物理卷·2018届黑龙江省牡丹江市绥芬河中学高二上学期期末物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届黑龙江省牡丹江市绥芬河中学高二上学期期末物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年黑龙江省牡丹江市绥芬河中学高二（上）期末物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）‎ ‎1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（　　）‎ A．t=0.005s时线框的磁通量变化率最大 B．t=0.01s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为220V D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz ‎2．如图所示电路中，电压表的读数为9V，电流表的读数为0.1A．已知电压表的内阻为900Ω，电流表的内阻为20Ω，则电阻R的阻值为（　　）‎ A．90Ω B．100Ω C．110Ω D．120Ω ‎3．如图所示，通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）‎ A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小相同 C．线框所受安培力的合力向右 D．线框将绕MN转动 ‎4．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，并恰好做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（　　）‎ A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带负电荷，比荷=‎ C．油滴必带正电荷，电荷量为 D．油滴带什么电荷都可以，只要满足q=‎ ‎5．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（　　）‎ A．将线框向左拉出磁场 B．以ab边为轴转动（小于90°）‎ C．以ad边为轴转动（小于60°） D．以bc边为轴转动（小于60°）‎ ‎6．某用电器接在220V的交流电路上，当交流电压不变而频率由50Hz变为60Hz时，通过用电器的电流变大，该用电器可能是（　　）‎ A．纯电阻器件 B．纯电感器件 C．纯电容器件 D．由电阻和电感组成的器件 ‎7．关于电场强度，下列说法正确的是（　　）‎ A．根据公式E=可知，场强E跟电荷所受的静电力F成正比，跟放入电荷的电荷量q成反比 B．由公式E=可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，跟该点到Q的距离r的平方成反比 C．由公式E=及E=均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强E与Q、q均有关 D．虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的静电力方向相反，但该点的场强方向只有一个，即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力方向的反方向 ‎8．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的交变电流，t=0时电流方向为顺时针（如图箭头所示）在t1﹣t2时间段内，对于线圈B，下列说法中错误的是（　　）‎ A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ‎9．如图电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光（　　）‎ A．在电路（a）中，断开S，A将立即变暗 B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 ‎10．如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（　　）‎ A．使A、B两板靠近一些 B．使A、B两板正对面积减小一些 C．断开S后，使B板向右平移一些 D．断开S后，使A、B正对面积减小一些 ‎　‎ 二、解答题（共6小题，满分60分）‎ ‎11．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路．在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）．在图乙中：　　（填“是”、或“否”）‎ ‎（1）S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针　　偏转．‎ ‎（2）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针　　偏转．‎ ‎（3）线圈A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表指针　　偏转．‎ ‎12．某同学利用以下器材测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值．‎ 待测电源（电动势约3V，内阻约1Ω）‎ 一个阻值未知的电阻 电压表两块（内阻很大，量程3V）‎ 电流表（内阻约为5Ω，量程0.6A） 滑动变阻器A（0～30Ω，3A）‎ 滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）电键一个，导线若干 该同学设计了如图甲的电路，用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数．将滑动变阻器的滑片移到不同位置时，得到下表所示数据：‎ I（A）‎ ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ ‎0.40‎ ‎0.45‎ U1（V）‎ ‎2.91‎ ‎2.80‎ ‎2.76‎ ‎2.69‎ ‎2.58‎ ‎2.55‎ U2（V）‎ ‎2.40‎ ‎1.81‎ ‎1.49‎ ‎1.21‎ ‎0.60‎ ‎0.29‎ 根据题中所给信息回答下列问题：‎ ‎（1）滑动变阻器应选择　　（选填器材代号“A”或“B”）；‎ ‎（2）根据甲图用笔画线代替导线把乙图中的实物图补充完整；‎ ‎（3）该同学根据表中数据在图丙中已经画出了U﹣I（U=U1﹣U2）图线，请你在图中画出E﹣I图线；‎ ‎（4）根据图线，求出电源电动势E=　　V，内阻r=　　Ω，定值电阻=　　Ω．‎ ‎13．如图所示，长度为60cm，质量为60g的均匀金属杆MN，用两条劲度系数k均为：30N/m的轻弹簧将两端悬挂在天花板上，MN处于磁感应强度为0.2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，并呈水平状态，g取10m/s2求：‎ ‎（1）要使弹簧恢复原长，应通入什么方向的电流？电流强度多大？‎ ‎（2）若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为多少？‎ ‎14．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：‎ ‎（1）交流发电机产生的电动势最大值；‎ ‎（2）电路中交流电压表的示数．‎ ‎15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值未知的电阻R．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25． ‎ ‎（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；‎ ‎（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该稳定速度的大小；‎ ‎（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎16．如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/Cb板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T，方向垂直纸面向里的匀强磁场，今有一定质量为m=4.8×10﹣25kg，电荷量为q=1.6×10﹣18C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q（图中未标出），求P、Q之间的距离L．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年黑龙江省牡丹江市绥芬河中学高二（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（共10小题，每小题4分，满分40分）‎ ‎1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（　　）‎ A．t=0.005s时线框的磁通量变化率最大 B．t=0.01s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为220V D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz ‎【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系．‎ ‎【分析】由图2可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，‎ 由图象还可知电动势的峰值和周期，‎ 根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值，‎ 根据周期和频率的关系可求频率．‎ ‎【解答】‎ 解：AB、由图2可知t=0.01s时，e=0，线圈与磁场垂直，则线框平面与中性面重合，故B正确，‎ t=0.005s时，e=311V，由法拉第电磁感应定律可得磁通量的变化率最大为311V，故A正确．‎ C、由图2可知 T=0.02S，Em=311V，根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，‎ 该交变电流的有效值为E==V=220V，故C正确，‎ D、根据周期和频率的关系可得，‎ 该交变电流的频率为，‎ f==Hz=50Hz，故D错误，‎ 故选：ABC．‎ ‎　‎ ‎2．如图所示电路中，电压表的读数为9V，电流表的读数为0.1A．已知电压表的内阻为900Ω，电流表的内阻为20Ω，则电阻R的阻值为（　　）‎ A．90Ω B．100Ω C．110Ω D．120Ω ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】电压表测量R与电压表并联的电压，电流测量它们并联的总电流，由欧姆定律可求出R与电压表并联的电阻，再根据并联电路的特点求解R的值．‎ ‎【解答】解：根据欧姆定律得：R与电压表并联的电阻值为：R并==Ω=90Ω 又R并=‎ 代入得：90=，解得 R=100Ω 故选：B ‎　‎ ‎3．如图所示，通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（　　）‎ A．线框有两条边所受的安培力方向相同 B．线框有两条边所受的安培力大小相同 C．线框所受安培力的合力向右 D．线框将绕MN转动 ‎【考点】安培力；通电直导线和通电线圈周围磁场的方向．‎ ‎【分析】直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向．根据左手定则分析导线框所受的安培力情况．‎ ‎【解答】解：A、直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到向下的安培力，bc受到向上的安培力，方向全不同，故A错误；‎ B、离MN越远的位置，磁感应强度越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力等于ad受到受到的安培力，故B正确；‎ C、D、ab边受向左的安培力，cd边受到向右的安培力，ad边受到向下的安培力，bc受到向上的安培力，ab边受到的安培力大于cd边，ad边受到的安培力等于bc受到受到的安培力，故合力向左，线框向左平动，故CD错误；‎ 故选：B ‎　‎ ‎4．带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，并恰好做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（　　）‎ A．油滴必带正电荷，电荷量为 B．油滴必带负电荷，比荷=‎ C．油滴必带正电荷，电荷量为 D．油滴带什么电荷都可以，只要满足q=‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．‎ ‎【分析】带电油滴恰好做匀速直线运动，则重力与洛伦兹力等大反向．‎ ‎【解答】解：根据平衡条件知油滴受向上的洛伦兹力，根据左手定则判断油滴必带正电荷；‎ 由受力平衡：qv0B=mg 得：q=‎ 故C正确；‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎5．如图所示，开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直，且一半在磁场内，一半在磁场外，若要使线框中产生感应电流，下列办法中不可行的是（　　）‎ A．将线框向左拉出磁场 B．以ab边为轴转动（小于90°）‎ C．以ad边为轴转动（小于60°） D．以bc边为轴转动（小于60°）‎ ‎【考点】感应电流的产生条件．‎ ‎【分析】磁通量是穿过线圈的磁感线的条数．对照产生感应电流的条件：穿过电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生．‎ ‎【解答】解：A、将线框向左拉出磁场，穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生．故A不符合题意．‎ B、以ab边为轴转动（小于90°），穿过线圈的磁通量减小，有感应电流产生．故B不符合题意．‎ C、以ad边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量从Φ=B减小到零，有感应电流产生．故C不符合题意．‎ D、以bc边为轴转动（小于60°），穿过线圈的磁通量Φ=B，保持不变，没有感应电流产生．故D符合题意．‎ 本题选择不可行的，故选：D ‎　‎ ‎6．某用电器接在220V的交流电路上，当交流电压不变而频率由50Hz变为60Hz时，通过用电器的电流变大，该用电器可能是（　　）‎ A．纯电阻器件 B．纯电感器件 C．纯电容器件 D．由电阻和电感组成的器件 ‎【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．‎ ‎【分析】交流的频率对电阻没有影响；对于电容器来说能通交流隔直流，而频率越高越容易通过．对于线圈来讲通直流阻交流，通低频率交流阻高频率交流．‎ ‎【解答】解：A、交流的频率对电阻没有影响，当交流电压不变而频率由50Hz变为60Hz时通过电阻的电流不变．故A错误；‎ B、当交流电压不变而频率由50Hz变为60Hz时，纯电感器件对交流的阻碍作用增大，所以电路中的电流减小．故B错误；‎ C、当交流电压不变而频率由50Hz变为60Hz时，电容器件对交流的阻碍作用减小，所以电路中的电流值增大．故C正确；‎ D、当交流电压不变而频率由50Hz变为60Hz时，交流的频率对电阻没有影响，电感器件对交流的阻碍作用增大，所以电路中的电流减小．故D错误．‎ 故选：C ‎　‎ ‎7．关于电场强度，下列说法正确的是（　　）‎ A．根据公式E=可知，场强E跟电荷所受的静电力F成正比，跟放入电荷的电荷量q成反比 B．由公式E=可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，跟该点到Q的距离r的平方成反比 C．由公式E=及E=均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，可见场强E与Q、q均有关 D．虽然正、负电荷在电场中的同一点所受的静电力方向相反，但该点的场强方向只有一个，即正电荷在该点的受力方向，也就是负电荷在该点受力方向的反方向 ‎【考点】电场强度．‎ ‎【分析】电场强度是描述电场强弱的物理量，大小由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定，方向即为正电荷所受电场力的方向．电场线的疏密可表示电场的强弱．‎ ‎【解答】解：A、电场强度大小是由某点电荷所受电场力与其电荷量的比值来确定，而电场强度与电场力及电荷量均无关．故A错误；‎ B、点电荷电场强度公式E=可知，在真空中由点电荷Q形成的电场中，某点的场强E跟Q成正比，跟该点到Q的距离r的平方成反比．故B正确；‎ C、由公式E=及E=均可以确定在真空中点电荷形成的电场中某点的场强，但前者E与F无关，后者E由Q决定．故C错误；‎ D、电场强度的方向为正电荷所受电场力的方向，也可以是负电荷在该点受力的反方向，所以正、负电荷在电场中的同一点所受的电场力方向相反，但该点的场强方向只有一个．故D正确；‎ 故选：BD．‎ ‎　‎ ‎8．如图（a）所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一水平面内，线圈A中通以如图（b）所示的交变电流，t=0时电流方向为顺时针（如图箭头所示）在t1﹣t2时间段内，对于线圈B，下列说法中错误的是（　　）‎ A．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 B．线圈B内有顺时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 C．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有扩张的趋势 D．线圈B内有逆时针方向的电流，线圈有收缩的趋势 ‎【考点】楞次定律．‎ ‎【分析】根据安培定则确定电流与磁场的方向关系，再根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．当磁通量增大时，感应电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同．‎ ‎【解答】解：由图可知，t=0时电流方向为顺时针，在t1～t2时间内，电流方向与开始时方向相反，故可知电流为逆时针方向；‎ 对于线圈A的逆时针方向电流增大，导致线圈B磁通量增大，感应电流的磁场与它相反，根据安培定则可知，线圈A在线圈B内部产生磁场方向垂直纸面向外，则线圈B内有顺时针方向的电流．此时线圈B的电流方向与线圈A电流方向相反，由异向电流相互排斥，可知线圈间有相互排斥，所以线圈B有的扩张的趋势．故A正确，BCD错误．‎ 本题选错误的，故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎9．如图电路（a）、（b）中，电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小．接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光（　　）‎ A．在电路（a）中，断开S，A将立即变暗 B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 ‎【考点】自感现象和自感系数．‎ ‎【分析】电感总是阻碍电流的变化．线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向更原电流的方向相反，抑制增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向更原电流的方向相同，抑制减小，并与灯泡构成电路回路．‎ ‎【解答】解：AB、在电路a中，断开S，L、A串联，由于线圈阻碍电流变小，L相当于电源，导致A将逐渐变暗，流过A的电流方向不会发生变化．故A错误，B错误；‎ CD、在电路b中，由于电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，所以通过灯泡的电流比线圈的电流小，断开S时，由于线圈阻碍电流变小，导致A将变得更亮，然后逐渐熄灭．故C错误，D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎10．如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（　　）‎ A．使A、B两板靠近一些 B．使A、B两板正对面积减小一些 C．断开S后，使B板向右平移一些 D．断开S后，使A、B正对面积减小一些 ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】开关S闭合，电容器两端的电势差不变；断开S，电容器所带的电量不变；通过确定电容器两端间的电势差变化判断指针张角的变化．‎ ‎【解答】解：A、B、开关S闭合，电容器两端的电势差不变，等于电源的电动势，则指针的张角不变．故A、B均错误．‎ C、断开S，电容器所带的电量不变，B板向右平移拉开些，则电容减小，根据U=知，电势差增大，则指针张角增大．故C正确．‎ D、断开S，电容器所带的电量不变，A、B的正对面积错开，电容减小，根据U=知，电势差增大，则指针张角增大．故D正确．‎ 故选：CD．‎ ‎　‎ 二、解答题（共6小题，满分60分）‎ ‎11．在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路．在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央）．在图乙中：　是　（填“是”、或“否”）‎ ‎（1）S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针　向右　偏转．‎ ‎（2）线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表指针　向右　偏转．‎ ‎（3）线圈A放在B中不动，突然切断开关S时，电流表指针　向左　偏转．‎ ‎【考点】研究电磁感应现象．‎ ‎【分析】‎ 由安培定则判断出判断出线圈A产生的磁场方向，然后判断出穿过线圈B的磁通量如何变化，最后由楞次定律判断出感应电流的方向，确定电流表指针的偏转方向．‎ ‎【解答】解：在图甲中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪侧偏转．在图乙中，闭合开关后，由安培定则可知，线圈A中的电流产生的磁场，导致线圈B中的磁通量变化，从而产生感应电流，因此指针会偏转；‎ ‎（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向上，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；‎ ‎（2）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时，穿过B的磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将右偏转；‎ ‎（3）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转．‎ 故答案为：是；（1）向右；（2）向右；（3）向左．‎ ‎　‎ ‎12．某同学利用以下器材测量电源电动势、内阻和定值电阻的阻值．‎ 待测电源（电动势约3V，内阻约1Ω）‎ 一个阻值未知的电阻 电压表两块（内阻很大，量程3V）‎ 电流表（内阻约为5Ω，量程0.6A） 滑动变阻器A（0～30Ω，3A）‎ 滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）电键一个，导线若干 该同学设计了如图甲的电路，用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数．将滑动变阻器的滑片移到不同位置时，得到下表所示数据：‎ I（A）‎ ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.30‎ ‎0.40‎ ‎0.45‎ U1（V）‎ ‎2.91‎ ‎2.80‎ ‎2.76‎ ‎2.69‎ ‎2.58‎ ‎2.55‎ U2（V）‎ ‎2.40‎ ‎1.81‎ ‎1.49‎ ‎1.21‎ ‎0.60‎ ‎0.29‎ 根据题中所给信息回答下列问题：‎ ‎（1）滑动变阻器应选择　A　（选填器材代号“A”或“B”）；‎ ‎（2）根据甲图用笔画线代替导线把乙图中的实物图补充完整；‎ ‎（3）该同学根据表中数据在图丙中已经画出了U﹣I（U=U1﹣U2）图线，请你在图中画出E﹣I图线；‎ ‎（4）根据图线，求出电源电动势E=　3.1　V，内阻r=　1.4　Ω，定值电阻=　5　Ω．‎ ‎【考点】测定电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】（1）选取滑线变阻器时注意电流值是否满足要求，‎ ‎（2）（3）根据电路图，画出的实物图．‎ ‎（4）在E﹣I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．‎ ‎【解答】解：（1）电流表量程为0.6A，滑线变阻器B的电流为0.2A，不能达到电表半偏的要求，故选A，‎ ‎（2）电路图已画出，根据电路图连接实物图，如图：‎ ‎（3）根据图中数据利用描点法画出图象，如图：‎ 图象的截距为电源电动势，图象的斜率即为电源的内阻，有图象得 ‎ 故答案为：（1）A ‎（2）如图：（3）如图：‎ ‎（4）3.1 1.4 5‎ ‎　‎ ‎13．如图所示，长度为60cm，质量为60g的均匀金属杆MN，用两条劲度系数k均为：30N/m的轻弹簧将两端悬挂在天花板上，MN处于磁感应强度为0.2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，并呈水平状态，g取10m/s2求：‎ ‎（1）要使弹簧恢复原长，应通入什么方向的电流？电流强度多大？‎ ‎（2）若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为多少？‎ ‎【考点】安培力；左手定则．‎ ‎【分析】（1）根据安培力等于重力，即可求解电流大小，由左手定则判断电流方向，由受力平衡可以得到电流强度；‎ ‎（2）电流方向改变而大小不变，导体棒受到的安培力大小不变，方向与原来相反，由平衡条件可得稳定后弹簧的伸长量．‎ ‎【解答】解：（1）要使弹簧恢复原长，安培力方向应向上，由左手定则可判定电流方向为由M向N；当安培力等于重力时弹簧恢复原长，有：‎ BIL=mg，‎ 解得：．‎ ‎（2）电流方向改变而大小不变，导体棒受到的安培力大小不变，方向与原来相反，由弹力与安培力和重力平衡：‎ ‎2kx=BIL+mg，‎ 即：2kx=2mg，‎ 解得：．‎ 答：（1）要使弹簧恢复原长，应通入由M向N的电流；电流强度为5A．‎ ‎（2若使电流方向改变而大小不变，稳定后弹簧的伸长量为0.02m．‎ ‎　‎ ‎14．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：‎ ‎（1）交流发电机产生的电动势最大值；‎ ‎（2）电路中交流电压表的示数．‎ ‎【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．‎ ‎【分析】（1）交流发电机产生电动势的最大值Em ‎=nBSω，根据Φ﹣t图线得出周期T以及磁通量的最大值Φ=BS．从而求出感应电动势的最大值．‎ ‎（2）交流电压表的示数为有效值，求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电压表的示数．‎ ‎【解答】解：（1）交流发电机产生电动势的最大值 Em=nBSω 而Φm=BS，ω=，‎ 所以Em=‎ 由Φ﹣t图线可知：Φm=2.0×10﹣2 Wb，‎ T=6.28×10﹣2s 所以Em=200 V．‎ 答：交流发电机产生的电动势最大值为200V．‎ ‎（2）电动势的有效值 E=Em=100 V 由闭合电路的欧姆定律，电路中电流的有效值为 I== A 交流电压表的示数为 U=IR=90 V=127 V．‎ 答：电路中交流电压表的示数为127V．‎ ‎　‎ ‎15．如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值未知的电阻R．匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25． ‎ ‎（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；‎ ‎（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该稳定速度的大小；‎ ‎（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．‎ ‎【分析】（1）开始下滑时，速度为零，无感应电流产生，因此不受安培力，故根据牛顿第二定律可直接求解结果．‎ ‎（2）金属棒下滑速度达到稳定时，金属棒所受合外力为零，根据平衡条件求出安培力，然后根据公式P=Fv求解．‎ ‎（3）结合第（2）问求出回路中的感应电流，然后根据电功率的公式求解．‎ ‎【解答】解：（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma ①‎ 由①式解得a=10×（O.6﹣0.25×0.8）m/s2=4m/s2　　　　　　 ②‎ 故金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2．‎ ‎（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡 mgsinθ一μmgcosθ一F=0　　　　　　③‎ 此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：P=Fv　　 ④‎ 由③、④两式解得⑤‎ 故当金属棒下滑速度达到稳定时，棒的速度大小为10m/s．‎ ‎（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B　　⑥‎ P=I2R　　　　　　⑦‎ 由⑥、⑦两式解得：⑧‎ 磁场方向垂直导轨平面向上．‎ 故磁感应强度的大小为0.4T，方向垂直导轨平面向上．‎ 答：（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2；‎ ‎（2）该稳定速度的大小为10m/s；‎ ‎（3）若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，磁感应强度的大小为0.4T；方向垂直导轨平面向上 ‎　‎ ‎16．如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/Cb板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T，方向垂直纸面向里的匀强磁场，今有一定质量为m=4.8×10﹣25kg，电荷量为q=1.6×10﹣18C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q（图中未标出），求P、Q之间的距离L．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】α粒子进入电场中，在电场力作用下加速运动，由动能定理可求出出电场的速度大小及方向．当粒子进入磁场中，由洛伦兹力作用做匀速圆周运动，由牛顿第二定律与几何关系可求出PQ间距．‎ ‎【解答】解：粒子从α板左端运动到P处，由动能定理得 qEd=﹣①‎ 代入有关数据，解得 v=×106m/s ‎ cos=②‎ 得 θ=30°，粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图，由几何关系得 ‎=rsin30° ③‎ 又 qvB=m④‎ 联立求得L=④‎ 代入数据，解得L=5.8cm 答：P、Q之间的距离L为5.8cm．‎