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2013-2014学年湖南省湘潭市凤凰中学高二(下)周测物理试卷(理科)(4)


2013-2014 学年湖南省湘潭市凤凰中学高二 (下) 周测物理试卷 (理 科) (4 )
一、选择题 1. (3 分) (2014 春?兴庆区校级期中)下列做法中可能产生涡流的是( A. 把金属块放在匀强磁场中 B. 让金属块在匀强磁场中匀速运动 C. 让金属块在匀强磁场中做变速运动 D. 把金属块放在变化的磁场中



2. (3 分) (2013 秋?许昌月考)磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上, 这样做的目的是( ) A. 防止涡流 B. 利用涡流 C. 起电磁阻尼的作用 D. 起电磁驱动的作用 3. (3 分) (2013 秋?平桥区校级期末)如图所示,闭合金属环从曲面上 h 高处滚下,又沿曲 面的另一侧上升,设环的初速为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,则( )

A. B. C. D.

若是匀强磁场,环滚上的高度小于 h 若是匀强磁场,环滚上的高度等于 h 若是非匀强磁场,环滚上的高度等于 h 若是非匀强磁场,环滚上的高度小 于 h

4. (3 分) (2014 春?菏泽期末)弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,使磁铁上下振动,磁 铁的振动幅度不变.若在振动过程中把线圈靠近磁铁,如图所示,观察磁铁的振幅将会发现 ( )

A. B. C. D.

S 闭合时振幅逐渐减小,S 断开时振幅不变 S 闭合时振幅逐渐增大,S 断开时振幅不变 S 闭合或断开,振幅变化相同 S 闭合或断开,振幅都不发生变化

5. (3 分) (2010 秋?普陀区期末)如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的 蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动, 那么线圈受到木板的摩擦力方向是( )

A. C.

先向左、后向右B. 先向左、后向右、再向左 一直向右 D. 一直向左

6. (3 分) (2002?上海)如图所示,A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制 成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从 A、B 管上端的管口无初速释 放,穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是( )

A. B. C. D.

A 管是用塑料制成的,B 管是用铜制成的 A 管是用铝制成的,B 管是用胶木制成的 A 管是用胶木制成的,B 管是用塑料制成的 A 管是用胶木制成的,B 管是用铝制成的

7. (3 分)如图所示,闭合导线环和条形磁铁都可以绕水 平的中心轴 OO′自由转动,开始时磁 铁和圆环都静止在竖直平面内,若条形磁铁突然绕 OO′轴,N 极向纸里,S 极向纸外转动,在 此过程中,圆环将( )

A. B. C. D.

产生逆时针方向的感应电流,圆环上端向里、下端向外随磁铁转动 产生顺时针方向的感应电流,圆环上端向外,下端向里转动 产生逆时针方向的感应电流,圆环并不转动 产生顺时针方向的感应电流,圆环并不转动

8. (3 分) (2013 春?汪清县校级月考)如图所示,光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平 面上,环 1 竖直,环 2 水平放置,环 1 和环 2 的直径均处于中间分割线上,在平面中间分割 线正上方有一条形磁铁,当磁铁沿中间分割线向右运动时,下列说法正确的是( )

A. C.

两环 都向右运动 B. 两环都向左运动 环 1 静止,环 2 向右运动 D. 两环都静止

9. (3 分) (2015 春?盐城校级期中)如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,一铜环 R 沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面始终保持水平.铜环先后经过轴上 1、2、3 位置时的加速度分别为 a1、a2、a3.位置 2 处于螺线管的中心,位置 1、3 与位置 2 等距,则 ( )

A.

a1<a2=g

B.a3<a1<g

C. a1=a3<a2

D. a3<a1<a2

10. (3 分) (2012 春?宿州月考)光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的 2 方程 y=x ,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是 y=a 的直线(图中的 虚线所示) ,一个小金属块从抛物线 y=b (b>a)处以速度 v 沿抛物线下滑,假设抛物线足够 长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )

A.

mgb

B.mv

2

C. mg(b﹣a) D. mg(b﹣a)+ mv

2

11. (3 分) (2013?龙岩模拟)酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒 后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.酒精气体传感 器的电 阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对 应着 传感器的不同电阻值,这样,仪表显示的数据就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化 锡半导体型酒精气体传感器电阻 r′的倒数与酒精气体的浓度 c 成正比, 那么, 电压表示数 U 与 酒精气体浓度 c 之间的对应关系正确的是( )

A. B. C. D.

U 越大,表示 c 越大,c 与 U 成正比 U 越大,表示 c 越大,但 c 与 U 不成正比 U 越大,表示 c 越小,c 与 U 成反比 U 越大,表示 c 越小,但 c 与 U 不成反比

二、实验题 12. (2012 春?沂水县期中)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度 的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某课题研究组在 研究某种导电材料的用电器件 Z 的导电规律时,利用如图甲所示的分压电路测得其电压与电 流的关系如下表所示: U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60 I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20 (1)根据表中数据,判断用电器件 Z 可能属于上 述哪类材料? . (2)把用电器件 Z 接入图乙所示的电路中,闭合开关电流表的读数为 1.8A,电池的电动势为 3V,内阻不计,电阻 R 的电功率为 .

13.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态 下输出的电流恒定) 、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图甲的实物图上连线. (2)实验的主要步骤: ①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电源值; ②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关, , ,断开开关;

③重复第②步操作若干次,测得多组数据. (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图乙的 R﹣t 关系图线,请根 据图线写出该热敏电阻的 R﹣t 关系式:R= + t (Ω) (保留三位有 效数字) . (2)每次加热水后都需要重新读出温度计和电压表的示数.故闭合开关,应记录电压表电压 值、温度计数值.

14.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电 流变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象 .按图甲连接 电路,提供 8V 直流电源, 先使开关 S 与 1 相连, 电源向电容器充电, 这个过程可在瞬间完成, 然后把开关 S 掷向 2,电容器通过电阻 R 放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电 流随时间变化的 I﹣t 曲线,如图乙所示.

(1)图乙中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端) ,其面积表示的物理意义是: ; (2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是 C; (3)根据以上数据估算,电容器的电容是 F.

三、计算题 15.如图所示,质量为 m=100g 的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面高度 h=0.8m,有一 质量为 M=200g 的小磁铁(长度可忽略) ,以 v0=10m/s 的水平速度射入并穿过铝环,落地点距 铝环原位置的水平距离为 l=3.6m,则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动 看做平抛运动) : (1)铝环向哪边偏斜? (2)若铝环在磁铁穿过后速度为 v′=2m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电 2 能?(g=10m/s )

2013-2014 学年湖南省湘潭市凤凰中学高二(下)周测物 理试卷(理科) (4)
参考答案与试题解析

一、选择题 1. (3 分) (2014 春?兴庆区校级期中)下列做法中可能产生涡流的是( A. 把金属块放在匀强磁场中



B. 让金属块在匀强磁场中匀速运动 C. 让金属块在匀强磁场中做变速运动 D. 把金属块放在变化的磁场中 考点: * 涡流现象及其应用. 分析: 电流做周期性的变化,在附近的导体中产生感应电流,该感应电流看起来像水中的 漩涡,所以叫做涡流.涡流会在导体中产生大量的热量. 解答: 解:A、把金属块放在匀强磁场中,没有磁通量的变化,不产生感应电流. 故 A 错 误; B、 把金属块在匀强磁场中匀速运动, 有感应电动势, 但没有磁通量的变化, 不产生感应电流. 故 B 错 误; C、 金属块在匀强磁场中做变速运动有感应电动势, 但没有磁通量的变化, 不产生感应电流. 故 C 错误; D、把金属块放在变化的磁场中,变化的磁场产生电场,能够产生涡流.故 D 正确. 故选:D 点评: 掌握涡流的原理及应用与防止:真空冶炼炉,硅钢片铁心,金属探测器,电磁灶等.
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2. (3 分) (2013 秋?许昌月考)磁电式仪表的线圈通常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上, 这样做的目的是( ) A. 防止涡流 B. 利用涡流 C. 起电磁阻尼的作用 D. 起电磁驱动的作用 考点: * 涡流现象及 其应用. 分析: 根据穿过线圈的磁通量发生变化,从而产生感应电动势,出现感应电流,进而受到 安培阻力,阻碍指针的运动. 解答: 解:常用铝框做骨架,当线圈在磁场中转动时,导致铝框的磁通量变化,从而产生 感应电流,出现安培阻力,使其很快停止摆动.而塑料做骨架达不到电磁阻尼的作用,这样 做的目的是利用涡流,起到电磁阻尼作用; 故选:BC. 点评: 在学过的测量工具或设备中,每个工具或设备都有自己的制成原理;对不同测量工 具的制成原理,是一个热点题型,需要重点掌握,同时理解电磁阻尼的原理.
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3. (3 分) (2013 秋?平桥区校级期末)如图所示,闭合金属环从曲面上 h 高处滚下,又沿曲 面的另一侧上升,设环的初速为零,摩擦不计,曲面处在图示磁场中,则( )

A. B. C. D.

若是匀强磁场,环滚上的高度小于 h 若是匀强磁场,环滚上的高度等于 h 若是非匀强磁场,环滚上的高度等于 h 若是非匀强磁场,环滚上的高度小于 h

考点: 霍尔效应及其应用.

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专题: 电磁感应——功能问题. 分析: 若是匀强磁场 ,闭合小环中没有感应电流产生,机械能守恒,高度不变;若是非匀 强磁场,闭合小环中由于电磁感应产生感应电流,机械能减小转化为内能,高度减小 . 解答: 解:A、B、若是匀强磁场,穿过小环的磁通量不变,没有感应电流产生,机械能守 恒,高度不变,则环在左侧滚上的高度等于 h.故 A 错误、B 正确; C、D 、若是非匀强磁场,小环中由于产生感应电流,机械能减小转化为内能,高度将减小, 则环在左侧滚上的高度小于 h.故 C 错误,D 正确; 故选:BD. 点评: 本题关键根据产生感应电流的条件,分析能否产感应电流,从能量的角度分析高度 的变化;基础问题. 4. (3 分) (2014 春?菏泽期末)弹簧上端固定,下端挂一只条形磁铁,使磁铁上下振动,磁 铁的振动幅度不变.若在振动过程中把线圈靠近磁铁,如图所示,观察磁铁的振幅将会发现 ( )

A. B. C. D.

S 闭合时振幅逐渐减小,S 断开时振幅不变 S 闭合时振幅逐渐增大,S 断开时振幅不变 S 闭合或断开,振幅变化相同 S 闭合或断开,振幅都不发生变化

考点: 电磁感应在生活和生产中的应用;简谐运动的振幅、周期和频率. 专题: 应用题. 分析: 穿过闭合电路的磁通量发生变化,电路中会产生感应电流,电路消耗电能,电路不 闭合,电路中不会产生感应电流,不消耗电能;根据能量守恒定律分析答题. 解答: 解:条形磁铁上下振动时穿过下面线圈的磁通量不断变化; (1)S 闭合时,下面线圈中产生感应电流,电路要消耗电能,由能量守恒定律可知,系统的 机械能减小,振幅减小; (2)S 断开时,下面线圈中不产生感应电流,电路不消耗电能,由能量守恒定律可知,系统 的机械能不变,振幅不变; 由以上分析可知,A 正确,BCD 错误; 故选 A. 点评: 知道产生感应电流的条件,知道在电磁感应现象中,电路获得的电能是由其它形式 的能量转化来的,熟练应用能量守恒定律即可正确解题.
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5. (3 分) (2010 秋?普陀区期末)如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的 蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速 向右通过线圈时, 线圈仍静止不动, 那么线圈受到木板的 摩擦力方向是( )

A. C.

先向左、后向右B. 先向左、后向右、再向左 一直向右 D. 一直向左

考点: 共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 根据楞次定律:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的原磁通量的变化,我们可 以这样理解:感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动.分析线圈所受的安培力方向,确 定其运动趋势,判断摩擦力方向. 解答: 解:当原磁通量增加时,感应电流的磁场与原来磁场的方向相反,两个磁场产生相 互排斥的作用力; 当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同,两个磁场 产生相互吸引的作用力,所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动. 当磁铁匀速向右通过线圈时,N 极靠近线圈,线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动,给 磁极向左的安培力,那么磁极给线圈向右的安培力,线圈静止不动,是因为受到了向左的摩 擦力.当 N 极离开线圈,线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动,给磁极向左的安培力, 那么磁极给线圈向右的安培力,线圈静止不动,是因为受到了向左的摩擦力.所以整个过程 线圈所受的摩擦力一直向左.故 D 正确. 故选 D 点评: 本题根据楞次定律:感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动,分析线圈所受的 安培力方向是本题的解题关键.
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6. (3 分) (2002?上海)如图所示,A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制 成的圆管,竖直固定在相同高度.两个相同的磁性小球,同时从 A、B 管上端的管口无初速释 放,穿过 A 管的小球比穿过 B 管的小球先落到地面.下面对于两管的描述中可能正确的是( )

A. B. C. D.

A 管是用塑料制成的,B 管是用铜制成的 A 管是用铝制成的,B 管是用胶木制成的 A 管是用胶木制成的,B 管是用塑料制成的 A 管是用胶木制成的,B 管是用铝制成的

考点: 楞次定律;电磁感应在生活和生产中的应用. 专题: 电磁感应中的力学问题.

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分析: 磁性小球在下滑中会使金属导体产生电磁感应从而使小球的下落变慢,而绝缘体不 会发生电磁感应,故磁性小球做自由落体运动. 解答: 解:由题意可知,小球在 B 管中下落的速度要小于 A 管中的下落速度,故说明小球 在 B 管时受到阻力作用;其原因是金属导体切割磁感线,从而使闭合的导体中产生感应电流, 由于磁极间的相互作用而使小球 受向上的阻力; 故 B 管应为金属导体,如铜、铝、铁等,而 A 管应为绝缘体,如塑料、胶木等,故 AD 正确, BC 错误; 故选 AD. 点评: 本题应注意在发生电磁感应时,由于安培力的作用而消耗了机械能产生了电能 ,故 磁体受到的一定为阻力. 7. (3 分)如图所示,闭合导线环和条形磁铁都可以绕水平的中心轴 OO′自由转动,开始时磁 铁和圆环都静止在竖直平面内,若条形磁铁突然绕 OO′轴,N 极向纸里,S 极向纸外转动,在 此过程中,圆环将( )

A. B. C. D.

产生逆时针方向的感应电流,圆环上端向里、下端向外随磁铁转动 产生 顺时针方向的感应电流,圆环上端向外,下端向里转动 产生逆时针方向的感应电流,圆环并不转动 产生顺时针方向的感应电流,圆环并不转动

考点: 楞次定律. 分析: 根据条形磁铁内部磁场由 S 极到 N 极,结合楞次定律,即可求解. 解答: 解:条形磁铁内部的磁感线从 S 极到 N 极, 由题意可知,当 N 极向纸里,S 极向纸外转动时,导致圆环的磁通量变大,根据楞次定律可 知,线圈中产生逆进针方向感应电流, 感应电流的磁场阻碍原来磁通量的变化,则圆环必须上端向里、下端向外随磁铁转动,故 A 正确,BCD 错误; 故选:A. 点评: 考查线圈产生感应电流的条件,掌握楞次定律的应用,理解条形磁铁的磁场分布.
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8. (3 分) (2013 春?汪清县校级月考)如图所示,光滑水平绝缘面上有两个金属环静止在平 面上,环 1 竖直,环 2 水平放置,环 1 和环 2 的直径均处于中间分割线上,在平面中间分割 线正上方有一条形磁铁,当磁铁沿中间分割线向右运动时 ,下列说法正确的是( )

A. C.

两环都向右运动 B. 两环都向左运动 环 1 静止,环 2 向右运动 D. 两环都静止

考点: 楞次定律;法拉第电磁感应定律.

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专题: 电磁感应与电路结合. 分析: 先分析两个线圈中磁通量的变化,再根据楞次定律分析线圈的运动情况. 解答: 解:由于线圈 1 竖直,所以当磁铁移动时,磁通量始终为零,即磁通量不变化,所 以仍保持静止,当磁铁向右移动的过程中线圈 2 中的磁通量减小,所以根据楞次定律可得线 圈 2 将向右运动. 故选:C 点评: 做本题的关键是先判断两个线圈中磁通量的变化, 然后根据“来拒去留”判断线圈的运 动情况 9. (3 分) (2015 春?盐城校级期中)如图所示,通有恒定电流的螺线管竖直放置,一铜环 R 沿螺线管的轴线加速下落,在下落过程中,环面始终保持水平.铜环先后经过轴上 1、2、3 位置时的加速度分别为 a1、a2、a3.位置 2 处于螺线管的中心,位置 1、3 与位置 2 等距,则 ( )

A.

a1<a2=g

B.a3<a1<g

C. a1=a3<a2

D. a3<a1<a2

考点: 楞次定律. 专题: 电磁感应与电路结合. 分析: 在通电螺线管的内部的磁场最强,而且近似 是匀强磁场;图中 1 与 3 两处的磁感应 强度相同,由此得出磁通量的变化量,然后结合法拉第电磁感应定律即可解答. 解答: 解:由于 2 处的磁场近似是匀强磁场,所小环在 2 处的磁通量不变,没有感应电流,
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不受安培力的作用,小环的加速度 a 2=g;小环在 1 与 3 处的磁场是不均匀的,磁通量有变化, 根据楞次定律,安培力的方向向上,对小环的运动有阻碍作用;小环一直做加速运动,所以 小环在 3 处的速度大于在 1 处的速度,所以小环在 3 处的磁通量变化快,根据法拉第电磁感 应定律,小环在 3 处的电动势大于在 1 处的电动势,所以小环在 3 处受到的安培力大,由牛 顿第二定律可得,小环在 3 处的加速度比较小.即:a3<a1<a2=g.故 ABD 正确,C 错误. 故选:ABD 点评: 该题考查通电螺线管的磁场的特点、法拉第电磁感应定律与楞次定律的应用,首先 要明了通电螺线管的磁场的特点,然后结合它的特点判断出小环的磁通量的变化的特点,然 后判定即可. 10. (3 分) (2012 春?宿州月考)光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的 2 方程 y=x ,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是 y=a 的直线(图中的 虚线所示) ,一个小金属块从抛物线 y=b(b>a)处以速度 v 沿抛物线下滑,假设抛物线足够 长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是 ( )

A.

mgb

B.mv

2

C. mg(b﹣a) D. mg(b﹣a)+ mv

2

考点: 电磁感应中的能量转化;导体切割磁感线时的感应电动势. 分析: 圆环在进入磁场和出磁场的过程中产生感应电流,有热量产生,最终在直线 y=a 以 下抛物线来回摆动,根据能量守恒求出金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量. 解答: 解:圆环最终在直线 y=a 以下来回摆动,以 y=b(b>a)处为初位置,y=a 处为末位 置,则知末位置的速度为零, 在整 个过程中,重力势能减小,动能减小,减小的机械能转化 为内能,根据能量守恒得:
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Q=mg(b﹣a)+

.故 D 正确,A、B、C 错误.

故选:D. 点评: 解决本题的关键能正确分析金属块的状态,知道它最终在 y=a 以下来回摆动,在摆 动时无热量产生,以初始位置与 y=a 位置为研究过程,动能和重力势能的减小量全部转化为 热量. 11. (3 分) (2013?龙岩模拟)酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒 后作业人员的现场检测,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.酒精气体传感 器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化.在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着 传感器的不同电阻值,这样,仪表显示的数据就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化 锡半导体型酒精气体传感器电阻 r′的倒数与酒精气体的浓度 c 成正比, 那么, 电压表示数 U 与 酒精气体浓度 c 之间的对应关系正确的是( )

A. B. C. D.

U 越大,表示 c 越大,c 与 U 成正比 U 越大,表示 c 越大,但 c 与 U 不成正比 U 越大,表示 c 越小,c 与 U 成反比 U 越大,表示 c 越小,但 c 与 U 不成反比

考点: 闭合电路的欧姆定律;常见传感器的工作原理. 专题: 恒定电流专题. 分析: 首先根据电路图分析电路的连接方式,分析酒精气体传感器的电阻的变化,然后根 据欧姆定律得到电压表示数与电阻 r′的关系, 结合传感器电阻 r′的倒数与酒精气体的浓度 C 成 正比,得出电压表示数与酒精气体浓度的关系式,再进行选择. 解答: 解:酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中,电压表测 R0 两端的电压.根据酒精
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气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,得: 根据欧姆定律得: = = ②

=kC(k 是比例系数) ①.

由①②整理得:U= 由数学知识知,U 越大,c 越大,但两者不成正比.故 B 正确. 故选 B 点评: 学生要能结合电路电阻的变化根据欧姆定律判断串联电路中的电流和电压的变化. 二、实验题 12. (2012 春?沂水县期中)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度 的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减小.某课题研究组在 研究某种导电材料的用电器件 Z 的导电规律时,利用如图甲所示的分压电路测得其电压与电 流的关系如下表所示: U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60 I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20 (1)根据表中数据,判断用电器件 Z 可能属于上述哪类材料? 半导体材料 . (2)把用电器件 Z 接入图乙所示的电路中,闭合开关电流表的读数为 1.8A,电池的电动势为 3V,内阻不计,电阻 R 的电功率为 3.24W .

考点: 测定金属的电阻率. 专题: 实验题;恒定电流专题. 分析: (1)根据表中实验数据,应用欧姆定律求出 Z 的阻值,根据 Z 阻值的变化情况判断 Z 是由什么材料制造的. (2)由表中实验数据找出电流为 1.8A 时用电器件 Z 的电压,由串联电路特点求出电阻 R 两 端电压,由 P=UI 求出电阻电功率. 解答: 解: (1)根据表中实验数据,由欧姆定律可知,随电压增加,Z 的阻 值减小,随电 压 U 与电流 I 的增加,Z 的功率 P=UI 变大,Z 的温度升高,阻值减小,由此可知,Z 是由半 导体材料制作的. (2)由表中实验数据可知,当电流为 1.8A 时,电器元件 Z 两端的电压是 1.2V; 由电路图 2 可知,电阻 R 与 Z 串联,电阻 R 两端的电压:UR=U﹣UZ=3V﹣1.2V=1.8V; 电阻 R 的电功率:PR=URI=1.8V×1.8A=3.24W; 故答案为: (1)半导体材料; (2)3.24W. 点评: 本题考查了实验数据分析,要能够从表格数据得到电阻的变化情况,第二问可以用 数据代入求解,熟练应用欧姆定律、串联电路特点是正确解题的关键.
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13.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有器材:直流恒流电源(在正常工作状态 下输出的电流恒定) 、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等. (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在图甲的实物图上连线. (2)实验的 主要步骤: ①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电源值; ②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关, 记录电压表电压值 , 温度计数值 ,断开开关;

③重复第②步操作若干次,测得多组数据. (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得图乙的 R﹣t 关系图线,请根 据图线写出该热敏电阻的 R﹣t 关系式:R= 100 + 0.395 t(Ω) (保留三位有效数字) . (2)每次加热水后都需要重新读出温度计和电压表的示数.故闭合开关,应记录电压表电压 值、温度计数值.

考点: 描绘小电珠的伏安特性曲线. 专题: 实验题;恒定电流专题. 分析 : (1)连接实物图,要注意电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,电压表 与热敏电阻并联; (2)实验要测量电阻值和温度值,电阻要用欧姆定律计算,由于电流恒定且已知,故需测量 电压和温度; (3)从图中取相距较远的两个特殊点,代入 R=R0+kt 计算即可. 解答: 解: (1)直流恒流电源在正常工作状态下输出的电流恒定,故只需要将电压表与电 阻并联测量出电压即可,实物图上连线如图
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(2)本实验要测量电阻值和温度值的关系,电阻要用欧姆定律计算,由于电流恒定且已知, 故需测量电压和温度;

(3)从图中取相距较远的两个特殊点,代入 R=R0+kt 计算 由图有:120=R 0+50k,104=R0+10k, 解得:R0=100Ω,k=0.395, 故该热敏电阻的 R﹣t 关系式:R=100+0.395t 故答案为: (1)如图所示; (2)记录电压表电压值、温度计数值; (3)100,0.395. 点评: 本实验研究热敏电阻的 R﹣t 特性,但实验的电学操作部分实际是电阻的测量,把传 统的测量电阻实验原理及方法,放 到了研究热敏电阻 R﹣t 特性的背景中,解答此题,关键还 是对伏安法的熟练掌握. 14.电流传感器可以像电流表一样测量电流,它的优点是反应非常快,可以捕捉到瞬间的电 流 变化,还可以与计算机相连,能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象.按图甲连接 电路,提供 8V 直流电源, 先使开关 S 与 1 相连, 电源向电容器充电, 这个过程可在瞬间完成, 然后把开关 S 掷向 2,电容器通过电阻 R 放电,传感器将电流信息传入计算机,屏上显示出电 流随时间变化的 I﹣t 曲线,如图乙所示.

(1)图乙中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端) ,其面积表示的物理意义是: 在 0.1s 内电 容器的放电量 ; (2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是 (3)根据以上数据估算,电容器的电容是 5.6×10 ﹣4 7.0×10
﹣3

C; F.

考点: 描绘小电珠的伏安特性曲线. 专题: 实验题;恒定电流专题. 分析: (1)由图象的含义可知,横轴与纵轴的乘积即为电量,即可求解; (2)通过横轴与纵轴的数据,求出一个格子对应的电量,再结合图象所包含的面积,算出多 少个格子,从而即可求解;
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(3)根据电容器的电容 C= 可知,结合电量与电势差,即可求解. 解答: 解: (1)根据图象的含义,因 Q=It,所以竖直狭长矩形的面积表示为:在 0.1s 内电 容器的放电量; (2)根据横轴与纵轴的数据可知,一个格子的电量为 0.08×10 C,由大于半格算一个,小于 半格舍去,因此图象所包含的格子个数为 70, 所以释放的电荷量是 0.08×10 C×70=5.6×10 C; (3)电容器的电容:C= = =7.0×10 F;
﹣3 ﹣4 ﹣4 ﹣3 ﹣3 ﹣3

故答案为: (1)在 0.1s 内电容器的放电量; (2)5.6×10 ; (3)7.0×10 . 点评: 考查图象的含义,知道如何通过图象求电量,掌握电容器的电容公式,理解其比值 定义法.

三、计算题 15.如图所示,质量为 m=100g 的铝环,用细线悬挂起来,环中央距地面高度 h=0.8m,有一 质量为 M=200g 的小磁铁(长度可忽略) ,以 v0=10m/s 的水平速度射入并穿过铝环,落地点距 铝环原位置的水平距离为 l=3.6m,则磁铁与铝环发生相互作用时(小磁铁穿过铝环后的运动 看做平抛运动) : (1)铝环向哪边偏斜? (2)若铝环在磁铁穿过后速度为 v′=2m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了多少电 2 能?(g=10m/s )

考点: 电磁感应中的能量转化;楞次定律. 专题: 电磁感应——功能问题. 分析: (1)磁铁与铝环发生相互作用时,铝环中产生感应电流,受到安培力,此安培力阻 碍磁铁与铝环间的相对运动.根据楞次定律分析铝环偏斜的方向. (2)磁铁穿过铝环后做平抛运动,由平抛运动的规律求出铝环平抛运动的初速度,再根据系 统的能量守恒求解环中产生的电能. 解答: 解: (1)当磁铁穿过铝环时,根据楞次定律可知铝环将受到安培力作用,此安培力 阻碍磁铁与铝环间的相对运动,所以铝环向右偏斜. (2)设磁铁穿过铝环的速度大小为 v. 磁铁穿过铝环后做平抛运动,则得:
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h=

,得 t=

= =9m/s

s=0.4s

所以有 v= =

根据能量守恒定律得: E 电=





= ×0.2× (10 ﹣9 ) ﹣

2

2

=1.7J

答: (1)铝环向右偏斜. (2)若铝环在磁铁穿过后速度为 v′=2m/s,在磁铁穿过铝环的整个过程中,环中产生了 1.7J 电能. 点 评: 本题是电磁感应与力学知识的综合,关键要熟练运用楞次定律和能量守恒定律结合 求解.


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