一、单选题
1. 以下涉及物理学史上的四个重大发现,其中说法不符合史实的是( ) A.伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因 B.奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在电场 C.法拉第通过实验研究,总结出法拉第电磁感应定律 D.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量 【答案】B 【解析】
考点:物理学史
【名师点睛】本题考查物理学史,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。 2. 下列说法正确的是( ) A.电流方向就是正电荷定向移动的方向 B.外电路短路时,电源的内电压等于零 C.外电路断开时,电源的路端电压为零 D.由公式R【答案】A 【解析】
试题分析:电流方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的方向相反,故A正确;外电路短路时,R0,则电流为IU可知,电阻R与电压U成正比,与电流I成反比 IE,内电压UIrE,故B错误;外电路断开时,r电路中电流为零,电源的内电压为零,根据闭合电路欧姆定律得知,电源的路端电压等于电
动势,故C错误;公式RU是比值定义法,具有比值定义法的共性,R与U、I无关,反映I导体本身的特性,不能说电阻R与电压U成正比,与电流I成反比,故D错误。 考点:路端电压与负载的关系;电流、电压概念
【名师点睛】本题关键掌握部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律,要正确理解断路和短路时路端电压的大小。
3. 一只普通的家用照明白炽灯正常发光时,通过它的电流与下列哪一数据较为接近( ) A.20A B.10A C.2A D.0.2A 【答案】D 【解析】
考点:电功、电功率
【名师点睛】本题关键对普通家用照明白炽灯泡的额定电压和额定功率有所了解,考查生活常识,比较简单。
4. 有关电荷所受电场力和洛伦兹力的说法中,正确的是( ) A.电荷在电场中一定受电场力的作用 B.电荷在磁场中一定受磁场力的作用 C.电荷受电场力的方向与该处的电场方向一致 D.电荷若受磁场力,则受力方向与该处的磁场方向相同 【答案】A 【解析】
试题分析:电场的基本性质是对其中的电荷有力的作用,可知电荷在电场中一定受到电场力,故A正确;电荷在磁场中不一定受到磁场力,比如:运动方向与磁场平行,故B错误;电荷在电场中一定受电场力作用,与电荷运动状态无关,正电荷受力和电场方向一致,负电荷受力和电场方向相反,故C错误;电荷在磁场中的运动方向和磁场方向不在同一线上时,电荷受洛伦兹力作用,洛伦兹力方向和磁场垂直,故D错误。 考点:洛仑兹力
【名师点睛】重力、电场力、洛伦兹力是高中阶段学习的三种重要的“场力”,一定正确理解它们的受力特点以及大小和方向的求法。
5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速度器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D形盒
D、D12构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )
A.离子从磁场中获得能量 B.离子从电场中获得能量 C.离子由加速器的边缘进入加速器
D.离子获得的最大能量值由交变电压大小决定 【答案】B 【解析】
考点:回旋加速器的工作原理
【名师点睛】回旋加速器是利用磁场中的圆周运动使离子反复加速的,加速电场的强弱不会影响最后的动能,但金属盒的半径制约了最大动能,达到最大半径后,粒子无法再回到加速电场继续加速。
6. 一直流电动机正常工作时两端的电压为U,通过电流为I,电动机线圈的电阻为r,该电动机正常工作时,下列说法正确的是( ) A.电动机消耗的电功率为IU B.电动机的输出功率为
I
2
r
C.电动机的发热功率为
Ur2
D.I、U、r三个量间满足I【答案】A 【解析】
U r考点:电功、电功率
【名师点睛】电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不再成立,其电功率
2,发热功率。 PUIPIr,输出功率根据能量守恒分析得到P出P电电P热热7. 如图所示电路中,当变阻器
R3的滑动头P向b端移动时,下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小 【答案】B 【解析】
试题分析:当滑片向b端滑动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,则由闭合电路欧姆定律可得,电路中总电流增大,故内压增大;因此路端电压减小,故电压表示数
减小,将R1等效为内阻,则可知并联部分电压一定减小,故流过R2的电流减小,因总电流增大,故电流表示数增大,故B正确,ACD错误。 考点:闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】闭合电路的欧姆定律一般按先分析外电路,再分析内电路,最后再分析外电路的思路进行;若电阻与电源串联,可以等效为内阻处理。
8. 如图所示,水平直导线中通有稳恒电流I,现在导线正上方以初速度带正电的粒子,
v0释放一重力不计的
v0方向与电流方向相同,则粒子将( )
A.沿路径a运动,曲率半径变小 B.沿路径a运动,曲率半径变大 C.沿路径b运动,曲率半径变小 D.沿路径b运动,曲率半径变大 【答案】A 【解析】
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
【名师点睛】水平导线中通有稳定电流I,根据安培定则判断出导线所产生的磁场方向,由左手定则判断电子所受的洛伦兹力方向,即可分析电子的运动方向,根据半径公式r=合磁感应强度的变化分析电子半径如何变化。 二.多选题
9. 关于磁感应强度,正确的说法是( )
mv
,结qB
A.磁感应强度B是矢量,方向与安培力F的方向相同 B.B是矢量,方向与通过该点的磁感线的切线方向相同
C.在同一磁场中,磁感线密的地方B大些,磁感线疏的地方B小些 D.根据定义式B【答案】BC 【解析】
F,磁场中某点的磁感应强度B与安培力F成正比,与IL成反比 IL考点:磁感应强度
【名师点睛】对于磁感应强度的定义式B理量的含义,可以和电场强度的定义EF是要明确其定义方法、适用条件,以及各个物ILF类比学习。 q10. 关于电场强度的三个公式①E法正确的是( ) A.公式①EUFkQ②E2③E的物理意义及适用范围,下列说
dqrF,式中q不是产生该电场的点电荷而是试探电荷 qB.公式②EkQr2,式中Q是产生该电场的点电荷而不是试探电荷
C.由公式②EkQr2,可知点电荷电场中某点的电场强度与该点电荷的电量Q成正比
D.公式①和③适用于任何电场,公式②只适用于真空中的点电荷形成的电场 【答案】ABC 【解析】
考点:电场强度、点电荷的场强
【名师点睛】本题应明确三个公式的公式①为电场的定义式,公式②是根据定义及库仑定律求出的公式,公式③为匀强电场中得出的场强与电势差的关系;每一个物理公式都有其适用的范围,故在学习中要注意体会其范围,以免错用了公式。
11. 图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定( )
A.M点的电势高于N点的电势
B.粒子在M点的电场强度小于N点的电场强度 C.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度 D.粒子在M点的速度小于在N点的速度 【答案】ABD 【解析】
试题分析:根据顺着电场线方向电势降低可知,M点的电势高于N点的电势,故A正确;由电场力方向应指向轨迹的内侧得知,粒子所受电场力方向大致斜向左下方,对粒子做正功,其电势能减小,动能增大,则知粒子在M点的电势能大于在N点的电势能,在M点的动能小于在N点的动能,在M点的速度小于在N点受到的速度,故B错误,D正确; M点处的电场线较疏,而N点处电场线较密,则M点处的电场强度较小,粒子所受的电场力也较小,根据牛顿第二定律知,在M点的加速度小,故C错误。
考点:电场线、电势、电势能
【名师点睛】本题是电场中轨迹问题,关键要根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向,再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小。
12. 如图,在一个水平方向的匀强磁场中,水平放置一粗糙的绝缘杆,在杆上套有一个带正电的环,环正在沿杆运动,磁场的方向与环的运动方向如图所示,对环在此后的运动,下列说法正确的是( )
A.环一定做减速运动,且最终速度一定为零 B.环可能开始做减速运动,然后做匀速运动 C.若环的动能发生了变化,可能是磁场力对环做了功 D.若环的动能发生了变化,环一定克服摩擦力做了功 【答案】BD 【解析】
考点:带电粒子在混合场中的运动
【名师点睛】环向右运动时,受到向上的洛伦兹力,由于条件不明确,洛伦兹力与重力大小的关系不确定,要分情况进行讨论分析,分析时要注意磁场力即洛伦兹力不做功。 三.填空题
13. 匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线,它与磁场方向垂直,当通过1A的电流时,受到
610N的磁场力,则该磁场的磁感应强度是 T;当导线长度缩短一半时,磁感应强
度是 T。 【答案】0.3T,0.3T 【解析】
2F6102试题分析:由题,通电导线与磁场垂直,则磁场的磁感强度为:B==T=0.3T,
IL10.2磁场的磁感强度由磁场本身决定,与通电导线的长度无关,故磁场的磁感强度仍为0.3T。 考点:安培力、磁感应强度
【名师点睛】熟练应用磁感应强度定义式即可求出磁感应强度,要注意定义式的适用条件。 14. 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,下图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压.请你判断:在图示磁极配置的情况下,金属板 (选填“A”或“B”)的电势较高,通过电阻R的电流方向是 (选填“ab”或“ba”)。
【答案】A,ab 【解析】
考点:霍尔效应及其应用
【名师点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向,以及知道电流在外电路中,由高电势流向低电势。
15. 利用螺旋测微器测量铜丝的直径和用游标卡尺测量圆管的内径,分别如图所示,由左边图可知铜丝直径 mm,由右边图可知圆管内径是 mm。
【答案】0.500mm,111.50mm
【解析】
考点:刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用
【名师点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理,要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。 16. 用多用电表测电阻时:
(1)在某次测量中,实验操作正确,选择开关的位置如图(a)所示,表头刻度和指针位置如图(b)所示,则被测电阻的阻值为 。
(2)若继续用该表测量另一阻值约为20的电阻,则应将选择开关旋至倍率为 档,并在测量电阻前先进行欧姆调零操作,测量结束后,应将选择开关旋至off或交流电压最高档。
【答案】(1)1300;(2)1 【解析】
试题分析:(1)由图(a)所示可知,欧姆表挡位是100,由图(b)所示可知,则被测电阻值是131001300。
(2)若继续用该表测量另一阻值约为20的电阻,应将选择开关旋至倍率为1挡,并在测量电阻前先进行欧姆调零操作。 考点:用多用电表测电阻
【名师点睛】本题考查了欧姆表使用注意事项与读数,要掌握欧姆表的使用方法、注意事项与读数方法,难度不大。
17. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中按图甲连接电路,其中定值电阻
R01.8。
(1)现有待测电源(电动势E约4V,内阻r约1)、电流表A0干以及以下器材: A.电压表B.电压表
0.6A、开关和导线若
V015V 15V
1V02C.滑动变阻器D.滑动变阻器
R0R02500 20
为了使测量结果尽量准确,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)若根据实验数据作出如图乙所示的UI图像,则该电源的电动势E V;内阻r
;
(3)某小组在实验时,发现电流表坏了,于是不再使用电流表,仅用电阻箱动变阻器,他们在实验中读出几组电阻箱的阻值
R替换掉了滑
11的关UR''R'和电压表的示数U,描绘出
系图像,得到的函数图像是一条直线,若该图像的斜率为k,与纵轴的截距为b,则其电动势为 ,内阻为 。 【答案】(1)A;D (2)4.5V,0.7 (3)E【解析】
1k;rR0 bb
(3)由闭合电路欧姆定律:I1rR01ER,,UIR,联立变形得: UEERrR0又此式可知,图中,直线斜率k考点:测定电源的电动势和内阻
rR011k;b,解得:E;rR0 EEbb【名师点睛】在测量电动势和内电阻的实验中由于公式较多,在解题中要根据题意,灵活的选用相应的表达式.若用图象解时,基本思路是:用学过的物理定律列出表达式,再结合数学整理表达出有关一次函数式求解。 四.计算题
18. 在如图所示的水平匀强电场中,一个带正电的q2.0向从A点运动到B点,且
108C的点电荷在沿电场线方
UAB4000V,A.B两点间的距离d0.10m,求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)该点电荷从A点移至B点的过程中,电场力所做的功W; (3)该点电荷从A点移至B点的过程中,其电势能的减小量。
【答案】(1)4.0【解析】
10V/m;(2)8.010J;(3)8.010J
455
考点:动能定理的应用、带电粒子在匀强电场中的运动
【名师点睛】本题要抓住电场力是恒力的特点,把电场力当作一般的力,根据功的计算公式
WFlcos 求解做功多少。
19. 某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车总质量m310kg,当它在水平路面上以
3v10m/s的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I55A,电压U300V,在此状态下
行驶。
(1)求驱动电机的输入功率
P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的80%转化为用于牵引汽车前进的机械功率
P机,求汽车
匀速运动过程中所受阻力为多大?阻力与车重的比值为多少?(g10m/s2) 【答案】(1)1.6510W;(2)Ff1320N, 【解析】
4Ffmg0.044
考点:电功、电功率;功率、平均功率和瞬时功率
【名师点睛】解决本题的关键掌握功率的公式PUI,以及机械功率的公式PFv的应用;要注意分析能量的转化与守恒关系。
20. 如图所示,在与水平方向成60角的光滑金属导轨间连一电源,电源的电动势E=6V,电源内阻和导轨电阻不计,在相距2m的平行导轨上放一重为6N的金属棒ab,其电阻
R2,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静止,求:
(1)通过棒ab的电流强度; (2)匀强磁场的磁感应强度大小; (3)ab棒对导轨的压力。
【答案】(1)3A;(2)3T;(3)12N 【解析】
试题分析:(1)根据闭合电路欧姆定律,有:IE6A=3A 。 Rr20考点:安培力
【名师点睛】本题是通电导体在磁场中平衡问题,关键是分析物体的受力情况,画出力图,原图是立体图,往往画侧视图,便于作力图。
21. 如图所示,一个质量为m.电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度与界面成60角射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,结果离子正好从距A点为L的小孔C沿垂直电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点3LAGAC,不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内,求: (1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)此离子在磁场中做圆周运动的速度大小; (3)离子从D处运动到G处所需时间; (4)离子到达G处时的动能。
【答案】(1)r2L2qBL2m3;(2)v9m03m;(3)3qB2qB;(【解析】
试题分析:(1)正离子的运动轨迹如图所示:
由几何知识可得:rrcos60L 解得:r2L3。 24)E26qB2L2k81m
(4)设电场强度为E,对离子在电场中的运动过程,由牛顿第二定律得到:qEma
1212而Lat2 ,由动能定理得到:qELEkmv0,解得:Ek22考点:带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力
26q2BL2281m。
【名师点睛】本题离子在组合场中运动的问题,离子在磁场中运动画轨迹是解题的关键,在电场中运用运动的分解进行研究。
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