普宁二中高二物理综合训练四.docx
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普宁二中高二物理综合训练四
高二物理综合训练题四
一、选择题
1.如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)a、b放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场。
现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,则在加速运动阶段()
A.a对b的压力不变
B.a对b的压力变大
C.a、b物块间的摩擦力变大
D.a、b物块间的摩擦力不变
2.在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U,当R5的滑动触点向图中的a端移动时()
A.I变大,U变小
B.I变大,U变大
C.I变小,U变大
D.I变小,U变小
3.如图所示,直角三角形ABC中存在一匀强磁场,比荷相同的两个粒子沿AB方向射入磁场,分别从AC边上的P、Q两点射出,则()
A.从P射出的粒子速度大
B.从Q射出的粒子速度大
C.从P射出的粒子,在磁场中运动的时间长
D.两粒子在磁场中运动的时间一样长
4.(删掉)长方体玻璃水槽中盛NaCl的水溶液,在水槽左、右侧壁内侧各装一导片,使溶液中通入沿x轴正向的电流I,沿y轴正向加恒定的匀强磁场B。
如图中a、b是垂直于z轴方向上水槽的前后两内侧面,则()
A.a处电势高于b处电势
B.a处电势低于b处电势
C.溶液的上表面电势高于下表面电势
D.溶液的上表面处的的离子浓度大于下表面处的离子浓度
5.在如图所示的电路中,电容器C的上极板带正电,为了使该极板仍带正电且电量增大,下列办法中不可采用的是()
A.增大R1,其他电阻不变
B.增大R2,其他电阻不变
C.增大R3,其他电阻不变
D.增大R4,其他电阻不变
6.在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场方向竖下向下,其俯视图如图所示。
若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法中正确的是()
A.小球做顺时针方向的匀速圆周运动,半径不变
B.小球做顺时针方向的匀速圆周运动,周期一定不变
C.小球仍做逆时针方向的匀速圆周运动,速度增大
D.小球仍做逆时针方向匀速圆周运动,但半径减小
7.一个T形电路如图所示,电路中的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω.另有一测试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。
则()
A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40Ω
B.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40Ω
C.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80V
D.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80V
8.如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接电阻R,匀强磁场感应强度为B,方向垂直于导轨平面,一根长金属棒与导轨成θ角放置,棒与导轨电阻不计。
当棒沿垂直于棒的方向以恒定速率v在导轨上滑行时,通过电阻的电流是()
A.
B.
C.
D.
9.如图所示,水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,电场竖下向下,磁场垂直纸面向外。
半圆形铝框从直径处于水平位置时,沿竖直平面由静止开始下落。
不计重力,a、b两端落到地面的次序是()
A.a先于b
B.b先于a
C.a、b同时落地
D.无法确定
10.如图所示,虚线间的空间中存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场。
现有一个带电荷量为+q、质量为m的小球从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,那么,带电小球可能沿直线通过的电磁复合场是()
11.如右图所示为一理想变压器,S为单刀双掷开关,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则以下说法中错误的是()
A.保持U1及P的位置不变,S由a拨到b时,I1将增大
B.保持P的位置及U1不变,S由b拨到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,S接在a处,使P上滑,I1将增大
D.保持P的位置不变,S接在a处,若U1增大,则I1将增大
12.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B。
一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则()
A.如果B增大,vm将变大
B.如果α增大,vm将变大
C.如果R增大,vm将变大
D.如果m变小,vm将变大
13.如图所示,质量为m的小球在水平面内作匀速圆周运动,细线长L,偏角θ,线的拉力为F,小球作圆周运动的角速度为ω,周期为T,在T/2时间内质点所受合力的冲量为().
A.
B.
C.2mωLsinθ
D.2mωL
14.2008北京奥运会上100m赛跑跑道两侧设有跟踪仪,其原理如图所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5m,一端通过导线与阻值为R=0.5Ω的电阻连接,导轨上放一质量为m=0.5kg的金属杆(如图甲),金属杆与导轨的电阻忽略不计,均匀磁场竖直向下。
用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动。
当改变拉力的大小时,相对应的速度v也会变化,从而使跟踪仪始终与运动员保持一致。
已知v与F的关系如图乙。
(取重力加速度g=10m/s2)则()
A.金属杆受到的拉力与速度成正比
B.该磁场磁感应强度为1T
C.图象与横轴截距表示金属杆与导轨间的阻力大小
D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数为μ=0.4
15.如图所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是()
A.电源的电动势为4V
B.电源的内电阻为1Ω
C.电源输出功率最大值为8W
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W
二、非选择题
16.2008北京奥运会开幕式上的“梦幻五环”引起了全世界观众的惊叹,巨大的五环怎样实现在高空中闪闪发光呢?
实际上,五环是“镶”在一张巨型网上的4.5万个发光二极管发出的白光形成的。
(1)如图所示为某种型号的发光二极管的伏安特性曲线,只有电流从标有“+”号的一端流入,从标有“-”号的一端流出时,它才发光,这时可将它视为一个纯电阻。
现有电动势为9V、内阻可以忽略不计的直流电源给某型号的发光二极管供电,已知该型号发光二极管的正常工作电压为2.0V,为使该二极管正常工作,需要在电源和二极管之间串联一只阻值为Ω的定值电阻。
(2)现要用实验验证该型号的发光二极管的伏安特性曲线与厂家提供的是否一致,请你从下列给出的器材中选用合适的器材:
待测发光二极管(厂家提供的该型号的发光二极管允许通过的最大电流为56mA,)
直流电源E(电动势为4.5V,内阻可以忽略不计)
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)
电压表V1(量程10V,内阻约为50kΩ)
电压表V2(量程5V,内阻约为20kΩ)
电流表A1(量程100mA,内阻约为50Ω)
电流表A2(量程60mA,内阻约为100Ω)
为了准确、方便地进行检测,电压表应选用,电流表应选用。
(填字母符号)
(3)在右面虚线框中画出你所设计的实验电路图。
三、计算题
17.如图所示,在一匀强电场A点有一点电荷,并用细线与O点相连,原来细线刚好被水平拉直,而没有伸长。
现让电荷从A点由静止开始运动。
试求电荷经过O点正下方的速度v。
已知电荷的质量为m=1.0×10-4kg,电量q=+1.0×10-7C,细线长度为L=10cm,电场强度为E=1.73×104N/C,g=10m/s2。
18.如图所示,光滑绝缘斜面的倾角α=300,在斜面上放置一矩形线框,abcd,ab边的边长L1=1m,bc边的边长L2=0.6m,线框的质量m=1kg,线框的电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物的质量M=2kg,斜面上ef线(ef‖gh),的上方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。
重物由静止自由释放(此时细线处于伸直状态),已知线框匀速进入磁场,线框的ab边始终与ef线平行,ef线和gh相距s=5.1m,取g=10m/s2,求:
(1)线框进入磁场前重物M的加速度a的大小
(2)线框进入磁场时的速度v的大小
(3)ab边由静止开始运动到gh线处所用的时间t
19.在一广阔的匀强磁场中,建立一直角坐标系,如右图所示,在坐标系的原点O释放一速率是v,质量是m,带电量为+q的粒子(重力不计),释放时速度方向垂直于B的方向,且与x轴成300角,则其第一次经过y轴时,轨迹与y轴交点离O点距离为多少?
(不计空气阻力)
20.把一个“10V2.0W”的用电器A(纯电阻)接到某一电动势和内阻都不变的电源上,用电器A实际消耗的功率是2.0W,换上另一个“10V5.0W”的用电器B(纯电阻)接到这一电源上,用电器B实际消耗的电功率有没有可能反而小于2.0W?
你如果认为不可能,试说明理由,如果认为可能,试求出用电器B实际消耗的电功率小于2.0W的条件(设电阻不随温度改变)
21.如图所示,光滑的平行导轨P、Q相距L=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如图所示的电路,其中水平放置的平行板电容器C两极板M、N间距离d=10mm。
定值电阻R1=R3=8Ω,R2=2Ω.导轨电阻不计。
磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。
当金属棒ab沿导轨向右匀速运动(开关S断开)时,电容器两极板之间质量m=1×10-14kg、带电量q=-1×10-15C的粒子恰好静止不动;当S闭合时,粒子立即以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动。
取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好,且运动速度保持恒定。
(1)当S断开时,电容器上M、N哪个极板电势高?
当S断开时,ab两端的路端电压是多大?
(2)金属棒产生的感应电动势和电阻分别为多大?
(3)金属棒ab运动的速度为多大?
2009年普宁二中高二物理综合训练题四
参考答案
一、选择题
1.B2.D3.BD4.A5.AD6.A7.AC8.A9.A10.CD11.C12.BC13.C14.BCD15.C
二、非选择题
16.
(1)350
(2)V2、A2(3)如图
三、计算题
17.解:
由题信息可知:
电场力
,电场力与重力的合力的方向与水平方向的夹角为300,如图所示,假设电荷从A点开始沿直线经O点正下方B在到达C点后细线才开始变直,电荷从A点到B点,做的不是开始就是匀速圆周运动,而是匀变速直线运动。
则由动能定理得:
代入数据解得:
即电荷经过O点正下方的速度
18.解:
(1)自由释放后重物后,线框进入磁场前,对重物和线框的整体,由牛顿第二定律有:
代入数据可解得:
(2)线框进入磁场时做匀速运动,据分析可知:
又因为
,其中
代入数据可解得:
(3)线框进入磁场前做加速运动的时间
线框匀速进入磁场的时间
据分析可知,线框完全进入磁场后至gh前运动的加速度仍为
。
设该过程的时间为
,则有:
代入数据可解得:
,故所求时间
。
19.解:
如图过轨迹上唯一已知点O,作速度的垂线,在垂线上任选一点O1为圆心,以OO1为半径作圆,该圆与y轴交点是C
洛仑兹力充当圆周运动的向心力有:
由图中的几何关系可知:
由图中几何关系可求得:
故而轨迹与y轴交点离O点距离是
20.解:
内电阻不可忽略,
,因不E,r一定,当R越大,U也越大,所以与E不同,U不是恒定的。
设电源电动势为E,内电阻为r,
,R越小,U越小,所以当B连入时,用电器两端的电压将小于10V,它消耗的实际功率将小于5.0W,有可能小于2.0W,但需要满足:
,
<2W.
可解得:
>
,E>
当满足上述条件时,B的实际功率小于2.0W。
21.解:
(1)S断开时,带电粒子在电容器两极板间静止,受向上的电场力和向下的重力作用而平衡:
由上式求得电容器两极板间的电压:
由于粒子带负电,可知电容器M极板电势高:
(2)由于S断开,
上无电流,
上电压等于
,电路中的感应电流即通过
的电流为:
由闭合电路欧姆定律可知:
ab切割磁感线运动产生的感应电动势为:
其中r为ab金属棒的电阻。
当闭合S后,带电粒子向下做匀加速运动,根据牛顿第二定律有:
求得S闭合后电容器两极板间的电压:
这时电路中的感应电流为:
。
根据闭合电路欧姆定律有:
代入数据解得:
E=1.2V,r=2Ω
(3)又因为
,所以
即金属棒做匀速运动的速度为
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