R 棒) ＝1×(0.5＋2×2＋1.5) V ＝6 V 答案：6 V图1514．如图15所示，一质量为m 、电量为＋q 的带电小球以与水平方向成某一角度θ的初速度v 0射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动．若电场的场强大小不变，方向改为反向，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动，求电场强度的大小、磁感应强度的大小和初速度与水平方向的夹角θ.解析：在没有磁场，只有电场时，设小球的运动方向与水平方向的夹角为θ，受力情况如图16甲所示，根据已知得：Eq ＝mgtan θ图16在既有磁场又有电场时，E 不变，受力情况如图16乙． 由几何知识得θ＝45° 小球仍做直线运动，有：qv 0B ＝Eq cos θ＋mg sin θ解得：B ＝2mg qv 0E ＝mg q tan θ＝mg q答案：mgq2mgqv 045°图1715．如图17所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场，在虚线的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，一绝缘⊂形杆由两段直杆和一半径为R 的半圆弧形成，固定在纸面所在的竖直平面内，PQ 、MN 水平且足够长，半圆环MAP 在磁场边界左侧，P 、M 点在磁场边界线上，NMAPQ 是光滑的，现有一质量为m ，带电量为＋q 的小环套在MN 杆上，它所受的电场力是重力的12.现在M 右侧D 点由静止释放小环，小环刚好到达P 点．(1)求DM 间的距离x 0；(2)求上述过程中小环第一次通过与O 点等高的A 点时半圆弧对小环作用力的大小． 解析：(1)由动能定理qEx 0－2mgR ＝0，qE ＝12mg故x 0＝4R(2)设小环在A 点的速度为v A ，由动能定理qE (x 0＋R )－mgR ＝12mv A 2v A ＝3gR ，由向心力公式 F N －qv A B －qE ＝m v A 2RF N ＝72mg ＋qB 3gR答案：(1)4R (2)72mg ＋qB 3gR16．如图18所示，在以坐标原点O 为圆心、半径为R 的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B ，磁场方向垂直于xOy 平面向里．一带正电的粒子(不计重力)从O 点沿y 轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t 0时间从P 点射出．(1)求电场强度的大小和方向．(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O 点以相同的速度射入，经t 02时间恰从半圆形区域的边界射出．求粒子运动加速度的大小．(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O 点射入，但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间．图18解析：(1)设带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，初速度为v ，电场强度为E .可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x 轴负方向，于是可知电场强度沿x 轴正方向且有qE ＝qvB ① 又R ＝vt 0② 则E ＝BR t 0.③(2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 在y 方向位移为y ＝v t 02④由②④式得y ＝R2⑤设在水平方向位移为x ，因射出位置在半圆形区域边界上，于是x ＝32R 又由x ＝12a (t 02)2⑥得a ＝43R t 02.⑦(3)仅有磁场时，入射速度v ′＝4v ，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r ，由牛顿第二定律有图19qv ′B ＝m v ′2r⑧又qE ＝ma ⑨ 由③⑦⑧⑨式得r ＝3R3⑩由几何知识sin α＝R2r ⑪即sin α＝32，α＝π3⑫ 带电粒子在磁场中运动周期T ＝2πmqB则带电粒子在磁场中运动时间t B ＝2α2πT所以t B ＝3π18t 0.⑬. 答案：(1)E ＝BRt 0沿x 轴正方向 (2)43R t 02 (3)3π18t 0。
2024届河北省保定市定兴县达标名校中考联考物理试题含解析
2024届河北省保定市定兴县达标名校中考联考物理试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题（本大题共10小题，共30分）1．如图，水平地面ABOCD，以O点为界，AO段是一种材质，OD段是另一种材质．细线一端系在物体上，绕过轻质滑轮，另一端系在墙上，拉滑轮的水平力F恒为4N，物体经A点开始计时，此后各段路程及耗时见下表．以下说法正确的是（）区间AB BO OC CD距离1m 1m 1.5m 2.5m耗时1s 1s 1s 1sA．物体在CD区间运动的平均速度为2m/sB．物体在BO区间运动时物体受到水平向左4N縻擦力C．物体在OC区间运动过程中，拉力F做的功为3JD．物体在BO区间运动过程中，拉力F做功的功率为1W2．我们虽然看不到空气，但可以通过它运动产生的效应一一树叶的摆动“观察”到它的存在。
这种通过其效应对看不到的事物进行研究，是物理学中的一种重要方法。
下列实例中用到了这种方法的是A．利用扩散现象研究分子运动B．在实验基础上推理得到牛顿第一定律C．用玻璃板替代平面镜探究平面镜成像规律D．研究物体动能与速度的关系时，保持质量不变3．下列图中所示光现象中，由于光的反射形成的是A．太阳光经过凸透镜形成光斑B．手影的形成C．水中铅笔看起来变弯折D．塔在水中形成倒影4．关于能源、信息和材料，下列说法正确的是（）A．太阳能、风能、核能都是可再生能源B．超导材料可以应用于电饭锅的电热丝C．光纤通信是利用超声波来传递信息的D．电磁波可以在真空中传播5．13班的物理学霸邱浩威同学学习刻苦，善于思考，一次在做电学实验时按照如图所示的电路将电学器材连接，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源两端的电压为6V且保持不变，电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器0R的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A．将A并关S闭合后，要保证电路中各个零件正常工作，以下说法正确的是A．通过电阻R的电路最大值为0.4AB．滑动变阻器接入电路的最小值为5ΩC．电压表示数最大的变化量为2VD．整个电路消耗的最大功率为1.8W6．甲、乙两只完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水，将同一只鸡蛋先后放入其中，当鸡蛋静止时，两杯中液面相平，鸡蛋所处的位置如图所示．下列说法中正确的是A．鸡蛋在乙杯中受到的浮力较大B．鸡蛋在甲杯中排开液体的质量较大C．甲乙两个杯子对桌面的压力一样大D．乙杯底部所受液体的压强较大7．如图所示下列说法正确的是（）A．图甲将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时发现相互吸引B．图乙将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，就有正电荷转移到验电器的金属箔上C．图丙把导线接在一个小灯泡的两端，发现小灯泡变亮了D．图丁开关闭合后，发现灯泡熄灭，输电线因电流过大而烧毁的原因是短路8．如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙的总重力为G时，物块AB 恰好一起做匀速直线运动的过程中（忽略细线与滑轮之间的摩擦）．以下说法正确的是（）A．物块B受到的滑动摩擦力大小为GB．物块A受到的重力与桌面对物体A的支持力是一对平衡力C．继续向沙桶中加入沙子，物块A受到的滑动摩擦力不变D．如果所有力突然全部消失，物体B将保持静止状态9．小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”即上浮．下列说法错误的是A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同10．第21届足球世界杯已于2018年6月14日在俄罗斯莫斯科拉开帷幕，在足球赛场涉及很多物理知识．下列说法中不正确的是（）A．踢出的足球在场地上慢慢停下来是因为受到了摩擦力的作用B．静止在场地上的足球受到的重力和地面对它的支持力是对平衡力C．足球在空中下落过程中，重力势能转化为动能D．足球在空中下落过程中，机械能总量保持不变二、多选题（本大题共3小题，共12分）11．水平桌面上，甲、乙两相同的杯中盛有不同浓度的盐水，现将两相同的物块分别放入杯中，待物块静止时，两杯中液面恰好相平，如图所示。
河北省定兴县高三理科综合能力测试试卷(物理部分)人教版
河北省定兴县高三理科综合能力测试试卷(物理局部)本试题分为第1卷〔选择题〕和第2卷〔非选择题〕两局部.共300分，考试时间150分钟.二、选择题〔本大题共8个小题，每一小题6分，共48分。
在每个小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分〕14．(原创)根据热力学定律和分子动理论，如下说法正确的答案是A ．200C 的氢气和氧气，其氢分子和氧分子的平均动能一样B ．悬浮在液体中的微粒的运动是分子运动C ．热量可以从低温物体传到高温物体而不引起其它变化D ．甲分子从相距固定的乙分子很远的位置向着乙运动，直到不能再运动，分子力对甲先做正功再做负功15．〔改编〕将甲、乙两物体自地面同时竖直上抛，甲的质量为m ，初速度为v ，乙的质量为2m ，初速度为v 2假设不计空气阻力，如此 〔 〕 A ．甲比乙先到最高点B ．甲和乙在最高点的重力势能相等C ．落回地面时，甲的功能比乙的小D ．落回地面时，甲的动能比乙的大16．〔改编〕在真空中，氢原子从能级A 跃迁到能级B 时，辐射出波长为λ1的光子；从能级A 跃迁到能级C 时，辐射出波长为λ2的光子。
假设λ1＞λ2，真空中的光速为c ，如此氢原子从能级B 跃迁到能级C 时 ( )A ．将吸收光子，光子的波长为λ1λ2/〔λ2—λ1〕B ．将辐射光子，光子的波长为λ1λ2/〔λ1—λ2〕C ．将吸收光子，光子的频率为〔λ1+λ2〕c /λ1λ2D ．将辐射光子，光子的频率为〔λ1+λ2〕c /λ1λ217．如下列图，S 为一点光源，P 、Q 是偏振片，R 是一光敏电阻，R 1、R 2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E ，内阻为r,如此当偏振片Q 由图示位置转动900的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为A.电流表的示数变大，电压表的示数变小B.电流表的示数变大，电压表的示数变大C.电流表的示数变小，电压表的示数变大D.电流表的示数变小，电压表的示数变小18．〔原创〕如下列图是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动．将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以与线圈中产生的感应电流的方向等情况．其中表示正确的答案是 ( )A C19．一列向右传播的横波在某一时刻的波形如下列图，其中质点P 、Q 到平衡位置的距离相等，关于P 、Q 两质点，以下说法正确的答案是〔 〕A ．P 较Q 先回到平衡位置B ．再经14周期两质点到平衡位置的距离相等 C ．两质点的动量一样D ．两质点的加速度一样20．〔原创〕“嫦娥一号〞月球探测卫星将于2007年4月在西昌卫星发射中心由“长征三号甲〞运载火箭发射升空。
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试141.
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试14D．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，故选项A是错误的．因电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的．且与波的传播方向垂直，所以电磁波是横波，故选项B是正确的．电磁波可以在真空中传播，故选项C 是错误的．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就在周期性变化的电场周围产生同周期变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期变化的电场，这样由近及远传播，形成了电磁波，故选项D是正确的．答案：BD2．下列说法正确的是( )A．光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度C．光在介质中的速度大于光在真空中的速度D．变化的电场一定产生变化的磁场；变化的磁场一定产生变化的电场解析：由相对论的知识知，A对；拍摄玻璃窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片是为了滤去反射光而不是增加透射光的强度，B错；光在任何介质中的传播速度都比真空中小，C错；由麦克斯韦的电磁理论，变化的电场一定产生磁场，但不一定产生变化的磁场，如随时间均匀变化的电场产生稳定的磁场，同样，变化的磁场不一定产生变化的电场．答案：A3．“风云”二号卫星发送回地面的红外云图是由卫星上设置的可以接收云层辐射的红外线的感应器完成的，云图上的黑白程度是由辐射红外线的云层的温度高低决定的，这是利用了红外线的( )A．穿透性B．热效应C．可见性D．化学效应解析：红外线是不可见光，人眼无法觉察到，所以C选项错误．它的波长长，频率低，穿透能力较弱，A选项错误．它的主要作用是热效应，物体温度越高，向外辐射的红外线越强，正是利用这一性质得到大气层遥感图的，故B选项正确，D选项错误．答案：B4．下列说法符合实际的是( )A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒C．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力D．在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力解析：紫外线有杀菌消毒的作用，红外线的主要效应是热效应，且红外线的波长长，易衍射，穿透云雾烟尘的能力强．答案：BD5．关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A．伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的B．γ射线是原子的内层电子受激发产生的C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D．紫外线比紫光更容易发生衍射现象解析：在电磁波中，无线电波是振荡电路产生的；红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的；伦琴射线是原子内层电子受激发产生的；γ射线是原子核受激发后产生的．从无线电波到γ射线，频率逐渐增大，波长逐渐减小，而波长越长，越容易发生衍射现象，因此，紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象．答案：A6．太阳光中包含的某种紫外线的频率为f1，VCD影碟机中读取光盘数字信号的红色激光的频率为f2，人体透视使用的X光的频率为f3，则下列结论正确的是( ) A．这三种频率的大小关系是f1<f2<f3B．紫外线是原子的内层电子受激发产生的C．红色激光是原子的外层电子受激发产生的D．X光是原子核受激发产生的解析：根据电磁波谱中各种电磁波产生的原理可知，紫外线，红色激光(属于可见光)是原子的外层电子受激发产生的，X光是原子的内层电子受激发产生的，则C选项正确，B，D选项错误．答案：C7．图1是一个水平放置的玻璃圆环形的小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一个直径略小于槽宽的带正电的小球放在槽中，让它获得一个初速度v0，与此同时，有一个变化的磁场垂直穿过玻璃环形小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比例增大，方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，则( )图1A．小球受到的向心力大小不变B．小球受到的向心力大小不断增大C．磁场力对小球做了功D．小球受到的磁场力大小与时间成正比解析：由麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一个恒定的感应电场，由楞次定律可知，此电场方向与小球初速度方向相同，由于小球带正电，电场力对小球做正功，小球的速度逐渐增大，向心力也随着增大，故A选项错误，B选项正确．洛伦兹力对运动电荷不做功，C选项错误．带电小球所受洛伦兹力F＝qBv，随着速度的增大而增大，同时B与t成正比，则F与t不成正比，故D选项错误．答案：B8．爱因斯坦提出了质能方程，揭示了质量与能量的关系，关于质能方程，下列说法正确的是( )A．质量和能量可以相互转化B．当物体向外释放能量时，其质量必定减少，且减少的质量Δm与释放的能量ΔE满足ΔE＝Δmc2C．如果物体的能量增加了ΔE，那么它的质量相应减少Δm，并且ΔE＝Δmc2D．mc2是物体能够放出能量的总和解析：由质能方程可知，能量与质量之间存在着一定的必然对应的关系，而不能认为质量就是能量，能量就是质量，能量与质量是两个不同的概念．只有在核反应过程中，对应着质量的减少，才有能量释放出来．答案：B9．如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图2所示，你是否可以根据下述变化发觉自己是在运动( )图2A．你的质量在增加B．你的心脏跳动在慢下来C．你在变小D．你永远不能由自身的变化知道你的速度解析：相对论的基本概念是：当你被关在一个封闭的房子中时，你绝对无法知道房子是否在做匀速运动．当房子突然停止运动时，在其中的人是能够感知这一点的；当房子突然开始运动时，其内部的人也能有感觉；当房子旋转时，关在其内部的人也能说出它在转动．但如果房子是在做匀速直线运动．即没有任何加速度，则在其内部的人就无法知道房子是否在移动．即使房子有一个窗户，你从窗户向外看，看见某些东西在朝你移动，但你仍说不出是你的房子在向这些东西移动，还是这些东西在向你的房子移动．答案：D10．沿铁道排列的两电杆正中央安装一闪光装置，光信号到达一电杆称为事件1，到达另一电杆称为事件 2.从地面上的观察者和向右运动的车厢中的观察者看来，两事件是( )A．在地面观察者看来，事件1先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生B．在地面观察者看来，事件2先发生；从车厢中观察者看来，事件2与事件1同时发生C．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1后发生D．在地面观察者看来，事件1、2同时发生；从车厢中观察者看来，事件2比事件1先发生图3解析：从地面上的观察者看来，光源在两根电杆的正中央，光信号向两电杆传播的速度相同，因此，光信号同时到达两电杆．从运动车厢中的观察者看来，运动车厢是个惯性系，地面和电杆都在向左运动(如图3所示)，光信号向左右两侧传播速度相同(光速不变原理)．在光信号向两侧传播的过程中，地面及两个电杆都向左运动了一段距离，所以光信号先到达电杆2，后到达电杆1.答案：D第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．中国成功发射和回收了“神舟”号系列飞船，标志着中国运载火箭的技术水平已跻身于世界前列．(1)图4中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市，发射场正在进行某型号火箭的发射试验，该火箭起飞时质量为2.20×105 kg，起飞推力为2.75×106 N，火箭发射塔高100 m，则该火箭起飞时的加速度大小为__________m/s2；在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经____________ s飞离火箭发射塔．图4(2)为了传播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波的波长为550 m，而传输电视信号所用的电磁波的波长为0.566 m，为了不让山区挡住信号传播，使城市居民能收听和收看火箭发射实况，必须通过建在山顶上的转发站来转发__________(填“无线电广播信号”或“电视信号”)，这是因为：____________.解析：(1)设火箭起飞的加速度大小为a ，则由牛顿第二定律有F －mg ＝ma 得a ＝2.5 m/s 2.设火箭起飞后经t 时间飞离发射塔，由匀变速直线运动规律有s ＝at 22，t ＝4 5 s ＝8.94 s.(2)电视信号波长短，沿直线传播，易受山坡阻挡，不易传播．答案：(1)2.5 8.94(2)电视信号；见解析12．“世界物理年”决议的作出是与爱因斯坦的相对论时空观有关．一个时钟，在它与观察者有不同相对速度的情况下，时钟的频率是不同的，它们之间的关系如图5所示．由此可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c (c 为真空中的光速)时，时钟的周期大约为________．在日常生活中，我们无法察觉时钟周期的变化的现象，是因为观察者相对于时钟的运动速度________．若在高速运行的飞船上有一只表，从地面上观察，飞船上的一切物理、化学过程和生命过程都变__________(填“快”或“慢”)了．图5解析：根据图中数据可知，当时钟和观察者的相对速度达到0.6c 时，对应时钟的频率为0.4 Hz ，则周期为2.5 s ．日常生活中，我们无法察觉是因为运动速度远小于光速c .在高速运行状态，时钟变慢．答案：2.5 s 远小于光速c 慢三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)13．如图6所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10－4 s ．雷达天线朝东方时，屏上的波形如图甲；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图乙．问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？图6答案：西方 300 km14．人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球4.3×1016m.设有一宇宙飞船自地球往返于人马星座α星之间．若宇宙飞船的速度为0.999c ，按地球上的时钟计算，飞船往返一次需多少时间？如以飞船上的时钟计算，往返一次的时间又为多少？解析：以地球上的时钟计算Δt ＝x v ＝2×4.3×10160.999×3×108 s ＝2.87×108 s ＝9年若以飞船上的时钟计算：因为Δt ＝Δt ′/1－v /c 2，所以得Δt ′＝Δt 1－v /c 2＝2.87×108×1－0.9992s ＝1.28×107 s ＝0.4年．答案：9年 0.4年 15．(1)冥王星绕太阳公转的线速率为4.83×103m/s ，求其静止质量为运动质量的百分之几？(2)星际火箭以0.8c 的速率飞行，其静止质量为运动质量的多少倍？解析：(1)设冥王星的静止质量为m 0，运动质量为m ， 由公式m ＝m 01－vc2可得 m 0m ＝m 0m 01－ 4.83×1033.0×1082×100%＝99.9999%.(2)设星际火箭的静止质量为m ′0，运动质量为m ′，则m ′0m ′＝m 0m 01－0.8c c 2＝0.6. 答案：(1)99.9999% (2)0.6倍16．目前电能都是通过电网采用有线方式传输的．人们一直梦想能无线传输电能，梦想在日常生活中实现无线充电，甚至不用电池．现在，一个科学研究小组在实验室中取得了可喜的进展，也许，人类的这一梦想不久就能实现．(1)实现无线传输能量，涉及能量的________、传播和接收．(2)科学家曾经设想通过高耸的天线塔，以无线电波的形式将电能输送到指定地点，但一直没有在应用层面上获得成功，其主要原因是这类无线电波( )A ．在传输中很多能量被吸收B ．在传播中易受山脉阻隔C ．向各个方向传输能量D ．传输能量易造成电磁污染(3)如果像无线广播那样通过天线塔输送电能，接收器获得的功率P 和它到天线塔的距离R 相关，实验测得P 和R 的部分数据如下表：①上表中的②根据表中的数据可归纳出P和R之间的关系为________．(4)为研究无线传输电能，某科研小组在实验室试制了无线电能传输装置，在短距离内点亮了灯泡，如图7.实验测得，接在乙线圈上的电器获得的电能为输入甲线圈电能的35%.图7①若用该装置给充电功率为10 W的电池充电，则损失的功率为________ W.②若给甲线圈接入电压为220 V的电源，测得该线圈中的电流为0.195 A．这时，接在乙线圈上的灯泡恰能正常发光，则此灯泡的功率为________ W.(5)由于在传输过程中能量利用率过低，无线传播电能还处于实验室阶段．为早日告别电线，实现无线传输电能的工业化，还需解决一系列问题，请提出至少两个问题．________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析：(1)像电磁波一样，无线传输能量也需要发射、传播和接收的过程．(2)电磁波可以向各个方向传播，而电能的输送需要定向传播．(3)由表中的前三组数据和最后一组数据可以看出PR2＝1600.将R＝5带入上式得P＝64，所以y＝64；将P＝25带入得R＝8，所以x＝8.(4)①由题意知，输电效率为η＝35%，则P总＝P/η＝28.6 W.所以损失的功率为P损＝P总－P＝28.6－10＝18.6 W.②甲线圈输入功率为P总＝UI＝220×0.195＝42.9 W，所以，乙线圈得到的功率，即灯泡的功率为P＝P总η＝42.9 W×35%＝15.0 W.(5)因为在无线传输过程中，电磁波向各个方向传播是均等的，无法有效地控制方向性，所以为了更多地接收到电磁波，就需要接收仪器和发射点之间有较短的距离及接收器需有很大的体积．同时，向空间辐射较多的电磁波，对人体有害．答案：(1)发射(2)C (3)①864 ②PR2＝1600(4)①18.6②15.0(5)仪器体积过大、对人体有伤害，传输距离太短等。
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试6
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试6解析：电场是客观存在的，而电场线是假想的，A错；电场线越密的地方电场越强，B错；沿着电场线的方向电势逐渐降低，C对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功，电势能增加，D错．答案：C2．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知A．n＝3 B．n＝4C．n＝5 D．n＝6解析：由于各球之间距离远大于小球的直径，小球带电时可视为点电荷．由库仑定律F ＝错误!知两点电荷间距离不变时，相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比．又由于三小球相同，则接触时平分总电荷量，故有q×nq＝错误!×错误!，解之可得n＝6，D 正确．答案：D图13．在某水平方向的电场线AB上电场线方向未标明，如图1所示，将一受到水平向右恒定拉力的带电粒子不计重力在A点由静止释放，带电粒子沿AB方向开始运动，经过B点时的速度恰好为零，则下列结论正确的是A．粒子的运动不可能是匀速运动，也不可能是匀加速运动B．可能A点的电势高于B点的电势，也可能A点的电势低于B点的电势C．A处的场强可能大于B处的场强D．粒子在A、B两点间移动时，恒力做功的数值大于粒子在A、B两点间的电势能之差的绝对值解析：由题中叙述可知，带电粒子由A点运动到B点，速度先增大后减小，故粒子的运动不可能为匀速运动，也不可能为匀加速运动，A正确；由动能定理得，拉力做正功，电场力一定做负功，电势能增大，且恒力做的功等于电势能的增加量，故D错误；但因粒子的电性未知，故电场方向和电势的高低也无法确定，因此B正确；电场力的方向由B指向A，开始向右加速，F>qE A，后来粒子减速，F0；距负电荷越近电势越低，且φ2g1g0.346 m0.2mφc，所以φa>φb，即a点电势更高．答案：3E a图1315．如图13所示，水平放置的两块平行金属板A，B相距为d，电容为C开始两块板均不带电，A板接地且中央有孔．现将带电荷量为＋q，质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h处无初速滴下，落向B板的电荷全部传给B板，问：1第几滴液滴在A，B板间做匀速直线运动2能够到达B板的液滴不会超过多少滴解析：1设第n滴液滴在A，B板间做匀速直线运动，此时，板上电荷量为Q＝n－1q，板上电压U＝错误!＝错误!板间电场强度E＝错误!＝错误!①由平衡条件得qE＝mg②由①②得n＝错误!＋12设能够到达B板的液滴不会超过滴，且第＋1滴到B板的速度恰为0，然后返回极板上，最大电荷量Q′＝q③极板间最大电压U′＝错误!＝错误!④对第＋1滴，由动能定理得mgh＋d－qU′＝0⑤由④⑤解得＝错误!答案：1错误!＋1 2错误!图1416．反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图14所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E1＝×103 N/C和E2＝×103 N/C，方向如图14所示，带电微粒质量m＝×10－20kg，带电量q＝－×10－9C，A点距虚线MN的距离d1＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：1B点距虚线MN的距离d2；2带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t解析：1带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1－|q|E2d2＝0①由①式解得d2＝错误!d1＝0.50 cm②2设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1＝ma1③|q|E2＝ma2④设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有d1＝错误!a1t12⑤d2＝错误!a2t22⑥又t＝t1＋t2⑦由②③④⑤⑥⑦式解得t＝×10－8答案：10.50 cm 2×10－8。
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试16
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试16A．实物粒子只具有粒子性，不具有波动性B．卢瑟福通过α粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型C．光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量能够同时确定D．在工业和医疗中经常使用激光，是因为其光子的能量远大于γ光子的能量解析：电子通过晶格的衍射现象表明实物粒子也具有波动性，A错误．卢瑟福的原子核式结构模型理论的基础就是α粒子散射实验，B正确．由测不准原理知微观粒子的位置和动量是不能同时准确测量的，C错误，在工业和医疗中常使用激光的原因是由于其平行性好、亮度高，但亮度高不是由于光子能量高，而是单位时间内通过单位面积的总能量大，D错误．答案：B2．钴60是金属元素钴的放射性同位素之一，其半衰期为5.27年．它会通过β衰变放出能量高达315 keV的高速电子衰变为镍60，同时会放出两束γ射线，其能量分别为1.17 MeV及1.33 MeV.钴60的应用非常广泛，几乎遍及各行各业．在农业上，常用于辐射育种、食品辐射保藏与保鲜等；在工业上，常用于无损探伤、辐射消毒、辐射加工、辐射处理废物以及自动控制等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗．关于钴60下列说法正确的是( )A．衰变方程为2760Co→2860Ni＋－1 0eB．利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的电子流C．钴60可以作为示踪原子研究人体对药物的吸收D．钴60衰变过程中不会有质量亏损解析：据质量数守恒及电荷数守恒，可判断A项正确．钴60半衰期太长，且衰变放出的高能粒子对人体伤害太大，不能作为药品的示踪原子，C项不正确；利用钴60对人体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的γ射线，因为衰变释放能量，必然存在质量亏损，B、D两项都不正确．答案：A3．下面是一核反应方程式：12H＋13H―→24He＋X，用c表示光速，则( )A．X是质子，核反应放出的能量等于质子质量乘c2B．X是中子，核反应放出的能量等于中子质量乘c2C．X是质子，核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与质子的质量和，再乘c2D．X是中子，核反应放出的能量等于氘核与氘核的质量和减去氦核与中子的质量和，再乘c2解析：由荷电核数守恒及质量数守恒，和爱因斯坦质能方程可以求解．答案：D4．根据有关放射性方面的知识可知，下列说法正确的是( )A．随着气温的升高，氡的半衰期会变短B．许多元素能自发地放出射线，使人们开始认识到原子是有复杂结构的C．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子D．氢核、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，当氢核与中子结合为氘核时，放出的能量为(m1＋m2－m3)c2解析：半衰期是由原子核内部结构决定的，与化学、物理性质无关，故A项错．β衰变是核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，故C项错．氢核和中子结合成氘核放出的能量为(m1＋m2－m3)c2是正确的，故D项正确，放射性使人们认识到原子核有复杂结构，B错．答案：D5．关于天然放射现象，下列说法正确的是( )A．放射性元素的原子核内的核子有半数发生变化所需的时间就是半衰期B．放射性物质放出的射线中，α粒子动能很大，因此贯穿物质的本领很强C．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变D．放射性的原子核发生衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，辐射出γ射线解析：半衰期是指放射性元素的原子核有半数发生衰变所用的时间，故A错；α、β、γ三种射线中，α粒子速度最小，其贯穿本领最小，故B错；β衰变的原因是原子核内部的中子转化为质子时产生了电子，故C错；衰变后产生的新核从高能级向低能级跃迁时，释放能量，辐射出γ射线，故D对．答案：D图16．氢原子的能级如图1所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11 eV，下列说法错误的是( )A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光解析：要使处于n ＝3能级的氢原子电离，其光子的能量必须大于或等于1.51 eV ，而紫外线光子的能量大于3.11 eV ，故能使n ＝3能级的氢原子电离；大量氢原子从高能级向n ＝3能级跃迁时，放出的光子在红外线区，故具有显著的热效应；大量氢原子由n ＝4能级向低能级跃迁时，可能放出6种不同频率的光，其中有2种不同频率的可见光，D 选项错误．答案：D7．根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E ′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则E ′等于( )A ．E －h λcB ．E ＋h λcC ．E －h c λD ．E ＋h c λ解析：根据玻尔理论，原子从一种定态(设能量为E )跃迁到另一种定态(设能量为E ′)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即h ν＝E －E ′，又光在真空中传播时ν＝c λ，联立得E ′＝E －h c λ. 答案：C8．下列关于原子和原子核的说法正确的是( )A. β衰变现象说明电子是原子核的组成部分B ．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化C ．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D ．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固解析：β衰变是原子核内一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，核反应方程为01n→11H ＋－10e ，选项A 错误；放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变，选项C 错误；比结合能越大，核子结合的越牢固，选项D 错误．答案：B9．原子核Z A X 与氘核12H 反应生成一个α粒子和一个质子．由此可知( )A ．A ＝2，Z ＝1B ．A ＝2，Z ＝2C ．A ＝3，Z ＝3D ．A ＝3，Z ＝2 解析：核反应方程为Z A X ＋12H→24He ＋11H ，根据质量数、电荷数守恒有A ＋2＝4＋1，Z ＋1＝2＋1.解得A ＝3，Z ＝2，本题只有选项D 正确．答案：D10．如图2所示是查德威克实验示意图，在这个实验中发现了一种不可见的贯穿能力很强的粒子，这种粒子是( )图2A ．正电子B ．中子C ．光子D ．电子解析：查德威克发现中子的核反应方程式：24He ＋49Be→612C ＋01n ，是用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)，选项B正确．答案：B第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11．2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站严重的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射．在下列四个式子中，有两个能分别反映131I和137Cs的衰变过程，它们分别是________和________(填入正确选项前的字母).131I和137Cs原子核中的中子数分别是________和________．A．X1→ 56137Ba＋01n B．X2→ 54131Xe＋－1 0eC．X3→ 56137Ba＋－1 0e D．X4→54131Xe＋11p解析：衰变的种类有α衰变和β衰变两类，衰变中放出的粒子是氦核或电子而不会是质子或中子，故A、D错误，或从质量数守恒可知X1、X4的质量数分别是138、132，故他们不会是131I和137Cs的衰变．由质量数守恒和电荷数守恒可知X2、X3分别是 53131I、 55137Cs，而中子数等于质量数与核电荷数的差值，故他们的中子数分别为78、82.答案：B C 78 8212．随着现代科学的发展，大量的科学发现促进了人们对原子、原子核的认识，下列有关原子、原子核的叙述正确的是________．(填选项前的编号)①卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂的结构②天然放射现象表明原子核内部有电子③轻核聚变反应方程有：12H＋13H―→24He＋01n④氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级和从n＝2能级跃迁到n＝1能级，前者跃迁辐射出的光子波长比后者的长解析：本题考查原子的基本结构和原子核的基本组成，核反应方程式的写法以及玻尔的氢原子能级量子化理论．①选项错误，卢瑟福的α粒子散射实验说明了原子应该具有核式结构．选项②错误，天然放射现象放射出的β射线是高速运动的电子流，是由原子核中的中子变成质子后产生的．选项③正确，写核反应方程时应遵循质量数守恒和电荷数守恒的原则．选项④错误，由氢原子能级方程hν＝E m－E n，而ν＝cλ，则hcλ＝E m－E n得λ＝hcE m－E n，当氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级时，λ1＝hcE3－E1，从n＝2能级跃迁到n＝1能级时，λ2＝hcE2－E1，E3－E1>E2－E1，所以λ1<λ2.答案：③三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图313．(1)研究光电效应的电路如图3所示．用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板(阴极K)，钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流．下列光电流I与A、K之间的电压U AK的关系图象中，正确的是________．(2)钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子．光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是________．(3)已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为－3.40eV和－1.51eV，金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应．解析：(1)由于光的频率相同，所以对应的反向截止电压相同，选项A、B错误；发生光电效应时，在同样的加速电压下，光强度越大，逸出的光电子数目越多，形成的光电流越大，所以选项C正确，D错误．(2)光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)，所以光电子的动量减小．(3)氢原子放出的光子能量E＝E3－E2，代入数据得E＝1.89 eV金属钠的逸出功W0＝hνc，代入数据得W0＝2.3 eV因为E<W0，所以不能发生光电效应．答案：(1)C (2)减小光电子受到金属表面层中力的阻碍作用(或需要克服逸出功)(3)不能．原因见解析14．(1)在核反应01n＋X→13H＋24He＋ΔE过程中，X是未知核．由核反应知识可以确定X核为____①____.若01n、X核、13H和24He的静止质量分别为m1、m X、m3和m4，则ΔE的值为____②____.(2)核能、风能等新能源是近来能源发展的重点方向之一．与煤、石油等传统能源相比较，核能具有哪些优点和缺点？(3)有一座城市，经常受到大风和风沙的侵扰．为了合理使用新能源，计划建造风能发电站或太阳能发电站．请用物理学知识，指出建造哪种类型的发电站更合适，并请说明理由．解析：(1)由质量数和电荷数守恒可知，X核是36Li由爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得．(2)(3)见答案．答案：(1)①36Li ②ΔE＝[(m1＋m X)－(m3＋m4)]c2(2)优点：核裂变产生的能源比使用煤和石油更加清洁；产能更多．缺点：核裂变反应造成的核废料具有放射性，难处理；建造成本高．(3)建风能发电站比较合理理由：在使用风能发电时，根据能量守恒知识，风能一方面转化为电能，另一方面可以减弱风速，减小对城市的破坏．15．(2011·江苏卷)有些核反应过程是吸收能量的．例如，在X＋ 714N→ 817O＋11H中，核反应吸收的能量Q＝[(m O＋m H)－(m X＋m N)]c2.在该核反应方程中，X表示什么粒子？X粒子以动能E k轰击静止的 714N核，若E k＝Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由．解析：根据核反应中的质量数守恒及电荷数守恒可知X粒子为24He(α粒子)．不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．答案：24He 不能实现，因为不能同时满足能量守恒和动量守恒的要求．16．2010年上海世博会倡导“绿色世博”和“低碳世博”的理念，世博会中国主题馆“东方之冠”高达68米的屋顶台上“镶嵌”有与建筑相融合的太阳能光伏组件，屋面太阳能板面积达3万多平方米，是目前世界最大的单体面积太阳能屋面，上海世博会场馆周围80%～90%的路灯利用太阳能发电技术来供电．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核(11H)转化成一个氦核和两个正电子(10e)并放出能量．已知质子的质量m p＝1.0073 u，α粒子的质量mα＝4.0015 u，电子的质量m e ＝0.0005 u．1 u的质量相当于931.5 MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程释放出多少MeV的能量？(结果保留四位有效数字)解析：①热核反应方程为：411H→24He＋210e②一次热核反应过程中的质量亏损为：Δm＝4m p－mα－2m e代入数据得：Δm＝4×1.0073 u－4.0015 u－2×0.0005 u＝0.0267 u故一次热核反应释放的能量为ΔE＝0.0267 u×931.5 MeV/u＝24.87 MeV.答案：①411H→24He＋210e ②24.87 MeV。
河北省保定市定兴县北河中学2017-2018学年高三上学期单元测试物理试卷(7) Word版含解析
2017-2018学年河北省保定市定兴县北河中学高三（上）单元测试物理试卷（7）一、选择题（每小题4分）1．在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中错误的是（）A．P=I2R B．P=C．P=IU D．P=2．截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是（）A．电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变B．导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍3．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若C．该车获得的牵引力为104N D．该车受到的阻力为63N4．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R=C．对应P点，小灯泡的电阻为R=D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积5．下列关于电源电动势的说法中，正确的是（）A．在某电池的电路中每通过2C的电量，电池提供的电能是4J，那么这处电池的电动势是0.5VB．电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C．无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多6．小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱的控制器没有故障，则下列对故障判断正确的是（）A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障7．如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示．电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小8．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小9．如图所示，是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明：充电时电压恰为限制电压，历时4h充满．（假设充电前电池内已无电）该过程电池发热，则充电过程中转化成的电热功率为（）A ．0.735 WB ．0.6475 WC ．0.00729 WD ．0.0875 W10．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是（ ）A ．P 甲=P 乙B ．P 甲=3P 乙C ．P 乙=3P 甲D ．P 乙＞3P 甲二、填空题（本题共4小题，每题10分，共40分）11．为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A 0是标准电流表，R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池．完成下列实验步骤中的填空：（1）将S 拨向接点1，接通S 1，调节______，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时______的读数I ；（2）然后将S 拨向接点2，调节______，使______，记下此时R N 的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N 读数的______，此即为待测微安表头内阻的测量值．12．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V ，0.6W ），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表______倍率的电阻挡（请填空“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图1，结果为______Ω．②实验中使用多用电表测量电压，请根据原理图2完成实物图中（图3）的连线．③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于______端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向______端滑动．④表为电压等间隔变化测得的数据．为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点______“ab”“bc”“cd”“de”“ef”用多用电表测得其电阻值约为1Ω，为提高测量的精度，需从下列器材中挑选一些元件，设计电路，重新测量这段导线（图中用R x表示）的电阻．A．电源E（电动势为6.0V，内阻不计）B．电压表V1（量程为0～0.6V，内阻约为2kΩ）C．电压表V2（量程为0～6.0V，内阻约为6kΩ）D．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为1Ω）E．电流表A2（量程为0～3.0A，内阻约为0.1Ω）F．滑动变阻器R1（最大阻值5Ω，额定电流1.0A）G．滑动变阻器R2（最大阻值10Ω，额定电流0.2A）H．定值电阻R0（阻值为9Ω）I．开关S一个，导线若干（1）如图甲所示是该实验小组用螺旋测微器对铜线直径的测量，其读数是______．（2）为提高实验精度，要求电表的偏转不小于其量程的，某同学设计了部分电路如图乙所示，请你在此基础上将电路补充完整，使实验可以完成．（3）实验时电压表选______，电流表选______，滑动变阻器选______（只填代号）．（4）若在测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯导线所用材料的电阻率的表达式为ρ=______．14．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）．①在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．②请完成下列主要实验步骤；A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是______；B．将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关s2______，电压表的示数是1.16V；断开开关s1．③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是______（计算结果保留二位有效数字）．④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏______（填“大”或“小”）．三、计算题（本题共2小题，每题10分，共20分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U=12V，电解槽内阻r A=2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，电流表示数6A；当K2闭合，K1、K3断开时，电流表示数5A，且电动机输出功率为35W；当K3闭合，K1、K2断开时，电流表示数为4A．求：（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？（2）电动机的内阻是多少？（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？16．如图所示电路中，已知电阻R1=2Ω，R2=5Ω，灯泡L标有“3V，1.5W”字样，电源内阻r=1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R x．当滑片P滑至a端时，电流表的示数为1A此时灯泡L 恰好正常发光．求：（1）当滑片P滑至b端时，电流表的示数；（2）当滑动变阻器Pb段的电阻为0.5R x时，变阻器上消耗的功率．某同学的部分解答如下：灯L的电阻R L===6Ω，=滑片P滑至b端时，灯L和（R x+R2）并联，并联电阻为：R并由R L•I A=（R x+R2）•I2（I A、I2分别为通过电流表和R2的电流）得I2=流过电源的电流为I=I A+I2上述解法是否正确？若正确，请求出最后结果；若不正确，请指出错在何处，纠正后求出最后结果．2017-2018学年河北省保定市定兴县北河中学高三（上）单元测试物理试卷（7）参考答案与试题解析一、选择题（每小题4分）1．在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等．停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中错误的是（）A．P=I2R B．P=C．P=IU D．P=【考点】电功、电功率．【分析】本题考查功率公式的应用，要注意明确式P=UI是普遍适用的；而P=I2R只能用来求热功率；P=只能适用于纯电阻电路．【解答】解：电路消耗的电功率的计算公式P=UI及P=均是普遍适用的，而AB两选项只适用于纯电阻电路中求总功率，而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻，所以选项AB错误，CD正确；本题选错误的，故选：AB．2．截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是（）A．电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变B．导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍【考点】欧姆定律．【分析】根据欧姆定律、电流的微观表达式I=nqvS和电阻定律结合分析自由电子定向运动的平均速率如何变化．【解答】解：A、电压U加倍时，由欧姆定律得知，电流加倍，由电流的微观表达式I=nqvS 得知，自由电子定向运动的平均速率v加倍．故A错误．B、导线长度l加倍，由电阻定律得知，电阻加倍，电流减半，则由电流的微观表达式I=nqvS 得知，自由电子定向运动的平均速率v减半．故B正确．CD、导线横截面的直径d加倍，由S=得到，截面积变为4倍，由电阻定律得知，电阻变倍，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式I=nqvS得知，自由电子定向运动的平均速率v不变．故C正确，D错误．故选：BC．3．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若C．该车获得的牵引力为104N D．该车受到的阻力为63N【考点】电功、电功率；能量守恒定律．【分析】对于电动机来说，不是纯电阻电路，对于功率的不同的计算公式代表的含义是不同=I2r是计算电动机的发热的功率，当速度最大时牵的，P=UI计算的是总的消耗的功率，P热引力和阻力相等．=UI=48×12W=576W，故选项A正确．【解答】解：A、电动机的输入功率P入B、电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻，故选项B错误．C、电动车速度最大时，牵引力F与阻力F f大小相等，由P=F f v max得F f==N=63N，出故选项C错误、D正确；故选AD．4．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（）A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R=C．对应P点，小灯泡的电阻为R=D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【考点】电功、电功率．【分析】由图看出此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；由功率公式可知功率对应图线的“面积”．【解答】解：A、由图象可知，灯泡的电阻等于R=，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由数学知识可知，电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大．故A正确；B、C由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻R=≠，故B正确、C错误；D、因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，故D正确．故选ABD．5．下列关于电源电动势的说法中，正确的是（）A．在某电池的电路中每通过2C的电量，电池提供的电能是4J，那么这处电池的电动势是0.5VB．电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C．无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D．电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【考点】电源的电动势和内阻．【分析】电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，根据电动势的定义式E=求出电动势．电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，对于给定的电源，电动势一定．电动势越大，电源将单位正电荷负极移到正极提供的电能越多．【解答】解：A、电路中通过q=2C的电荷量，电池提供的电能W=4J，根据电动势的定义式E=得电动势E=2V．故A错误．B、电动势表征电源本身的特性，与外电路无关，当电源的路端电压增大时，其电源电动势不变．故B错误．C、电动势由电源本身决定，当内电压和外电压变化时，电源电动势保持不变．故C正确．D、电动势越大，电源将单位正电荷负极移到正极提供的电能越多．故D错误．故选：C6．小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱的控制器没有故障，则下列对故障判断正确的是（）A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障【考点】传感器在生产、生活中的应用．【分析】恒温箱的温度持续升高，说明电阻丝持续的加热，可能是热敏电阻没有起到感温的作用，也可能是温度设定装置出现问题．【解答】解：A、B、C、恒温箱的温度持续升高，说明电阻丝持续的加热，可能是热敏电阻没有起到感温的作用，导致加热电路不能断开，也可能是温度设定装置坏了，起不到达到设定温度就断开的作用；故AB错误，C正确；D、恒温箱的温度持续升高，说明电阻丝持续的加热，故加热器不坏，故D错误；故选：C．7．如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示．电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】R2为用半导体热敏材料制成的传感器，出现火情，温度升高时，其电阻减小．分析外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，即可知U的变化．根据并联部分电压的变化，分析I的变化．【解答】解：当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，由图乙知R2的阻值变小，外电路总电阻变小，则总电流I总变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小．电路中并联部分的电压U并=E﹣I总（R1+r），I总变大，其他量不变，则U并变小，电流表示数I变小．故B正确，ACD错误；故选：B．8．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小【考点】闭合电路的欧姆定律；串联电路和并联电路．【分析】由电路图可知，本题为滑动变阻器的两部分并联，并联后，再与R 串联；由几何知识可知滑片移动时总电阻的变化；则由闭合电路欧姆定律可求得电路中电流的变化及路端电压的变化．【解答】解：设滑动变阻器触点以上的电阻为R 上，触点以下的电阻为R 下．因为滑动变阻器的有效电阻R 并除最初和最终为零外，是R 上和R 下并联的结果，﹣﹣﹣﹣①二者之和一定，二者相等时积最大，所以当触点在中间时电阻最大，根据全电路欧姆定律，I 总=﹣﹣﹣﹣﹣②，所以当触点在中间时电流最小，电压表V 读数为电源的路端电压，U=E ﹣Ir ，当触点在中间时路端电压最大，电压表V 读数先变大后变小，所以本题选A 或C ．再算电流表A 读数即R 下的电流I ，根据电阻并联分流公式，﹣﹣﹣﹣﹣③，联立以上3式，解得=，变化为I=，当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时，R上一直变大而R 下一直变小，从上式可以看出，电流表A 读数I 一直变大，所以本题选A ． 故选A9．如图所示，是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明：充电时电压恰为限制电压，历时4h 充满．（假设充电前电池内已无电）该过程电池发热，则充电过程中转化成的电热功率为（ ）A ．0.735 WB ．0.6475 WC ．0.00729 WD ．0.0875 W【考点】电功、电功率．【分析】由图读出此电池充电电压、电动势、容量．运用排除法分析选择．【解答】解：机电池外壳上的文字说明可知，4.2V 是充电电压，等于电池的电动势加上内电阻上电压降．电池的电动势是3.7V ．700mAh 是电池的容量，即放电电流与时间的乘积，容量为q=I 1t 1，由题，充电时间为t 2=4h ，充电状态下平均工作电流为I 2==电池内阻消耗的电压为△U=4.2﹣3.7V=0.5V ，电池内阻消耗的功率为P=△UI 2=0.5×0.175W=0.0875W ，故D 正确 故选：D10．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P 甲和P 乙表示，则下列结论中正确的是（ ）A ．P 甲=P 乙B ．P 甲=3P 乙C ．P 乙=3P 甲D ．P 乙＞3P 甲 【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路．【分析】电路所消耗的总功率的大小等于电路两端的总的电压与总电流的乘积，由此即可直接得出结论．【解答】解：设灯泡正常发光时的电流为I ， 对于甲图，电路的总的电流为3I ， 此时甲的总功率的大小为P 甲=U •3I ， 对于乙图，电流的总电流的大小就为I ， 此时乙的总功率的大小为P 乙=U •I ， 所以P 甲=3P 乙，所以B 正确． 故选：B ．二、填空题（本题共4小题，每题10分，共40分）11．为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A 0是标准电流表，R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池．完成下列实验步骤中的填空：（1）将S 拨向接点1，接通S 1，调节 0 ，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时 标准电流表 的读数I ；（2）然后将S 拨向接点2，调节 N ，使 标准电流表的读数仍为I ，记下此时R N 的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N 读数的 平均值 ，此即为待测微安表头内阻的测量值．【考点】用多用电表测电阻．【分析】先接通1，使待测电表有一示数，再接通2调节电阻箱使待测电表的示数相同，此时电阻箱的示数即为待测电表的内阻． 【解答】解：（1）将S 拨向接点1，接通S 1，调节R 0 使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表 读数I ；（2）然后将S 拨向接点2，调节R N ，使 标准电流表的读数仍为I ，记下此时R N 的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．故答案为：（1）R0，标准电流表；（2）R N，标准电流表的读数仍为I；（3）平均值．12．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表×1倍率的电阻挡（请填空“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图1，结果为7.5Ω．②实验中使用多用电表测量电压，请根据原理图2完成实物图中（图3）的连线．③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于a端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动．④表为电压等间隔变化测得的数据．为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点ab【分析】（1）已知灯泡的额定电压及功率，由功率公式可求得电阻的阻值；（2）由原理图可知电路的接法为分压接法，故先接滑动变阻器及电源，再将测量电路并联到滑动变阻器的一部分；注意导线不能交叉，且导线要接在接线柱上；（3）为了测量安全，开始时应使灯泡两端的电压为零，故与为泡并联部分电阻应为零；为了增大电压应使并联部分的长度增加；（4）由图中数据可知各段相临电压值间对应的电流变化不同，则应在电流变化较大的位置多测几组数据；【解答】解：（1）小电珠（2.5V，0.6W），所以小电珠电阻大约是10Ω，粗测小电珠的电阻，应选择多用电表×1倍率的电阻档，结果为7.5Ω（2）根据实验原理图4完成实物图如图：（3）为保护小电珠不超过额定电压，开关闭合前，为了安全应将滑动变阻器的滑片P置于a端，使得灯泡两端电压从零开始变化．为使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动，灯泡两端电压增大．（4）为了获得更准确的实验图象，应该在灯泡两端电压从零开始增大的过程中多测量几次，即必须在相邻数据点ab间多测几组数据．故答案为：（1）×1，7.5；（2）如图；（3）a、b；（4）ab13．现测量一铜芯导线的电阻率，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为1Ω，为提高测量的精度，需从下列器材中挑选一些元件，设计电路，重新测量这段导线（图中用R x表示）的电阻．A．电源E（电动势为6.0V，内阻不计）B．电压表V1（量程为0～0.6V，内阻约为2kΩ）C．电压表V2（量程为0～6.0V，内阻约为6kΩ）D．电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为1Ω）E．电流表A2（量程为0～3.0A，内阻约为0.1Ω）F．滑动变阻器R1（最大阻值5Ω，额定电流1.0A）G．滑动变阻器R2（最大阻值10Ω，额定电流0.2A）H．定值电阻R0（阻值为9Ω）I．开关S一个，导线若干（1）如图甲所示是该实验小组用螺旋测微器对铜线直径的测量，其读数是0.700mm．（2）为提高实验精度，要求电表的偏转不小于其量程的，某同学设计了部分电路如图乙所示，请你在此基础上将电路补充完整，使实验可以完成．（3）实验时电压表选B，电流表选D，滑动变阻器选F（只填代号）．（4）若在测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯导线所用材料的电阻率的表达式为ρ=．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，需估读．（2）根据电线电阻与电表内阻关系确定电流表接法，为精确测量电阻阻值，滑动变阻器可以采用分压接法，据此作出实验电路图；（3）根据电源电压确定电压表量程，根据电路最大电流选择电流表量程，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器；（4）由欧姆定律求出电阻，由电阻定律求出电阻率．【解答】解：（1）螺旋测微器读数为0.5mm+20.0×0.01mm=0.700mm．（2）滑动变阻器可以采用限流接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，测量电阻必须用电流表外接电路，且必须有保护电阻．故原理图如图所示；（3）当滑动变阻器连入电路的阻值为零时，待测电压的最大值约为0.6V，所以电压表应选B；待测电流的最大值约为0.6A，所以电流表应选D；若滑动变阻器选G，将超过其额定电流，所以只能选F．（4）由欧姆定律有：R=、根据电阻定律得：R=ρ；导线的截面积：S=联立可求得电阻率的表达式为ρ=．故答案为：（1）0.700mm（2）如图所示；（3）B D F（4）14．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）．①在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．②请完成下列主要实验步骤；A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是20Ω；B．将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关s2闭合，电压表的示数是1.16V；断开开关s1．③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是0.69（计算结果保留二位有效数字）．④由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏小（填“大”或“小”）．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】①根据电路图连接实物电路图．②根据电阻箱的读数方法可得出电阻箱接入的电阻值；③开关s1闭合，开关s2断开时，电压表直接并联在电源两端，其示数即可电源的电动势；再将开关s2闭合时电压表的示数，利用闭合电路欧姆定律可得出电源的电动势；④根据闭合电路的欧姆定律可分析电压表内阻不是无穷大时的示数与真实值的大小关系．【解答】解：①根据图a所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示．②电阻箱只有×10档位有示数为2，故电阻箱的接入电阻应为2×10=20Ω；③A、由题意可知，电源的电动势为1.49V，当接入电阻箱时，路端电压为1.16V；由电路欧姆定律可知电路中电流为：I==0.058A；则内电阻与R0之和为r+R0==5.69Ω；故内电阻r=5.69﹣5=0.69Ω；C、将开关S2闭合，电压表的示数是1.16V；断开开关S1．④因电压表内阻不能忽略，故电路中电流存在，电压表示数为电源的输出电压，要比电动势要小；故答案为：①实物电路图如图所示；②20Ω；闭合；③0.69；④小．三、计算题（本题共2小题，每题10分，共20分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）15．如图所示，A为电解槽，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U=12V，电解槽内阻r A=2Ω，当K1闭合，K2、K3断开时，电流表示数6A；当K2闭合，K1、K3断开时，电流表示数5A，且电动机输出功率为35W；当K3闭合，K1、K2断开时，电流表示数为4A．求：（1）电炉子的电阻及发热功率各多大？（2）电动机的内阻是多少？（3）在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？。
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试9.doc
河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试9单元综合测试九（电磁感应）本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，试卷满分为1叩分.考试时间为90分钟.第I卷（选择题，共40分）—、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.有的小题只有一"选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号內）图11.如图1所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中心、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径.试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是（）A.使线圈在纸面内平动或转动B.使线圈平面沿垂直纸血方向向纸外平动C.使线圈以眈为轴转动D.使线圈以方d为轴转动解析：使线圈在纸面内平动或转动，沿垂直纸面方向向纸外平动或以眈为轴转动，线圈中的磁通量始终为零，不变化，无感应电流产生；以bd为轴转动时，线圈中的磁通量不断变化，能产生感应电流，所以D选项正确.答案：D2.如图2所示，螺线管的导线的两端为两平行金屈板相接，一个带负电的小球用丝线悬挂在两金屑板间，并处丁•静止状态,若条形磁铁突然插入线圈时，小球的运动情况是（）A.向左摆动B.向右摆动C.保持静止I）.无法判定解析：当条形磁铁插入线圈中时，线圈中向左的磁场增强.rh楞次定律可判定金属板左端电势高，故带负电的小球将向左摆动，A正确.答案:A3.如图3所示，是光滑的金属轨道，M沿竖直方向，％沿水平方向，〃是一根金属直杆如图所示立在导轨上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程屮" 端始终在0C上，空间存在着垂直于纸血向外的匀强磁场，则在％杆滑动的过程中，下列判断止确的是（）A.感应电流的方向始终是山B.感应电流的方向先是由P-Q,后是由Q-PC.〃受磁场力的方向垂直杆向左D.尸0受磁场力的方向先垂直于杆向左，后垂直于杆向右解析：在％杆滑动的过程中，杆与导轨所围成的三角形而积先增大后减小，三凭形POQ 内的磁通量先增大后减小，山楞次定律可判断B项对；再山％中电流方向及左手定则可判断D项对.答案：BD4.如图4所示，通过水平绝缘的传送带输送完全相同的铜线圈，线圈均与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个別未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂立于传送带，线圈迹入磁场询等距离排列，穿过磁场厉根据线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是（）A.若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出，第2个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈解析：山产生电磁感应现象的条件和楞次定律知，A止确，B错误，山各线圈位置关系知，C错误，I）止确.答案：AD5.如图5所示，在0点正下方有一个具有理想边界的磁场，铜环在力点山静止释放向右摆至最高点〃.不考虑空气阻力，则下列说法正确的是（）A.弭、〃两点在同一水平线上B.A点高于B点、C.昇点低于〃点D.铜环最终将做等幅摆动解析：铜环在进入或穿出磁场边界时，由于铜环内的磁通量发牛变化，将有感应电流产牛，感应电流通过铜环将产牛内能，故铜环在力点静止释放后，向右摆至最高点时的〃点要低于力点的位置，A、C错-误，B正确；当铜环最后全部处于磁场屮时，由于铜环内的磁通量不再发生变化，此时没有感应电流，故铜坏将在磁场中做等幅摆动，D正确.答案：BD6.如图6所示为新一代炊具——电磁炉，无烟、无明火、无污染、不产牛有害气体、无微波佈射、高效节能等，是电磁炉的优势所在.电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，当磁场的磁感线通过含铁质锅底部时，即会产牛无数小涡流，使锅体本身口行高速发热，然后再加热锅内食物•下列相关说法屮正确的是（）图6A.锅体屮的涡流是由恒定的磁场产生的B.恒定磁场越强，电磁炉的加热效果越好C.锅体中的涡流是由变化的磁场产生的D.提高磁场变化的频率，可提高电磁炉的加热效果解析：由电磁感应原理可知，锅体屮的涡流是山变化的磁场产生的，且提高磁场变化的频率，产牛的感应电动势变大，故可提高电磁炉的加热效果•故C、D正确.答案：CD图77.如图7所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在"和加间滑动并接触良好.设磁感应强度为〃，ac长为L,在/U时间内向左匀速滑过距离Ad,山法拉第A①电磁感应定律可知，下列说法正确的是（）A.当ef向左滑动时，左侧面积减少LAd,右侧面积增加LAd,因此E=2BLAd/ AtB.当ef向左滑动时，左侧血积减少LAd,右侧面积增加"也互相抵消，因此40A①C.在公式中，在切割磁感线情况下，AQ=BAS, 4S应是导体棒切割磁感线扫过的面积，因此E=BLAd/ AtA（t>D・在切割磁感线的情况下，只能用〃'=应卩计算，不能用E=rr^~^\\-算解析：本题中由于导体棒是匀速切割磁感线，所以产牛的感应电动势是恒定的，因而任一时刻产牛的瞬时感应电动势等丁•平均感应电动势.因此感应电动势有两种求法，（1）由E=BLv=BI^⑵由法拉第电磁感应定律知*歸=警=牛性式子中4 S为导体棒移动中扫过的而积.故C 正确.答案：CD图88.女咚I 8所示，一个形导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为〃的匀强磁场屮.导体棒日方与导轨由相同粗细、相同材料的导体制成，导体棒与导轨接触良好.在外力作川下, 导体棒以恒定速度a向右运动，以导体棒在图中所示位置的吋刻作为计吋起点，则冋路中感应电动势从感应电流人导体棒所受外力的功率P和冋路中产生的焦耳热0随时间方变化的图彖中，止确的是（）解析：E=Blv=Bv Krtan A正确；1=~^,而斤与三角形冋路的周长成正比，K可把斤表示为R=kc（式中Q为周长）代入/的表达式中1=孚，岸为一定值，所以/是一kc c定值，B错误；P=IE, /不变，〃与Z成正比，所以C正确；Q=Pt^i\ D错误.答案：AC9.姻9所示,竖直平面内有一金属环,半径为出总电阻为斤（指拉直时两端的电阻）,磁感应强度为〃的匀强磁场垂直穿过环平而，在环的最高点/用较链连接长度为2日、电阻为#的导体棒力〃，血/山水平位置紧贴环而摆下，当摆到竖直位置时，〃点的线速度为*则V当摆到竖直位置时，初棒产牛的电动势E=B ・2Q •歹Bav.等效电路如图10所示.则 “ E BavU=i=—答案：A10. 如图11,足够长的U 型光滑金属导轨平而与水平而成〃角(0< ^<90° ),其中必¥ 与/&平行H 间距为厶 导轨平面与磁感应强度为〃的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属 棒自方由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，自方棒接入电路的电阻 为斤，当流过臼方棒某一横截U1J 的电量为g 时，棒的速度大小为v,则金属棒臼方在这一过程 中()A. 运动的平均速度大小为*B. 下滑的位移大小为晋C. 产牛的焦耳热为qBLv# /2D. 受到的最大安培力大小为—^-sin 0解析：流过站棒某一截面的电量q=~・t=^・ab 林下滑的位移心等KtnL )L其平均速度V=y 而棒下滑过程中做加速度减小的加速度运动，故平均速度不等于*y, A错误B 正确；山能量守恒mgxsin 0 = Q+g 肿,产生的焦耳热Q= /ngxsin 〃一*〃涉=〃够普sin 0这时肋两端的电压人小为(BavB.Bav厂 2Bav c—解析： D. BavR2—如说,C 错误；当ingsin 0 =叫维V 最大，安培力最大，即尸安m=〃绘sin 〃或'# D 错误.答案：B第II 卷（非选择题，共60分）二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分）11. 如图12所示，半径为z •的金属圆环绕通过直径的轴00'以角速度Q 匀速转动， 匀强磁场的磁感应强度为氏以金属环的平面与磁场方向重合时开始计时，求在转动30°角 的过程中，环中产生的感应电动势为 ______________ .解析：4①一O ： = 〃Ssin30° —刀兀. 乙 乂力戸上=必_/（6®）33答案：3B3*12. 一个边长为10 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100,线框平 而与磁场垂直，电阻为20 Q.磁感应强度随时间变化的图象如图13所示.则在一个周期内 线框产生的热量为 ________ J.解析：由题图可知，线框中穿过均匀变化的磁场，变化周期T=4 s.根据法拉笫电磁感应电流/=沪営0 A = 5XW 2A,在一个周期内产生的热量片戶斤卩=（5X10"） 2x20X4 J=0. 2 J. 答案：0.2三、计算题（本题共4小题,13、14题各10分，15、16题各12分,共44分,计算时 必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）A ① 所以E=—=感应定律和闭合电路欧姆定律,线框中产生的感应电动势R 宅,13. 如图14所示，质量创=0. 1 kg,电阻召= 0.3 Q,长度/=0. 4 m 的导体棒必横 放在〃形金属框架上.框架质量处= 0.2 kg,放在绝缘水平而上，与水平而间的动摩擦因数 〃=0. 2.相距0. 4 m 的 W 、NN 1相互平行，电阻不计且足够长.电阻皿=0. 1 Q 的MN 垂直于恵『.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度〃=0.5T.垂M F ab 施加 尸 =2N 的水平恒力，日方从静止开始无摩擦地运动，始终与刚、A 卅保持良好接触.当“ 运动到某处时，框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/sl(1) 求框架开始运动时“速度孑的大小；(2) 从M 开始运动到框架开始运动的过程屮，朋V 上产生的热量0=0.1 J,求该过程日b 位移丸的人小.解析：(1)"対框架的压力F\ = nhg框架受水平而的支持力F 、=F\依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F 2= P 尺曰力屮的感应电动势E=Blv必V 中电流U 厶R\ + R?・ 受到的安培力尸安=I1B 框架开始运动时F 安=F?由上述各式代入数据解得K =6 m/s.(2)闭合回路中产牛的总热量由能量守恒定律，得Fx=^miv+Q 总代入数据解得0总= 用+仏Rix= 1. 1 in.答案：(1)6 m/s (2)1. 1 m14.如图15所示，间原/=0. 3 m的平行金属导轨和型方2d分别固定在两个竖直而内，在水平血axb.b>ai区域内和倾角〃=37°的斜血c\b\bg区域内分别有磁感应强度R =0. 4T、方向竖直向上和E=1 T、方向垂直于斜血向上的匀强磁场.电阻斤=0.3 Q、质量加i = 0. 1 kg、长为/的相同导体杆《、S、0分别放置在导轨上，S杆的两端固定在山、bi 点，K、0杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于《杆屮点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然卜垂，绳上穿有质量加= 0.05 kg的小环.已知小坏以臼=6 m/s?的加速度沿绳下滑，《杆保持静止，"杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力厂作用下匀速运动.不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不可伸长.取^-=10 m/s2, sin37° =0. 6, cos37° =0. 8.求(1)小环所受摩擦力的大小；(2)"杆所受拉力的瞬时功率.解析：(1)设小环受到的摩擦力大小为斤，由牛顿第二定律，卞nhg—F一嘶代入数据，得尺=0. 2 N.(2)设通过斤杆的电流为I\, K杆受力平衡，有设回路总电流为厶总电阻为*总，有T=2 ,斤总=|斤设0杆下滑速度大小为*产生的感应电动势为Q有EE=B>lvF+ nhgsin 0 = Bdl拉力的瞬时功率为P=F • v联立以上方程，代入数据得P=2 W.答案:(1)0.2 N (2)2 W15.如图16所示，两根足够长的光滑平行金属导轨必V、/卫间距为7=0. 5m,其电阻不计，两导轨及其构成的平而均与水平而成30。
河北省定兴县北河中学高考物理专项练习 受力分析共点力平衡
受力分析、共点力平衡专题复习 1.2010L 型木板P (上表面光滑)放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块Q 相连．若P 、Q 一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力．则木板P 的受力个数为( )A ．3B ．4C ．5D ．6 答案：C2．如图所示，水平地面上的物体A ，在斜面上的拉力F 的作用下，向右做匀速运动，则下列说法中正确的是( 答案：BC)A ．物体A 可能只受到三个力的作用B ．物体A 一定受到四个力的作用C ．物体A 受到的滑动摩擦力大小为F cos θD ．物体A 对水平地面的压力的大小一定为F sin θ3．(2011·天津理综)如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B 受到的摩擦力( )A ．方向向左，大小不变B ．方向向左，逐渐减小C ．方向向右，大小不变D ．方向向右，逐渐减小答案：A4（2012海南）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v 0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力 答案AA.等于零B.不为零，方向向右C.不为零，方向向左D.不为零，v 0较大时方向向左，v 0较小时方向向右5（2012上海）．已知两个共点力的合力为50N ，分力F 1的方向与合力F 的方向成30 角，分力F 2的大小为30N 。
则（ ）（A ）F 1的大小是唯一的（B ）（B ）F 2的方向是唯一的 （C ）F 2有两个可能的方向（D ）F 2可取任意方向 答案：C6．如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A 与B ，物体B 放在水平地面上，A 、B 均静止．已知A 和B 的质量分别为m A 、m B ，绳与水平方向的夹角为θ，则( )A ．物体B 受到的摩擦力可能为0B ．物体B 受到的摩擦力为m A g cos θC ．物体B 对地面的压力可能为0D ．物体B 对地面的压力为m B g －m A g sin θ答案：BD7.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O 为球心．一质量为m 的小滑块，在水平力F 的作用下静止于P 点．设滑块所受支持力为F N ，OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是( )A ．F ＝mg tan θB ．F ＝mg tan θC ．F N ＝mgtan θD ．F N ＝mg tan θ 答案：A 8．如图所示，A 、B 两球用劲度系数为k 1的轻弹簧相连，B 球用长为L 的细线悬于O 点，A 球固定在O 点正下方，且O 、A 间的距离恰为L ，此时绳子所受的拉力为F 1，现把A 、B 间的弹簧换成劲度系数为k 2的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为F 2，则F 1与F 2的大小关系为( )A ．F 1<F 2B ．F 1>F 2C ．F 1＝F 2D ．因k 1、k 2大小关系未知，故无法确定答案：C9（2012上海）如图，竖直轻质悬线上端固定，下端与均质硬棒AB 中点连接，棒长为线长的二倍。
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河北省定兴县北河中学高中物理单元综合测试6解析：电场是客观存在的，而电场线是假想的，A 错；电场线越密的地方电场越强，B 错；沿着电场线的方向电势逐渐降低，C 对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功，电势能增加，D 错．答案：C2．三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径．球1的带电量为q ，球2的带电量为nq ，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F .现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F ，方向不变．由此可知( )A ．n ＝3B ．n ＝4C ．n ＝5D ．n ＝6解析：由于各球之间距离远大于小球的直径，小球带电时可视为点电荷．由库仑定律F ＝kQ 1Q 2r 2知两点电荷间距离不变时，相互间静电力大小与两球所带电荷量的乘积成正比．又由于三小球相同，则接触时平分总电荷量，故有q ×nq ＝nq2×q ＋nq 22，解之可得n ＝6，D正确．答案：D图13．在某水平方向的电场线AB 上(电场线方向未标明，如图1所示)，将一受到水平向右恒定拉力的带电粒子(不计重力)在A 点由静止释放，带电粒子沿AB 方向开始运动，经过B 点时的速度恰好为零，则下列结论正确的是( )A ．粒子的运动不可能是匀速运动，也不可能是匀加速运动B ．可能A 点的电势高于B 点的电势，也可能A 点的电势低于B 点的电势C ．A 处的场强可能大于B 处的场强D ．粒子在A 、B 两点间移动时，恒力做功的数值大于粒子在A 、B 两点间的电势能之差的绝对值解析：由题中叙述可知，带电粒子由A 点运动到B 点，速度先增大后减小，故粒子的运动不可能为匀速运动，也不可能为匀加速运动，A 正确；由动能定理得，拉力做正功，电场力一定做负功，电势能增大，且恒力做的功等于电势能的增加量，故D 错误；但因粒子的电性未知，故电场方向和电势的高低也无法确定，因此B 正确；电场力的方向由B 指向A ，开始向右加速，F >qE A ，后来粒子减速，F <qE B ，所以E A <E B ，故C 错误．答案：AB图24．空间有平行于纸面的匀强电场，一电荷量为－q 的质点(重力不计)，在恒定拉力F 的作用下沿虚线由M 匀速运动到N ，如图2所示，已知力F 和MN 间夹角为θ，MN 间距离为d ，则( )A ．MN 两点的电势差为Fd cos θqB ．匀强电场的电场强度大小为Fd cos θqC ．带电小球由M 运动到N 的过程中，电势能减少了Fd cos θD ．若要使带电小球由N 向M 做匀速直线运动，则F 必须反向解析：由于带电质点做匀速直线运动，故电场力与拉力F 大小相等，方向相反，故场强大小E ＝F q .带电小球由M 到N ，电场力做功W MN ＝－Fd cos θ，故电势差U MN ＝W MN－q ＝Fd cos θq，而电势能是增加的，故A 对；B 、C 错．若要使带电小球由N 向M 做匀速直线运动，F 和电场力仍平衡，故D 错．答案：A图35．如图3所示，AB 、CD 为一圆的两条直径且相互垂直，O 点为圆心．空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行．现让一电子先从A 点运动至C 点，电势能减少了E p ；又从C 点运动到B 点，电势能增加了E p .那么此空间存在的静电场可能是( )A ．匀强电场，方向垂直于AB 由O 点指向C 点 B ．匀强电场，方向垂直于AB 由C 点指向O 点 C ．位于O 点的正点电荷形成的电场D ．位于D 点的负点电荷形成的电场解析：由题知，W AC ＝－eU AC ，为正功，故U AC <0，即φA <φC ，又因从A 至C 再到B ，W 电＝0，所以φA ＝φB ，故φA ＝φB <φC ，若电场为匀强电场，则AB 为等势面，电场方向与AB 垂直，方向由C 指向O ，故A 错，B 对；若电场是由位于O 点的正点电荷形成的，因为OA ＝OB ＝OC ，则φA ＝φB ＝φC ，故C 错；若电场是由位于D 点的负点电荷形成的，因为DA ＝DB <DC ，所以φA ＝φB <φC ，D 对．答案：BD6．一平行板电容器两极板间距为d ，极板面积为S ，电容为ε0Sd，其中ε0是常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器极板间( )A ．电场强度不变，电势差变大B ．电场强度不变，电势差不变C ．电场强度减小，电势差不变D ．电场强度减小，电势差减小解析：电容器充电后断开，故电容器的带电荷量不变，当增大两极板间的距离时，由C ＝ε0S d 可知，电容器的电容变小，由U ＝Q C 可知电压变大，又由E ＝U d 可得E ＝U d ＝Q Cd ＝Q ε0Sdd＝Qε0S，所以电场强度不变，A 正确． 答案：A7．一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小，则产生故障的原因可能是( )A ．加速电压偏大B ．加速电压偏小C ．偏转电压偏大D ．偏转电压偏小解析：画面高度缩小，说明电子从偏转电场射出时偏转角θ减小，由tan θ＝U 2l2dU 1知，引起θ变小的原因可能是加速电压U 1偏大，或偏转电压U 2偏小．答案：AD图48．如图4所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P 点，已知连线OP 与初速度方向的夹角为45°，则此带电小球通过P 点时的动能为( )A ．mv 02B.12mv 02C ．2mv 02D.52mv 02 解析：由题意可知小球到P 点时水平位移和竖直位移相等，即v 0t ＝12v Py t ，合速度v P ＝v 02＋v Py 2＝5v 0，E kP ＝12mv P 2＝52mv 02，故选D.答案：D9．图5为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是( )图5A ．到达集尘极的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大解析：在放电极附近，电场线呈辐射形散开，且场强非常强．电子在电场中加速，附着在尘埃上向集尘极移动，故迁移到集尘极的尘埃带负电．A 错误．负电荷向集尘极移动，电场方向从集尘极指向放电极，其受电场力的方向与场强方向相反，故B 正确C 错误．由F 电＝qE ，可知，同一位置E 一定，q 越大，电场力越大，故D 正确．答案：BD10．两个等量异种点电荷位于x 轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x 变化规律的是图( )图6解析：距正电荷越近电势越高，且φ>0；距负电荷越近电势越低，且φ<0，故选A. 答案：A第Ⅱ卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分) 11．图7如图7，在竖直向下，场强为E 的匀强电场中，长为l 的绝缘轻杆可绕固定轴O 在竖直面内无摩擦转动，两个小球A 、B 固定于杆的两端，A 、B 的质量分别为m 1和m 2(m 1<m 2)，A 带负电，电量为q 1，B 带正电，电量为q 2.杆从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为______________，在竖直位置处两球的总动能为____________________．解析：由于场强方向向下，A 球带负电受到向上的电场力．B 球带正电受到向下的电场力，且m 1<m 2，故系统必沿顺时针方向转动，则电场力对A 球做正功W 1＝q 1El /2，对B 球做正功W 2＝q 2El /2，总功为W ＝W 1＋W 2＝(q 1＋q 2)El /2.此过程中两球重力所做总功W ′＝m 2g l2－m 1g l 2，由动能定理可知此时两球的总动能为E k ＝W ＋W ′＝[(q 1＋q 2)E ＋(m 2－m 1)g ]l 2.答案：q 1＋q 2El2q 1＋q 2E ＋m 2－m 1g ]l212．某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量．如图8所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球，用绝缘丝线悬挂于O 点，O 点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度α的量角器，M 、N 是两块相同的、正对着竖直平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)．另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干．该小组的实验步骤如下，请你帮助该小组完成：图8(1)用天平测出小球的质量m ，按如图8所示进行器材的安装，并用刻度尺测出M 、N 板之间的距离d ，使小球带上一定的电量．(2)连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图，电源、开关已经画出)． (3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度θ.(4)以电压U 为纵坐标，以________为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率k . (5)小球的带电量q ＝________.(用m 、d 、k 等物理量表示) 解析：(2)如图9(a) (4)tan α (5)mgdk带电小球的受力如图1(b)，根据平衡条件有tan θ＝F mg ，又有F ＝qE ＝q U d ，联立解得，U ＝mgdqtan θ＝k tan θ，所以应以tan θ为横坐标．图9三、计算题(本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)图1013．在匀强电场中建立一个直角坐标系，如图10所示，从坐标原点沿＋y 方向前进0.346 m 到A 点，电势降低34.6 V ；从坐标原点沿－x 方向前进0.2 m 到B 点，电势升高34.6 V ，求匀强电场的场强大小和方向．(取3＝1.73)解析：令O 点电势φO ＝0，则φA ＝－34.6 V ，φB ＝34.6 V ，再作点B 关于点O 的对称点B ′，因为BO ＝OB ′，则φB ′＝－34.6 V ．连接AB ′，并作其垂线OE ，则从O →E 的方向即场强方向．tan θ＝OB ′OA ＝11.73＝33E ＝U OB ′d ＝U OB ′OB ′sin60°＝200 V/m.答案：200 V/m ，方向与x 轴正方向成30°角．14．在点电荷Q 产生的电场中有a ，b 两点，相距为d ，已知a 点的场强大小为E ，方向与ab 连线成30°角，b 点的场强方向与ab 连线成120°角，如图11所示，则b 点的场强大小为多大？a ，b 两点电势哪点更高？图11解析：图12如图12所示，将a 点场强方向和b 点场强方向延长，交于O 点，由几何知识得ab ＝d ，aO ＝2d sin60°＝3d ，而E ＝kQ 3d2，E b ＝kQd2，所以E b ＝3E .以O 点为圆心，以d 为半径作弧交Oa 于c 点，则φb ＝φc ，而φa >φc ，所以φa >φb ，即a 点电势更高．答案：3E a图1315．如图13所示，水平放置的两块平行金属板A ，B 相距为d ，电容为C .开始两块板均不带电，A 板接地且中央有孔．现将带电荷量为＋q ，质量为m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h 处无初速滴下，落向B 板的电荷全部传给B 板，问：(1)第几滴液滴在A ，B 板间做匀速直线运动？ (2)能够到达B 板的液滴不会超过多少滴？解析：(1)设第n 滴液滴在A ，B 板间做匀速直线运动，此时，板上电荷量为Q ＝(n －1)q ，板上电压U ＝QC ＝n －qC .板间电场强度E ＝U d＝n －qCd①由平衡条件得qE ＝mg ② 由①②得n ＝mgCdq 2＋1. (2)设能够到达B 板的液滴不会超过x 滴，且第(x ＋1)滴到B 板的速度恰为0，然后返回极板上，最大电荷量Q ′＝xq ③极板间最大电压U ′＝Q ′C ＝xq C④ 对第(x ＋1)滴，由动能定理得mg (h ＋d )－qU ′＝0⑤ 由④⑤解得x ＝mgC h ＋dq 2.答案：(1)mgCd q 2＋1 (2)mgC h ＋dq 2图1416．反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图14所示，在虚线MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A 、B 两点间往返运动．已知电场强度的大小分别是E 1＝2.0×103N/C 和E 2＝4.0×103N/C ，方向如图14所示，带电微粒质量m ＝1.0×10－20kg ，带电量q ＝－1.0×10－9C ，A 点距虚线MN 的距离d 1＝1.0 cm ，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：(1)B 点距虚线MN 的距离d 2；(2)带电微粒从A 点运动到B 点所经历的时间t .解析：(1)带电微粒由A 运动到B 的过程中，由动能定理有 |q |E 1d 1－|q |E 2d 2＝0①由①式解得d 2＝E 1E 2d 1＝0.50 cm.②(2)设微粒在虚线MN 两侧的加速度大小分别为a 1、a 2，由牛顿第二定律有 |q |E 1＝ma 1③ |q |E 2＝ma 2④设微粒在虚线MN 两侧运动的时间分别为t 1、t 2，由运动学公式有d 1＝12a 1t 12⑤d 2＝12a 2t 22⑥又t ＝t 1＋t 2⑦ 由②③④⑤⑥⑦式解得t ＝1.5×10－8 s.答案：(1)0.50 cm (2)1.5×10－8s。