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2020年广东普通高中学业水平合格性考试 物理模块过关检测卷选修3-1模块过关检测卷 解析版
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这是一份2020年广东普通高中学业水平合格性考试 物理模块过关检测卷选修3-1模块过关检测卷 解析版，共12页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷(选择题 60分)
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题3分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.
1.关于元电荷,下列说法中错误的是( A )
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
解析:元电荷是最小的电荷量,并不是电子和质子本身,故A错误;所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷是不能连续变化的物理量,电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,通常取值为1.60×10-19 C,由以上分析可知选项B,C,D正确.
2.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清,他只能看清是6. ×10-18 C,拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个( B )
A.6.2×10-18 CB.6.4×10-18 C
C.6.6×10-18 CD.6.8×10-18 C
解析:任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.6×10-19 C的整数倍,故B正确.
3.关于点电荷,下列说法中正确的是( D )
A.点电荷就是体积小的带电体
B.球形带电体一定可以视为点电荷
C.带电少的带电体一定可以视为点电荷
D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
解析:点电荷不能理解为体积很小的带电体,也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体,如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时,就不能看成点电荷,而研究它与离它很远的电荷间的作用力时,就可以看做点电荷.带电体能否看成点电荷,要依具体情况而定,A,B,C均错.
4.关于库仑定律,下列说法中正确的是( D )
A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体
B.根据F=k,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大
C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
解析:点电荷是实际带电体的理想化模型,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故选项A错误;当两个电荷之间的距离趋近于零时,不能再视为点电荷,公式F=k不能用于计算此时的静电力,故选项B错误;q1和q2之间的静电力是一对相互作用力,它们的大小相等,故选项C错误;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是平方反比定律,故选项D正确.
5.电场中有一点P,下列说法中正确的有( C )
A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向
解析:场强是表示电场本身性质的物理量,由电场本身决定,与是否有试探电荷以及试探电荷的电荷量均无关,选项A,B错误;由E=得,F=qE,q一定时F与E成正比,则知P点的场强越大,同一试探电荷在P点受到的电场力越大,故C正确;P点的场强方向为放在该点的正试探电荷所受电场力的方向,与放在该点的负试探电荷所受电场力的方向相反,故D错误.
6.关于静电场的等势面,下列说法正确的是( B )
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
解析:若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A错误;电场线一定与等势面垂直,B正确;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,C错误;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故D错误.
7.
如图所示,A,B,C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法中正确的是( A )
A.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减少
B.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向A运动,电势能增加
C.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加
D.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向B运动,电势能减少
解析:若在C点无初速度地释放正电荷,正电荷所受电场力向右,则正电荷向B运动,电场力做正功,电势能减少;若在C点无初速度地释放负电荷,负电荷所受电场力向左,则负电荷向A运动,电场力做正功,电势能减少.
8.关于电容器的电容,下列说法正确的是( D )
A.电容器不带电时,其电容为零B.电容器带电荷量越多,其电容越大
C.电容器两极板间电压越低,其电容越小D.电容器的电容只由它本身的性质决定
解析:公式C=是电容器电容的定义式,电容器的电容与U和Q均无关,只由它本身的性质决定,选项D正确.
9.
如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是( A )
A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电
B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电
C.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带正电
D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电
解析:开关接1时,平行板电容器充电,上极板与电源正极相连而带正电,A正确,B错误;开关接2时,平行板电容器放电,放电结束后上、下极板均不带电,C,D错误.
10.非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V,电流可达50 A,每秒钟放电150次,其放电情况可近似看成如图所示的图线.则放电1秒钟非洲电鳐放出的电荷量为( A )
A.25 CB.50 CC.150 CD.250 C
解析:由题图像可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s,根据电流的定义式I=,可得q=It=50×0.5 C=25 C,故选项A正确.
11.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( A )
A.电路中每通过1 C电荷量,电源将2 J的化学能转变为电能
B.在1 s内非静电力做功为2 J
C.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变为电能
D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池小
解析:电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,所以选项A正确,B,C错误;一节干电池的电动势是1.5 V,所以蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池大,选项D错误.
12.根据欧姆定律,下列判断正确的是( D )
A.导体两端的电压为零,电阻即为零
B.导体中的电流越大,电阻就越小
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.由I=可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
解析:导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R=只提供了测定电阻的方法,R与只是在数值上相等,当我们不给导体两端加电压时,导体的电阻仍存在,因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与导体中的电流成反比,A,B,C错误.
13.两段材料和质量都相同的均匀电阻线,它们的长度之比为l1∶l2=2∶3,则它们的电阻之比R1∶R2为( B )
A.2∶3B.4∶9C.9∶4D.3∶2
解析:材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的,又因长度之比l1∶l2=2∶3,故截面积之比S1∶S2=3∶2.由电阻定律得电阻之比为==·=×=.
14.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图.结合上述材料,下列说法不正确的是( C )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
解析:地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,两极并不重合;且地球内部也存在磁场,只有赤道上空磁场的方向才与地面平行;对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行,一定受到地磁场力的作用,故C项不正确.
15.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B时,下述说法中正确的是( D )
A.A,B一定相互吸引B.A,B一定相互排斥
C.A,B间可能无磁场力作用D.A,B可能相互吸引,也可能相互排斥
16.有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是( B )
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致
D.B的方向就是通电导线的受力方向
17.如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,ab与cd相距为l,则MN所受安培力大小( C )
A.F=BIlB.F=BIlsin θC.F=D.F=BIlcs θ
解析:题中磁场和电流垂直,θ角仅是导线框与金属杆MN间夹角,不是电流与磁场的夹角,此时通电导线的长度为,安培力F=.
18.
如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂.MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受金属棒的拉力作用.为了使悬线中的拉力减小,可采取的措施有( C )
A.使磁场反向B.使电流反向
C.增大电流强度D.减小磁感应强度
解析:金属棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属棒中通有从M流向N的电流,根据左手定则可知,金属棒所受安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力减小,则安培力必须增加,由安培力公式F=BIL知,可以适当增加电流强度,或增大磁场,若使电流或磁场反向,安培力方向竖直向下,悬线的拉力将增大.故C正确,A,B,D错误.
19.
如图所示,在范围足够大的匀强磁场B中有一矩形线框MNPQ,线框平面平行于磁场方向.做下列运动时,通过线框的磁通量会发生变化的是( B )
A.线框绕MQ边转动B.线框绕MN边转动
C.线框向上平移D.线框向右平移
20.
如图所示,在“研究影响通电导体所受磁场力大小的因素”实验中,要使导体棒的悬线向右的摆角增大,以下操作可行的是( A )
A.增大导体棒中的电流B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁磁极的上下位置D.改变导体棒中电流的方向
第Ⅱ卷(非选择题 40分)
二、非选择题:本大题包括3小题,共40分.
21.(15分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个“2.5 V,0.3 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势3.0 V,内阻不计)
电流表A1(量程3 A,内阻约0.1 Ω)
电流表A2(量程600 mA,内阻约5 Ω)
电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)
电压表V2(量程15 V,内阻约15 kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω,额定电流1 A)
滑动变阻器R2(阻值0～1 kΩ,额定电流300 mA)
(1)在该实验中,电流表应选择 ,电压表应选择 ,滑动变阻器应选择 .
(2)为了减小实验误差,应选择以下哪个实验电路进行实验 .
解析:(1)由题意可知,灯泡额定电流I=0.3 A,电流表选A2(量程600 mA,内阻约5 Ω);灯泡额定电压为2.5 V,故电压表选V1(量程3 V,内阻约3 kΩ);为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1(阻值0～10 Ω,额定电流1 A).
(2)本实验要求多测几组数据,并且电压从零开始调节,故滑动变阻器采用分压接法;同时因灯泡内阻较小,为了减小误差,电流表采用外接法,故电路图选C.
答案:(1)A2 V1 R1 (2)C
评分标准:第(1)问每空3分;第(2)问6分.
22.(12分)
如图所示,在一个范围足够大、磁感应强度B=0.40 T的水平匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态,且使金属棒与磁场方向垂直.已知金属棒长L=0.20 m,质量m=0.02 kg,g取10 m/s2.
(1)若通以如图所示电流,判断金属棒受到的安培力方向.
(2)若棒中电流I=2.0 A,此时金属棒受到的安培力大小.
(3)若要使细线拉力恰好为零,应该增大还是减小此时的电流?
解析:(1)根据左手定则可得安培力的方向竖直向上.
(2)此时金属棒受到的安培力大小
F=BIL=0.16 N.
(3)细线拉力恰好为零,金属棒沿竖直方向受重力和向上的安培力,根据平衡条件可得若要使细线拉力恰好为零,应该增大此时的电流.
答案:(1)竖直向上 (2)0.16 N (3)增大
评分标准:每问4分.
23.
(13分)如图所示的匀强电场,电场强度E=2×104 N/C.一电荷量q=+1×10-8 C的点电荷从电场中的A点移动到B点,电场力对电荷所做的功W=2×10-3 J.求:
(1)点电荷所受电场力的大小F.
(2)A,B之间的距离d.
(3)A,B之间的电势差U.
解析:(1)电场强度E=2×104 N/C,
电荷量q=+1×10-8 C,
故电场力为
F=qE=+1×10-8×2×104 N=2×10-4 N.
(2)根据W=Fd,A,B之间的距离
d== m=10 m.
(3)根据U=得U= V=2×105 V.
答案:(1)2×10-4 N (2)10 m (3)2×105 V
评分标准:第(1)(2)问每问4分,第(3)问5分.
第Ⅰ卷(选择题 60分)
一、单项选择题:本大题共20小题,每小题3分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.
1.关于元电荷,下列说法中错误的是( A )
A.元电荷实质上是指电子和质子本身
B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍
C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 C
D.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的
解析:元电荷是最小的电荷量,并不是电子和质子本身,故A错误;所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷是不能连续变化的物理量,电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的,通常取值为1.60×10-19 C,由以上分析可知选项B,C,D正确.
2.保护知识产权,抵制盗版是我们每个公民的责任与义务.盗版书籍影响我们的学习效率,甚至会给我们的学习带来隐患.小华同学有一次不小心购买了盗版的物理参考书,做练习时,他发现有一个带电质点的电荷量数字看不清,他只能看清是6. ×10-18 C,拿去问老师,如果你是老师,你认为该带电质点的电荷量可能是下列哪一个( B )
A.6.2×10-18 CB.6.4×10-18 C
C.6.6×10-18 CD.6.8×10-18 C
解析:任何带电体的电荷量是元电荷的整数倍,即是1.6×10-19 C的整数倍,由计算可知,只有B选项是1.6×10-19 C的整数倍,故B正确.
3.关于点电荷,下列说法中正确的是( D )
A.点电荷就是体积小的带电体
B.球形带电体一定可以视为点电荷
C.带电少的带电体一定可以视为点电荷
D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷
解析:点电荷不能理解为体积很小的带电体,也不能理解为电荷量很少的带电体.同一带电体,如要研究它与离它较近的电荷间的作用力时,就不能看成点电荷,而研究它与离它很远的电荷间的作用力时,就可以看做点电荷.带电体能否看成点电荷,要依具体情况而定,A,B,C均错.
4.关于库仑定律,下列说法中正确的是( D )
A.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积很小的球体
B.根据F=k,当两电荷的距离趋近于零时,静电力将趋向无穷大
C.若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量,则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D.库仑定律和万有引力定律的表达式相似,都是平方反比定律
解析:点电荷是实际带电体的理想化模型,只有带电体的大小和形状对电荷的作用力影响很小时,实际带电体才能视为点电荷,故选项A错误;当两个电荷之间的距离趋近于零时,不能再视为点电荷,公式F=k不能用于计算此时的静电力,故选项B错误;q1和q2之间的静电力是一对相互作用力,它们的大小相等,故选项C错误;库仑定律与万有引力定律的表达式相似,研究和运用的方法也很相似,都是平方反比定律,故选项D正确.
5.电场中有一点P,下列说法中正确的有( C )
A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向
解析:场强是表示电场本身性质的物理量,由电场本身决定,与是否有试探电荷以及试探电荷的电荷量均无关,选项A,B错误;由E=得,F=qE,q一定时F与E成正比,则知P点的场强越大,同一试探电荷在P点受到的电场力越大,故C正确;P点的场强方向为放在该点的正试探电荷所受电场力的方向,与放在该点的负试探电荷所受电场力的方向相反,故D错误.
6.关于静电场的等势面,下列说法正确的是( B )
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
解析:若两个不同的等势面相交,则在交点处存在两个不同电势数值,与事实不符,A错误;电场线一定与等势面垂直,B正确;同一等势面上的电势相同,但电场强度不一定相同,C错误;将一负电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做负功,故D错误.
7.
如图所示,A,B,C为电场中同一电场线上的三点.设电荷在电场中只受电场力作用,则下列说法中正确的是( A )
A.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向B运动,电势能减少
B.若在C点无初速度地释放正电荷,则正电荷向A运动,电势能增加
C.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向A运动,电势能增加
D.若在C点无初速度地释放负电荷,则负电荷向B运动,电势能减少
解析:若在C点无初速度地释放正电荷,正电荷所受电场力向右,则正电荷向B运动,电场力做正功,电势能减少;若在C点无初速度地释放负电荷,负电荷所受电场力向左,则负电荷向A运动,电场力做正功,电势能减少.
8.关于电容器的电容,下列说法正确的是( D )
A.电容器不带电时,其电容为零B.电容器带电荷量越多,其电容越大
C.电容器两极板间电压越低,其电容越小D.电容器的电容只由它本身的性质决定
解析:公式C=是电容器电容的定义式,电容器的电容与U和Q均无关,只由它本身的性质决定,选项D正确.
9.
如图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是( A )
A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电
B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电
C.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带正电
D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电
解析:开关接1时,平行板电容器充电,上极板与电源正极相连而带正电,A正确,B错误;开关接2时,平行板电容器放电,放电结束后上、下极板均不带电,C,D错误.
10.非洲电鳐的捕猎方式是放电电死猎物,它放电的电压可达100 V,电流可达50 A,每秒钟放电150次,其放电情况可近似看成如图所示的图线.则放电1秒钟非洲电鳐放出的电荷量为( A )
A.25 CB.50 CC.150 CD.250 C
解析:由题图像可得1秒钟该鱼的放电时间为0.5 s,根据电流的定义式I=,可得q=It=50×0.5 C=25 C,故选项A正确.
11.铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( A )
A.电路中每通过1 C电荷量,电源将2 J的化学能转变为电能
B.在1 s内非静电力做功为2 J
C.蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变为电能
D.蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池小
解析:电源的电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功,所以选项A正确,B,C错误;一节干电池的电动势是1.5 V,所以蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池大,选项D错误.
12.根据欧姆定律,下列判断正确的是( D )
A.导体两端的电压为零,电阻即为零
B.导体中的电流越大,电阻就越小
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.由I=可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
解析:导体的电阻由导体本身的性质决定,公式R=只提供了测定电阻的方法,R与只是在数值上相等,当我们不给导体两端加电压时,导体的电阻仍存在,因此不能说导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与导体中的电流成反比,A,B,C错误.
13.两段材料和质量都相同的均匀电阻线,它们的长度之比为l1∶l2=2∶3,则它们的电阻之比R1∶R2为( B )
A.2∶3B.4∶9C.9∶4D.3∶2
解析:材料和质量都相同的均匀电阻线的体积是相同的,又因长度之比l1∶l2=2∶3,故截面积之比S1∶S2=3∶2.由电阻定律得电阻之比为==·=×=.
14.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也.”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图.结合上述材料,下列说法不正确的是( C )
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
解析:地球为一巨大的磁体,地磁场的南、北极在地理上的北极和南极附近,两极并不重合;且地球内部也存在磁场,只有赤道上空磁场的方向才与地面平行;对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子的速度方向与地磁场方向不会平行,一定受到地磁场力的作用,故C项不正确.
15.铁棒A能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针,若将铁棒A靠近铁棒B时,下述说法中正确的是( D )
A.A,B一定相互吸引B.A,B一定相互排斥
C.A,B间可能无磁场力作用D.A,B可能相互吸引,也可能相互排斥
16.有关磁感应强度的方向,下列说法正确的是( B )
A.B的方向就是小磁针N极所指的方向
B.B的方向与小磁针在任何情况下N极受力方向一致
C.B的方向与小磁针在任何情况下S极受力方向一致
D.B的方向就是通电导线的受力方向
17.如图所示,导线框中电流为I,导线框垂直于磁场放置,磁感应强度为B,ab与cd相距为l,则MN所受安培力大小( C )
A.F=BIlB.F=BIlsin θC.F=D.F=BIlcs θ
解析:题中磁场和电流垂直,θ角仅是导线框与金属杆MN间夹角,不是电流与磁场的夹角,此时通电导线的长度为,安培力F=.
18.
如图所示,金属棒MN两端用等长的细软导线连接后水平地悬挂.MN处在向里的水平匀强磁场中,棒中通有由M流向N的电流,此时悬线受金属棒的拉力作用.为了使悬线中的拉力减小,可采取的措施有( C )
A.使磁场反向B.使电流反向
C.增大电流强度D.减小磁感应强度
解析:金属棒处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属棒中通有从M流向N的电流,根据左手定则可知,金属棒所受安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力减小,则安培力必须增加,由安培力公式F=BIL知,可以适当增加电流强度,或增大磁场,若使电流或磁场反向,安培力方向竖直向下,悬线的拉力将增大.故C正确,A,B,D错误.
19.
如图所示,在范围足够大的匀强磁场B中有一矩形线框MNPQ,线框平面平行于磁场方向.做下列运动时,通过线框的磁通量会发生变化的是( B )
A.线框绕MQ边转动B.线框绕MN边转动
C.线框向上平移D.线框向右平移
20.
如图所示,在“研究影响通电导体所受磁场力大小的因素”实验中,要使导体棒的悬线向右的摆角增大,以下操作可行的是( A )
A.增大导体棒中的电流B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁磁极的上下位置D.改变导体棒中电流的方向
第Ⅱ卷(非选择题 40分)
二、非选择题:本大题包括3小题,共40分.
21.(15分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个“2.5 V,0.3 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流.现有如下器材:
直流电源(电动势3.0 V,内阻不计)
电流表A1(量程3 A,内阻约0.1 Ω)
电流表A2(量程600 mA,内阻约5 Ω)
电压表V1(量程3 V,内阻约3 kΩ)
电压表V2(量程15 V,内阻约15 kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω,额定电流1 A)
滑动变阻器R2(阻值0～1 kΩ,额定电流300 mA)
(1)在该实验中,电流表应选择 ,电压表应选择 ,滑动变阻器应选择 .
(2)为了减小实验误差,应选择以下哪个实验电路进行实验 .
解析:(1)由题意可知,灯泡额定电流I=0.3 A,电流表选A2(量程600 mA,内阻约5 Ω);灯泡额定电压为2.5 V,故电压表选V1(量程3 V,内阻约3 kΩ);为保证电路安全,方便实验操作,滑动变阻器应选R1(阻值0～10 Ω,额定电流1 A).
(2)本实验要求多测几组数据,并且电压从零开始调节,故滑动变阻器采用分压接法;同时因灯泡内阻较小,为了减小误差,电流表采用外接法,故电路图选C.
答案:(1)A2 V1 R1 (2)C
评分标准:第(1)问每空3分;第(2)问6分.
22.(12分)
如图所示,在一个范围足够大、磁感应强度B=0.40 T的水平匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态,且使金属棒与磁场方向垂直.已知金属棒长L=0.20 m,质量m=0.02 kg,g取10 m/s2.
(1)若通以如图所示电流,判断金属棒受到的安培力方向.
(2)若棒中电流I=2.0 A,此时金属棒受到的安培力大小.
(3)若要使细线拉力恰好为零,应该增大还是减小此时的电流?
解析:(1)根据左手定则可得安培力的方向竖直向上.
(2)此时金属棒受到的安培力大小
F=BIL=0.16 N.
(3)细线拉力恰好为零,金属棒沿竖直方向受重力和向上的安培力,根据平衡条件可得若要使细线拉力恰好为零,应该增大此时的电流.
答案:(1)竖直向上 (2)0.16 N (3)增大
评分标准:每问4分.
23.
(13分)如图所示的匀强电场,电场强度E=2×104 N/C.一电荷量q=+1×10-8 C的点电荷从电场中的A点移动到B点,电场力对电荷所做的功W=2×10-3 J.求:
(1)点电荷所受电场力的大小F.
(2)A,B之间的距离d.
(3)A,B之间的电势差U.
解析:(1)电场强度E=2×104 N/C,
电荷量q=+1×10-8 C,
故电场力为
F=qE=+1×10-8×2×104 N=2×10-4 N.
(2)根据W=Fd,A,B之间的距离
d== m=10 m.
(3)根据U=得U= V=2×105 V.
答案:(1)2×10-4 N (2)10 m (3)2×105 V
评分标准:第(1)(2)问每问4分,第(3)问5分.
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