精品解析：东三省2024-2025学年高二上学期12月联考调研测试物理试题

2024年12月份东三省高二联考调研测试 物理 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，宽为L、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，两导轨间存在竖直向上的匀强磁场，长为L的金属棒ab垂直于导轨放置，现对其施加水平向右的恒力使其由静止开始运动。在金属棒ab运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合回路中感应磁场方向竖直向上 B. a端电势高于b端 C. 金属棒中电流方向由a流向b D. ab受到向右的安培力 2. 实验小组同学设计了如图所示的电路来探究电感的作用效果。电路中的三个灯泡L1、L2、L3完全相同，线圈的直流电阻忽略不计。调节滑动变阻器的滑片P，使其位于合适位置，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，L1不亮 B. 闭合开关S后，L2立即亮起来，然后缓慢熄灭 C. 电路稳定后，断开开关S，L3立即熄灭 D. 电路稳定后，断开开关S，L3闪一下然后缓慢熄灭 3. 如图所示，金属探测器有较高的灵敏度，可以探测到金属物体。探测器内有电源及相应电路，打开开关后探测器内会产生电流。探测器回路很容易受到其他磁场的影响而使仪器报警。下列说法正确的是（　　） A. 探测器回路内可能为恒定的直流电流 B. 用探测器扫描塑料板时，塑料板内会产生感应电流 C. 被探测金属内会产生涡流，涡流产生的磁场使探测器报警 D. 若用探测器探测残破的古铜币，探测器不会报警 4. 如图所示，磁场边界I、II、III平行，I、II间距为2L，其间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，II、III间距为L，其间存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从P点垂直于边界I射入磁场，经磁场偏转后，以与边界II成夹角的方向从边界II上的Q点射入II、III之间的磁场，最后从K点垂直于边界III射出磁场。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 粒子在磁场中运动速度大小为 C. D. 粒子由P至Q所用时间为由Q至K所用时间的2倍 5. 匝数为N、总电阻为R、边长为L的正方形线框置于绝缘水平桌面上，俯视图如图甲所示。空间中存在竖直方向的磁场，其磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图乙所示，时刻，磁感应强度竖直向下。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线框所受安培力为0 B. 至时间内，线框中电流的方向变化了4次 C. 至时间内，通过线框的电流大小为 D. 至时间内，线框上产生的焦耳热为 6. 光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A. 光照减弱的过程中电流表示数增大 B. 光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C. 光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D. 若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 7. 实验小组测得灯泡L的伏安特性曲线如图甲所示，小组同学将灯泡L接到如图乙所示的电路中。已知乙图中电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.4Ω，电流表的内阻为RA=0.6Ω。现将电阻箱的阻值调节为R=5Ω，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为0.3A B. 电阻箱两端的电压为1.4V C. 灯泡L两端的电压为1.1V D. 此时L的电阻为3.0Ω 8. 实验小组通过如图所示的实验装置来探究通电直导线的磁现象。小组同学将一段直导线固定在竖直支架上，并调整至水平，在导线正下方放置小磁针，其余电路装置均放在桌面上。下列说法正确的是（　　） A. 导线可以南北方向放置 B. 导线可以东西方向放置 C. 正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向里的方向偏转 D. 正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向外的方向偏转 9. 延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈和，线圈跟电源连接，线圈两端连在一起，构成一个闭合回路。铁芯上方有一与弹簧相连的衔铁，衔铁可以绕左端的转轴在竖直平面内转动，右端有一可与右侧电路连通的导体触头。闭合开关时，触头与右侧电路相连通，断开开关时，触头并非立即离开右侧电路，而是过一小段时间后才与右侧电路分离，延时继电器就是因此而得名的。下列说法正确的是（　　） A. 闭合一瞬间，从上向下看，中有沿顺时针方向的电流 B. 闭合后，将滑动变阻器滑片快速向左滑动的过程中，中感应电流的磁场竖直向上 C. 断开的一瞬间，铁芯上端相当于条形磁体的极 D. 的导线因故障断开对延时效果不会产生影响 10. 如图所示，水平固定的平行极板M、N间距为d，两板间存在电场强度大小为E的匀强电场（图中未画出）和垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由两板间的中点P以大小为的初速度水平向右射入两极板间的区域，该粒子恰好沿直线运动。仅将粒子初速度大小调整为，发现粒子由Q点（未标出）沿水平方向射出两极板间的区域。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. M板带正电，N板带负电 B. 磁感应强度大小 C. Q与P在同一水平线上 D. d的大小可能等于 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组设计了电路图甲来测定电阻丝的电阻率。实验器材有： 待测直电阻丝ab（粗细均匀，长度为） 干电池两节 滑动变阻器（） 电阻箱（最大阻值为） 电流表（量程为0~0.6A） 开关、导线若干 操作步骤如下： ①小组同学连接电路后将电阻丝上的滑片P移动至a端，调节滑动变阻器及电阻箱后闭合开关，记录电阻箱的阻值、电流表的示数I； ②保持滑动变阻器滑片不动，将滑片P向b端移动一段距离，测出电阻丝aP段的长度L； ③调节电阻箱，使电流表示数仍为I，记录此时电阻箱的阻值，计算电阻丝的电阻率。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________（填“c”或“d”）端。 （2）小组同学用螺旋测微器测电阻丝的直径，示数如图乙所示，则电阻丝的直径________mm。 （3）根据记录的实验数据可知，该电阻丝的电阻率________（用题目中的字母表示）。 （4）电源的内阻、电流表的电阻对实验结果________（填“会”或“不会”）产生影响。 12. 实验小组同学欲通过伏阻法测量一节干电池的电动势及内阻。实验器材如下： 相同的干电池4节（每节干电池电动势约为1.5V） 电压表（量程为0~3V，内阻为） 电阻箱（最大阻值为） 电阻箱（最大阻值为） 导线、开关若干 （1）图甲中已完成了部分接线，请将该实验实物图补充完整________。 （2）实验中，需要将电压表量程扩大为0~6V，则电阻箱的阻值应调整为________；电压表示数如图乙所示时，路端电压为________V。 （3）小组同学甲认为电压表分流极小，其所在支路电流可忽略不计，他改变的阻值，记录电压表的示数U及此时电阻箱的阻值R，并作出关系图像如丙图所示。测得图像的斜率为，则一节电池的电动势________V；一节电池的内阻________。（结果均保留到小数点后两位） 13. 如图甲所示，边长为L的单匝导体框与足够长、间距为的光滑平行导轨M、N相连，整个装置位于绝缘水平面上，质量为m、长为的金属棒固定在导轨最左端。导体框内ad边与虚线平行，其间存在竖直向下、宽为的磁场，其磁感应强度大小变化规律可调整；M、N间存在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。已知导体框的电阻为r，金属棒的电阻为，其余电阻不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若ad与虚线间磁场的磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，将金属棒固定在图示位置，求时刻金属棒所受安培力的大小及方向； （2）解除对金属棒的固定，时刻对其施加一水平向右、大小为F的恒力，要使整个回路中的磁通量始终为0，求ad与虚线间磁场磁感应强度随时间变化的关系式。（已知时刻ad与虚线间无磁场） 14. xOy平面（纸面）如图所示，虚线Ⅰ、Ⅱ均平行于y轴，与x轴的交点分别为（L，0）、，y轴与I之间存在沿y轴负方向的匀强电场，Ⅰ、Ⅱ之间存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由y轴上的点P（0，L）沿x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场区域，粒子经虚线I上的A点沿与x轴正方向成θ=60°角射入磁场区域，粒子经虚线Ⅱ上的Q点（未标出）与x轴正方向成α=30°角斜向上射出磁场。不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小E； （2）磁感应强度的大小B。 15. 如图所示，两根光滑平行金属长导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，其间距为L，两导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。两根长度均为L的金属棒ab、cd放置在导轨上，ab棒质量为m，电阻为R，cd棒质量为2m，电阻为2R。时刻，cd棒获得一水平向右、大小为的初速度，时刻ab棒刚好达到最大速度。已知金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。求： （1）时刻，ab棒加速度的大小； （2）时间段内ab棒上产生的焦耳热Q； （3）时间段内，通过ab棒的电荷量q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年12月份东三省高二联考调研测试 物理 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 如图所示，宽为L、足够长的平行金属导轨固定在绝缘水平桌面上，两导轨间存在竖直向上的匀强磁场，长为L的金属棒ab垂直于导轨放置，现对其施加水平向右的恒力使其由静止开始运动。在金属棒ab运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 闭合回路中感应磁场方向竖直向上 B. a端电势高于b端 C. 金属棒中电流方向由a流向b D. ab受到向右的安培力 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．金属棒向右运动，闭合回路中磁通量增大，由楞次定律可知感应电流的磁场向里，根据安培定则可知ab棒上的电流由a流向b；ab棒相当于电源，b相当于电源正极，a为负极，故b端电势高于a端，故AB错误，C正确； D．根据左手定则可知，安培力方向水平向左，故D错误。 故选C。 2. 实验小组同学设计了如图所示的电路来探究电感的作用效果。电路中的三个灯泡L1、L2、L3完全相同，线圈的直流电阻忽略不计。调节滑动变阻器的滑片P，使其位于合适位置，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S的瞬间，L1不亮 B. 闭合开关S后，L2立即亮起来，然后缓慢熄灭 C. 电路稳定后，断开开关S，L3立即熄灭 D. 电路稳定后，断开开关S，L3闪一下然后缓慢熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合S瞬间，L1、L2、L3灯泡立即发光，随着时间推移，电感对电流的阻碍作用逐渐减弱，L2逐渐变暗，最终被电感短路后熄灭，故A错误，B正确； CD．断开S后，电感中的电流有一部分流经L3，可知L3不会立即熄灭，同时S断开瞬间，流经L3的电流小于断开S前L3上的电流，L3不会闪一下，L3会缓慢熄灭，故CD错误。 故选B。 3. 如图所示，金属探测器有较高的灵敏度，可以探测到金属物体。探测器内有电源及相应电路，打开开关后探测器内会产生电流。探测器回路很容易受到其他磁场的影响而使仪器报警。下列说法正确的是（　　） A. 探测器回路内可能为恒定的直流电流 B. 用探测器扫描塑料板时，塑料板内会产生感应电流 C. 被探测金属内会产生涡流，涡流产生的磁场使探测器报警 D. 若用探测器探测残破的古铜币，探测器不会报警 【答案】C 【解析】 【详解】AC．变化的磁场才能使金属中产生涡流，涡流产生的磁场影响探测器，进而使其报警，可知探测器回路内的电流为变化的电流，A错误，C正确； B．塑料板内无大量可自由移动的电子，不会产生感应电流，B错误； D．残破的古铜币内会产生涡流，探测器会报警，D错误。 故选C。 4. 如图所示，磁场边界I、II、III平行，I、II间距为2L，其间存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，II、III间距为L，其间存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从P点垂直于边界I射入磁场，经磁场偏转后，以与边界II成夹角的方向从边界II上的Q点射入II、III之间的磁场，最后从K点垂直于边界III射出磁场。下列说法正确的是（　　） A. 该粒子带负电 B. 粒子在磁场中运动速度大小为 C. D. 粒子由P至Q所用时间为由Q至K所用时间的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．在I、II之间粒子向上偏转，结合左手定则可知粒子带正电，故A错误； B．由几何关系可知，粒子在I、II之间轨迹的圆心角为，其轨迹半径 由洛伦兹力提供向心力可得 得出 故B错误； C．由几何关系可知，粒子在II、III之间磁场运动的轨迹半径 由洛伦兹力提供向心力可得 整理得 联立以上得 故 故C错误； D．粒子在II、III之间轨迹的圆心角为，又有 联立以上得 即粒子由P至Q所用时间等于由Q至K所用时间的2倍，D正确。 故选 D。 5. 匝数为N、总电阻为R、边长为L的正方形线框置于绝缘水平桌面上，俯视图如图甲所示。空间中存在竖直方向的磁场，其磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图乙所示，时刻，磁感应强度竖直向下。下列说法正确的是（　　） A. 时刻，线框所受安培力为0 B. 至时间内，线框中电流的方向变化了4次 C. 至时间内，通过线框的电流大小为 D. 至时间内，线框上产生的焦耳热为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由乙图可知时刻，，则线框不受安培力作用，故A正确； B．至时间内，线框内的电流沿顺时针方向，在至时间内，线框内的电流沿逆时针方向，在至时间内，线框中电流的方向变化了2次，故B错误； C．图像可知至时间内，由法拉第电磁感应定律得电动势 故通过线框的电流大小为 故C错误； D．至时间内，线框上的电动势 线框上产生的焦耳热为 故D错误。 故选 A。 6. 光照传感器在辽宁大棚种植中得到了广泛的应用，技术人员通过光敏电阻设计了如图所示的光控电路，增加植物光照时间，有效地提高了作物的产量。电阻箱阻值调整为，闭合开关后，秋天傍晚6点时，灯泡L两端的电压达到一定值，恰好能发光。已知光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，电流表、电压表均为理想电表，灯泡的光对光敏电阻的影响不计，不考虑灯泡电阻的变化。下列说法正确的是（　　） A. 光照减弱的过程中电流表示数增大 B. 光照减弱的过程中电压表和电流表示数比值不变 C. 光照减弱的过程中电压表和电流表变化量绝对值的比值变大 D. 若电阻箱阻值大于，则秋天傍晚6点之后L才可能发光 【答案】D 【解析】 【详解】A．光照减弱的过程中，光敏电阻的阻值增大，整个回路的电阻增大，电流表示数减小，故A错误； B．电压表和电流表示数的比值为并联部分总电阻，光照减弱的过程中，电压表和电流表示数的比值增大，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律可知电压表和电流表变化量绝对值的比值为，恒定不变，故C错误； D．若电阻箱阻值大于，则当光敏电阻阻值大于傍晚6点时的阻值时，灯泡才可能发光，故D正确。 故选D。 7. 实验小组测得灯泡L的伏安特性曲线如图甲所示，小组同学将灯泡L接到如图乙所示的电路中。已知乙图中电源的电动势为E=3V，内阻为r=0.4Ω，电流表的内阻为RA=0.6Ω。现将电阻箱的阻值调节为R=5Ω，然后闭合开关S。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为0.3A B. 电阻箱两端的电压为1.4V C. 灯泡L两端的电压为1.1V D. 此时L的电阻为3.0Ω 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据闭合电路欧姆定律可得 作出U-I关系图像，如图所示 由图可知，此时灯泡两端的电压为1.10V，通过灯泡的电流为0.32A，即电流表的示数为0.32A，故A错误，C正确； BD．由欧姆定律得电阻箱R两端的电压为 灯泡L的电阻为 故BD错误。 故选C。 8. 实验小组通过如图所示的实验装置来探究通电直导线的磁现象。小组同学将一段直导线固定在竖直支架上，并调整至水平，在导线正下方放置小磁针，其余电路装置均放在桌面上。下列说法正确的是（　　） A. 导线可以南北方向放置 B. 导线可以东西方向放置 C. 正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向里的方向偏转 D. 正确放置导线，闭合开关后，的极向垂直纸面向外的方向偏转 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．为避免地磁场的影响，应将ab导线沿南北方向放置，故A正确，B错误； CD．闭合开关后，电流由a流向b，根据右手螺旋定则可知导线下方的磁场垂直纸面向外，故P的N极应向垂直纸面向外的方向偏转，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 延时继电器的示意图如图所示，铁芯上有两个线圈和，线圈跟电源连接，线圈两端连在一起，构成一个闭合回路。铁芯上方有一与弹簧相连的衔铁，衔铁可以绕左端的转轴在竖直平面内转动，右端有一可与右侧电路连通的导体触头。闭合开关时，触头与右侧电路相连通，断开开关时，触头并非立即离开右侧电路，而是过一小段时间后才与右侧电路分离，延时继电器就是因此而得名的。下列说法正确的是（　　） A. 闭合一瞬间，从上向下看，中有沿顺时针方向的电流 B. 闭合后，将滑动变阻器滑片快速向左滑动的过程中，中感应电流的磁场竖直向上 C. 断开的一瞬间，铁芯上端相当于条形磁体的极 D. 的导线因故障断开对延时效果不会产生影响 【答案】BC 【解析】 【详解】A．S闭合一瞬间，a线圈中电流增大，根据安培定则判断知铁芯中产生向下的磁场增强，根据楞次定律可知线圈b中感应电流的磁场向上，从上向下看，感应电流沿逆时针方向，故A错误； B．S闭合后，滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值减小，通过a中的电流增大，铁芯中向下的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈b中感应电流产生的磁场方向竖直向上，故B正确； C．断开S的一瞬间，a中的电流减小，根据安培定则判断知铁芯中产生向下的磁场减弱，根据楞次定律判断知，b中感应电流产生的磁场方向向下，铁芯上端相当于条形磁体的S极，故C正确； D．b的导线断开后，无法形成闭合回路，不能产生感应电流，b中不再有感应磁场产生。断开S后，触头会立即离开右端电路，延时效果会受到影响，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，水平固定的平行极板M、N间距为d，两板间存在电场强度大小为E的匀强电场（图中未画出）和垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由两板间的中点P以大小为的初速度水平向右射入两极板间的区域，该粒子恰好沿直线运动。仅将粒子初速度大小调整为，发现粒子由Q点（未标出）沿水平方向射出两极板间的区域。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. M板带正电，N板带负电 B. 磁感应强度大小 C. Q与P在同一水平线上 D. d的大小可能等于 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．带正电的粒子恰好沿直线运动，该运动为匀速直线运动，根据左手定则可知，在P点受到竖直向下的洛伦兹力，故其受到竖直向上的电场力，可知N板带正电，M板带负电，故A错误； B．结合上述，粒子受力平衡，则有 解得 故B正确； C．当射入速度大小为时粒子做匀速直线运动，由此可知，可将分解为水平向右的和，则满足 即有 可知，粒子一个分运动为以初速度向右匀速直线运动，另一个分运动为以速度在竖直平面内做圆周运动，设其半径为r，则有 解得 P点为粒子轨迹最高点，只有当粒子运动至轨迹最高点时，其才能沿水平方向射出两极板间的区域，此时速度沿水平方向向右，可知Q点与P点在同一水平线上，故C正确； D．结合上述可知，粒子能射出两板间区域，可知 结合上述解得 故D正确。 故选BCD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 实验小组设计了电路图甲来测定电阻丝的电阻率。实验器材有： 待测直电阻丝ab（粗细均匀，长度为） 干电池两节 滑动变阻器（） 电阻箱（最大阻值为） 电流表（量程为0~0.6A） 开关、导线若干 操作步骤如下： ①小组同学连接电路后将电阻丝上的滑片P移动至a端，调节滑动变阻器及电阻箱后闭合开关，记录电阻箱的阻值、电流表的示数I； ②保持滑动变阻器滑片不动，将滑片P向b端移动一段距离，测出电阻丝aP段的长度L； ③调节电阻箱，使电流表示数仍为I，记录此时电阻箱的阻值，计算电阻丝的电阻率。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________（填“c”或“d”）端。 （2）小组同学用螺旋测微器测电阻丝的直径，示数如图乙所示，则电阻丝的直径________mm。 （3）根据记录的实验数据可知，该电阻丝的电阻率________（用题目中的字母表示）。 （4）电源的内阻、电流表的电阻对实验结果________（填“会”或“不会”）产生影响。 【答案】（1）d （2）1.919##1.920##1.921 （3） （4）不会 【解析】 【小问1详解】 闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，滑动变阻器的滑片应置于d端来保护电路。 【小问2详解】 螺旋测微器读数为 【小问3详解】 设Pb段长度为，电阻丝的横截面积 由题意可知 整理可得 可得 【小问4详解】 由本题实验原理可知电源的内阻、电流表的电阻对实验结果的测量不会产生影响。 12. 实验小组同学欲通过伏阻法测量一节干电池的电动势及内阻。实验器材如下： 相同的干电池4节（每节干电池电动势约为1.5V） 电压表（量程为0~3V，内阻为） 电阻箱（最大阻值为） 电阻箱（最大阻值为） 导线、开关若干 （1）图甲中已完成了部分接线，请将该实验实物图补充完整________。 （2）实验中，需要将电压表量程扩大为0~6V，则电阻箱的阻值应调整为________；电压表示数如图乙所示时，路端电压为________V。 （3）小组同学甲认为电压表分流极小，其所在支路电流可忽略不计，他改变的阻值，记录电压表的示数U及此时电阻箱的阻值R，并作出关系图像如丙图所示。测得图像的斜率为，则一节电池的电动势________V；一节电池的内阻________。（结果均保留到小数点后两位） 【答案】（1） （2） ①. 3000 ②. 5.00 （3） ①. 1.47 ②. 0.38##0.37 【解析】 【小问1详解】 将与电压表串联扩大电压表量程，然后将该支路与电阻箱并联。实物图如图所示 【小问2详解】 [1]电阻箱的阻值调整为 解得 [2]电压表量程扩大两倍，乙图中电压表的示数为2.50V，故路端电压为5.00V。 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路的欧姆定律可知 整理得出 则 得出 斜率为 得出 13. 如图甲所示，边长为L的单匝导体框与足够长、间距为的光滑平行导轨M、N相连，整个装置位于绝缘水平面上，质量为m、长为的金属棒固定在导轨最左端。导体框内ad边与虚线平行，其间存在竖直向下、宽为的磁场，其磁感应强度大小变化规律可调整；M、N间存在竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。已知导体框的电阻为r，金属棒的电阻为，其余电阻不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好。 （1）若ad与虚线间磁场的磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，将金属棒固定在图示位置，求时刻金属棒所受安培力的大小及方向； （2）解除对金属棒的固定，时刻对其施加一水平向右、大小为F的恒力，要使整个回路中的磁通量始终为0，求ad与虚线间磁场磁感应强度随时间变化的关系式。（已知时刻ad与虚线间无磁场） 【答案】（1），方向水平向右 （2） 【解析】 【小问1详解】 由法拉第电磁电磁感应定律，结合图乙得 由闭合电路欧姆定律可知回路中的电流 楞次定律可得电流方向沿逆时针方向，根据左手定则可知金属棒此时所受的安培力水平向右，故时刻金属棒所受安培力大小为 联立以上解得 【小问2详解】 要使整个回路中的磁通量始终为0，即回路中无感应电流，则金属棒做匀加速直线运动，金属棒的加速度大小为 设t时刻内的磁感应强度大小为B，则有 得出 14. xOy平面（纸面）如图所示，虚线Ⅰ、Ⅱ均平行于y轴，与x轴的交点分别为（L，0）、，y轴与I之间存在沿y轴负方向的匀强电场，Ⅰ、Ⅱ之间存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子由y轴上的点P（0，L）沿x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场区域，粒子经虚线I上的A点沿与x轴正方向成θ=60°角射入磁场区域，粒子经虚线Ⅱ上的Q点（未标出）与x轴正方向成α=30°角斜向上射出磁场。不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小E； （2）磁感应强度的大小B。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 题意可知粒子从P到A过程做类平抛运动，设粒子在A点沿y轴负方向的分速度为v1，则 由牛顿第二定律可知 粒子由P至A所用的时间为 由 联立解得 【小问2详解】 作出粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示 粒子在A点的速度为 由几何关系得 解得 粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力，有 联立解得 15. 如图所示，两根光滑平行金属长导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，其间距为L，两导轨间存在竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。两根长度均为L的金属棒ab、cd放置在导轨上，ab棒质量为m，电阻为R，cd棒质量为2m，电阻为2R。时刻，cd棒获得一水平向右、大小为的初速度，时刻ab棒刚好达到最大速度。已知金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。求： （1）时刻，ab棒加速度的大小； （2）时间段内ab棒上产生的焦耳热Q； （3）时间段内，通过ab棒的电荷量q。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）时刻，cd两端产生的感应电动势 回路中的电流 ab棒所受的安培力 由牛顿第二定律可知 得出 （2）时间段内ab棒做加速运动，之后ab棒匀速，回路中总电动势为0，则ab、cd棒产生的感应电动势大小相等，可知时刻两棒速度大小相等。设该速度为，两金属棒运动过程中所受安培力大小始终相等，设时间内，ab、cd平均加速度大小分别为、，则有 可知 由上可知 得出 设此段时间内系统产生的总焦耳热为，由能量守恒定律可知 得出 （3）设时间内，通过ab棒的平均电流为，则有 由运动学公式可知 联立并整理可得 即 得出 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $