一、本题共13小题,每小题3分,共39分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1.18世纪中期,人们既没有量度带电体所带电荷量多少的方法,也没有测量电荷之间非常小的相互作用力的工具。
一位法国的科学家发明了扭秤,巧妙而准确地测量出了物体间的静电力,这位科学家是A.法拉第B.库仑C.奥斯特D.安培2.弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,在振子向着平衡位置运动的过程中A.振子所受的回复力逐渐增大B.振子离开平衡位置的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐增大D.振子的加速度逐渐增大3.一列简谐横波沿x轴正方向传播,其振幅为A,波长为λ,周期为T。
t=0时刻的波形如图所示,在该时刻某质点的坐标为(λ,0),则t=T时刻,该质点的坐标为4λ,0)A.(54B.(λ,-A)C.(λ,A)λ,-A)D.(544.一列简谐波在均匀介质中传播。
甲图表示t=0时刻的波形图,乙图表示甲图中b质点从t=0开始计时的振动图像,则A.该波沿x轴负方向传播B.质点振动的频率是4H ZC .该波传播的速度是8m/sD .a 质点和c 质点在振动过程中任意时刻的位移都相同甲 乙5.如图所示是正点电荷周围的一条电场线,电场线上A 、B 两点的电场强度分别为E A 、E B ,电势分别为φA 、φB 。
下列判断中正确的是A .E A > EB , φA >φB B .E A < E B , φA <φBC .E A > E B , φA <φBD .E A = E B , φA = B6.如图所示,电源内阻不可忽略,电路中接有一小灯泡和一电动机。
小灯泡L 上标有“6V 12W ”字样,电动机的线圈电阻R M =0.50Ω。
若灯泡正常发光时,电源的输出电压为12V ,此时A .整个电路消耗的电功率为24WB .电动机的热功率为12WBMR MLErC .电动机的输出功率为12WD .电动机的输入功率为12W7.如图所示,充电的平行板电容器两板间形成匀强电场,以A 点为坐标原点,AB 方向为位移x 的正方向,能正确反映电势φ随位移x 变化的图像是A B C D8.物理关系式不仅反映了物理量数量的关系,也确定了单位间的关系。
如关系式F =ma 既反映了力、质量和加速度之间的关系,也确定了N (力)与kg (千克)和ms -2(米每二次方秒)的乘积等效。
物理量单位:m (米)、s (秒)、N (牛)、W (瓦)、C (库)、A (安)、T (特),由它们组合成的单位与力的单位N (牛)等效的是A .2T m /sB .T A mC .W/mD .22C /m9.如图所示,a 、b 、c 为纸面内等边三角形的三个顶点,在a 、b两顶点处,各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的abc右上恒定电流,方向垂直于纸面向里,则c点的磁感应强度B的方向为A.与ab边平行,竖直向上B.与ab边平行,竖直向下C.与ab边垂直,水平向右D.与ab边垂直,水平向左10.某同学设计了一个电磁冲击钻,其原理示意图如图所示,若发现钻头M突然向右运动,则可能是A.开关S由断开到闭合的瞬间B.开关S由闭合到断开的瞬间SC.保持开关S闭合,变阻器滑片P加速向右滑动D.保持开关S闭合,变阻器滑片P匀速向右滑动11.如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。
闭合开关S后,将照射光强度增强,则A.电路的路端电压将增大B.灯泡L将变暗C.R2两端的电压将增大D.R1两端的电压将增大12.如图所示,一个静止的质量为m 、电荷量为q 的粒子(重力忽略不计),经加速电压U 加速后,垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中,粒子打到P 点,OP =x ,能正确反映x 与U 之间关系的是 A .x 与U 成正比 B .x 与U 成反比 C .xD .x13的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域, A .若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动 B .若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动C .若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动D .若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动BBll二、本题共3小题,共20分。
把答案填在答题纸相应的位置。
14.(4分)如图所示是电子射线管的示意图。
接通电源后,电子射线由阴极沿x轴正方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线。
要使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,在下列措施中可采用的是(填选项代号)。
A.加一沿y轴正方向的磁场B.加一沿y轴负方向的磁场C.加一沿z轴正方向的磁场D.加一沿z轴负方向的磁场15.(6分)在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中,图甲中的O点是摆线的悬点,a、b两点分别是摆球的上沿和下沿,则该单摆的摆长l=___________m。
乙图为测量周期用的秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共30个小格,每小格30s。
该单摆全振动n=50次时,表盘指针的位置如图乙所示,所用时间t=________s。
用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=__________(不必代入具体数值)。
16.(10分)某实验小组利用如图1所示的电路做“测量电池的电动势和内电阻”的实验。
(1)请你根据电路图,在图2所示的实物图上连线。
(2)该小组利用测量出来的几组电压和电流值画出了U—I图线如图3。
根据图线求出电源的电动势E=__________,电源的内电阻r=___________。
图1cm甲乙abO(3)另一实验小组也做了“测量电池的电动势和内电阻”的实验,他们在实验室里找到了以下器材:A.一节待测的干电池B.电流表A1(满偏电流3mA,内阻R A1=10Ω)C.电流表A2(0~0.6A,内阻R A2=0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)E.定值电阻R0(1190Ω)图4 R1F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但提供了两块电流表,于是他设计了如图4所示的电路,并进行实验。
该同学测出几组电流图5表A1、A2的数据I1、I2,利用测出的数据画出I1-I2图像,则由图像可得被测干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
三、本题共5小题,共41分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
把答案填在答题纸相应的位置。
17.(6分)用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点。
已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示。
若已知静电力常量为k,重力加速度为g。
求:(1)小球所受拉力的大小;(2)小球所带的电荷量。
18.(7分)某同学自制一电流表,其原理如图所示。
质量为m的均匀细金属杆MN与一竖直悬挂的绝缘轻弹簧相连,弹簧的劲度系数为k,在矩形区域abcd内有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外。
MN的右端连接一绝缘轻指针,可指示出标尺上的刻度。
MN的长度大于ab,当MN中没有电流通过且处于静止时,MN与矩形区域的ab边重合,且指针指在标尺的零刻度;当MN中有电流时,指针示数可表示电流强度。
MN始终在纸面内且保持水平,重力加速度为g。
(1)当电流表的示数为零时,求弹簧的伸长量;(2)为使电流表正常工作,判断金属杆MN中电流的方向;(3)若磁场边界ab的长度为L1,bc的长度为L2,此电流表的量程是多少?B19.(8分)如图所示,在水平面内固定着足够长且光滑的平行金属轨道,轨道间距L=0.40m,轨道左侧连接一定值电阻R=0.80Ω。
将一金dc属直导线ab垂直放置在轨道上形成闭合回路,导线ab的质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω,回路中其余电阻不计。
整个电路处在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,B的方向与轨道平面垂直。
导线ab在水平向右的拉力F作用下,沿力的方向以加速度a=2.0m/s2由静止开始做匀加速直线运动,求:(1)5s末的感应电动势大小;(2)5s末通过R电流的大小和方向;(3)5s末,作用在ab金属杆上的水平拉力F的大小。
20.(10分)如图所示,一个质量m=2.0×10-11kg、电荷量q=1.0×10-5C 的带电粒子(重力忽略不计),从静止开始经U1=100V电场加速后,沿两平行金属板间中线水平进入电压U2=100V的偏转电场,带电粒子从偏转电场射出后,进入垂直纸面向里的匀强磁场,磁场的左右边界均与偏转电场的金属板垂直。
已知偏转电场金属板长L=20cm、两板间距d,匀强磁场的宽度D=10cm。
求:=103cm(1)带电粒子进入偏转电场时的速度v0;(2)带电粒子射出偏转电场时速度v的大小和方向;(3)为了使带电粒子不从磁场右边界射出,匀强磁场磁感应强度的最小值B。
21.(10分)如图所示,LMN 是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN 水平且足够长,LM 下端与MN 相切。
质量为m 的的带正电小球B 静止在水平轨道上,质量为2m 的带正电小球A 从LM 上距水平轨道高为h 处由静止释放,在A 球进入水平轨道之前,由于A 、B 两球相距较远,相互作用力可认为是零,A 球进入水平轨道后,A 、B 两球间相互作用视为静电作用。
带电小球均可视为质点。
已知A 、B 两球始终没有接触。
重力加速度为g 。
求:(1)A 、B 两球相距最近时,A 球的速度v ;(2)A 、B 两球相距最近时,A 、B 两球系统的电势能E P ;(3)A 、B 两球最终的速度v A 、v B 的大小。
AN M B L h。