无锡市高二物理寒假作业含答案 8.docx

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无锡市高二物理寒假作业含答案8

无锡市高二物理寒假作业第08套

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.

在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（　　）

A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小

C.通过R2的电流变小D.电源两极间的电压变小

2.

如图所示，在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，a、b、c是等边三角形的三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B，则O处磁感应强度（　　）

A.

B.2BC.

D.

3.

回旋加速器是加速带电粒子的装置．其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（　　）

A.减小磁场的磁感应强度B.增大匀强电场间的加速电压

C.增大D形金属盒的半径D.减小狭缝间的距离

4.

如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是（　　）

A.N极竖直向上B.N极竖直向下C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右

5.

如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q 和-Q．在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入，则小球（　　）

A.速度先增大后减小

B.受到的库仑力先做负功后做正功

C.受到的库仑力最大值为

D.管壁对小球的弹力最大值为

6.下列说法中正确的是（　　）

A.电场线和磁感线都是一系列闭合曲线

B.在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电

C.奥斯特提出了分子电流假说

D.首先发现通电导线周围存在磁场的科学家是安培

7.

如图所示，导线框中电流为I，导线框垂直于磁场放置，磁感应强度为B，AB与CD相距为d，则棒MN所受安培力大小（　　）

A.F=BIdB.F=BIdsin θC.F=BIdcos θD.F=

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

8.关于电动势，下列说法正确的是（　　）

A.电源两极间的电压等于电源电动势

B.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多

C.电源电动势的数值等于内、外电压之和

D.电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关

9.

一质量m、电荷量+q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动．细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中．现给圆环向右初速度v0，以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是（　　）

A.

B.

C.

D.

10.在如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，电子可能沿水平方向向右做直线运动的是（　　）

A.

B.

C.

D.

三、实验题（本大题共2小题，共20.0分）

11.某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻。

（1）将以下的操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上______。

A．将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开

B．将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开

C．将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位

D．将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位

E．将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出

（2）图中表盘的读数为______。

12.利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。

供选择的器材有：

A．电流表A（0～0.6A）

B．电压表V1（0～3V）

C．电压表V2（0～15V）

D．滑动变阻器R1（0～20Ω）

E．滑动变阻器R2（0～200Ω）

F．定值电阻R0=1Ω

G．开关一个，导线若干

（1）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）某位同学记录了6组数据，对应的点已经标在坐标纸上。

在答题卡中的坐标纸上画出U-I图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势E=______V，内电阻r=______。

（结果均保留两位有效数字）

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

13.

如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：

若导轨光滑，电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上？

14.

如图所示，线段A为某电源的U-I图线，线段B为某电阻的U-I图线，当上述电源和电阻组成闭合电路时，求：

（1）电源的输出功率P出多大？

（2）电源内部损耗的电功率是多大？

（3）电源的效率η多大？

15.一初速度为零的带电量为e的质子，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，则：

（1）质子被加速后的速度为多少？

（2）质子在磁场中受到的洛伦兹力为多少？

（3）质子做圆周运动的半径为多少？

16.如图所示，在xoy平面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向。

在x轴的下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。

今有一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子（不计粒子的重力和其他阻力），从y轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场。

经电场偏转后，沿着与x正方向成30°进入磁场。

试完成：

（1）求P点离坐标原点O的距离h；

（2）求粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间？

​

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：

A、将光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中干路电流减小，故R1两端的电压减小，电压表的示数变小。

故A错误；

B、C因干路电流减小，电耗的内电压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，故C错误；

由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确；

D、电源两端的电压为路端电压，由上分析可知，电源两端的电压变大，故D错误；

故选：

B。

由光敏电阻的性质可知电路中电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，由欧姆定律可得出电压表示数的变化；同时还可得出路端电压的变化；

由串联电路的规律可得出并联部分电压的变化，再由并联电路的规律可得出通过小灯泡的电流的变化，由功率公式即可得出灯泡功率的变化．

闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．

2.【答案】B

【解析】解：

根据安培定则判断得知：

三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：

c导线产生的B方向水平向右，大小为B；

a导线产生的B方向斜向右下方，与水平成60°角，

b导线产生的B方向斜向右上方，与水平成60°角，

则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生的合场强大小为B，方向水平向右，

所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向水平向右。

故选：

B。

三角形中心O点到三根导线的距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生的磁感应强度的方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同时存在时的磁感应强度大小．

本题首先运用安培定则判断B的方向，其次要利用平行四边形定则进行合成，同时要利用好几何关系．

3.【答案】C

【解析】解：

回旋加速器工作时，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由qvB=m

，得v=

；

带电粒子射出时的动能Ek=

mv2=

，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故C正确，ABD错误。

故选：

C。

回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关．

解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关．

4.【答案】C

【解析】解：

带负电金属环，如图所示的旋转。

则金属环的电流方向与旋转方向相反。

再由右手螺旋定则可知磁极的方向：

左端N极，右端S极。

因此小磁针N极沿轴线向左。

故C正确，ABD错误；

故选：

C。

带负电旋转，则可知电流方向，再由右手螺旋定则可知磁极的方向，再根据磁极间的相互作用可知小磁针的偏转方向。

本题考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用，要求能熟练准确的应用右手螺旋定则。

注意电流的方向与负电荷的运动方向相反。

5.【答案】C

【解析】解：

A、电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入的过程，因电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，故速度不断增加；故A错误；

B、小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功；故B错误；

C、在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：

E=

=

；根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为

，因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为

，故C正确；

D、根据C选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为

，故D错误；

故选：

C。

对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．

本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别．

6.【答案】B

【解析】解：

A、电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交不闭合，磁感线是一系列闭合曲线，故A错误；

B、在医疗手术中，为防止麻醉剂乙醚爆炸，医生和护士要穿由导电材料制成的鞋子和外套，这样做是为了消除静电。

故B正确；

C、奥斯特发现了电流周围存在着磁场，安培提出了分子电流假说，故C错误；

D、奥斯特首先发现了电流周围存在着磁场，故D错误；

故选：

B。

电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交不闭合；根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．

本题考查电场线、磁感线以及物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

7.【答案】D

【解析】解：

电流的方向与磁场方向垂直，则F=BIL，公式中的L为导轨间导线的长度，故L=

，故F=

，故D正确，ABC错误。

故选：

D。

当磁场的方向与电流的方向夹角为θ，F=BILsinθ，结合该表达式进行分析求解。

解决本题的关键知道安培力的一般表达式F=BILsinθ，当磁场方向与电流方向平行，F=0，当磁场方向与电流方向垂直，F=BIL。

8.【答案】CD

【解析】解：

AC、电源没有接入电路时两极间的电压等于电源电动势，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，电源电动势的数值等于内、外电压之和，故A错误，C正确；

B、电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大，但不是将其他形式的能转化为电能就越多，故B错误；

D、电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量，大小由电源本身决定，与外电路的组成无关，故D正确；

故选：

CD。

电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量；电源电动势等于电源没有接入电路前两极间的电压，等于电路内外电压之和．

本题考查了电动势的概念、电源工作时能量的转化等问题，难度不大，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题．

9.【答案】AD

【解析】解：

当qvB=mg时，小环做匀速运动，此时图象为A，故A正确；

当qvB＞mg时，FN=qvB-mg，此时：

μFN=ma，所以小环做加速度逐渐减小的减速运动，直到qvB=mg时，小环开始做匀速运动，故D图象正确，故D正确；

当qvB＜mg时，FN=mg-qvB此时：

μFN=ma，所以小环做加速度逐渐增大的减速运动，直至停止，所以其v-t图象的斜率应该逐渐增大，故BC错误。

故选：

AD。

带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的．

分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v-t图象斜率的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识．

10.【答案】BC

【解析】解：

A、若电子向右运动，则受到电场力向左，洛伦兹力向下，合力跟初速度方向不在同一直线上，故A错误；

B、若电子向右运动，则受到电场力向左，不受洛伦兹力，合力跟初速度方向在同一直线上，故B正确；

C、若电子向右运动，则受到电场力向上，洛伦兹力向下，当电场力等于洛伦兹力时，电子向右匀速运动，故C正确；

D、若电子向右运动，则受到电场力向上，洛伦兹力向上，合力跟初速度方向不在同一直线上，故D错误；

故选：

BC。

电子做直线运动，要求粒子受到得合力与初速度方向在同一直线上，逐项分析电子的受力情况即可解答．

本题主要考查了电子在电场和磁场中受力情况的分析，要使电子做直线运动，则要求粒子受到得合力与初速度方向在同一直线上，难度不大，属于基础题．

11.【答案】DABE 300Ω

【解析】解：

（1）为了减小误差，指针偏转时需指在中间附近，该电阻大约值为几百欧姆，则选择倍率“×10”挡位，然后欧姆调零，再进行测量，最后将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出，故操作顺序为：

DABE。

（2）读数为30×10Ω=300Ω。

故答案为：

（1）DABE，

（2）300Ω。

使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，然后进行欧姆调零；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

让学生熟悉如何使用多用电表，并知道多用电表能测哪里物理量。

同时知道电阻刻度盘是不均匀的，除刻度盘上的读数外还要乘上倍率。

12.【答案】B D 1.5 0.14

【解析】解：

（1）一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选择D；

（2）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象如图所示：

由图示电源U-I图象可知，电源电动势：

E=1.5V，电源内阻：

r=

=

-1.0≈0.14Ω；

故答案为：

（1）B；D；

（2）图象如图所示；1.5；0.14。

（1）根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。

（2）根据坐标系内描出的点作出图线，电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于等效电源内阻，根据图示图象求出电源电动势与内阻。

本题考查了实验器材选择、实验实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则：

安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法。

13.【答案】

解：

导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，如图侧视图所示．由平衡条件得：

F=mgtanθ

又F=BIL

I=

由以上三式解得：

E=

答：

若导轨光滑，电源电动势为

时能使导体杆静止在导轨上

【解析】导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，安培力大小为F=BIL，根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势．

本题是通电导体在磁场中平衡问题，分析受力情况，特别是安培力的情况是关键．

14.【答案】解：

（1）从A的图线可读出

电源的电动势 E=3V，内阻r=

=

Ω=0.5Ω，

从图象的交点可读出：

路端电压U=2V，电路电流I=2A

则电源的输出功率为P出=UI=2×2W=4W．

（2）电源内部损耗的电功率P内=I2r=22×0.5W=2W．

（3）电源的总功率为P总=IE=2×3W=6W，

故电源的效率为η=

=

=66.7%．

答：

（1）电源的输出功率P出为4W．　

（2）电源内部损耗的电功率是2W．　

（3）电源的效率η是66.7%．

【解析】

（1）由电源的U-I图象读出电动势，求出内阻．两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态，读出电压和电流，由公式P=UI求出电源的输出功率P出．

（2）电源内部损耗的电功率由公式P内=I2r求解．

（3）电源的总功率为P总=IE，电源的效率为η=

．代入数据求解即可．

本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接读出电流和路端电压，从而求出电源的输出功率．

15.【答案】解：

（1）粒子在电场中加速，由动能定理得

解得

；

（2）质子在磁场中受到的洛伦兹力

；

（3）质子在磁场中，洛伦兹力提供向心力

解得R=

；

答：

（1）质子被加速后的速度为

；

（2）质子在磁场中受到的洛伦兹力为

；

（3）质子做圆周运动的半径为

。

【解析】

（1）粒子在电场中加速，由动能定理即可求得粒子的速度；

（2）（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，列出动力学的方程即可求得质子在磁场中运动的轨道半径。

该题考查带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，使用到几个基本的公式，难度不大。

16.【答案】解：

（1）由几何关系得：

所以：

根据动能定理得：

联立解得：

h=

。

（2）在电场中运动的时间为：

加速度为：

a=

解得：

在磁场中运行的时间，由几何关系知：

而周期为：

T=

则有：

所以共用时间为：

t=t1+t2=

。

答：

（1）P点离坐标原点O的距离h为

；

（2）粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间为

。

【解析】

（1）粒子经电场偏转后，沿着与x正方向成30°进入磁场，根据速度的方向结合平行四边形定则求出速度的大小，通过动能定理求出P点离坐标原点O的距离h。

（2）粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，结合在电场中竖直方向上的分速度求出在电场中的运动时间，根据几何关系求出在磁场中运动的圆心角，结合周期公式求出粒子在磁场中的运动时间，从而得出粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间。

本题考查了带电粒子在电场中和磁场中的运动，知道粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做圆周运动，灵活掌握运动学公式是正确解题的关键。