河南省豫西名校高二物理上学期第二次联考试卷（含解析）.doc

河南省豫西名校2015-2016学年高二（上）第二次联考物理试卷一、选择题（本题共14小题，每题3分，在每小题给出的四个选项中，第1014小题有多个选项正确，其余小题只有一个选项正确）1如图所示为一电学元件的iu图线，图中=45，由此可知（）a通过这一电学元件的电流与其两端的电压成正比b因iu图线的斜率表示电阻的倒数，故r=1.0c此电学元件为非线性元件d在此电学元件两端加6v电压后，每秒通过电阻横截面的电荷量是6c2在如图所示的电路中，闭合开关s，将滑动变阻器滑片p缓慢向右移动，则（）a灯泡l变暗b电源的输出功率变大c电容器c上的电荷量增加d流过r1的电流方向由左向右3在如图所示电路中，电源电动势为12v，电源内阻为1.0，电路中的电阻r0为1.5，小型直流电动机m的内阻为0.5，闭合开关s后，电动机转动，电流表的示数为2.0a（内阻不计），则以下判断中正确的是（）a电动机的输出的功率为12wb电动机两端的电压为7.0vc电动机产生的热功率4.0wd电源输出的电功率为24w4已知龙岩市区地磁场的磁感应强度b约为4.0105t，其水平分量约为3.0105t若龙岩市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1105a，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为（）a方向向东，大小约为150nb方向向东，大小约为200nc方向向西，大小约为150nd方向向西，大小约为200n5一交流电压为u=100sin100tv，由此表达式可知（）a用交流电压表测该电压，其示数为50vb该交流电压的周期为0.02sc将该电压加在“100v100w”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100wdt=s时，该交流电压的瞬时值为100v61831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，a线圈与电源、滑动变阻器r组成一个回路，b线圈与开关s，电流表g组成另一个回路如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是（）a闭合开关s的瞬间，电流表g中有ab的感应电流b闭合开关s的瞬间，电流表g中有ba的感应电流c闭合开关s后，在增大电阻r的过程中，电流表g中有ab 的感应电流d闭合开关s后，在增大电阻r的过程中，电流表g中有ba的感应电流7如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积s=200cm2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值r=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图已所示下列说法中正确的是（）a线圈中的感应电流方向为顺时针方向b电阻r两端的电压随时间均匀增大c线圈电阻r消耗的功率为4104wd前4s内通过r的电荷量为4104c8电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物下列相关的说法中正确的是（）a锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关b电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作c金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物d电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗9随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为u1，输电导线总电阻为r，在某一时段用户需求的电功率为p0，用户的用电器正常工作的电压为u2在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）a输电线上损耗的功率为b输电线上损耗的功率为c若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电d采用更高的电压输电会降低输电效率10绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是（）a若保持电键闭合，则铝环不断升高b若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度c若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落d如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变11如图所示，一台理想变压器的原、副线圈匝数比为n1：n2=40：1，在副线圈两端接有“6v、40w”的电灯泡若灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）a在原、副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都不相同b通过原、副线圈的交变电流的频率相同c变压器输入电压的最大值为240vd变压器输入功率为40w12物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是n型半导体，它的载流子为电子；另一类是p型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面m、n的电势分别为m和n，则下列判断中正确的是（）a如果是p型半导体，有mnb如果是n型半导体，有mnc如果是p型半导体，有mnd如果是金属导体，有mn13如图所示，l1和l2是远距离输电的两根高压线，在靠近用户端的某处用电压互感器和电流互感器监测输电参数在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候（）a甲电表为电流表b甲电表的示数变小c乙电表为电压表d乙电表的示数变大14如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成若静电分析器通道中心线的半径为r，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为e，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向外一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由p点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的q点不计粒子重力下列说法正确的是（）a极板m比极板n电势高b加速电场的电压u=erc直径pq=d若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷二、实验题（本题有2小题，15题6分，16题6分，共12分）15在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示现已用导线连接了部分实验电路（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈a插入线圈b中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是；（3）（多选）某同学设想使线圈b中获得与线圈a中相反方向的电流，可行的实验操作是a抽出线圈a b插入软铁棒c使变阻器滑片p左移 d断开开关16现有一种特殊的电池，它的电动势e为9v左右，内阻r大约为40，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6v，内阻为2k，r1为电阻箱，阻值范围0999，r0为定值电阻实验室备有以下几种定值电阻r0a 10 b100 c200 d2000为使实验能顺利进行应选哪一种？答（填字母序号）该同学接入符合要求的r0后，闭合开关s调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线则根据图线可求得该电池的电动势e为v，内阻r为三、计算题（本题共4小题，共46分）17如图所示，在倾角=37的斜面上，固定着宽l=0.20m的平行金属导轨，在导轨上端接有电源和滑动变阻器，已知电源电动势e=6.0v，内电阻r=0.50一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻忽略不计整个装置处于磁感应强度b=0.50t、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中若金属导轨是光滑的，已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2，求：（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是多大？（2）金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是多大？18如图所示，在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m=5.0108kg、电量为q=1.0106c的带电粒子，从静止开始经u0=10v的电压加速后，从p点沿图示方向进入磁场，已知op=30cm，（粒子重力不计，sin37=0.6，cos37=0.8），求：（1）带电粒子到达p点时速度v的大小（2）若磁感应强度b=2.0t，粒子从x轴上的q点离开磁场，求qo的距离（3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度b满足的条件19如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示已知发电机线圈内阻为1.0，外接灯泡的电阻为9.0求：（1）写出流经灯泡的瞬时电流的表达式；（2）转动过程中穿过线圈的最大磁通量：（3）线圈匀速转动一周的过程中，外力所做的功20如图（甲）所示，mn、pq为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距l为0.5m，导轨左端连接一个阻值为2的定值电阻r，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=2，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度b=2t若棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加水平向右的拉力f作用，并保持拉力的功率恒为4w，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，图（乙）为安培力与时间的关系图象试求：（1）金属棒的最大速度；（2）金属棒的速度为3m/s时的加速度；（3）求从开始计时起2s内电阻r上产生的电热2015-2016学年河南省豫西名校高二（上）第二次联考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共14小题，每题3分，在每小题给出的四个选项中，第1014小题有多个选项正确，其余小题只有一个选项正确）1如图所示为一电学元件的iu图线，图中=45，由此可知（）a通过这一电学元件的电流与其两端的电压成正比b因iu图线的斜率表示电阻的倒数，故r=1.0c此电学元件为非线性元件d在此电学元件两端加6v电压后，每秒通过电阻横截面的电荷量是6c【考点】欧姆定律【专题】恒定电流专题【分析】由图可知，此元件为线性元件，由欧姆定律的性质可以分析其电阻等【解答】解：a、由图可知，电流与电压成正比；故a正确；b、图象的斜率表示电阻的倒数，由r=1.0；故b正确；c、因此元件的伏安特性曲线为线性元件，故c错误；d、由欧姆定律可知，加6v电压后，电流i=6a；则每秒的电量q=it=6c；故d正确；故选：abd【点评】本题考查欧姆定律的应用，要注意明确伏安特性曲线的性质及意义2在如图所示的电路中，闭合开关s，将滑动变阻器滑片p缓慢向右移动，则（）a灯泡l变暗b电源的输出功率变大c电容器c上的电荷量增加d流过r1的电流方向由左向右【考点】闭合电路的欧姆定律【专题】整体思想；推理法；恒定电流专题【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，滑动变阻器的滑片p向右移动过程中，电路电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知电流的变化和灯泡的亮暗【解答】解：a、当滑动变阻器的滑片p向右滑动时，接入电路的电阻变小，总电阻变小；根据欧姆定律可知，电路中总电流变大，即灯泡l变亮，a错误；b、电源内部消耗的功率p=eii2r，随着电流的增大消耗的功率不是一直变大，b错误；c、uc=ei（r+rl），电流增大，电容器c两端的电压减小，电荷量减小，c错误；d、电容器带电量减小，对电源反向充电，流过r1的电流方向由左向右，d正确故选：d【点评】解决此类问题要根据电路的连接情况分析总电阻的变化，结合欧姆定律和串并联电路电压、电流的规律分析电路中的电流和电压变化情况3在如图所示电路中，电源电动势为12v，电源内阻为1.0，电路中的电阻r0为1.5，小型直流电动机m的内阻为0.5，闭合开关s后，电动机转动，电流表的示数为2.0a（内阻不计），则以下判断中正确的是（）a电动机的输出的功率为12wb电动机两端的电压为7.0vc电动机产生的热功率4.0wd电源输出的电功率为24w【考点】电功、电功率【专题】恒定电流专题【分析】在计算电功率的公式中，总功率用p=iu来计算，发热的功率用p=i2r来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的【解答】解：b、电路中电流表的示数为2.0a，所以电动机的电压为：u=eu内ur0=12irir0=122121.5=7v，所以b正确；a、c，电动机的总功率为p总=ui=72=14w，电动机的发热功率为：p热=i2r=220.5=2w，所以电动机的输出功率为14 w2w=12w，所以a正确，c错误；d、电源的输出的功率为：p输出=eii2r=122221=20w，所以d错误故选：ab【点评】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的4已知龙岩市区地磁场的磁感应强度b约为4.0105t，其水平分量约为3.0105t若龙岩市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针，在某次雷雨天气中，当带有正电的乌云经过避雷针的上方时，经避雷针开始放电，某一时刻的放电电流为1105a，此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为（）a方向向东，大小约为150nb方向向东，大小约为200nc方向向西，大小约为150nd方向向西，大小约为200n【考点】安培力【分析】金属杆竖直，与地磁场水平分量垂直，受到地磁场的安培力，根据安培力公式f=bil，求出金属杆所受磁场力地磁场水平分量向北，根据左手定则判断安培力方向【解答】解：当带有正电的乌云经避雷针放电时，放电电流方向沿避雷针向下，若面向北方而立，则空间水平磁场均为“”，若右方为东方，左方为西方向，如图，由左手定则判定可知金属杆所受安培力的方向向东，大小为f=bil=3.0105110550n=150n故选：a【点评】本题考查应用物理知识解决实际问题的能力，要建立模型，简化问题实际地磁场不是匀强磁场，上述结果只是简化与近似同时要掌握左手定则和安培力大小公式f=bil5一交流电压为u=100sin100tv，由此表达式可知（）a用交流电压表测该电压，其示数为50vb该交流电压的周期为0.02sc将该电压加在“100v100w”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100wdt=s时，该交流电压的瞬时值为100v【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式【专题】定性思想；推理法；交流电专题【分析】a、电压表读数为有效值先根据最大值求有效值，求得电压表读数b、通过瞬时表达式与交电流的=，可求出周期c、运用瞬时表达式求出有效值，从而利用电功率的公式p=求出电功率d、直接根据瞬时表达式代入数据求解【解答】解：a、交变电压的表达式为u=100sin100tv，可知最大值为100，又是正弦式电流，则电压的有效值为u=，则用交流电压表测该电压，其示数为100v，所以a错误b、由公式=，则有周期t=所以b正确c、由于电压的有效值为100v，则该电压加在100的电阻两端，电阻消耗的电功率公式p=所以c错误d、将代入瞬时表达式，则有交流电压的瞬时值为100v所以d正确故选：bd【点评】要知道有效值的物理意义，及正弦式交流电的有效值等于最大值除根号2，并知道求电功率是用交流电的有效值61831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，a线圈与电源、滑动变阻器r组成一个回路，b线圈与开关s，电流表g组成另一个回路如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是（）a闭合开关s的瞬间，电流表g中有ab的感应电流b闭合开关s的瞬间，电流表g中有ba的感应电流c闭合开关s后，在增大电阻r的过程中，电流表g中有ab 的感应电流d闭合开关s后，在增大电阻r的过程中，电流表g中有ba的感应电流【考点】感应电流的产生条件；楞次定律【分析】电流表与线圈b构成闭合电路，当线圈中磁通量发生变化时，出导致线圈中产生感应电动势，从而可出现感应电流根据右手螺旋定则可确定线圈b的磁场方向，再根据楞次定律可判定感应电流方向【解答】解：闭合与断开开关s的瞬间，穿过线圈b的磁通量都不发生变化，电流表g中均无感应电流闭合开关s 后，在增大电阻 r 的过程中，电流减小，则通过线圈b的磁通量减小了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈b的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表g中有 ba 的感应电流故d正确，abc错误；故选：d【点评】考查右手螺旋定则、楞次定律，知道右手大拇指向为线圈内部的磁场方向，并还理解“增反减同”的含义同时注意开关的闭合不会改变穿过线圈的磁通量7如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积s=200cm2，线圈的电阻r=1，线圈外接一个阻值r=4的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图已所示下列说法中正确的是（）a线圈中的感应电流方向为顺时针方向b电阻r两端的电压随时间均匀增大c线圈电阻r消耗的功率为4104wd前4s内通过r的电荷量为4104c【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小，运用功率与电量的表达式，从而即可求解【解答】解：a、由图可知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：线圈产生的感应电流逆时针，故a错误b、根据法拉第电磁感应定律，可知，磁通量的变化率恒定，所以电动势恒定，则电阻两端的电压恒定，故b错误；c、由法拉第电磁感应定律：e=n= n=1000.02v=0.1v，由闭合电路欧姆定律，可知电路中的电流为，所以线圈电阻r消耗的功率p=i2r=0.0221w=4104w，故c正确；d、前4s内通过r的电荷量q=it=0.024c=0.08c，故d错误；故选c【点评】考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小当然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率同时磁通量变化的线圈相当于电源8电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物下列相关的说法中正确的是（）a锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关b电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作c金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物d电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗【考点】电磁灶的结构和原理【专题】应用题【分析】电磁炉是利用感应电流使锅体发热而工作的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁场变化的频率有关；锅体只能使用铁磁性材料【解答】解：a、锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故a正确；b、直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故b错误；c、锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，故c错误；d、电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，故d错误；故选a【点评】本题从常用的电器电磁炉入手，考查其原理和工作情况，电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅9随着社会经济的发展，人们对能源的需求也日益扩大，节能变得越来越重要某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电，用户通过降压变压器用电，若发电厂输出电压为u1，输电导线总电阻为r，在某一时段用户需求的电功率为p0，用户的用电器正常工作的电压为u2在满足用户正常用电的情况下，下列说法正确的是（）a输电线上损耗的功率为b输电线上损耗的功率为c若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电d采用更高的电压输电会降低输电效率【考点】远距离输电；电功、电功率【专题】交流电专题【分析】根据原副线圈的电压比等于匝数之比求出升压变压器的输出电压，通过输出功率求出导线上的电流，根据p=i2r求出输电线上的电阻通过欧姆定律求出输电线路上的电压降，从而求出降压变压器的输入电压【解答】解：a、b、由于降压变压器的匝数比未知，无法求出输电线上的电流，从而求解不出损失功率，故ab错误；c、当采用更高的电压输电时，根据p=ui可知，输电电流减小，根据输电线上损耗的功率将会减小，故c正确；d、输电效率为：在输送功率一定的情况下，采用高压输电，输电效率提高，故d错误；故选：c【点评】掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决10绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上，铁芯上套着一个铝环，线圈与电源、电键相连，如图所示线圈上端与电源正极相连，闭合电键的瞬间，铝环向上跳起则下列说法中正确的是（）a若保持电键闭合，则铝环不断升高b若保持电键闭合，则铝环停留在某一高度c若保持电键闭合，则铝环跳起到某一高度后将回落d如果电源的正、负极对调，观察到的现象不变【考点】楞次定律【专题】电磁感应中的力学问题【分析】闭合电键的瞬间，穿过铝环的磁通量增加，产生感应电流，铝环受到安培力而上跳当电键保持闭合时，线圈产生的磁场稳定，穿过铝环的磁通量不变，没有感应电流产生根据安培力产生情况，判断铝环的运动情况【解答】解：a、b、c若电键保持闭合时，线圈产生的磁场稳定，穿过铝环的磁通量不变，没有感应电流产生，铝环不受安培力，只受重力作用，则上跳某一高度后将回落故ab错误，c正确 d、如果电源的正、负极对调，闭合电键的瞬间，穿过铝环的磁通量仍然增加，产生感应电流，铝环仍然受到安培力而上跳电键保持闭合时，线圈产生的磁场稳定，穿过铝环的磁通量不变，没有感应电流产生，铝环不受安培力，只受重力作用，则上跳某一高度后将回落则观察到的现象不变故d正确故cd正确【点评】本题考查应用物理规律解决实际问题的能力根据楞次定律，无论电源的极性如何，当线圈中电流增大时，铝环都将上跳11如图所示，一台理想变压器的原、副线圈匝数比为n1：n2=40：1，在副线圈两端接有“6v、40w”的电灯泡若灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（）a在原、副线圈中，通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都不相同b通过原、副线圈的交变电流的频率相同c变压器输入电压的最大值为240vd变压器输入功率为40w【考点】变压器的构造和原理【专题】定性思想；推理法；交流电专题【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势根据电压与匝数成正比和输入功率等于输出功率即可求得结论【解答】解：a、原副线圈磁场都在铁芯中，所以原副线圈的磁场相同，通过每匝线圈的磁通量也相同，故a错误；b、变压器不变改变电流的额频率，通过原副线圈的电流频率相同，故b正确；c、副线圈两端接有“6v、40w”的电灯泡，且恰能正常发光则副线圈的电压为u2=6v，即副线圈电压有效值是6v，变压器的原副线圈的匝数比为n1：n2=40：1，根据电压与匝数成正比得原线圈电压u1=6v40=240v，所以原线圈电压有效值是240v，故c错误；d、理想变压器的输入功率等于输出功率，即等于灯泡正常发光时的功率40w，故d正确；故选：bd【点评】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，即电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，最大值和有效值之间的倍关系即可解决本题12物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的，这些可以移动的自由电荷又叫载流子金属导体的载流子是自由电子，现代广泛应用的半导体材料分为两大类：一类是n型半导体，它的载流子为电子；另一类是p型半导体，它的载流子为“空穴”，相当于带正电的粒子，如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直，长方体中通有方向水平向右的电流，设长方体的上下表面m、n的电势分别为m和n，则下列判断中正确的是（）a如果是p型半导体，有mnb如果是n型半导体，有mnc如果是p型半导体，有mnd如果是金属导体，有mn【考点】霍尔效应及其应用；带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】当通以电流时，就有自由电荷在磁场中运动，根据左手定则判断出洛伦兹力的方向，得出电荷偏转方向，从而得出上下表面电势的高低【解答】解：a、如果是p型半导体，它的载流子是正电粒子，根据左手定则，正电粒子向下偏，所以下表面带正电，上表面失去正电荷带负电所以mn故a错误，c正确 b、如果是n型半导体或金属导体，载流子是电子，根据左手定则，电子向下偏，所以下表面带负电，上表面失去电子带正电所以mn故b、d错误故选c【点评】解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道最终电荷受洛伦兹力和电场力处于动态平衡13如图所示，l1和l2是远距离输电的两根高压线，在靠近用户端的某处用电压互感器和电流互感器监测输电参数在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候（）a甲电表为电流表b甲电表的示数变小c乙电表为电压表d乙电表的示数变大【考点】变压器的构造和原理【专题】定性思想；推理法；交流电专题【分析】根据电路结构判断甲乙分别为什么表，根据匝数比等于电压之比和匝数比等于电流反比求解，结合电路动态分析判断电阻增大时电流的变化【解答】解：a、由图可知，甲并联在电路中，乙串联在电路中，则甲是电压表，乙是电流表，所以甲是电压互感器，乙是电流互感器，故ac错误；b、在用电高峰期，用户接入电路的用电器逐渐增多的时候，副线圈总电阻变小，副线圈总电流变大，所以输电导线电流变大，输电导线电阻r不变，由u=ir可知，电压损失变大，所以高压线上输出电压变小，根据匝数比等于电压之比，所以甲电表的示数变小，输电导线电流变大，所以乙电表的示数变大，故bd正确；故选：bd【点评】本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器掌握电路的动态分析，这是高考中的热点14如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成若静电分析器通道中心线的半径为r，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为e，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为b、方向垂直纸面向外一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由p点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的q点不计粒子重力下列说法正确的是（）a极板m比极板n电势高b加速电场的电压u=erc直径pq=d若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】带电粒子在电场中，在电场力做正功的情况下，被加速运动后垂直于电场线，在电场力提供向心力作用下，做匀速圆周运动最后进入匀强磁场，在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动根据洛伦兹力的方向，从而可确定电性，进而可确定极板的电势高低根据牛顿第二定律可得在电场力作用下做匀速圆周运动的表达式，从而求出加速电压最后再由牛顿第二定律，洛伦兹力等于向心力可知，运动的半径公式，即影响半径的大小因素【解答】解：a、由左手定则可知，粒子带正电，而粒子在mn间被加速，所以m点的电势高于n点，故a正确；b、根据电场力提供向心力，则有，又有电场力加速运动，则有，从而解得：，故b错误；c、根据洛伦兹力提供向心力，则有：，结合上式可知，若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点说明运动的直径相同，由于磁场，电场与静电分析器的半径不变，则该群离子具有相同的比荷，故c错误，d正确；故选ad【点评】考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功二、实验题（本题有2小题，15题6分，16题6分，共12分）15在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示现已用导线连接了部分实验电路（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈a插入线圈b中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流；（3）（多选）某同学设想使线圈b中获得与线圈a中相反方向的电流，可行的实验操作是bca抽出线圈a b插入软铁棒c使变阻器滑片p左移 d断开开关【考点】研究电磁感应现象【专题】实验题【分析】（1）由该实验的原理可知小线圈应与电源相连，大线圈与电流表相连；（2）检流计指针发生偏转说明电路中产生了电流，根据电路中发生的变化可知实验所揭示的规律；（3）由题意可知，感应电流与原电流相反，由安培定则可知磁场方向也应相反，则由楞次定律可知可行的方法【解答】解：（1）本实验中l1与电源相连，通过调节滑动变阻器使l2中的磁通量发生变化，从而使l2产生电磁感应线象，故l2应与检流计相连，电路图如图所示：（2）指针发生偏转说明电路中有电流产生，产生的原因是闭合回路中磁通量发生了变化；故结论为：闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流（3）感应电流的方向与原电流方向相反，则它们的磁场也一定相反，由楞次定律可知，原磁场应增强，故可以加入铁芯或使变阻器滑片p左移，故选：b c；故答案为：（1）如图所示；（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流（3）b、c【点评】实验题应根据实验的原理进行分析，注意结合实验的现象得出实验的结论，同时根据实验的原理记忆实验中的仪器及误差分差16现有一种特殊的电池，它的电动势e为9v左右，内阻r大约为40，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的量程为6v，内阻为2k，r1为电阻箱，阻值范围0999，r0为定值电阻实验室备有以下几种定值电阻r0a 10 b100 c200 d2000为使实验能顺利进行应选哪一种？答d（填字母序号）该同学接入符合要求的r0后，闭合开关s调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线则根据图线可求得该电池的电动势e为10v，内阻r为41.7【考点】测定电源的电动势和内阻【专题】实验题【分析】（1）根据电源电动势确定电压表量程，然后根据已知电压表量程选择定值电阻阻值（2）求出函数表达式，然后根据图象求出电源电动势与内电阻【解答】解：（1）电源电动势约为9v，而电压表量程只有6v，与电压表串联的定值电阻分压至少为3v，分压电阻阻值至少为电压表内阻的一半，电压表内阻为2k，则定值电阻阻值至少为1k，则定值电阻r0应选d；（2）定值电阻阻值与电压表内阻相等，则电压表与定值电阻串联电压是电压表示数的两倍，在闭合电路中，e=u外+ir=2u+r，则=+，由图象可知，图象截距b=0.2，斜率k=8.33，电源电动势e=10v，r41.7；故答案为：（1）d；（2）10；41.7【点评】本题考查了实验器材的选择、求电源电动势与内阻，本题关键在于能由图象知识（斜率与截距的意义）结合闭合电路欧姆定律求解，在解题时要注意题目中给出的条件及坐标中隐含的信息三、计算题（本题共4小题，共46分）17如图所示，在倾角=37的斜面上，固定着宽l=0.20m的平行金属导轨，在导轨上端接有电源和滑动变阻器，已知电源电动势e=6.0v，内电阻r=0.50一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上，与两导轨垂直并接触良好，导轨和金属棒的电阻忽略不计整个装置处于磁感应强度b=0.50t、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中若金属导轨是光滑的，已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2，求：（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是多大？（2）金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是多大？【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；磁场对电流的作用【专题】电磁感应与电路结合【分析】（1）要保持金属棒在导轨上静止时，金属棒受力要平衡，分析其受力情况，由平衡条件求解金属棒所受到的安培力f，由f=bil求解通过金属棒的电流；再根据欧姆定律求得滑动变阻器接入电路的阻值（2）对金属板减小受力分析，根据牛顿第二定律求得加速度【解答】解：（1）对金属棒进行受力分析，如图所示，设滑动变阻器接入电路的阻值为r，对于闭合电路fbmgin37=0fb=bil联立以上3公式，代入数据解得：r=9.5（2）当匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，对金属棒进行受力分析，如图所示，mgsin37fbcos37=ma代入数据解得：a=1.2m/s2答：（1）要保持金属棒静止在导轨上，滑动变阻器接入电路的阻值是9.5；（2）金属棒静止在导轨上时，如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上，则此时导体棒的加速度是1.2m/s2【点评】该题考查安培力作用下金属棒的受力平衡，正确进行受力分析，列出受力平衡的方程是解题的关键18如图所示，在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m=5.0108kg、电量为q=1.0106c的带电粒子，从静止开始经u0=10v的电压加速后，从p点沿图示方向进入磁场，已知op=30cm，（粒子重力不计，sin37=0.6，cos37=0.8），求：（1）带电粒子到达p点时速度v的大小（2）若磁感应强度b=2.0t，粒子从x轴上的q点离开磁场，求qo的距离（3）若粒子不能进入x轴上方，求磁感应强度b满足的条件【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】（1）粒子处于加速阶段，则由动能定理可求出速度大小；（2）粒子仅在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可求出运动的半径大小再根据几何关系，建立已知长度与半径的关系，从而即可求得；（3）由于带电粒子不从x轴射出，根据几何关系可得半径的取值范围，再由半径公式可推导出磁感应强度b满足的条件【解答】解：（1）对带电粒子的加速过程，由动能定理代入数据得：v=20m/s（2）带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周