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四川师大附中2022-2023学年度(上期)调考模拟试题
高2021级物理
一、单项选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分,每小题只有一个选项符合题意。)
1.以下说法正确的是()
A.根据库仑定律可知,当时,库仑力
B.一通电导线放在某处不受安培力,该处一定没有磁场
C.首先发现电流磁效应的是丹麦物理学家法拉第
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则A、B两点间的电势差为-1V
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据库仑定律可知,此公式适用于点电荷之间的相互作用,当时,电荷不能看成点电荷,此时库仑定律不适用,故A错误;
B.通电导线放在某处所受安培力与该处磁场方向有关,当导线平行与磁场方向放置时,虽然该处有磁场,但是安培力为0,故B错误;
C.1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应,故C错误;
D.根据电势差的定义式可知,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功为1J,则
所以A、B两点间的电势差为-1V,故D正确。
故选D。
2.如图所示,直线b为电源的U-I图像,直线a为电阻R的U-I图像,用该电源和电阻R组成闭合电路,下列说法正确的是()
A.此时电源的输出功率为2W
B.此时电源的效率为33.3%
C.接其它电阻时该电源的最大输出功率为4.5W
D.该电源的内阻为1Ω
【答案】C
【解析】
【详解】ABD.根据电源的U-I图线可得
所以电源的总功率为
所以此时电源的输出功率为
电源的效率为
故ABD错误;
C.当电源与其它电阻相连时,若外电路电阻与电源内阻相等,此时电源的输出功率达到最大,且
故C正确。
故选C
3.一根长为l、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m、电荷量为e,在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为,下列说法正确的是()
A.棒电阻 B.通过棒的电流
C.棒两端电压 D.棒的内部场强
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属棒的电阻
故A错误;
B.由微观电流表达式得通过金属棒的电流为
I=nevS
故B错误;
C.金属棒两端的电压
故C正确;
D.金属棒内部的场强为
故D错误。
故选C。
4.如图所示,倾斜导轨宽为L,与水平面成α角,处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中,金属杆ab水平放在导轨上。当回路电流强度为I时,金属杆ab所受安培力F,斜面的支持力为FN,则()
A安培力方向垂直ab杆沿斜面向上
B.安培力方向垂直ab杆水平向左
C.FN=BILcosα
D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.如图
由左手定则判断出安培力方向水平向右,故AB错误;
CD.安培力大小为
F=BIL
由共点力平衡求得斜面的支持力为
故C错误,D正确。
故选D
5.元电荷e的数值最早是由物理学家密立根测得的,实验装置如图所示。两块金属板水平放置,间距为d,电压为U,质量为m的油滴悬浮在两板间保持静止。已知重力加速度g,两板间电场可视为匀强电场。下列说法正确的是()
A.悬浮油滴带正电
B.悬浮油滴的电荷量为
C.该油滴的电荷量一定是元电荷数值的整数倍
D.若只把金属板A向上平移一段距离,原来静止的油滴将向上运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.油滴悬浮在极板间,重力与电场力平衡,可知电场力方向竖直向上,故油滴带负电,故A错误;
B.油滴悬浮在极板间,重力与电场力平衡有
解得
故B错误;
C.自然界中任何带电体所带电荷量都等于元电荷的整数倍,故C正确;
D.保持电压不变,把A极板上移,板间距增大,则电场强度减小,电场力减小,重力与电场力的合力竖直向下,故该油滴将向下做加速运动,故D错误。
故选C。
6.如图所示,圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图、若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()
A.三个粒子都带负电荷 B.c粒子运动速率最小
C.c粒子在磁场中运动时间最短 D.它们做圆周运动的周期TaTbTc
【答案】C
【解析】
【详解】A.粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,结合左手定则可知,三个粒子都带正电荷,A错误;
B.根据
可得
三个带电粒子的质量、电荷量相同,在同一个磁场中,当速度越大时、轨道半径越大,则由图知,a粒子的轨迹半径最小,c粒子的轨迹半径最大,则a粒子速率最小,a粒子动能最小,c粒子速率最大,B错误;
D.三个带电粒子的质量和电荷量都相同,由粒子运动的周期
可知三粒子运动的周期相同,即
D错误;
C.粒子在磁场中运
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