题目列表(包括答案和解析)
B．(选修模块3―4)(12分)
(1)以下说法中正确的是
A．单摆的摆球振动到平衡位置时，所受的合外力为零
B．在同种均匀介质中传播的声波，频率越高，波长越短
C．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
E．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系
(2)如图把玻璃砖放在木板上，下面垫一张白纸，在纸上描出玻璃砖的两个边a和a/。然后在玻璃砖的一侧插两个大头针A、B，AB的延长线与直线a的交点为O。眼睛在另一侧透过玻璃砖看两个大头针，使B把A挡住。如果在眼睛这一侧再插第三个大头针C，使它把A、B都挡住，插第四个大头针D，使它把前三个都挡住，那么后两个大头针就确定了从玻璃砖射出的光线。在白纸上描出光线的径迹，要计算玻璃砖的折射率需要测量的物理量是图中的 ；为了减小实验误差，入射角应 。 (填“大些”或“小些”)
(3)如图所示，一列简谐横波在t=0时刻的波的图象，A、B、C是介质中的三个质点。已知波是向x正方向传播的，波速为v=20m／s。请回答下列问题：
①判断质点B此时的振动方向；
②求出质点A在0～1．65s内通过的路程及t=1．65s时刻相对于平衡位置的位移。
| d |
| t1 |
| d |
| t1 |
(
| ||||
2L
|
(
| ||||
2L
|
| s2+s3 |
| 2T |
| s2+s3 |
| 2T |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
| (S3+S4)-(S1+S2 ) |
| 4T2 |
如图A．所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。
（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；
（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？
（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大？
（4）若t＝0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图B。所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
1．答案：C 由欧姆定律
、电阻定律
和I=nesv可得，
．从上式可知C正确．
2．答案：C 若保持K闭合，并将多用电表接在a、b间，则电表被短路，无法测量流过电阻R2的电流，所以应将K断开，将红表笔接在a处（电流流进），黑表笔接在b处（电流流出）．故选项C正确．
3．答案：AC 灯正常发光，表明灯两端电压UL=6V，电路中电流为
A．电动机两端电压也为6V，电动机的输入功率
W，电动机的发热功率
W，电动机的输出功率为
=10W，整个电路中消耗的功率为
W．
4．答案：CD 电池能使收音机正常工作，说明收音机两端的电压接近3V，也就是电池的电动势不会比3V小很多．小灯泡发出微弱的光说明灯泡两端电压远不足3V，这就说明电池的路端电压较小而内电阻较大．我们知道小灯泡的额定电流比收音机的大，也就是小灯泡的电阻比收音机的要小，电路中的电流比收音机的大，因此电池接在灯泡上路端电压较小是由于电池的内电阻增大造成的．
5．答案：D 此题可采用排除法，如果都是理想电流表，两灯均被短路，不可能正常发光，A错；如果都是理想电压表，两灯均处于断路状态，两灯也不能正常发光，B错；如果B是电流，A、C是电压表，则通过两灯的电流相等，也不可能均达到额定功率，C错．因此只有D正确．
6．答案：D 提示：由全电路欧姆定律知
，结合题中条件
，可知接内阻最小电源时通过
的电流最大，故B正确。电阻R消耗的功率
，由
、相同，当
最小时，电阻消耗的电功率最大，故D正确．
7．答案：C 根据W=UIt可得每秒太阳能电池的能量为W=0.06J，设太阳能每秒照射的能量为Q， 则Q×23?=W，可解得Q=0.26J．
8．答案：C 先画出等效电路图，然后先整体再部分进行动态分析即可．
9．答案：BD 利用假设法或把各选项代入验证．
10．答案：ABC 由于电源电动势为3.0V，内阻不计，所以当开关闭合后，达到稳定状态时，加在小灯泡L1两端的电压应为3.0V，由小灯泡的伏安特性曲线可以看出当电压为3.0V时，流过小灯泡L1的电流为
11．答案：原理图和实物图各占4分．
解析：由于是对毫安表进行校对，所以标准表
和待校表应串联连接；校准电表应从零刻度开
始到满偏，所以滑动变阻器应采用分压接法；
在分压接法中，负载电阻是滑动变阻器的几倍
时，滑动变阻器才能起到均匀调节的作用，并
易于操作，所以在两表上还应串联一只变阻箱
以增大负载电阻．
待校电表的量程为10mA，即电路中最大电流
为10mA，因此选择15mA的标准表．若选全
用电阻为1000Ω的滑动变阻器，则根据分压
电路中负载电阻与滑动变阻器全电阻的关系，
应选最大电阻为9999.9Ω的变阻箱，且变阻箱
的电阻至少应调到1000Ω以上，此时无论怎
样调节滑动变阻器均不能使待校电表满偏．所以应选用全电阻100Ω的滑动变阻器，这样再选用最大电阻为999.9Ω的变阻箱，且调到电阻在400～500Ω之间为宜，又保证调节滑动变阻器起到均匀调节的作用．
12．答案：如图所示（4分） E=8.4V（2分），r=200Ω（2分），相等（2分） 偏大（2分）
解析：从题目中看出所测量的电源内阻非
常大，所以设计电路时要注意电流表的位
置。做图象时应选好标度，坐标不必从零
开始，然后描点，做直线时应让尽可能多
的点落在直线上，不在直线上的点均匀分
布在直线的两侧．对于电动势和内阻的求
解，画出图象后求斜率即可．从图象上分析，
当电流为短路电流时，电动势是准确的，但所测电阻包含了G的内阻，因此测量内电阻偏大．
13．解析：电阻连接方式如图所示．（4分）
当开关S接C时，U1为电阻R0两端电压；（4分）
当开关S接D时，U2为电阻R0和
两端的电压，
由题知
（3分）代入数据得，=2Ω（3分）
14．解析：（1）设开关S1闭合，S2断开时，电容器两端的电压为U1，干路电流为I1，根据闭合道路欧姆定律有
A（2分）
V（2分）
合上开关S2后，设电容器两端电压为U2，干路电流为I2，根据闭合电路欧姆定律有
A（2分）
V（2分）
所以电容器上电量变化了
C（2分）
（或电容器上电量减少了
C）
（2）合上S2后，设电容器上的电量为Q，则
C（2分）
断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，因而流过的电量与阻值也成反比，故流过R1的电量
C（2分）
15．解析：（1）由图乙可知单摆的周期为
（3分）
由
得，
（4分）
（2）摆动过程中电压最大为
，该电压与摆球偏离
板的距离
成正比，有
，其中
，
，
（4分）
解得
此即为摆球偏离板的最大距离（3分）
16．（16分）已知电源电动势E=8V，红灯电阻
，绿灯电阻
．接在如图所示的电路中，灯正常发光时电压表的读数为6V，
，
，经过一段时间，由于电路中某一个电阻发生故障，引起红灯变亮，绿灯变暗的现象，而此时电
压表的读数变为6.4V．
（1）画出电路发生故障前的能够直接看出串、并联的简化电路图；
（2）通过分析与计算，判断电路中哪一个电阻发生了故障？是什么故障？
解析（1）先画出等效电路图如图所示．
（2）定性分析：由等效电路图可以看出，电压表读数增大，
即路端电压增大，表明外总电阻阻值增大，而红灯变
亮、绿灯变暗，则只可能R1增大后断路．
定量计算：正常发光时，
，
A，求出
；
非正常发光时，
A 
．
绿灯电压
V，而红灯电压
V
表明R1和
的并联阻值为
，表明R1断路．
17．解析：（1）把三个这样的电灯串联后，每只灯泡得到的实际电压为12/3=4V，再在图甲上可以查到每只电灯加上4V实际电压时的工作电流为I=
由此可以求出在此时每只电灯的实际电阻
（2分）
（2）在题乙图中的混联电路中，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为U和I．
在
这个闭合电路中，
（2分）
代入数据并整理得，
（2分）
这是一个反映了电路约束的直线方程，把该直线在题甲图上画出，
如图所示.（2分）
这两条曲线的交点为U=2V、I=
=2I=
每只灯泡的实际功率P=UI=2×0.3=0.6W（3分）
18．解析：（1）当
时，
，对应电流为
A，由闭合电路欧姆定律得，
①（2分）
当为最大值时，
V，对应电流为
A，有
②（2分）
的最大值为
（2分）
由①②两式代入数据得，E=12V，r=10Ω（2分）
（2）电源的输出功率
（2分）
当
时，电源有最大输出功率，但
恒小于r，由输出功率随外电阻变化的关系知，当取最大值时输出功率最大，（3分）
即
W（3分）
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