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2020-2021学年河南省许昌市第三中学高二12月考物理试题 Word版
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这是一份2020-2021学年河南省许昌市第三中学高二12月考物理试题 Word版，共11页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题，解答题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
河南省许昌市第三中学2020-2021学年高二12月考物理试卷
一、单选题（共20题；共40分）
1.杂技演员有高超的技术，如图所示，能轻松地顶住坛，关于他顶坛时，头顶受到的压力产生的直接原因是（ ）
A. 坛受到的重力 B. 人受到的重力 C. 坛的形变 D. 头的形变
2.如图所示的两条长直导线AB和CD相互垂直。其中AB固定，CD可以以其中心为轴自由转动或平动，彼此相隔一段很小的距离。当分别通以图示方向的电流I时。CD的运动情况是（ ）
A. 顺时针方向转动、同时靠近导线AB B. 顺时针方向转动．同时离开导线AB
C. 逆时针方向转动、同时靠近导线AB D. 逆时针方向转动、同时离开导线AB
3.“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是（ ）
A. 等效替代的方法 B. 控制变量的方法 C. 建立物理模型的方法 D. 取微元的方法
4.髙速列车在平直轨道上匀速运行，对列车所受力的做功情况，下列判断正确的是（ ）
A. 重力做正功 B. 牵引力做正功 C. 牵引力做负功 D. 空气阻力做正功
5.有一台电风扇，标有“额定电压U、额定功率P”，电动机线圈的电阻为R，把它接入电压为U的电路中，经过时间t，电风扇线圈电阻产生的热量为Q，下列表达式正确的是（ ）
A. B. Q=Pt C. D. 以上三种都正确
6.如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，AB垂直于BC，AB=4cm，BC=3cm．AC与电场方向平行，A、B两点的电势分别为5V和1.8V．则电场强度大小和C点的电势分别为（ ）
A. 100N/C和0V B. 80N/C和4V C. 100N/C和10V D. 80N/C和1V
7.一质量为m，电阻为R的长方形（长为a，宽为b）的金属线框，放在光滑的水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向下，磁场只存在虚线左侧，其俯视图如图所示。线框在水平恒力F的作用下，静止开始向右运动，直到完全出磁场区域，以下说法正确的是（ ）
A. 感应电流方向为逆时针 B. 线框可能匀加速出磁场
C. 若线框匀速出磁场，则产生的焦耳热为Fa D. 若线框匀速出磁场，则拉力F的功率可能为P=
8.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（）
A. 0.01s时刻线圈处于中性面位置 B. 0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零
C. 该交流电流有效值为2A D. 该交流电流频率为50Hz
9.奥斯特实验证明了（ ）
A. 通电导体周围存在着大量的电荷 B. 通电导体周围存在着磁场
C. 通电导体在磁场中要受到力的作用 D. 通电导体内部存在磁场
10.如图所示，已知直流电动机M的电阻是R，电源的内电阻是r，当电动机正常工作时电压表的示数是U，电流表的示数是I.电压表和电流表均是理想电表．以下叙述正确的是( )
A. t s内，电动机产生的热量是IUt B. t s内，电动机消耗的电能是IUt
C. 电源电动势是IR＋Ir D. 电源电动势是U
11.如图所示，a、b两个带电量相同的粒子，从同一点平行于极板方向射人电场，a粒子打在B板的 点，b粒子打在B板的 点，若不计重力，则（ ）
A. a的初速度一定小于b的初速度 B. a增加的动能一定等于b增加的动能
C. b的运动时间一定大于a的运动时间 D. b的质量一定大于a的质量
12.根据安培定则，对如图所示的通电直导线周围的磁场说法正确的是（ ）
A. 顺着电流方向看，其磁感线是一系列同心圆 B. 顺着电流方向看，其磁感线是一系列抛物线
C. 逆着电流方向看，其磁感线是一系列椭圆 D. 逆着电流方向看，其磁感线是一系列双曲线
13.图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有 险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是（ ）
A. 小电铃、半导体、热敏电阻、绿灯泡 B. 半导体、热敏电阻、小电铃、绿灯泡
C. 绿灯泡、小电铃、半导体、热敏电阻 D. 半导体、热敏电阻、绿灯泡、小电铃
14.一理想变压器电路如图所示，两组副线圈中所接的三个电阻都为R，原线圈接通交变电源后，三个线圈的电流有效值相等，则图中三个线圈的匝数之比 ： ： 为
A. 9：1：4 B. 6：1：2 C. 3：1：2 D. 3：2：1
15.如图所示，在光电效应实验中，用不相同频率的单色光照射光电管的阴极，关于光电效应，下列判断正确的是( )
A. 光电管的阴极材料不同，在入射光频率相同时，则遏止电压UC一定相同
B. 光电管的阴极材料不同，在入射光频率相同时，光电子的最大初动能一定相同
C. 如图电路中，只要入射光频率大于光电管阴极材料的极限频率，电流表示数一定不为零
D. 光电管阴极材料不同，但遏止电压UC－ν图像的斜率相同
16.以下说法正确的是（ ）
A. 电流的方向总是从电源的正极流向电源的负极
B. 电流有方向，但电流强度是标量
C. 电源的作用是不断地向电路提供电荷，从而维持电路中有持续的电流
D. 电源的电动势由电源的特性决定，所以1号干电池的电动势比5号干电池的电动势大
17.如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为 ，两极板的间距为 ，电容器所带电荷量为 ，电容为C，静电计指针的偏转角为 ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为 ，下列说法正确的是（ ）
A. 若只增大 ，则 减小， 不变 B. 若只增大 ，则 减小， 不变
C. 若只将A板向上提一些时， 增大， 增大 D. 若只在两板间插入云母片时，则 减小， 不变
18.某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW
D. 输电线上损失的功率为 ，U为输电电压，r为输电线的电阻
19.如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图．若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时（ ）
A. 此波沿x轴正向传播 B. 质点N比质点Q先回到平衡位置
C. 质点N处于减速运动过程中 D. 质点Q和质点N运动情况恰好相反
20.如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表读数变小，电压表读数变大 B. 电容器C上电荷量减小
C. 小电炮L变暗 D. 电源的总功率变小
二、填空题（共4题；共8分）
21.如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径rA＝2rB ， 图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB＝________，线圈中的感应电流之比为IA∶IB＝________.
22.如图，倾角θ的光滑斜面上，置一通有电流I，长L、质量为m的导体棒．欲使棒静止在斜面上，则外加的最小的磁感强度B=________ ， 方向是________ ．
23.有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃过程是将________能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm ， 每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为________W ．
24.一质量为 ，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以 的加速度做匀加速直线运动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，g取 ，则，汽车启动后2s末发动机的输出功率 ________W；以 的加速度做匀加速运动的时间为________S．
三、计算题（共1题；共5分）
25.一个初速度为零的电子通过电压为U=4500 V的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105 V/m的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示.试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.
四、解答题（共1题；共5分）
26.用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别进行研究。如图所示，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v。碰撞过程中忽略小球所受重力。若小球与木板的碰撞时间为Dt，求木板对小球的平均作用力的大小和方向。
五、实验探究题（共2题；共17分）
27.利用如图所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻：
（1）现有电流表(量程0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(量程0～15V)
B．电压表(量程0～3V)
C．滑动变阻器(0～50Ω)
D．滑动变阻器(0～500Ω)
实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。(选填相应器材前的字母)
（2）某位同学记录的6组实验数据如下表所示，6组数据的对应点已经标在坐标纸上，请画出U－I图线.
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
（3）根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
28.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与球b相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。
（1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：a球的直径________b球的直径 （“大于”、“等于”或“小于”） ；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为ma________mb（选填“小于”、“大于”或“等于”）；
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：____（填选项号）。
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma ， mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后做平抛运动的飞行时间t
E.记录纸上O点到A，B，C各点的距离OA，OB，OC
F.球a的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（3）为测定未放被碰小球时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图中给出了小球a落点附近的情况，由图可得点O、B间的距离应为________cm。
（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________
（5）利用该实验测得的物理量，也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒，判断的依据是看maOB2=________
六、综合题（共2题；共25分）
29.如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的大小为B的匀强磁场中，两导轨间距为L，导轨足够长且不计电阻。金属棒a和b的质量都为m，连入导轨间的电阻分别为Ra、Rb。b棒静止于导轨水平部分，现将a棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，沿弧形导轨下滑，通过C点进入导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直，且两棒始终不相碰，重力加速度为g。求：
（1）金属棒a从C点进入磁场瞬间，回路中的电流大小和方向（答“顺时针”或“逆时针”）；
（2）金属棒a最终的速度大小；
（3）整个过程中，流过金属棒a的总电量。
30.如图所示，平行金属导轨间距为0.5m，水平放置，电源电动势为E=1.5V，内阻r=0.2Ω，质量m=0.05kg的金属棒电阻R=2.8Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，空间中有磁感应强度B=2.0T、方向与导轨平面成60°角的匀强磁场，且垂直于金属棒，接通电路后，金属棒仍处于静止．（g=10m/s2）求：
（1）金属棒所受的支持力；
（2）金属棒受到的摩擦力．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
2.【答案】 C
3.【答案】 A
4.【答案】 B
5.【答案】 C
6.【答案】 A
7.【答案】 C
8.【答案】 B
9.【答案】 B
10.【答案】 B
11.【答案】B
12.【答案】 A
13.【答案】 B
14.【答案】 C
15.【答案】 D
16.【答案】 B
17.【答案】 C
18.【答案】 B
19.【答案】B
20.【答案】 B
二、填空题
21.【答案】1∶1；1∶2
22.【答案】；垂直于斜面向上
23.【答案】机械；0.4
24.【答案】6000；20
三、计算题
25.【答案】 解：电子加速过程根据动能定理可得
解得
在竖直方向
解得
C、D两点沿电场强度方向的距离
代入数据解得
四、解答题
26.【答案】 解：小球在x方向的动量变化为
小球在y方向的动量变化为
根据动量定理
解得 ，方向沿y轴正方向
五、实验探究题
27.【答案】 （1）B；C
（2）
（3）1.50(1.49～1.51)；0.83(0.81～0.85)
28.【答案】 （1）等于；大于
（2）B,E
（3）45.80-45.90均可
（4）ma∙OB=ma∙OA+mb∙OC
（5）ma∙OB2=ma∙OA2+mb∙OC2
六、综合题
29.【答案】 （1）解：a棒下滑的过程中，根据机械能守恒
到达C时的速度
进入磁场时回路中的感应电动势
回路的感应电流大小
整理得
根据右手定则可知电流方向为顺时针方向。
（2）解：两根导体棒在磁场中运动的过程中，所受合外力为零，因此满足动量守恒，最终两导体棒速度相等
两棒最终速度
（3）解：对导体棒a，根据动量定理
又
联立解得
30.【答案】 （1）解：电路电流：I= = =0.5A，
金属棒受到的安培力：F=BIL=2×0.5×0.5=0.5N，
金属棒静止，处于平衡状态，在竖直方向上，
由平衡条件得：mg=N+Fsin30°，
解得：N=0.25N，方向：竖直向上
（2）解：金属棒静止处于平衡状态，
在水平方向，由平衡条件得：
f=Fcos30°=0.5× = ，方向：水平向右
河南省许昌市第三中学2020-2021学年高二12月考物理试卷
一、单选题（共20题；共40分）
1.杂技演员有高超的技术，如图所示，能轻松地顶住坛，关于他顶坛时，头顶受到的压力产生的直接原因是（ ）
A. 坛受到的重力 B. 人受到的重力 C. 坛的形变 D. 头的形变
2.如图所示的两条长直导线AB和CD相互垂直。其中AB固定，CD可以以其中心为轴自由转动或平动，彼此相隔一段很小的距离。当分别通以图示方向的电流I时。CD的运动情况是（ ）
A. 顺时针方向转动、同时靠近导线AB B. 顺时针方向转动．同时离开导线AB
C. 逆时针方向转动、同时靠近导线AB D. 逆时针方向转动、同时离开导线AB
3.“力的合成的平行四边形定则”实验中体现的物理思想方法是（ ）
A. 等效替代的方法 B. 控制变量的方法 C. 建立物理模型的方法 D. 取微元的方法
4.髙速列车在平直轨道上匀速运行，对列车所受力的做功情况，下列判断正确的是（ ）
A. 重力做正功 B. 牵引力做正功 C. 牵引力做负功 D. 空气阻力做正功
5.有一台电风扇，标有“额定电压U、额定功率P”，电动机线圈的电阻为R，把它接入电压为U的电路中，经过时间t，电风扇线圈电阻产生的热量为Q，下列表达式正确的是（ ）
A. B. Q=Pt C. D. 以上三种都正确
6.如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，AB垂直于BC，AB=4cm，BC=3cm．AC与电场方向平行，A、B两点的电势分别为5V和1.8V．则电场强度大小和C点的电势分别为（ ）
A. 100N/C和0V B. 80N/C和4V C. 100N/C和10V D. 80N/C和1V
7.一质量为m，电阻为R的长方形（长为a，宽为b）的金属线框，放在光滑的水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直水平面向下，磁场只存在虚线左侧，其俯视图如图所示。线框在水平恒力F的作用下，静止开始向右运动，直到完全出磁场区域，以下说法正确的是（ ）
A. 感应电流方向为逆时针 B. 线框可能匀加速出磁场
C. 若线框匀速出磁场，则产生的焦耳热为Fa D. 若线框匀速出磁场，则拉力F的功率可能为P=
8.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可以知道（）
A. 0.01s时刻线圈处于中性面位置 B. 0.01s时刻穿过线圈的磁通量为零
C. 该交流电流有效值为2A D. 该交流电流频率为50Hz
9.奥斯特实验证明了（ ）
A. 通电导体周围存在着大量的电荷 B. 通电导体周围存在着磁场
C. 通电导体在磁场中要受到力的作用 D. 通电导体内部存在磁场
10.如图所示，已知直流电动机M的电阻是R，电源的内电阻是r，当电动机正常工作时电压表的示数是U，电流表的示数是I.电压表和电流表均是理想电表．以下叙述正确的是( )
A. t s内，电动机产生的热量是IUt B. t s内，电动机消耗的电能是IUt
C. 电源电动势是IR＋Ir D. 电源电动势是U
11.如图所示，a、b两个带电量相同的粒子，从同一点平行于极板方向射人电场，a粒子打在B板的 点，b粒子打在B板的 点，若不计重力，则（ ）
A. a的初速度一定小于b的初速度 B. a增加的动能一定等于b增加的动能
C. b的运动时间一定大于a的运动时间 D. b的质量一定大于a的质量
12.根据安培定则，对如图所示的通电直导线周围的磁场说法正确的是（ ）
A. 顺着电流方向看，其磁感线是一系列同心圆 B. 顺着电流方向看，其磁感线是一系列抛物线
C. 逆着电流方向看，其磁感线是一系列椭圆 D. 逆着电流方向看，其磁感线是一系列双曲线
13.图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有 险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是（ ）
A. 小电铃、半导体、热敏电阻、绿灯泡 B. 半导体、热敏电阻、小电铃、绿灯泡
C. 绿灯泡、小电铃、半导体、热敏电阻 D. 半导体、热敏电阻、绿灯泡、小电铃
14.一理想变压器电路如图所示，两组副线圈中所接的三个电阻都为R，原线圈接通交变电源后，三个线圈的电流有效值相等，则图中三个线圈的匝数之比 ： ： 为
A. 9：1：4 B. 6：1：2 C. 3：1：2 D. 3：2：1
15.如图所示，在光电效应实验中，用不相同频率的单色光照射光电管的阴极，关于光电效应，下列判断正确的是( )
A. 光电管的阴极材料不同，在入射光频率相同时，则遏止电压UC一定相同
B. 光电管的阴极材料不同，在入射光频率相同时，光电子的最大初动能一定相同
C. 如图电路中，只要入射光频率大于光电管阴极材料的极限频率，电流表示数一定不为零
D. 光电管阴极材料不同，但遏止电压UC－ν图像的斜率相同
16.以下说法正确的是（ ）
A. 电流的方向总是从电源的正极流向电源的负极
B. 电流有方向，但电流强度是标量
C. 电源的作用是不断地向电路提供电荷，从而维持电路中有持续的电流
D. 电源的电动势由电源的特性决定，所以1号干电池的电动势比5号干电池的电动势大
17.如图所示的实验装置中，平行板电容器两极板的正对面积为 ，两极板的间距为 ，电容器所带电荷量为 ，电容为C，静电计指针的偏转角为 ，平行板中间悬挂了一个带电小球，悬线与竖直方向的夹角为 ，下列说法正确的是（ ）
A. 若只增大 ，则 减小， 不变 B. 若只增大 ，则 减小， 不变
C. 若只将A板向上提一些时， 增大， 增大 D. 若只在两板间插入云母片时，则 减小， 不变
18.某水电站，用总电阻为2.5Ω的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3×106kW，现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（ ）
A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kW
D. 输电线上损失的功率为 ，U为输电电压，r为输电线的电阻
19.如图所示，是一列简谐横波在某时刻的波形图．若此时质点P正处于加速运动过程中，则此时（ ）
A. 此波沿x轴正向传播 B. 质点N比质点Q先回到平衡位置
C. 质点N处于减速运动过程中 D. 质点Q和质点N运动情况恰好相反
20.如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表读数变小，电压表读数变大 B. 电容器C上电荷量减小
C. 小电炮L变暗 D. 电源的总功率变小
二、填空题（共4题；共8分）
21.如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数都为10匝，半径rA＝2rB ， 图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场，则A、B线圈中产生的感应电动势之比为EA∶EB＝________，线圈中的感应电流之比为IA∶IB＝________.
22.如图，倾角θ的光滑斜面上，置一通有电流I，长L、质量为m的导体棒．欲使棒静止在斜面上，则外加的最小的磁感强度B=________ ， 方向是________ ．
23.有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃过程是将________能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm ， 每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为________W ．
24.一质量为 ，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以 的加速度做匀加速直线运动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，g取 ，则，汽车启动后2s末发动机的输出功率 ________W；以 的加速度做匀加速运动的时间为________S．
三、计算题（共1题；共5分）
25.一个初速度为零的电子通过电压为U=4500 V的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105 V/m的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示.试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.
四、解答题（共1题；共5分）
26.用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别进行研究。如图所示，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v。碰撞过程中忽略小球所受重力。若小球与木板的碰撞时间为Dt，求木板对小球的平均作用力的大小和方向。
五、实验探究题（共2题；共17分）
27.利用如图所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻：
（1）现有电流表(量程0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(量程0～15V)
B．电压表(量程0～3V)
C．滑动变阻器(0～50Ω)
D．滑动变阻器(0～500Ω)
实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。(选填相应器材前的字母)
（2）某位同学记录的6组实验数据如下表所示，6组数据的对应点已经标在坐标纸上，请画出U－I图线.
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.45
1.40
1.30
1.25
1.20
1.10
电流I/A
0.060
0.120
0.240
0.260
0.360
0.480
（3）根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
28.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与球b相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。
（1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：a球的直径________b球的直径 （“大于”、“等于”或“小于”） ；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为ma________mb（选填“小于”、“大于”或“等于”）；
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：____（填选项号）。
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma ， mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后做平抛运动的飞行时间t
E.记录纸上O点到A，B，C各点的距离OA，OB，OC
F.球a的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（3）为测定未放被碰小球时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图中给出了小球a落点附近的情况，由图可得点O、B间的距离应为________cm。
（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________
（5）利用该实验测得的物理量，也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒，判断的依据是看maOB2=________
六、综合题（共2题；共25分）
29.如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的大小为B的匀强磁场中，两导轨间距为L，导轨足够长且不计电阻。金属棒a和b的质量都为m，连入导轨间的电阻分别为Ra、Rb。b棒静止于导轨水平部分，现将a棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，沿弧形导轨下滑，通过C点进入导轨的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直，且两棒始终不相碰，重力加速度为g。求：
（1）金属棒a从C点进入磁场瞬间，回路中的电流大小和方向（答“顺时针”或“逆时针”）；
（2）金属棒a最终的速度大小；
（3）整个过程中，流过金属棒a的总电量。
30.如图所示，平行金属导轨间距为0.5m，水平放置，电源电动势为E=1.5V，内阻r=0.2Ω，质量m=0.05kg的金属棒电阻R=2.8Ω，与平行导轨垂直，其余电阻不计，空间中有磁感应强度B=2.0T、方向与导轨平面成60°角的匀强磁场，且垂直于金属棒，接通电路后，金属棒仍处于静止．（g=10m/s2）求：
（1）金属棒所受的支持力；
（2）金属棒受到的摩擦力．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
2.【答案】 C
3.【答案】 A
4.【答案】 B
5.【答案】 C
6.【答案】 A
7.【答案】 C
8.【答案】 B
9.【答案】 B
10.【答案】 B
11.【答案】B
12.【答案】 A
13.【答案】 B
14.【答案】 C
15.【答案】 D
16.【答案】 B
17.【答案】 C
18.【答案】 B
19.【答案】B
20.【答案】 B
二、填空题
21.【答案】1∶1；1∶2
22.【答案】；垂直于斜面向上
23.【答案】机械；0.4
24.【答案】6000；20
三、计算题
25.【答案】 解：电子加速过程根据动能定理可得
解得
在竖直方向
解得
C、D两点沿电场强度方向的距离
代入数据解得
四、解答题
26.【答案】 解：小球在x方向的动量变化为
小球在y方向的动量变化为
根据动量定理
解得 ，方向沿y轴正方向
五、实验探究题
27.【答案】 （1）B；C
（2）
（3）1.50(1.49～1.51)；0.83(0.81～0.85)
28.【答案】 （1）等于；大于
（2）B,E
（3）45.80-45.90均可
（4）ma∙OB=ma∙OA+mb∙OC
（5）ma∙OB2=ma∙OA2+mb∙OC2
六、综合题
29.【答案】 （1）解：a棒下滑的过程中，根据机械能守恒
到达C时的速度
进入磁场时回路中的感应电动势
回路的感应电流大小
整理得
根据右手定则可知电流方向为顺时针方向。
（2）解：两根导体棒在磁场中运动的过程中，所受合外力为零，因此满足动量守恒，最终两导体棒速度相等
两棒最终速度
（3）解：对导体棒a，根据动量定理
又
联立解得
30.【答案】 （1）解：电路电流：I= = =0.5A，
金属棒受到的安培力：F=BIL=2×0.5×0.5=0.5N，
金属棒静止，处于平衡状态，在竖直方向上，
由平衡条件得：mg=N+Fsin30°，
解得：N=0.25N，方向：竖直向上
（2）解：金属棒静止处于平衡状态，
在水平方向，由平衡条件得：
f=Fcos30°=0.5× = ，方向：水平向右
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