江苏省镇江市扬中高中高二物理上学期月考试题含解析

2022-2022学年江苏省镇江市扬中高中高二（上）月考物理试卷　一．选择题：（每题至少有一个答案符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分，共48分）1．下列说法正确的是（　　）A．正电荷从静止开始只受电场力作用其运动轨迹一定与电场线重合B．电场线的形状可用实验的方法模拟出来C．电场力做正功，正电荷的电势能一定减少，负电荷的电势能一定增加D．电势减小的方向一定是电场线的方向　2．如图所示为一理想变压器工作电路图，今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，可行的办法是（　　）A．原线圈的匝数n1增加到原来的2倍B．副线圈的匝数n2增加到原来的2倍C．负载电阻的阻值R变为原来的2倍D．n2和R都变为原来的2倍　3．下列说法中正确的有（　　）A．任何材料的电阻率都随温度的升高而增加B．尽管分子的运动十分混乱，但对大量分子的整体来说，分子的运动速率表现出“中间多，两头少”的分布规律C．因为第二类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成D．一定质量理想气体，若体积增大，则气体分子间作用力将增大，气体内能将增大　4．1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现在有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率是40KW，电压为800V，如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，则节约的电功率为（　　）A．1.6KWB．1.6×103KWC．1KWD．10KW　5．对一定质量的某种理想气体的内能，下列论述正确的是（　　）A．若气体分子间的平均距离增大，气体的内能一定增大B．若气体分子间的平均动能增大，气体的内能一定增大C．若气体吸热，则气体的内能一定增加D．若外界对气体做功，则气体的内能一定增加　6．下列叙述中，正确的是（　　）①布朗运动是液体分子热运动的反映；-14-\n②分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能越小；③分子的扩散现象具有方向性；④用打气筒给篮球充气时需要用力，说明气体分子间有斥力．A．①②B．①③C．①④D．③④　7．下列说法中，哪个是错误的？（　　）A．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C．气体从外界吸收热量，气体的内能不一定增大D．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现　8．一段长为l的通电直导线，设每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是q，设它们的定向移动速度大小为v．现加一匀强磁场，其方向垂直于直导线，磁感应强度为B，则磁场对这段导线的作用力为（　　）A．BvqlB．C．nqBlvD．　9．下列说法正确的是（　　）A．电场强度和电场力的方向一定在同一直线上B．磁感应强度和安培力的方向一定在同一直线上C．当线圈平面和磁场方向垂直时，线圈面积越大，磁通量一定越大D．洛沦磁力一定不做功　10．下列说法错误的是（　　）A．目前远距离输电的研究方向是怎样采用高压直流输电以减少输电线上的能量损耗B．变压器不能改变大小变化的直流电C．录音机在录音过程中应用的是电磁感应原理D．动圈式话筒应用的原理是电磁感应原理　11．一带电粒子以初速v0进入匀强磁场中，则粒子（粒子只受洛沦磁力）可能的运动是（　　）A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．匀速圆周运动D．匀变速曲线运动　12．下列说法中正确的是（　　）A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场而产生D．所有的磁现象都可以归结为运动电荷对运动电荷的作用　　二．实验填空题：（按要求作答或填空，共17分）13．现要测定某个电阻的阻值，说出你能想到的测量方法（至少说出三种方法）①　　　　　　②　　　　　　-14-\n③　　　　　　④　　　　　　．　14．根据所学电磁感应知识，回答下列问题：（1）在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响，则下图中两个线圈的相对安装位置，最符合要求的是：　　　　　　（2）如图2所示演示通电自感实验电路，实验结束后撤除电路，为保证元件安全又不影响原实验，请在电路中加一个合适的器件（在原图上画）　　三．计算题（写出完整的解题过程，共55分）15．（12分）（2022秋•扬中市月考）某理想气体的摩尔质量为M，密度为ρ，求（1）每个气体分子的质量和气体分子平均占有的长度；（2）若该气体保持温度不变，体积扩大对外做功为W，则该过程中能否确定是吸热还是放热？若能求出热量；若不能说明理由．　16．（13分）（2022秋•内黄县校级期末）如图所示的电路中，R1=R2=2Ω，R3=1Ω，C=30μF，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，单刀双掷开关S开始时接通触点2，求：（1）当开关S从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C所带电量．（2）当达到（1）的状态之后，再将开关S从触点1改接触点2，直至电流为零时通过电阻R1的电量．　17．（10分）（2022秋•扬中市月考）如图所示，一带正电的滑环套在水平放置且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处在如图所示的匀强磁场中，现给环一个水平向右的初速度，使其运动，试分析环在杆上可能的运动情况并说明相关的条件．　18．（10分）（2022•江西）如图1所示．一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示．求杆的质量m和加速度a．-14-\n　19．（10分）（2022秋•扬中市月考）光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动．如果加一个竖直向下的匀强磁场，经过一段时间后，该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反；如果不加匀强磁场而加一个沿水平方向的匀强电场，经过相同的一段时间，该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反．求所加的匀强磁场的磁感应强度B和所加的匀强电场的电场强度E的比．　　2022-2022学年江苏省镇江市扬中高中高二（上）月考物理试卷参考答案与试题解析　一．选择题：（每题至少有一个答案符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分，共48分）1．下列说法正确的是（　　）A．正电荷从静止开始只受电场力作用其运动轨迹一定与电场线重合B．电场线的形状可用实验的方法模拟出来C．电场力做正功，正电荷的电势能一定减少，负电荷的电势能一定增加D．电势减小的方向一定是电场线的方向【考点】电势差与电场强度的关系．【专题】定性思想；模型法；电场力与电势的性质专题．【分析】电场线与电荷的运动轨迹是两回事，两者不一定重合．电场线是假设曲线，并不存在．只要电场力做正功，电荷的电势能一定减少．电势减小最快的方向才是电场线的方向．【解答】解：A、正电荷仅受电场力作用，由静止开始运动，其运动轨迹不一定与电场线重合，与电场线是直线还是曲线有关，只有当电场线是直线时两者才重合，故A错误．B、电场线可形象描述电场的强弱和方向，可用实验的方法模拟出来，故B正确．C、只要电场力做正功，不管正电荷还是负电荷，其电势能一定减少，故C错误．D、电势减小最快的方向才是电场线的方向．故D错误．故选：B【点评】本题的关键要理解电场线的意义和特点，知道电场线与电荷运动轨迹的区别，要注意沿电场线方向电势逐渐降低，但电势降低的方向不一定是电场线的方向，电势减小最快的方向才是电场线的方向．　2．如图所示为一理想变压器工作电路图，今欲使变压器的输入功率增大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，可行的办法是（　　）-14-\nA．原线圈的匝数n1增加到原来的2倍B．副线圈的匝数n2增加到原来的2倍C．负载电阻的阻值R变为原来的2倍D．n2和R都变为原来的2倍【考点】变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据电压器的特点：匝数与电压成正比，与电流成反比，输入功率等于输出功率．【解答】解：A、原线圈匝数增加使得副线圈电压减小，输出功率减小，输入功率也减小，故A错误；B、副线圈匝数增加2倍，副线圈电压增大2倍，根据P=，故输出功率增加到原来的4倍，故B错误；C、负载电阻增大，而电压不变，所以输出功率和输入功率都减小，故C错误；D、副线圈匝数和负载电阻都增加2倍，副线圈电压增大2倍，根据P=，故输出功率增加到原来的2倍，故D正确；故选：D【点评】做好本类题目除了利用变压器特点外，还要根据闭合电路的欧姆定律去分析负载变化引起的电流变化．　3．下列说法中正确的有（　　）A．任何材料的电阻率都随温度的升高而增加B．尽管分子的运动十分混乱，但对大量分子的整体来说，分子的运动速率表现出“中间多，两头少”的分布规律C．因为第二类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成D．一定质量理想气体，若体积增大，则气体分子间作用力将增大，气体内能将增大【考点】分子运动速率的统计分布规律；热力学第二定律．【专题】分子运动论专题．【分析】电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量．在温度一定的情况下，有公式R=ρ其中的ρ就是电阻率，l为材料的长度，S为面积．【解答】解：A、纯金属电阻率随着温度的升高而升高，合金电阻率受温度的变化很小，半导体的电阻率随着温度的升高而降低，故A错误；B、尽管分子的运动十分混乱，但对大量分子的整体来说，分子的运动速率表现出“中间多，两头少”的分布规律，故B正确；C、因为第一类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成，故C错误；D、对于气体，分子间距大于平衡距离的10倍以上，分子力很小，可以忽略不计，故不计分子间的势能，故D错误；故选B．-14-\n【点评】本题考查了电阻率与温度的关系、分子的速率分布规律、永动机、内能等，知识点多，难度不大，关键多看书．　4．1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现在有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率是40KW，电压为800V，如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，则节约的电功率为（　　）A．1.6KWB．1.6×103KWC．1KWD．10KW【考点】远距离输电．【专题】交流电专题．【分析】当输电导线总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率是40kW，电压是800V，求出输电线上损失的功率，即为用超导电缆节约的功率．【解答】解：当输电导线总电阻为0.4Ω时，由P=UI得I=输电线上损失的功率△P=I2R===1kW故选：C【点评】输电线是纯电阻电路，损失功率可以用三个公式求解，△P=I2R=，其中△U是输电线上损失的电压，而不是输电电压．　5．对一定质量的某种理想气体的内能，下列论述正确的是（　　）A．若气体分子间的平均距离增大，气体的内能一定增大B．若气体分子间的平均动能增大，气体的内能一定增大C．若气体吸热，则气体的内能一定增加D．若外界对气体做功，则气体的内能一定增加【考点】热力学第一定律．【分析】温度是分子平均动能的标志，根据热力学第一定律和理想气体状态方程联立可以判断压强和平均动能的变化．理想气体的分子力和分子势能可以忽略不计．【解答】解：A、若气体分子的平均距离增大，则气体体积变大，气体对外做功W＜0，据W+Q=△U，由于Q=0，则△U＜0，内能减小，温度降低．故A错误；B、气体分子之间的距离比较大，分子力和分子势能可以忽略不计，所以若气体分子间的平均动能增大，气体的内能一定增大．故B正确；C、做功和热传递都可以改变物体的内能，若气体吸热的同时对外做功，则气体的内能不一定增加．故C错误；D、做功和热传递都可以改变物体的内能，若外界对气体做功同时放出热量，则气体的内能不一定增加．故D错误．故选：B【点评】本题考查了热力学第一定律的应用，结合温度是分子平均动能的标志考查状态方程，解答的关键是要理解热力学第一定律中的符号法则．　-14-\n6．下列叙述中，正确的是（　　）①布朗运动是液体分子热运动的反映；②分子间距离越大，分子势能越大，分子间距离越小，分子势能越小；③分子的扩散现象具有方向性；④用打气筒给篮球充气时需要用力，说明气体分子间有斥力．A．①②B．①③C．①④D．③④【考点】热力学第二定律；布朗运动；分子势能．【分析】布朗运动是固体微粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映．分子势能可根据分子力做功正负判断其变化；热现象都有一定的方向性．用打气筒向篮球充气时需用力，是因为气体对容器有压强．【解答】解：①布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，而固体颗粒由于受到周围液体分子碰撞的冲力不平衡引起运动的，所以固体颗粒的布朗运动是液体分子无规则热运动的反映．故①正确．②若分子力表现为引力，分子间距离越大，分子力做负功，分子势能越大；若分子力表现为斥力，分子间距离越大，分子力做正功，分子势能越小；故②错误．③关键热力学第二定律可知，分子的扩散现象具有方向性．故③正确．④用打气筒向篮球充气时需用力，是由于气筒内气体对活塞有压强，产生压力，不是由于气体分子间有斥力．故④错误．故选：B【点评】本题考查学生对分子动理论等基本概念和基本规律的识记能力，做对题的前提是熟记这些知识点，并灵活运用．　7．下列说法中，哪个是错误的？（　　）A．气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C．气体从外界吸收热量，气体的内能不一定增大D．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现【考点】热力学第二定律；温度是分子平均动能的标志．【分析】正确解答本题需要掌握：温度是分子的平均动能的标志；热力学第二定律的理解和应用；做功和热传递都可以改变物体的内能；气体总是很容易充满容器是分子做扩散运动的结果．【解答】解：A、温度是分子的平均动能的标志，气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大，故A正确；B、根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其他变化，故B正确；C、气体从外界吸收热量，若同时对外做功，气体的内能不一定增大，故C正确；D、气体总是很容易充满容器，这是分子做扩散运动的宏观表现，故D错误．本题选择错误的，故选：D．【点评】本题考查了热力学定律和分子动理论的基础知识，在平时练习中要加强对热力学第二定律的几种不同说法的理解与应用．　8．一段长为l的通电直导线，设每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是q，设它们的定向移动速度大小为v．现加一匀强磁场，其方向垂直于直导线，磁感应强度为B，则磁场对这段导线的作用力为（　　）-14-\nA．BvqlB．C．nqBlvD．【考点】安培力．【分析】根据电流的微观表达式计算出电流的大小，在根据安培力的公式F=BIL来计算安培力的大小．【解答】解：每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为q，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为I=nqv，磁场对这段导线的安培力F=BIL=nqvLB，所以C正确，故选：C．【点评】本题的关键的是要知道电流的微观表达式，根据微观的表达式计算出电流的大小，再计算受到的安培力的大小就很简单了．　9．下列说法正确的是（　　）A．电场强度和电场力的方向一定在同一直线上B．磁感应强度和安培力的方向一定在同一直线上C．当线圈平面和磁场方向垂直时，线圈面积越大，磁通量一定越大D．洛沦磁力一定不做功【考点】左手定则．【分析】正电荷受到的电场力的方向与电场力的方向相同，负电荷受到的电场力的方向与电场方向相反；安培力的方向与磁场的方向垂直；当线圈平面和磁场方向垂直时Φ=BS；洛伦兹力的方向与运动的方向垂直．【解答】解：A、正电荷受到的电场力的方向与电场力的方向相同，负电荷受到的电场力的方向与电场方向相反；所以电场强度和电场力的方向一定在同一直线上．故A正确；B、根据左手定则，安培力的方向与磁场的方向垂直；故B错误；C、当线圈平面和磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，还与磁场的强度有关；故C错误；D、根据左手定则可知，洛伦兹力的方向与运动的方向垂直，所以洛沦磁力一定不做功．故D正确．故选：AD【点评】该题考查电场强度、左手定则等几个基础概念，考查到的知识点虽然比较多，但都是一些常见的知识点，多加积累即可做好．　10．下列说法错误的是（　　）A．目前远距离输电的研究方向是怎样采用高压直流输电以减少输电线上的能量损耗B．变压器不能改变大小变化的直流电C．录音机在录音过程中应用的是电磁感应原理D．动圈式话筒应用的原理是电磁感应原理【考点】电磁感应在生活和生产中的应用．【专题】定性思想；推理法；交流电专题．【分析】明确远距离输电的发现方向，知道变压器只能改变变化的电流；录音机录音时采用的是磁化现象，而放音采用的是电磁感应现象；明确电磁感应在生产生活中的应用．【解答】解：A、直流输电有很多优点并且可以减小能量损耗，故是目前远距离输电的研究方向；故A正确；-14-\nB、变压器是利用电磁互感现象工作的，当电流的大小变化时也是可以产生互感线现象的，故可以改变电压；故B错误；C、录音机在录音过程中应用的是磁化现象，而放音才是电磁感应现象；故C错误；D、动圈式话筒应用的原理是电磁感应原理；故D正确；本题选错误的；故选：BC．【点评】本题考查远距离输电、变压器原理及电磁感应现象的应用，要注意明确生产生活中常见仪器的基本原理，明确电磁感应现象的正确应用．　11．一带电粒子以初速v0进入匀强磁场中，则粒子（粒子只受洛沦磁力）可能的运动是（　　）A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．匀速圆周运动D．匀变速曲线运动【考点】洛仑兹力．【专题】带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】当粒子的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，当粒子的速度方向与磁场方向垂直，洛伦兹力F=qvB，洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功【解答】解：A、当粒子的速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力，故做匀速运动，故A正确；B、若粒子只受洛伦兹力，由于洛伦兹力不做功，可知速度大小不变，故B错误C、洛伦兹力的方向与电荷的运动方向垂直，粒子做匀速圆周运动，故C正确D、若不垂直，则可能螺旋式曲线运动，故D正确故选：ACD【点评】解决本题的关键掌握洛伦兹力的公式，知道洛伦兹力的方向与速度方向垂直，洛伦兹力不做功，同时注意速度与力的方向关系　12．下列说法中正确的是（　　）A．除永久磁铁外，一切磁场都是由运动电荷产生的B．一切磁现象都起源于运动电荷C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场而产生D．所有的磁现象都可以归结为运动电荷对运动电荷的作用【考点】洛仑兹力．【专题】电磁学．【分析】一切磁场均由运动电荷产生的，磁相互作用都是由运动电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的．有电必有磁，而有磁不一定有电，只有磁通量发生变化才能产生电流【解答】解：A、一切磁场均由运动电荷产生的，故A错误；B、一切磁现象都起源于运动电荷，包括永久磁铁都是由分子运动从而产生电流，对外显示磁性．故B正确；C、磁相互作用都是由运动电荷在磁场中受到洛伦兹力作用的，故C正确；D、所有的磁现象都可以归结为运动电荷对运动电荷的作用．故D正确；故选：BCD【点评】电荷运动产生电流，周围出现磁场．而磁铁也是分子内电子高速旋转产生电流，从而对外显示磁性　二．实验填空题：（按要求作答或填空，共17分）13．现要测定某个电阻的阻值，说出你能想到的测量方法（至少说出三种方法）-14-\n①　伏安法测定　②　多用电表的欧姆档测定　③　半偏法测量电阻的电阻值　④　用惠斯通电桥来测定电阻值　．【考点】欧姆定律；伏安法测电阻．【分析】电阻的测量常用的方法是根据欧姆定律，由伏安法测定，有时也可以结合闭合电路的欧姆定律或串并联电路的特点分析解答．【解答】解：1．电阻的测量常用的方法是根据欧姆定律，由伏安法测定，包括内接法与外接法；2．多用电表的欧姆档可以直接测定电阻的电阻值；3．结合串并联电路的特点，可以使用半偏法测量电阻的电阻值；4．结合串并联电路的特点，可以使用惠斯通电桥来测定电阻值．故答案为：伏安法测定，多用电表的欧姆档测定，半偏法测量电阻的电阻值，用惠斯通电桥来测定电阻值【点评】该题考查测定电阻值的方法，是对测定电阻的各种方法的汇总，在平时的学习中也要学习这种汇总的能力．　14．根据所学电磁感应知识，回答下列问题：（1）在无线电技术中，常有这样的要求，有两个线圈，要使一个线圈中有电流变化时，对另一个线圈几乎没有影响，则下图中两个线圈的相对安装位置，最符合要求的是：　D　（2）如图2所示演示通电自感实验电路，实验结束后撤除电路，为保证元件安全又不影响原实验，请在电路中加一个合适的器件（在原图上画）【考点】自感现象和自感系数．【分析】（1）当一个线圈中有电流变化时，在其周围会产生变化的磁场，会影响临近线圈中的电流．对照感应电流产生的条件进行分析．（2）线圈的特点是闭合时阻碍电流的增大，断开时产生一自感电动势相当于电源，与电压表组成闭合回路．【解答】解：（1）在ABC三个图中，当一个线圈电流变化时，产生的变化磁场通过另一个线圈，对另一个线圈都有影响．在D装置中，两线圈正交放置，当一个线圈电流变化时，产生的变化磁场不通过另一个线圈，对另一个线圈无影响．故D正确，A、B、C错误．故选：D-14-\n（2）在S断开前，自感线圈L中有向右的电流，断开S后瞬间，L的电流要减小，于是L中产生自感电动势，阻碍自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零．原来跟L并联的电压表，由于电源的断开，向右的电流会立即消失．但此时它却与L形成了串联的回路，L中维持的正在减弱的电流恰好从电流表中流过，所以为保证元件安全又不影响原实验，在电压表的支路中需要加一个开关．如图故答案为：（1）D；（2）如图．【点评】解决本题的关键掌握感应电流产生的条件，知道当通过某一个线圈中的磁通量变化时，会产生感应电流．　三．计算题（写出完整的解题过程，共55分）15．（12分）（2022秋•扬中市月考）某理想气体的摩尔质量为M，密度为ρ，求（1）每个气体分子的质量和气体分子平均占有的长度；（2）若该气体保持温度不变，体积扩大对外做功为W，则该过程中能否确定是吸热还是放热？若能求出热量；若不能说明理由．【考点】热力学第一定律．【分析】（1）本小题需掌握：摩尔质量=密度×摩尔体积；阿伏加德罗常数=；气体分子间距远大于分子直径，将分子占据的空间看作立方体，分子位于立方体中心；（2）根据热力学第一定律分析是吸收热量还是放出热量．【解答】解：（1）阿伏加德罗常数=，故每个分子的质量为：气体的摩尔体积为：，每个分子占据的空间体积为：，分子的平均间距为为：（2）若该气体保持温度不变，则气体的内能不变，体积扩大对外做功为W，外界对气体做功为﹣W；据热力学第一定律，△U=W+Q，所以：Q=△U﹣（﹣W）=W．气体吸收热量．答：（1）每个气体分子的质量为，气体分子平均占有的长度为；（2）该过程中气体是吸热，吸收的热量的大小是W．【点评】本题关键明确阿伏加德罗常数是联系宏观物理量与微观物理量的桥梁，同时要明确气体分子体积和气体分子占据空间体积的区别．　16．（13分）（2022秋•内黄县校级期末）如图所示的电路中，R1=R2=2Ω，R3=1Ω，C=30μF，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，单刀双掷开关S开始时接通触点2，求：（1）当开关S从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C所带电量．（2）当达到（1）的状态之后，再将开关S从触点1改接触点2，直至电流为零时通过电阻R1的电量．【考点】闭合电路的欧姆定律；电容．【专题】恒定电流专题．-14-\n【分析】（1）在直流电路中，电路稳定时电容器相当于断路；开关S接触触点2时，电容器不带电；开关S接触触点1时，3个电阻串联，根据闭合电路欧姆定律得到电路中的电流，由欧姆定律求出电容器两端的电压，从而得到带电量；（2）开关从触点1改为接触点2后，电容器相当于电源，通过三个电阻放电，根据并联电路的电压、电流关系得到两个支路的电流之比，从而得到通过电阻R1的电量．【解答】解：（1）当开关接1时，R1、R2、R3串联组成外电路，则电路中电流为：I==A=1A电容器两端的电压UC=U3=IR3=1×1V=1V则电容C所带电量QC=CUC=30×10﹣6×1C=3×10﹣5C（2）当开关接2时电容器放电，R1、R2和R3两个支路的并联I3：I12=（R1+R2）：R3又由电量公式Q=It得：=所以Q12=Q=6.0×10﹣6C答：（1）当开关S从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C所带电量为3×10﹣5C．（2）当达到（1）的状态之后，再将开关S从触点1改接触点2，直至电流为零时通过电阻R1的电量为6.0×10﹣6C．【点评】本题关键是理清两种情况下电容器的作用，然后根据电容器的定义公式和闭合电路欧姆定律列式求解．对电容器放电过程，要抓住电阻的连接关系，由并联电路中电流与电阻成反比来研究电量关系．　17．（10分）（2022秋•扬中市月考）如图所示，一带正电的滑环套在水平放置且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处在如图所示的匀强磁场中，现给环一个水平向右的初速度，使其运动，试分析环在杆上可能的运动情况并说明相关的条件．【考点】洛仑兹力．【分析】分析物体受力情况，进而判断其运动状态，物体受向下的重力，向上的洛伦兹力，若重力与洛伦兹力大小相等则没有摩擦力，不等则受到摩擦力，其受的摩擦力决定物体运动状态变化情况，结合牛顿第二定律判断滑环的运动【解答】解：给滑环套一个初速度，将受到向上的洛伦兹力，还受重力、可能有向后的滑动摩擦力；①若重力小于洛伦兹力，滑环受到向下的弹力，则受到摩擦力，做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，又做匀速运动．②若重力大于洛伦兹力，滑环受到向上的弹力，则受到摩擦力，将做减速运动，最后速度为零．③给滑环套一个初速度，将受到向上的洛伦兹力，若洛伦兹力等于物体的重力，滑环将做匀速直线运动．-14-\n答：可能存在的运动状态为：匀速运动，先减速后匀速运动，一直减速减速到零【点评】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及会根据物体的受力判断物体的运动情况　18．（10分）（2022•江西）如图1所示．一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0Ω；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下．现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示．求杆的质量m和加速度a．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿第二定律．【专题】电磁感应中的力学问题．【分析】导体棒运动时切割磁感线产生感应电流，使棒受到向左的安培力，根据感应电流的大小写出安培力的表达式结合牛顿第二定律求出F与t的关系式，然后将图象上的数据代入即可求解．【解答】解：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用υ表示其速度，t表示时间，则有：υ=at①杆切割磁力线，将产生感应电动势：E=Blυ②在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流③杆受到的安培力的f=BIl④根据牛顿第二定律，有F﹣f=ma⑤联立以上各式，得⑥由图线上取两点代入⑥式，可解得：a=10m/s2，m=0.1kg故杆的质量为m=0.1kg，其加速度为a=10m/s2．【点评】解答这类问题的关键是正确分析安培力的大小与方向，然后根据导体棒所处状态列方程求解．　-14-\n19．（10分）（2022秋•扬中市月考）光滑绝缘水平面上有一个带电质点正在以速度v向右运动．如果加一个竖直向下的匀强磁场，经过一段时间后，该质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反；如果不加匀强磁场而加一个沿水平方向的匀强电场，经过相同的一段时间，该质点的速度也第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反．求所加的匀强磁场的磁感应强度B和所加的匀强电场的电场强度E的比．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】加一个竖直向下的磁感应强度为B匀强磁场后质点在水平面做匀速圆周运动，经过半个周期时质点的速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反；不加匀强磁场而改为加一个沿水平方向的电场强度为E匀强电场，质点做往复的匀变速直线运动，根据磁场中周期公式列出运动时间表达式；电场中由牛顿第二定律和运动学公式列出时间表达式，根据时间相等，联立即可求解．【解答】解：加磁场时质点在水平面做匀速圆周运动，运动周期为T=，速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反所经历的时间为t1==；加电场时做往复的匀变速直线运动，加速度大小为a=，速度第一次变为与初始时刻的速度大小相等，方向相反所经历的时间为t2===；由题意有：t1=t1；联立以上三式解得：=答：所加的匀强磁场的磁感应强度B和所加的匀强电场的电场强度E的比为．【点评】本题关键要正确分析质点的运动情况，磁场中圆周运动的时间往往分析与周期的关系，电场中匀变速直线运动，运用动力学的基本方法：牛顿第二定律和运动学公式结合进行研究．　-14-