物理试题
一、选择题(每小题 4 分,共 48 分。其中 1-7 题为单选题,8-12 题为多选题,全对得 4 分,
选不全的得 2 分,有选错或不选的得 0 分)
1、关于磁场、磁感应强度、磁场方向和磁感线的说法,正确的是( )
A.磁场方向一定与通电长直导线所受的安培力垂直
B.由 B= 可知,磁感应强度与通电导线的电流和长度的乘积 IL 成反比
C.磁感应强度的方向就是磁场中通电导线所受磁场力的方向
D.磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线
2、甲、乙两根同种材料制成的电阻丝,长度相等,甲横截面的半径是乙的两倍,将其并联
后接在电源上( )
A.甲、乙的电阻之比是 1:2
B.甲、乙中的电流强度之比是 4:1
C.甲、乙电阻丝相同时间产生的热量之比是 1:4
D.甲、乙电阻丝两端的电压之比是 1:2
3.如图所示,平行板电容器两极板间悬浮着一带电微粒 P,今把 A. B 两个半方形的金属空盒
相对插入电容器中间。当 A. B 合拢后,微粒 P 的状态是( )
A.向上运动 B.仍保持静止
C.向下运动 D.条件不完全,无法判断
4.如图所示,虚线 a、b、c 代表电场中三条电场线,实线为一带正电的粒子仅在电场力作用
下通过该区域的运动轨迹,P、Q 是这条轨迹上的两点.下列判断中正确的是( )
A.P 点的电势比 Q 点的电势高
B.P 点的场强比 Q 点的场强小
C.带电粒子通过 Q 点时动能比 P 点时大
D.带电粒子通过 Q 点时电势能比 P 点时大
5、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同都为 R。设通过它们的电流相同(电动
机正常运转),则在相同的时间内( )
A. 电炉和电动机两端电压一定相等
B. 电动机消耗的功率一定大于电炉消耗的功率
C. 电炉产生的电热一定小于电动机产生的电热
D. 电动机输出的功率一定大于电炉消耗的功率
6 如图所示,通电螺线管 ab 外部的小磁针 N 极指向右方,若在螺线管内部的 c 点也放
进一个小磁针,则以下判断正确的是( )
A.a 端接电源负极,c 点处小磁针 N 极指向左方
B.a 端接电源负极,c 点处小磁针 N 极指向右方
C.a 端接电源正极,c 点处小磁针 N 极指向左方
D.a 端接电源正极,c 点处小磁针 N 极可指向任意方向
7、如图所示,线框面积为 S,线框平面与磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直,则穿过平面的磁通量的情况是( )
A. 若从初始位置转过 180°角,磁通量的变化量为零
B. 若从初始位置转过 90°角,磁通量的变化量为零
C. 若使线框绕 OO′转过 60°角,磁通量为 BS
D. 若使线框绕 OO′转过 30°角,磁通量为 BS
8、如图所示,甲、乙两个电路,都是由一个灵敏电流表 G 和一个电阻箱 R 组成,下列说法
中正确的是( )。
A. 甲表是电流表,R 增大时量程减小
B. 甲表是电流表,R 增大时量程增大
C. 乙表是电压表,R 增大时量程减小
D. 乙表是电压表,R 增大时量程增大
9、在 如 图 所 示 的 电 路 中 , 电 源 有 内 阻 , 当 滑 动 变 阻 器 的 滑 动 触 点 从 a 端 向 b 端
移 动 时 ( )
A. 电 压 表 的 示 数 增 大
B. 通 过 R 1 的 电 流 增 大
C. 电 流 表 的 示 数 减 小
D. 电 阻 R 2 两 端 电 压 减 小
10、三根平行的长直通电导线,分别通过一个等腰直角三 角 形
的三个顶点且与三角形所在平面垂直,如图所示.现在使每根通电导线在斜边中点 O 处所产
生的磁感应强度大小均为 B,则下列说法中正确的有( )
A.O 点处实际磁感应强度的大小为 B
B.O 点处实际磁感应强度的大小为 B
C.O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 90°
D.O 点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为 arctan2
11.两个等量点电荷位于 x 轴上,它们的静电场的电势 随位置 x 变化规律如图所示
(只画出了部分区域内的电势),x 轴上有两点 M、N,且 0M>ON,中图可知( )
A. N 点的电势低于 M 点的电势
B. M、N 两点的电场方向相同且 M 点的场强大小大于 N 点的场强大小
C.仅在电场力作用下,正电荷可以在 x 轴上 M、N 之间的某两点之间
做往复运动
D. 负电荷沿 x 轴从 M 点移到 N 点的过程中电场力一直做正功
12、如图所示,已知 R1=R4= r=0.5 Ω,R2=6 Ω,R3 的最大阻值为 6 Ω.在滑动变
阻器 R3 的滑片 K 由最下端向最上端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.定值电阻 R4 的功率、电源的总功率均减小
1
2B.电源的输出功率增大
C.滑动变阻器 R3 的功率先增大后减小
D.MN 并联部分的功率先增大后减小
二、实验题(每空 2 分,共 14 分。)
13、(1)用游标卡尺测得某材料的长度如图甲所示,读数 L=_______ cm;用螺旋测微器测
得该材料的直径如图乙所示,读数 D=________mm.
(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
电源(电动势为 4 V,内阻很小)、电压表 V(量程 3 V,内阻约 3 kΩ),待测电阻丝(约 3
Ω)、导线、开关外,电流表(内阻约为 5Ω)和滑动变阻器。
若用如图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的________点相连
(选填“a”或“b”).若某次测量中,金属丝的长度为 L,直径为 D,电压表和电流表读数分别
为 U 和 I,请用上述直接测量的物理量(D、L、U、I)写出电阻率 ρ 的计算式:ρ=________.
14、为测量一未知电源的电动势和内阻,某同学设计了如图甲所示电路,电路中所用到的器
材规格如下:
待测电源:电动势约为 5V,内阻约为几十欧姆
定值电阻:R0=10Ω
定值电阻 R1:有两种规格可选择,阻值分别为 1kΩ 和 3kΩ
电阻箱 R2:0- 9999Ω
电压表:量程 0-3V,内阻 RV=3kΩ
开关、导线若干.
(1)为了减小测量误差,定值电阻 R1 应该选用的规格为________________;
(2)根据电路图连接电路,闭合开关后,将电阻箱的阻值由零开始逐渐调大,记录下若干组
电阻箱 R2 和电压表的读数;
(3)该同学将得到的数据在 — 坐标系中描点连线,得到如图乙所示直线,直线
与 纵 轴 的 截 距 为 b=0.4 , 斜 率 k=8.0 , 则 可 求 得 电 动 势 E=___________V , 内 阻
r=___________Ω。(结果均保留 2 位有效数字)
三:计算题(共 38 分)
15.(8 分)小型直流电动机,其线圈内阻为 r0=0.4Ω,与规格为“8V、4W”的小灯泡并联
后接到电动势为 E=10V、内电阻 r=0.5Ω 的电源上,小灯泡恰好正常发光.求:
U
1
R0+R2
1(1)电路中的总电流 I;
(2)电动机的输入功率 P1 和电动机的输出功率 P2.
16、(9 分)如图所示电路,电源电动势 ,内阻 ,电阻 , ,
,C 为水平放置的平行板电容器,其电容 ,两极板的间距
取 ,结果均保留两位有效数字。)
开关 S 处于断开状态时,平行板电容器的电压是多大?所带电荷量是多少?
开关 S 处于断开状态时,有一带电微粒恰好能在平行板电容器中静止不动,求该微粒的
电性及比荷;
在开关 S 由断开到闭合的过程中,流过电阻 的电荷量为多少?
17、(10 分)如图所示,两足够长平行金属导轨间的距离 L=0.40 m,金属导轨所在的平面与
水平面夹角 θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度 B=0.50 T、方向垂直于导轨所
在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势 E=4.5 V、内阻 r=0.50 Ω 的直流电源。现
把一个质量 m=0.040 kg 的导体棒 ab 放在金属导轨上,导体棒恰能静止。导体棒与金属导轨
垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻 R =2.5 Ω,金属导轨电阻不计,
g 取 10 m/s 2。已知 sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)导体棒受到的安培力大小;
(2)导体棒受到的摩擦力大小;
(3)若只把匀强磁场 B 的方向改为竖直向上、大小改为 1.0 T,动摩擦因数为 μ=0.2,其
他条件都不变,求导体棒运动的加速度大小。
18、(11 分)如图所示,轻质绝缘细线的上端固定在天花板上,下端拴着一个质量为 m 的带电小球,细线长为 L,当空间中加上一个水平向右的匀强电场时,小球由静止开始从 A 点向
左边摆动,经过 B 点之后到达最高点 C。小球经过 B 点时,细线与竖直方向夹角为 37°角,
到达 C 点时,细线与竖直方向成 74°角,sin37°=0.6,cos37°=0.8,当地重力加速度为 g,
求:(1)小球经过 B 点时,细线的拉力是多少?
(2)若保持电场强度的大小不变,将其方向变为竖直向下,让小球从 B 点由静止释放,小球
经过 A 点时,细线的拉力是多少?1.A 2.B 3.C 4.D 5.B 6.A 7.D 8.AD 9.AC 10.BD 11.BD
12.ACD
13.(1) 5.020cm 5.149-5.151mm 均可 (2)b πUD2
4IL
14. (1) (3) 5.0 20
15.(1)由题意规格为“8V、4W”的小灯泡恰好正常发光,可知电路的路端电压 U=8V,则内
电压为:U 内=E-U=10V-8V=2V;
电路的总电流为:I=
(2) 根据 P=UI 得流经 灯泡的电流为:
电 动 机 的 电 流 为 : ID=I-IL=4-0.5=3.5A
电动机线圈的发热功率为:P 热=ID2r0=3.52×0.4W=4.9W;
电动机的总功率的大小为:P1=UID=8×3.5W=28W;
所以电动机的输出的功率为:P2=28-4.9=23.1W
17.(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:
导体棒受到的安培力
(2)导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由 于 小 于 安 培 力 , 故 导 体 棒 受 沿 斜 面 向 下 的 摩 擦 力
根据共点力平衡条件, , 解得
(3)匀强磁场 B 的方向改为竖直向上时,安培力水平向右,将其沿导轨所在平面与垂直导
轨所在平面分解,可得
而重力的下滑分力:
金属棒受摩擦力为
有牛顿第二定律得 解得 a=2.6 m/s2
16.(1)断开时,电阻 R3 两端电压即为平行板电容器的电压:U3= = =24V
电容器上的电荷量:Q1=CU2=3.0 10-12 24C=7.2 10-11C
(2)设微粒质量为 m,电量为 q,由图可知,电容器的上极板带正电,微粒受到的电场力与
重力大小相等,方向相反,所以该微粒带负电;当开关 S 断开时有: =mg可得该微粒比荷: = ,代入数据得: =4.2 10-3C/kg
(3)闭合后,R1 与 R2 并联,外阻为:R 并= = =6
电容器上的电压为:U= = =21V
则在开关 S 由断开到闭合的过程中,流过 R2 的电量为: Q=Q1-CU 并
代入数据得: Q=9.0 10-12C
18.(1)将小球受到的电场力和重力的合力看成等效重力,A、C 两点关于 B 点对称,所以 B
点是等效最低点,此时细线与等效重力共线。由平行四边形定则得
小球从 A 点运动到 B 点时,由动能定理得
小球处在 B 点时,由牛顿第二定律得
联立以上各式得
(2)当电场强度的方向变成竖直向下以后,小球受到的电场力方向为竖直向上,小球从 B 点
运动到 A 点时,由动能定理得 小球处在
A 点时,由牛顿第二定律得 联立各式
解得
3tan37 4qE mg mg= ° =
5
cos37 4
mgmg mg= =°效
2
B
1sin37 (1 cos37 ) 2qEL mgL mv°− − ° =
2
B
B
mvT mg L
− =效
B
7
4T mg=
2
A
1( ) (1 cos37 ) 2mg qE L mv− − ° =
2
A
A
mvT qE mg L
+ − =
A
7
20T mg=