北京市西城区学年高二上期末物理试题含答案解析Word文档格式.docx
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A.A点的角速度大于B点的角速度
B.A点的线速度与B点的线速度大小相等
C.C点的角速度小于B点的角速度
D.C点的线速度与B点的线速度大小相等
5.如图所示,在水平长直导线的正下方,有一只可以自由转动的小磁针。
现给直导线通以由a向b的恒定电流I,若地磁场的影响可忽略,则小磁针的N极将
A.保持不动B.向下转动
C.垂直纸面向里转动D.垂直纸面向外转动
6.在磁场中的同一位置放置一根直导线,导线的方向与磁场方向垂直。
先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样。
下图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。
a、b各代表一组F、I的数据。
在甲、乙、丙、丁四幅图中,正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁都正确B.甲、乙、丙都正确
C.乙、丙都正确D.只有丙正确
7.如图所示为一阴极射线管,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线,若要加一磁场使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,则所加磁场方向为( )
A.沿z轴正方向B.沿z轴负方向C.沿y轴正方向D.沿y轴负方向
8.如图1所示,100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。
下列说法正确的是
A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V
B.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V
C.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V
D.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V
9.交变电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接,R=10Ω.交变电源产生正弦式电流,图2是电源输出电压的u-t图象。
交流电压表的示数是10.0V.则( )
A.通过R的电流峰值为,频率为50Hz
B.通过R的电流峰值为,频率为100Hz
C.通过R的电流峰值为,频率为50Hz
D.通过R的电流峰值为,频率为100Hz
10.如图所示,在探究影响通电导线受力的因素的实验中,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁感应强度的方向(由下向上)垂直。
若导线质量为m,导线中的电流为I,处于磁场中通电部分的长度为L,导线静止时悬线与竖直方向的夹角为θ,则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为( )
二、多选题
11.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:
n2=11:
5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压为220V.副线圈仅接一个10Ω的电阻。
则( )
A.变压器的输出电压为100VB.流过电阻的电流是22A
C.原线圈中的电流是22AD.变压器的输入功率是
12.在两平行金属板间,有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。
α粒子(氦原子核)以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入,恰好能沿直线匀速通过。
下列说法正确的是( )
A.若电子以速度沿相同方向射入,电子将向下偏转
B.若质子以速度沿相同方向射入,质子将沿直线匀速通过
C.若质子以大于的速度沿相同方向射入,质子将向下偏转
D.若质子以大于的速度沿相同方向射入,质子将向上偏转
三、解答题
13.有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥,如图所示.汽v车到达桥顶时速度为5m/s.取重力加速度g=10m/s2.
(1)画出汽车经过桥顶时,在竖直方向上的受力示意图;
(2)求汽车经过桥顶时,汽车对桥的压力的大小;
(3)汽车对桥面的压力过小是不安全的,请分析说明汽车在经过该拱桥时,速度大些比较安全,还是小些比较安全.
14.如图所示为质谱仪的示意图,在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子,它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,它们的初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上.若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子(m1<m2).
(1)分别求出两种粒子进入磁场时的速度v1、v2的大小;
(2)求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比;
(3)求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离.
参考答案
1.A
【解析】
【详解】
向心加速度、线速度和磁感应强度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;
而周期只有大小无方向,是标量;
故选A.
2.A
根据万有引力定律公式得,将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,则万有引力的大小变为原来的,故万有引力变为.
A.与结论相符,选项A正确;
B.与结论不相符,选项B错误;
C.与结论不相符,选项C错误;
D.与结论不相符,选项D错误;
3.D
【分析】
做曲线运动的物体所受合力与物体速度方向不在同一直线上,速度方向沿曲线的切线方向,合力方向指向曲线的内测(凹的一侧),分析清楚图示情景,然后答题.
汽车在水平公路上转弯,汽车做曲线运动,沿曲线由M向N行驶,汽车所受合力F的方向指向运动轨迹内测;
因速度大小不变,则合力F的方向垂直于速度方向,由图可知只有D正确、ABC错误.故选D.
【点睛】
做曲线运动的物体,合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧,当物体速度大小不变时,合力方向与速度方向垂直,当物体速度减小时,合力与速度的夹角要大于90°
,当物体速度增大时,合力与速度的夹角要小于90°
.
4.B
大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等;
小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等;
结合线速度与角速度关系公式v=ωr列式求解.
AB.AB两点在传送带上,是同缘传动的边缘点,所以两点的线速度相等,根据v=ωr,角速度与半径成反比,A点的角速度小于B点的角速度,故A错误,B正确;
CD.BC两点属于同轴转动,故角速度相等,根据v=ωr,线速度与半径成正比,C点的线速度大于B点的线速度,故CD错误;
故选B.
5.C
当通入如图所示的电流时,根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里,由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向,所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。
A.保持不动,故A不符合题意;
B.向下转动,故B不符合题意;
C.垂直纸面向里转动,故C符合题意;
D.垂直纸面向外转动,故D不符合题意。
故选C。
6.C
由于a、b导线的方向均与磁场垂直,根据安培力公式F=BIL写出表达式即可正确求解。
在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为:
F=BIL,由于磁场强度B和导线长度L不变,因此F与I的关系图象为过原点的直线,故甲丁错误,乙丙正确。
故C正确,ABD错误。
7.D
电子射线由阴极沿x轴方向射出,形成的亮线向上(z轴正方向)偏转,说明电子受到的洛伦兹力方向向上,根据左手定则判断分析,选择可行的磁场方向.
电子受到的洛伦兹力方向沿z轴正方向,亮线向上偏转,根据左手定则,且由于电子带负电,则加一沿y轴负方向的磁场,故D正确,ABC错误.故选D.
本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力,负电荷运动的方向与电流方向相反,洛伦兹力方向由左手定则判断,同时要将左手定则与右手定则的区别开来.
8.B
线圈相当于电源,由楞次定律可知A相当于电源的正极,B相当于电源的负极。
故A应该与理想电压表的正接线柱相连。
由法拉第电磁感应定律得:
A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V,与结论不相符,选项A错误;
B.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V,与结论相符,选项B正确;
C.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150V,与结论不相符,选项C错误;
D.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V,与结论不相符,选项D错误;
故选B.
9.C
电压表测量的是电压的有效值,应用欧姆定律可以求出通过电阻电流的有效值,根据有效值与峰值间的关系求出电流的峰值;
由图示图线求出电流的周期,然后求出电流的频率。
由欧姆定律可知,通过电阻R的有效值:
,电流的峰值:
Im=I=A≈1.4A;
由图2所示图线可知,电流的周期:
T=0.02s,频率:
f=1/T=1/0.02=50Hz,故C正确,ABD错误;
本题考查了求电流的峰值与周期问题,分析清楚图示图线是解题的前提,要求同学们能根据图象得出有效信息,电压表和电流表测量的都是有效值。
10.B
导线静止处于平衡状态,根据导线受力情况,应用平衡条件求出磁感应强度大小。
通电导线静止处于平衡状态,由平衡条件得:
BIL=mgtanθ,解得:
,故B正确,ACD错误;
故选B。
本题考查了求磁感应强度问题,通电导线静止处于平衡状态,应用安培力公式与平衡条件可以解题。
11.AD
由图可读出最大值,周期,电表的示数为有效值,由输入功率等于输出功率可求得输入功率。
根据变压器的变压规律:
,求得U2=U1=100V,选项A正确;
流过电阻的电流I2==10A,故选项B错误;
由P1=P2可求得原线圈的电流,故选项C错误;
变压器的输入功率为原线圈的功率:
P1=U1I1=220×
W=1×
103W,故选项D正确。
故选AD。
此题考查交流电的图象及表达式,明确输入功率等于输出功率,电表的示数为有效值。
还涉及到变压器的原理、功率公式等问题,只要正确应用公式应该不难。
12.BD
粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力,二力平衡时粒子沿直线运动,当二力不平衡时,粒子做曲线运动,由公式qv0B=qE,电量与电性不会影响粒子的运动性质;
再分析电子的受力情况,从而明确电子是否会发生偏转。
由于α粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间,恰能做匀速直线运动,则两力平衡,即Eq=qvB,所以选择的速度v=,与电性和电量无关,但有确定的进、出口。
若电子以相同的速度射入,相对α粒子电场力和洛仑兹力均反向,则电子仍将做匀速直线运动,所以选项A错误;
同理,质子以相同的速度射入时,相对α粒子电场力和洛仑兹力虽减小,但两力仍平衡,沿直线通过,所以选项B正确;
若质子进入的速度变大,电场力不变,但向上的洛仑兹力变大,所以质子将向上偏转,选项C错误,选项D正确。
故选BD。
本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理,只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题,注意掌握粒子做直线运动,一定是匀速直线运动,且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。
13.
(1)如图所示;
(2)7600N;
(3)速度小些比较安全.
(1)竖直方向上受到重力以及桥的支持力的作用
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