2021-2022学年福建省三明市高二(上)期末物理试卷(含答案解析)
展开生活在尼罗河的反天刀鱼,它的器官能在其周围产生电场。电场线分布如图所示,M、N、P为电场中的点,下列说法正确的是( )
A. 鱼的头部带负电B. N点电势大于P点电势
C. M点电场强度大于N点电场强度D. 正电荷从N向M运动,其电势能变大
图中金属圆环均带有绝缘外皮。A项中直导线与圆环在同一平面内,B项中直导线与环面垂直,C项中直导线在圆环水平直径正上方且与直径平行,D中直导线与圆环接触且与圆环直径重合,当电流增大时,环中有感应电流的是( )
A. B.
C. D.
如图所示,一男孩从某一高处竖直自由跳下,落地时若屈膝历时1s停下来;若没有屈膝只用0.1s就停下来。不计空气阻力,比较落地屈膝与不屈膝,男孩屈膝落地( )
A. 与地面刚接触时动量较小
B. 与地面接触过程动量变化量较小
C. 与地面接触过程动量变化率较小
D. 受到地面冲击力是没有屈膝落地时的0.1倍
酒精测试仪工作原理如图所示,其核心部件是一酒精传感器,传感器的电阻与酒精气体浓度c成反比,电路中R与R0均为定值电阻,电压表示数为U。当酒驾者吹气时( )
A. U增大,c与U成正比B. U增大,c与U不成正比
C. U减小,c与U成反比D. U减小,c与U不成反比
某电吹风技术参数与简化电路如图所示,其主要部件为选择开关、电动机M与电热丝。若电吹风在220V电压下工作,则( )
A. 电动机的内电阻约为403Ω
B. 旋转选择开关至触点BC时,电吹风吹热风
C. 吹热风时通过电热丝的电流为4A
D. 吹热风时电热丝的功率为1000W
一列简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻的波形如图所示。已知波速为0.4m/s,则( )
A. 波源的振动周期为2s
B. 质点b比质点a先回到平衡位置
C. t=0时,质点d沿y轴负方向运动
D. t=0时,质点a的加速度比质点b的加速度大
如图所示为某静电场中x轴上电势φ随x变化的情况,且x轴为该静电场中的一根电场线,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,粒子仅在电场力作用下开始沿x轴正向运动,则下列说法正确的是( )
A. 粒子一定带负电
B. 从O到x1,电场方向先沿x轴正方向后沿x轴负方向
C. 从O到x1,粒子运动的加速度先增大后减小
D. 从O到x1,粒子先加速后减速
如图所示,矩形ABCD的两个顶点A、C上分别固定着两个电荷量相等的异种电荷,O点为矩形两条对角线的交点,规定无穷远处为零势能点,B点的电势为φ(φ>0),则下列说法正确的是( )
A. B、D两点的场强一定大小相等,方向相反
B. O点的电势和场强均为零
C. 将一正点电荷q由B点移到D点电势能减小2qφ
D. D点的电势也为φ
如图为某时刻两列相干水波相遇时的干涉示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,两列波的振幅均为5cm,波速和波长分别为1m/s和0.5m,C点是BE连线的中点,在图示范围内不考虑能量损失,下列说法正确的是( )
A. A点始终在波峰,B点始终在波谷B. C点始终在平衡位置保持静止不动
C. 此时C点正处在平衡位置向上振动D. 此时A、B两点的竖直高度差为20cm
如图所示,将平行板电容器与电池相连,两板间的带电尘埃恰好处于静止状态.若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则( )
A. 电容器带电量不变B. 尘埃仍静止
C. 电流计中有a→b的电流D. 电流计中有b→a的电流
如图所示,真空中质子(11H)和α粒子(24He)从静止开始经同一加速电场加速后,沿着中心轴线垂直进入同一偏转电场,最后均打在荧光屏MN上。粒子进入偏转电场时速度方向正对荧光屏中心O点,不计粒子重力,则( )
A. 两种粒子打在屏MN上同一点B. 质子打在屏MN上离O点较远
C. 两种粒子离开偏转电场时动能相等D. α粒子离开偏转电场时的动能较大
如图所示,AB为光滑绝缘且固定的四分之一圆轨道,O为圆心,轨道半径为R,B位于O点的正下方。空间存在水平向左的匀强电场,场强大小为E=3mg4q。一质量为m、电荷量为q的带正电小球,从轨道内侧A点由静止释放,不计空气阻力,则小球沿轨道运动过程中( )
A. 能到达B点B. 机械能守恒
C. 对轨道的压力一直增大D. 动能的最大值为12mgR
如图所示的匀强磁场中,磁感应强度为B,线框面积为S。当线框平面与磁场方向垂直时,穿过线框的磁通量为______;当线框从图示位置绕OO′轴转过180∘的过程,穿过线框磁通量的变化量为______。
某同学用电流传感器研究电容器的放电过程。如图甲为该实验电路图,电源电压恒为6V。该同学先将开关接1对电容器充电至完全充满,再将开关接2,进行放电。利用传感器记录放电过程的I−t图像如图乙所示。
(1)已知图线与坐标轴围成的面积对应的格数约为42格,由此可算出电容器的电容为______ F。(结果保留2位有效数字)
(2)若将电阻R换成阻值较大的电阻,其它条件不变,则整个放电过程释放的电荷量将______。(填“增加”、“不变”或“减少”)
“用单摆测量重力加速度的大小”实验中:
(1)安装好实验装置后,先用刻度尺测量摆线长l,再用游标卡尺测量摆球直径d,其示数如图1所示,则d=______mm。
(2)释放摆球,摆动稳定后,从最低点开始计时,此后摆球每次经过最低点依次计数,当数到第60次时停表。此时秒表如图2所示,其读数为______ s,该单摆的周期为T=______s;
(3)计算重力加速度的表达式为g=______(用T、l、d表示),若测量值小于真实值,可能原因是______。
A.少计了摆球经过最低点的次数
B.开始计时,启动秒表滞后
C.测量悬点到小球顶点的距离作为摆长
D.测量摆线长和球的直径之和作为摆长
如图a所示,某同学利用以下器材测量一捆长度约40m的镍铬合金导线的电阻率;
两节旧干电池(每节电动势约为1.5V)
电压表:V(量程3V,内阻Rv约为10kΩ)
毫安表:mA(量程50mA,内阻Rg=5Ω)
滑动变阻器:Rp(阻值范围0∼20Ω,额定电流2A)
定值电阻:R0=1Ω
开关、导线等
该同学的具体操作步骤如下:
(1)用螺旋测微器测合金导线直径d,其示数如图b所示,则d=______mm。
(2)选用欧姆表“×10”挡粗测这捆合金导线的电阻,发现指针偏转角度太大,应换成______(“×100”或“×1”)档,正确操作后,表盘指针如图c所示,则阻值为______Ω。
(3)因提供的毫安表量程偏小,需用图示d方法进行电表改装。改装后电流表的量程是______ A,等效内阻rA=______Ω(本空保留2位有效数字)。
(4)再用图示e电路进行实验,获得多组数据后描绘出U−I图像(其中I表示改装后电流表的示数),其图线斜率为11.23,则金属丝的电阻R=______Ω(本空保留1位小数),最后可求得该镍铬合金导线的电阻率。
(5)该同学用图示f电路准确测量出其中一节干电池的内电阻。通过实验测出多组数据后,做出U−Ig(Ig为毫安表的读数)图线,若图线的斜率为k,则该电池内电阻准确值为______(用题中数据及k值表示)。
如图真空中有一等边三角形ABC,边长d=0.30m。在A点固定一电量q1=+3.0×10−6C的点电荷,静电力常量k=9.0×109N⋅m2/C2,求:
(1)点电荷q1产生的电场在C处的场强E1大小;
(2)在B点固定另一个q2=−3.0×10−6C点电荷,则C处合场强E的大小及方向;
(3)试探电荷q3=+5.0×10−7C放在C处受到的电场力F大小。
如图甲所示,静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高压直流电源AB相连。均匀分布质量相等的带负电的尘埃以相同水平速度进入矩形通道,当带负电的尘埃碰到下面板后其所带电荷被中和,同时被收集。调整两板所加直流高压的电压可以改变收集效率η。当两板间所加的电压为U0时η为80%(即离下板0.8d范围内的尘埃能够碰到下板被收集)。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
(1)金属材料下面板所接高压直流电源B端是电源正极还是负极;
(2)求收集效率为100%时,两板所加的电压U与U0的关系;
(3)较低电压下,若带电尘埃的质量不均匀,尘埃质量大还是质量小的收集效率高?(给出结论即可,不必定量分析)
如图甲所示,质量为m=0.3kg的小物块B(可视为质点)放在质量为M1=0.1kg、足够长的木板A的最左端,A和B一起以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,一段时间后A与右侧一质量为M2=0.3kg的P发生弹性碰撞。以碰撞瞬间为计时起点,取水平向右为正方向,碰后B的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)A与B间的动摩擦因数μ;
(2)第1次碰撞后A与P的速度分别是多大;
(3)A与P第一次碰撞后至第二次碰撞前的时间间隔。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解:A、电场线由正极发出,终止于负极,故头部带正电,故A错误;
B、沿电场线方向电势降低且等势线总是垂直于电场线,故N点电势小于P点电势,故B错误;
C、电场线越密集的地方电场强度越大,故M点电场强度大于N点电场强度,故C正确;
D、正电荷从N向M运动,电势减小,而正电荷在电势大的地方电势能大,故其电势能变小,故D错误。
故选:C。
根据等量异种电荷的电场线分布可确定;结合电场线的特点来确定电场强度和电势的高低。
本题主要考查了电场线的特点,必须熟记电场线的疏密表示电场强度的大小,沿电场线方向电势逐渐降低等特点。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
根据电流周围的磁场的特点,判断出线圈内的磁通量,然后根据产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁能量发生变化进行分析判断。
本题关键要熟练应用安培定则、掌握产生感应电流的条件,当线圈中磁场有两种方向时,磁通量应根据抵消后净磁感线条数来分析。
【解答】
A、根据安培定则可知,穿过线圈的磁通量的方向向里,电流变化,线圈中磁通量变化,线圈中有感应电流,故A正确;
B、线圈与导线垂直,则线圈平面与电流的磁感线平行,穿过线圈的磁通量始终等于0,不会产生感应电流,故B错误;
C、电流与线圈的直径重合,线圈中有方向相反的磁场,磁通量完全抵消,始终等于0,不会产生感应电流,故C错误;
D、电流与线圈的直径重合,线圈中有方向相反的磁场,磁通量完全抵消,始终等于0,不会产生感应电流,故D错误。
故选:A。
3.【答案】C
【解析】解:A、男孩屈膝落地与地面刚接触时速度并不改变,则动量并没有变小,故A错误;
B、男孩是否屈膝落地与地面刚接触后的速度都为零,则屈膝落地与地面接触过程动量变化量并没有变小,故B错误;
C、屈膝落地能够延长与地面的作用时间,而动量变化量不变,则动量变化率较小,故C正确;
D、根据(F−mg)t=Δp
受到地面冲击力大小为:
F=Δpt+mg
则时间扩大10倍,冲击力并没有缩小10倍,故D错误。
故选:C。
根据动量的公式分析出前后两次的动量的大小;
根据变化前后的动量的数值分析出动量变化量的大小关系;
理解动量变化率的概念并加以分析大小;
根据动量定理分析两种情况下的地面冲击力的大小并做分析。
本题主要考查了动量定理的相关应用,理解动量,动量变化量和动量变化率的概念,其中动量变化率就是力,结合动量定理完成分析即可。
4.【答案】B
【解析】解:当酒驾者吹气时,酒精气体浓度增大,传感器电阻减小,则电路总电阻减小,干路电流增大,则电压表示数增大,根据闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律可知,U=IR0=ER+r+Rc+R0R0,由此发现传感器的电阻与U不成反比,故c与U不成正比,故B正确,ACD错误。
故选:B。
传感器电阻与酒精气体的浓度c成反比,则可知酒驾者吹气时,电阻阻值减小;由欧姆定律研究电压U与传感器电阻的关系,再得到U与c的关系式,由数学知识分析选择。
本题是信息题,考查对科学新成果的物理原理的理解,主要根据欧姆定律得到U的表达式进行分析。
5.【答案】C
【解析】解:A.因为电动机是非纯电阻,故不满足欧姆定律,其电阻应该满足:R
CD.由图知,吹热风时,电热丝的功率为:P=P热−P冷=1000W−120W=880W,根据功率公式,可得吹热风时通过电热丝的电流为:I=PU=880220A=4A,故C正确,D错误。
故选:C。
电动机是非纯电阻用电器,不满足欧姆定律;分析电路图,旋转选择开关至触点BC时,电热丝不工作,吹冷风;吹热风时,电热丝的功率为P=P热−P冷,根据功率公式,求得吹热风时通过电热丝的电流。
本题以某电吹风技术参数与简化电路为情景载体,考查了非纯电阻电路在实际问题中的应用,解决此题的关键要明确电路结构,同时注意电动机是非纯电阻用电器。
6.【答案】B
【解析】解:A、由图可知,波长为8cm,则周期
T=λv=8×10−20.4s=0.2s,故A错误;
B、简谐横波沿x轴正方向传播,由图发现,质点b比质点a先回到平衡位置,故B正确;
C、简谐横波沿x轴正方向传播,根据上下坡法可发现,t=0时,质点d沿y轴正方向运动,故C错误;
D、t=0时,质点a的位移比质点b的位移小,则质点a的加速度比质点b的加速度小,故D错误。
故选:B。
根据横波的图像得出波长,结合公式λ=vT计算出振动的周期;
根据横波的传播方向分析处质点回到平衡位置的先后顺序,结合上下坡法分析出质点的振动方向;
当质点的位移越大时,加速度越大,由此分析出质点的加速度大小关系。
本题主要考查了横波图像的相关应用,从图像上得出波长,结合公式λ=vT计算出振动周期,根据上下坡法分析出质点的振动方法,根据位移的大小定性地比较加速度的大小。
7.【答案】C
【解析】解:AB、电场线方向从高电势指向低电势,沿x轴正方向电势一直降低,所以电场线方向沿x轴正方向,因为粒子从静止出发沿x轴正方向运动,说明粒子受电场力方向沿x轴正方向,粒子带正电,故AB错误;
C、φ−x图象的斜率表示电场强度的大小,所以从O到x1,电场强度先增大后减小,所以粒子运动的加速度先增大后减小,故C正确;
D、从O到x1,电场力方向一直沿x轴正方向,所以粒子一直做加速运动,故D错误。
故选:C。
根据电势的变化规律可以判断电场强度的方向,进而知道粒子的电性;图象的斜率表示场强的大小;粒子的加速度仅有电场力提供。
知道图象的斜率表示电场强度的大小是解题的关键。电势是标量,正负号表示大小,沿电场线方向,电势逐渐降低。
8.【答案】C
【解析】解:A、根据等量异种电荷电场线的分布,由对称性可知,B、D两点处的电场线疏密程度相同,则电场强度大小相等,由点电荷形成电场特点以及电场强度的矢量叠加原理可知,B、D两点处的电场强度方向也相同,故A错误;
B、等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,且电势为零,O点电势为零,B点电势大于零,可知C处的电荷带正电,故O点场强方向指向A,不为零,故B错误;
C、由等量异种电荷电场分布可知,φB=−φD,B,D两点间电势差为UBD=φB−φD=2φ,将一正点电荷q由B点移到D点电场力做功为2qφ,电势能减小2qφ,故C正确;
D、由C选项的结果知道,D点的电势φD=−φ,故D错误;
故选:C。
根据等量异种电荷电场线的分布判断电场线的疏密,进而判断电场强度大小;由等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,且电势为零可判断C处电荷为正电荷;根据对称性判断BD两点的电势大小相等,符号相反,由电势差公式求电势差。
本题考查等量异种电荷电场线的分布特点,关键要知道等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线,且电势为零。
9.【答案】CD
【解析】解:A、A点是峰峰相遇点,振动加强,但不是始终在波峰;B点是谷谷相遇点,振动加强,但不是始终在波谷,故A错误;
B、C点在振动加强点的连线上,振动也是加强的,则不是始终在平衡位置保持静止不动,故B错误;
C、此时因E点在波峰,B点在波谷,波由E传向B,而C在两点的中点,则C点正处在平衡位置向上振动,故C正确;
D、此时A点的位移为+2A=10cm,B点的位移为−2A=−10cm,则A、B两点的竖直高度差为20cm,故D正确。
故选:CD。
频率相同的两列水波的叠加:当波峰与波峰、波谷与波谷相遇时振动是加强的;当波峰与波谷相遇时振动是减弱的。
运动方向相同时叠加属于加强,振幅为二者之和,振动方向相反时叠加属于减弱,振幅为二者之差。
10.【答案】BC
【解析】ACD、两板间错开时,正对面积减小,则由C=εrS4πkd可知,电容减小,因电容器两端的电压不变,由Q=UC可得,电荷量减小,电容器放电,故会有由a到b的电流,故AD错误,C正确;
B、由以上分析可知,电压不变,只改变两板间的正对面积而两板间的距离不变;故由E=Ud可知,两板间的场强不变;即带电尘埃受到的电场力不变;故仍然受力平衡;处于静止状态,故B正确。
故选:BC。
电容器与电源相连,则电势差不变;根据题意可知两板间的距离不变,故两板间的电场场度不变,再由带电尘埃的受力可得出其运动情况.
本题应明确电容器是由电源相连的,则可直接得出电压不变,再分析得出d不变即可求解;在解题时要注意认真分析,避免走弯路.
11.【答案】AD
【解析】解:AB.因为从静止开始经同一加速电场加速后,沿着中心轴线垂直进入同一偏转电场,最后均打在荧光屏MN上的侧位移
y=12at2,
在偏转电场中,根据牛顿第二定律得:
qU2d=ma
又L=v0t
加速电场中,根据动能定理得:
qU1=12mv02
联立解得:y=U2L24U1d,
速度偏转角正切值为
tanθ=vyv0=atv0
即
tanθ=U2L2U1d
可以看出,带电性相同的不同粒子从静止开始经同一加速电场加速后,沿着中心轴线垂直进入同一偏转电场,最终会打在屏上的同一位置,故A正确,B错误;
CD.从开始到最终离开偏转电场过程,由动能定理得
qU1+qU2d⋅y=12mv2
即粒子电荷量越大,最终动能越大,故α粒子离开偏转电场时的动能较大,故C错误,D正确。
故选:AD。
粒子经过电场加速进入偏转电场做类平抛运动,根据动能定理、牛顿第二定律、运动学公式可得出粒子离开偏转电场的偏转量和偏转角的正切值,由此可判断是否会打在屏MN上的同一点;再全程由动能定理可得出离开偏转电场的动能表达式,根据表达式可比较离开偏转电场的动能大小。
本题考查了粒子在电场中的加速和偏转问题,关键是灵活应用动能定理和运动学公式列式求解。
12.【答案】AD
【解析】解:A.对重力和电场力进行合成,则等效重力
G′=(mg)2+(qE)2
解得:G′=54mg
方向与竖直方向夹角满足
csθ=mgG′=45
即θ=37∘
类比在重力场中的单摆,则小球能够运动到A点关于O点和等效最低点连线对称的点,即能够到达B点,故A正确;
B.运动过程中,有电场力做功,则机械能不守恒,故B错误;
C.类比在重力场中的单摆,当运动到等效最低点时,速度最大,需要的向心力最大,轨道的支持力最大,小球对轨道的压力最大,故C错误;
D.当运动到等效最低点时,速度最大,根据动能定理
G′(1−cs53∘)R=Ek
解得:Ek=12mgR,
故D正确。
故选:AD。
求出等效重力的方向和大小,类比与平抛运动分析能否到达B点;根据是否只有重力做功来判断小球的机械能是否守恒;将小球的运动与单摆的运动类比来分析小球对轨道压力的变化情况;在小球运动过程中,只有重力和电场力做功,当重力和电场力的合力与速度垂直时动能最大,由动能定理求最大动能。
本题采用等效法来理解,可与单摆进行类比,来分析小球对轨道压力的变化情况,根据动能定理求最大动能。
13.【答案】BS−2BS
【解析】解:当线框平面与磁场方向垂直时,穿过线框的磁通量为Φ=BS;
当线框从图示位置绕OO′轴转过180∘时,穿过线框磁通量为:Φ′=−BS
所以当线框从图示位置绕OO′轴转过180∘的过程,穿过线框磁通量的变化量为:ΔΦ=Φ′−Φ=−BS−BS=−2BS
故答案为:BS,−2BS
图示时刻,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积.当它绕轴转过θ角时,线圈在磁场垂直方投影面积为Scsθ,磁通量等于磁感应强度与这个投影面积的乘积.线圈从图示转过180∘时,磁通量为−BS,磁通量的变化量大小等于初末位置磁通量之差.
14.【答案】2.8×10−4 不变
【解析】解:(1)每格表示的电荷量为q0=It=0.2×10−3×0.2C=4×10−5C
因此充电后电容器的带电量Q=42q0=It=42×4×10−5C=1.68×10−3C
则电容器的电容C=QU=1.68×10−3C6V=2.8×10−4F
(2)最终电容器的带电量通过电阻R全部放掉,电阻值增大,导致放电时间增长,但整个放电过程中释放的电荷量保持不变。
故答案为:(1)2.8×10−4;(2)不变。
(1)由图象的意义可知,横轴与纵轴的乘积即为电荷量,即可求解;通过图中数据,求出一个格子对应的电荷量,再结合图象所包含的面积,算出多少个格子,从而即可求电容器释放的总电荷量,再根据电容器的电容定义式C=QU求解电容值;
(2)将电阻R换一个阻值更大的电阻,放电过程释放的电荷量不变。
本题的关键要理解I−t图象的物理意义,知道I−t图象与坐标轴围成的面积表示总的电荷量,并会估算图象的“面积”。
15.【答案】(1)18.4;(2)67.5;2.25;(3)2π2(2l+d)T2;AC
【解析】解:(1)游标卡尺的分度值为0.1mm,需要估读到分度值的本位,由图读出d=18mm+4×0.1mm=18.4mm
(2)秒表如图所示,其读数为t=60s+7.5s=67.5s
单摆的周期为T=tn2=67.530s=2.25s
(3)根据单摆周期公式T=2πLg
其中,摆长L=l+d2
得g=2π2(2l+d)T2
A、少计了摆球经过最低点的次数,则周期测量值偏大,则重力加速度测量值偏小,故A正确;
B、开始计时,启动秒表滞后,则周期测量值偏小,则重力加速度测量值偏大,故B错误;
C、测量悬点到小球顶点的距离作为摆长,则摆长测量值偏小,则重力加速度测量值偏小,故C正确;
D、测量摆线长和球的直径之和作为摆长,则摆长测量值偏大,则重力加速度测量值偏大,故D错误。
故选:AC。
故答案为:(1)18.4;(2)67.5;2.25;(3)2π2(2l+d)T2;AC
(1)根据游标卡尺的读数规则结合图1得出直径的读数;
(2)根据秒表的读数规则读出时间,再除以次数得到周期,要注意一个周期会两次经过最低点;
(3)根据单摆的周期公式得出g的表达式,并分析出测量值小于真实值的可能原因。
本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验,熟悉读数仪器的使用规则,根据单摆的周期公式完成分析即可。
16.【答案】(1)2.248;(2)×1;10.6;(3)0.3;0.83;(4)10.4;(5)−k−56
【解析】解:(1)螺旋测微器的分度值为0.01mm,需要估读到分度值的下一位,则螺旋测微器的读数2mm+24.8×0.01mm=2.248mm;
(2)欧姆表指针偏转角度太大,则示数太小,需换成低倍挡,即“×1”挡;
由图示指针所指位置可知,电阻阻值为10.6Ω。
(3)令Ig=50mA,电流表的量程为
I=Ig+IgRgR0=50mA+50mA×5Ω1Ω=300mA=0.3A
电流表的等效内阻为
rA=UgI=IgRgI=50×10−3×50.3Ω=0.83Ω
(4)由欧姆定律可知,电压表电压U和电流表的电流I的关系为
U=I(R+rA)
所以U−I图像的斜率为
R+rA=11.23Ω
解得:R=10.4Ω
(5)当毫安表电流为Ig时,流过电源的电流为6Ig,由闭合电路欧姆定律可知
U=E−IgRg−6Igr=E−Ig(Rg+6r)
所以U−Ig图像的斜率为
k=−Rg−6r
解得:r=−k−56
故答案为:(1)2.248;(2)×1;10.6;(3)0.3;0.83;(4)10.4;(5)−k−56
(1)根据螺旋测微器的读数规则结合图b得出导线的直径;
(2)根据指针的偏转角度换用更加合适的挡位,并结合图c读出对应的阻值;
(3)根据电路的结构结合欧姆定律计算出电流表的量程和等效内阻;
(4)根据欧姆定律结合图像分析出金属丝的电阻;
(5)根据欧姆定律结合图像的斜率得出电池的内阻。
本题主要考查了金属丝电阻率的测量,根据不同电路的电流和电压特点,结合欧姆定律和图像分析出电阻的大小即可,整体难度不大。
17.【答案】解:(1)设点电荷q1产生的电场在C处的场强E1,由点电荷场强公式有
E1=kq1d2
代入数据得:E1=3×105N/C
(2)点电荷q2在C处产生的电场强度大小E2
E2=E1
根据平行四边形定则有
E=2E1cs60∘
代入数据得:E=3×105N/C,方向水平向左。
(3)电荷q3在C处受到的电场力
F=qE
代入数据得:F=0.15N
答:(1)点电荷q1产生的电场在C处的场强E1大小为3×105N/C;
(2)C处合场强E的大小为3×105N/C,方向水平向左。
(3)试探电荷q3=+5.0×10−7C放在C处受到的电场力F大小为0.15N。
【解析】(1)由点电荷场强公式E1=kq1d2,计算场强;
(2)由点电荷场强公式求出点电荷q1,q2在C处的场强,C处场强E根据平行四边形定则计算即可。
(3)F=qE计算电场力。
本题考查了点电荷的电场,及场强的叠加的矢量运算,掌握基础知识即可解题,平时要注意基础知识的学习与积累.
18.【答案】解:(1)带负电的尘埃碰到下面板后其所带电荷被中和,说明下面板带正电,则B端接电源正极。
(2)设分布均匀的尘埃质量为m、电荷量为−q、水平速度v0,当两板间所加的电压为U0时收集效率η为80%,即离下板0.8d的尘埃恰好到达下板的右端边缘部
在水平方向有
L=v0t
在竖直方向有
0.8d=12at2
其中
qU0d=ma
电压为U时收集效率为100%,即离下板d的尘埃恰好到达下板的右端边缘。
因此,在水平方向有
L=v0t
在竖直方向有
d=12a′t2
其中
qUd=ma′
联立解得:U=5U04。
(3)电压一定,尘埃电荷量一定,则受到的电场力一定,根据牛顿第二定律可知,质量大的加速度小,则质量大的收集效率低。
答:(1)金属材料下面板所接高压直流电源B端是电源正极;
(2)收集效率为100%时,两板所加的电压U与U0的关系为U=5U04;
(3)较低电压下,若带电尘埃的质量不均匀,尘埃质量大的收集效率高。
【解析】(1)带负电的尘埃碰到下面板后其所带电荷被中和,说明下面板带正电;
(2)当两板间所加的电压为U0时η为100%时,最上端的尘埃打在下极板的右边缘;
(3)根据牛顿第二定律可知,质量大的加速度小,相同速度进入时,偏转量小,不易被收集。
解决该题关键是明确知道尘埃在通道内的运动情况,知道尘埃被极板收集后不会改变两极板之间的电压,知道所收集到的尘埃的最上端的尘埃打在下极板的右边缘。
19.【答案】解:(1)碰后B在A上向右减速过程中的加速度大小为:a=ΔvΔt=2−
对B由牛顿第二定律可得:μmg=ma
代入数据解得:μ=0.1;
(2)取向右为正方向,A、P碰撞过程中,根据动量守恒定律可得:M1v0=M1v1+M2v2
根据机械能守恒定律可得:12M1v02=12M1v12+12M2v22
联立解得:v1=−1m/s,负号表示方向向左,v2=1m/s;
(3)A、P碰撞后B向右减速,A向左减速到0后,向右加速,最后与B共速,以水平向右为正方向,对A、B由动量守恒定律可得:
mv0−M1v1=(M+m)v1′
取向右为正方向,此过程中对B由动量定理得:−μmgt1=mv1′−mv0
联立解得:v1′=1.25m/s,t1=0.75s
对A由动能定理有:μmgx1=12M1v1′2−12M1v12
解得:x1=332m=0.09375m
A、P碰撞后P向右匀速运动,t1时间内P向右运动的位移为:x2=v2t1
代入数据解得:x2=0.75m
此后A、B一起向右匀速运动的时间为t2,位移:x1′=v1′t2
P继续向右匀速运动的位移:x2′=v2t2
由几何关系得:x1′−x2′=x2−x1
联立解得:t2=2.625s
所以第一次碰撞到第二次碰撞一共用的时间:t=t1+t2=0.75s+2.625s=3.375s
即A与P第1次碰撞到第2次碰撞的时间间隔为3.375s。
答:(1)A与B间的动摩擦因数为0.1;
(2)第1次碰撞后A的速度大小为1m/s,方向向左,B的速度大小为1m/s,方向向右;
(3)A与P第一次碰撞后至第二次碰撞前的时间间隔为3.375s。
【解析】(1)根据图乙求解碰后B在A上向右减速过程中的加速度大小,对B由牛顿第二定律求解动摩擦因数;
(2)A、P碰撞过程中,根据动量守恒定律、机械能守恒定律列方程求解速度大小;
(3)对A、B由动量守恒定律求解共速的速度大小,对B由动量定理求解该过程中经过的时间,对A由动能定理求解位移;分析A、P碰撞后各自的运动情况,根据动量守恒定律结合运动学公式进行解答。
本题主要是考查了动量守恒定律、动能定理、动量定理和机械能守恒定律,对于动量守恒定律,解答时要首先确定一个正方向,利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程求解;弄清楚A和P的运动情况是关键。
型号
SHZ2010−624
热风温度
50℃∼75℃
额定功率
热风时:1000W
冷风时:120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
2023-2024学年福建省三明市高二(上)期末考试物理试卷(含解析): 这是一份2023-2024学年福建省三明市高二(上)期末考试物理试卷(含解析),共21页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,简答题,计算题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年福建省漳州市高二(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年福建省漳州市高二(上)期末物理试卷(含答案解析),共15页。试卷主要包含了5J,4×10−8Ω⋅m,【答案】D,【答案】C,【答案】AD,【答案】BC,【答案】BD,【答案】ABC等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年福建省莆田二中高二(上)期末物理试卷(含答案解析): 这是一份2021-2022学年福建省莆田二中高二(上)期末物理试卷(含答案解析),共17页。试卷主要包含了4A,则该电路可能为,5Ω,【答案】B,【答案】C,【答案】D,【答案】ACD,【答案】AC等内容,欢迎下载使用。