精品解析：河北省石家庄市河北辛集中学2024-2025学年高二上学期第四次阶段考试物理试题

河北辛集中学2024-2025学年度第一学期第四次阶段考试 高二物理试卷 考试时间：75分钟 第I卷（选择题） 一、单选题（共8题，每题4分，共32分） 1. 物理学中最早提出利用电场线描述电场、发现电流的磁效应和用实验证实电磁场理论的依次是哪几位物理学家（　　） A. 法拉第、安培和麦克斯韦 B. 奥斯特、安培和麦克斯韦 C. 法拉第、奥斯特和赫兹 D. 安培、奥斯特和赫兹 【答案】C 【解析】 【详解】物理学中最早提出利用电场线描述电场的是法拉第；发现电流的磁效应的是奥斯特；用实验证实电磁场理论的物理学家是赫兹。 故选C。 2. 如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时，以下说法正确的是（ ） A. 两灯同时点亮、同时熄灭 B. 合上S时，B立即变亮，A灯逐渐变亮 C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同 D. 断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】AB．合上S，B灯立即正常发光，A灯支路中，由于L产生的自感电动势阻碍电流增大，A灯将推迟一些时间才能达到正常发光状态，故A错误，B正确； C．断开S，L中产生与原电流方向相同的自感电动势，A、B两灯都不会立即熄灭，流过A灯的电流方向与原电流方向相同，流过B灯的电流与原电流反向，故C错误； D．断开S后，由L作为电源的供电电流是从原来稳定时通过L中的电流值逐渐减小的，故A、B两灯只是延缓一些时间熄灭，并不会比原来更亮，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环穿过磁铁到达位置ⅠⅠ，环穿过磁铁时未与磁铁相碰。对环经过磁铁下端附近的位置ⅠⅠ时，细线的拉力与磁铁重力的关系，以及从上向下看电流方向的判断正确的是（　　） A. 拉力大于重力，电流方向为顺时针 B. 拉力大于重力，电流方向为逆时针 C. 拉力小于重力，电流方向为顺时针 D. 拉力小于重力，电流方向为逆时针 【答案】B 【解析】 【详解】圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中，穿过圆环的磁通量先增加再减小，根据楞次定律可知磁铁对线圈的作用是：感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小，即先是排斥其向下运动，阻碍其磁通量增大，后是吸引线圈，阻碍其磁通量的减小。所以环经过磁铁下端附近的位置ⅠⅠ时，细线的拉力大于磁铁重力；在位置ⅠⅠ时原磁场方向向上，下落经过位置ⅠⅠ的过程中，磁通量减小，由楞次定律可知在位置ⅠⅠ时感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则可知，从上向下看电流方向为逆时针。 故选B。 4. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，若c点处电势为3V，电子从a点运动到b点电势能增加了5eV，到达c处动能为2eV，则下列说法正确的是（　　） A. a点电势为7.5V B. 电子在b点的动能为3.5eV C. 电子在b点加速度比在c点加速度大 D. 电子从a到c过程一直减速 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电子的受力和运动情况可知，电子从a点到c点电场力做负功，电势能增大，根据电场力做功与电势差的关系可知，b点电势比a点电势低5V，则相邻两等势面间的电势差为2.5V，则a点电势为 故A错误； B．b点电势为5.5V，电子在b、c两点，由能量守恒定律有 由于电子在c点动能为2eV，因此在b点的动能为4.5eV，故B错误； C．c点处等差等势面比b点处密集，则b点比c点电场强度小，因此加速度小，故C错误； D．从a到c，电势逐渐降低，电子电势能升高，由能量守恒定律可知，动能一直减小，即一直减速，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，平行金属板中带电质点原处于静止状态，其中，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（　　） A. 电压表读数变大，电流表读数变大 B. 和上的电压都增大 C. 质点将向下运动，电源的效率增大 D. 上消耗的功率增大，电源的输出功率减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，外电阻变小，干路电流I1增大，根据闭合电路欧姆定律有 则上的电压变小，流过的电流变小，根据 则通过的电流增大，电流表读数增大。根据 所以电压表读数变小，故A错误； B．由A项知，通过的电流增大，则其两端的电压增大，上的电压为 干路电流I1增大，则上的电压增大，故B正确； C．电容器两端电压与R3两端电压相等，则电容器两端电压变小，两极板间的电场强度变小，电场力减小，质点P将向下运动，电源的效率为 因路端电压U减小，电源电动势不变，故电流的效率减小，故C错误； D．上消耗的功率为 由于上的电压减小，则其消耗的功率减小。根据电源的输出功率规律，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由于，即外电阻大于内阻，则随外电阻的减小，电源的输出功率逐渐增大，故D错误。 故选B。 6. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 仅增大狭缝间的加速电压，则同一粒子射出加速器时的动能增大 B. 增大磁场的磁感应强度且使电场变化周期与粒子做圆周运动周期相同，则同一粒子射出加速器时的动能增大 C. 仅增大D形金属盒的半径，则同一粒子射出加速器时的速度不变 D. 加速电场频率不变时，比荷不同的粒子也可用同一加速器进行加速 【答案】B 【解析】 【详解】A．仅增大加速电压，则每次加速获得的动能变大，由 可知，粒子射出加速器时的动能大小与加速电压无关，故A错误； BC．根据可得 则最大动能 仅增大磁感应强度或者半径，则速度增大，动能增大，故B正确、C错误； D．由可知，比荷不同的粒子不能保证一直被加速，因此比荷不同的粒子不能用同一加速器加速，故D错误。 故选B。 7. 在轴上有两个点电荷、，其电场中电势在轴正半轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 为负电荷，为正电荷 B. 电量大于的电量 C. 处的电势最低、电场强度也是最小的 D. 电量为的正检验电荷从移到无穷远的过程中，电场力做功为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，在0-段电势逐渐降低，可知该段电场强度的方向沿x轴正方向，在段，电势逐渐增大，可知该段电场强度方向沿x轴负方向，所以两点电荷为异种电荷；由于靠近定位置的电场强度方向沿x轴正方向，可知为正电荷，为负电荷，故A错误； B．-图线的切线斜率表示电场强度，由图可知，在处电场强度为零，该点离近，离远，处合场强为零，则电荷量小于的电荷量，故B错误； C．由图可知，处电势最低，图线的切线斜率表示电场强度，该点电场强度最小为零，故C正确； D．电量为q的正检验电荷从移到无穷远处，电势能从增加到0，则电场力做负功，做功为，故D错误。 故选C。 8. 垂直于光滑水平桌面有向下和向上且宽度均为L的匀强磁场B，如图所示，以O为坐标原点建立x轴，边长为L的正方形导线框abcd在外力作用下从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在、、时刻所对应的位移分别是L、2L、3L，下列关于感应电流i随时间t或位移x的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．0~t1时间内为bc边切割向里的磁场，电流为逆时针方向，t1~t2时间内ad边和bc边同向切割反向的磁场，电流加倍为顺时针，t2~t3时间内为ad边切割向外的磁场，电流为逆时针。线框做匀加速直线运动，则切割磁场的速度 线框运动的速度随时间增大，运动相同位移所用时间越来越短；0~t1、t2~t3时间内一个边切磁感线产生的电动势为 电流 0~t1、t2~t3时间内i-t图像斜率相同。 t1~t2时间内，两个边切割磁感线，电动势为 电流 故A正确，B错误； CD．物体做匀加速运动 故电流的表达式还可以写成 所以电流不与位移成正比，故CD错误。 故选A。 二、多选题（共3题，每题6分，共18分） 9. 如图所示，空间存在一范围足够大的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（竖直面）向里，为磁场区域的上边界，磁场上方有一个质量为m的正方形导线框abcd，ab边与平行。已知线框边长为L，总电阻为R，重力加速度为g，线框从图示位置由静止开始自由下落，则在ab边进入磁场的过程中，关于线框的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 线框可能先做加速运动再做减速运动 B. 线框可能一直做匀加速运动 C. 线框可能先做减速运动再做匀速运动 D. 线框若出现匀速运动，其速度大小一定是 【答案】CD 【解析】 【详解】线框刚开始做自由落体运动，ab边以一定速度进入磁场，ab边切割磁感线产生感应电流，结合右手定则和左手定则可以判断出ab受到竖直向上的安培力作用，有 ，， 第一种情况：若线框进入磁场时，安培力等于重力，则线框匀速进入磁场，有 可得 第二种情况：若线圈进入磁场时，安培力大于重力，则线框做减速运动，安培力减小，线框做加速度减小的减速运动，当线框速度减小到时，线框若仍未全部进入磁场，则线框后面将做匀速运动。第三种情况：若安培力小于重力，线框做加速度减小的加速运动，当线框速度加速到时，线框若仍未全部进入磁场，则线框后面将做匀速运动。 故选CD。 10. 如图所示，圆心为O的圆形匀强磁场区域，半径为R，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里。电荷量为q、质量为m的相同带负电粒子a、b从圆形匀强磁场区域边界上的P点先后以大小为的速度、垂直磁场的方向射入磁场。已知粒子a正对圆心射入，粒子b射入磁场时的速度方向与粒子a射入时的速度方向的夹角为60°，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子a在磁场中运动的时间为 B. 粒子b在磁场中运动的时间为 C. a、b两粒子射出磁场时速度方向的夹角为0 D. a、b两粒子射出磁场时速度方向的夹角为60° 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由 可知，粒子在磁场中运动的半径 粒子a的射入方向指向圆心，由几何关系可知，射出方向背离圆心，在磁场中的运动轨迹的圆心角为90°，如图所示 所以粒子a在磁场中运动的时间 A错误； B．粒子b在磁场中的运动轨迹，如图所示 由于 所以 可得 粒子b在磁场中运动的时间 B正确； CD．由分析可知，无论粒子的射入方向如何，四边形POBO′均为菱形，PO一定与O′B平行，O′B的垂线与过P点的切线一定平行，粒子射入磁场的方向一定与过P点的切线平行，所以无论粒子的射入方向如何，只要射入点P的位置不变，粒子的射出方向就相同， D错误C正确。 故选BC。 11. 如图所示，间距为的光滑平行直导轨倾斜固定放置，导轨平面的倾角为，导轨上端接有阻值为的定值电阻。垂直于导轨平面向上的有界磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为，磁场的边界均垂直于导轨，两个磁场的宽度均为，磁场Ⅰ的下边界与磁场Ⅱ的上边界间的距离也为。质量为、有效电阻为的金属棒垂直导轨放置，离磁场Ⅰ上边界的距离为，由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒进入两个磁场时的速度相同，导轨电阻不计，重力加速度为，则（ ） A. 金属棒通过磁场Ⅰ的过程中，通过电阻的电荷量为 B. 金属棒出磁场Ⅰ时的速度大小为 C. 金属棒通过磁场Ⅰ过程中金属棒重力的冲量大小为 D. 金属棒通过两个磁场过程中，电阻中产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒通过磁场Ⅰ的过程中，通过电阻的电量 故A错误； B．根据金属棒进两个磁场时的速度相同可知，金属棒出磁场Ⅰ时的速度与金属棒从静止开始运动距离时的速度相同，即 故B正确； C．金属棒刚进磁场Ⅰ时的速度大小 金属棒通过磁场Ⅰ过程，根据动量定理 解得 故C错误； D．设电阻上产生的焦耳热为，根据能量守恒有 解得 故D正确。 故选BD。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共14分） 12. 实际的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，一兴趣小组同学对某型号二极管，作了如下研究： (1)用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻 ①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率，多用电表的表盘如图所示，则电阻为____________Ω； ②多用电表的红表笔应与二极管的_________极相连（选填“正”或“负”） (2)用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1.5V电压时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下： 电压表（量程1.5V，内阻约2000Ω） 电压表（量程6V，内阻约4000Ω） 电流表A1（量程0.6A，内阻约10Ω） 电流表A2（量程40mA，内阻约0.1Ω） 滑动变阻器R1（总电阻约为10Ω） 滑动变阻器R2（总电阻约为100Ω） 电源E（电动势2V，内阻不计） 电键S，导线若干 ①为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表___________、电流表__________、滑动变阻器_____________；（填写所选器材的符号）； ②在虚线方框中画出实验电路原理图；_______ ③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图所示，现将阻值为50Ω的定值电阻与该二极管串联，并与一电动势为2V，内阻不计的电源组成闭合电路，二极管上的电压为正向电压，则回路中的电流强度为________mA． 【答案】 ①. 130； ②. 负； ③. V1， ④. A2， ⑤. R1 ⑥. ⑦. 15mA 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]表盘上的读数为13，再乘以倍率，所以电阻为130； [2]根据多用电表中两表笔电流的流向为“红进黑出”，要测二极管的正向电阻时，应将红表笔与二极管的负极相连； (2)[3][4][5]因测二极管加正向0~1.5V电压，所以电压表应选V1，二极管加正向电压的伏安特性曲线可知，当电压接近1.5V时，电流达到最大接近40mA，故电流表应选A2，为调节方便，并有尽可能高的精度，滑动变阻器应用分压式，所以滑动变阻器应选总阻值较小的，即为R1， [6]本实验要描绘出二极管的I－U图线，因此滑动变阻器应采用分压式，所以应选阻值较小的R1；故采用电流表内接法，电路图如图： [7]将50Ω的定值电阻与电源等效为一个电动势为2V，内阻为50Ω新电源。在二极管的I－U图上作出新电源的I－U图线 交点纵坐标即为电路中的电流，此时电流为15mA。 四、解答题（共 3题，第 13 题 8分，14 题 12 分，第 15题 16 分，共 36 分。解答应写 出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 目前我国的喷泉水景设备中常使用离心式潜水泵供水。配置高效节能直流电机。某小型喷泉电路部分简化如图所示，电流表A为理想电表，定值电阻，。电动机M的线圈电阻。仅闭合开关S1，电流表A的示数为。同时闭合开关S1和S2，断开S3，电流表A的示数为。仅闭合开关S3，直流电动M正常工作，电流表A的示数为。求： （1）电源的电动势E和内阻r； （2）直流电动机M正常工作时，求电动机的输出功率。 【答案】（1）36V，1Ω （2）160W 【解析】 【小问1详解】 仅闭合开关S1，由闭合电路欧姆定律得： 同时闭合开关S₁和S₂，由闭合电路欧姆定律得 联立解得 ， 【小问2详解】 直流电动机M正常工作时，设两端的电压为U，由 解得 电动机的输出功率为 解得 14. 如图所示，一带电粒子（重力忽略不计）质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量q＝＋1.0×10－5C，从静止开始经电压为U1＝100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为，已知偏转电场中金属板长L＝2cm，圆形匀强磁场的半径，求： （1）带电粒子经U1＝100V的电场加速后的速率； （2）两金属板间偏转电场的电场强度E； （3）匀强磁场的磁感应强度的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）0.13T 【解析】 【详解】（1）带电粒子经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理： 解得 （2）粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动规律有 根据牛顿第二定律有 其中 解得 （3）设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则 根据几何关系有 r＝Rtan 60°＝0.3 m 由洛伦兹力提供向心力有 解得 B=0.13T 15. 如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，下端连接R=1.0Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T。质量m=0.5kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为F=5.0N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行x=2.0m后速度保持不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求： （1）金属棒匀速运动时的速度大小v； （2）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR； （3）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，通过电阻R的电荷量q； （4）金属棒匀速运动之后撤去恒力F，撤去恒力的同时，减小磁感应强度B，使得金属棒继续上升的过程中电路中无感应电流，已知撤去恒力的瞬间，金属棒距导轨底端的距离为x0=2.5m，并从此刻开始计时，请推导磁感应强度B随着时间t变化的函数关系。 【答案】（1）1m/s；（2）1.875J；（3）2C；（4） 【解析】 【详解】（1）金属棒匀速运动时产生的感应电动势为 E=BLv 感应电流为 由平衡条件有 代入数据联立解得 v=1m/s （2）设整个电路中产生的热量为Q，由能量守恒定律有 电阻R产生的热量为 解得 （3）通过电阻R的电荷量为 ， 感应电动势平均值为 解得 （4）因为不产生感应电流，所以在倾斜轨道上运动时闭合回路磁通量不变 因为 所以 所以继续上升的过程中电路中无感应电流，磁感应强度B随着时间t变化的函数关系 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北辛集中学2024-2025学年度第一学期第四次阶段考试 高二物理试卷 考试时间：75分钟 第I卷（选择题） 一、单选题（共8题，每题4分，共32分） 1. 物理学中最早提出利用电场线描述电场、发现电流的磁效应和用实验证实电磁场理论的依次是哪几位物理学家（　　） A. 法拉第、安培和麦克斯韦 B. 奥斯特、安培和麦克斯韦 C. 法拉第、奥斯特和赫兹 D. 安培、奥斯特和赫兹 2. 如图所示电路中，A、B是相同的两个小灯泡，L是一个带铁芯的线圈，电阻可不计。调节R，电路稳定时两灯泡都正常发光，则在开关合上和断开时，以下说法正确的是（ ） A. 两灯同时点亮、同时熄灭 B. 合上S时，B立即变亮，A灯逐渐变亮 C. 断开S时，A、B两灯都不会立即熄灭，通过A、B两灯的电流方向都与原电流方向相同 D. 断开S时，A灯会突然闪亮一下后再熄灭 3. 如图所示，一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环穿过磁铁到达位置ⅠⅠ，环穿过磁铁时未与磁铁相碰。对环经过磁铁下端附近的位置ⅠⅠ时，细线的拉力与磁铁重力的关系，以及从上向下看电流方向的判断正确的是（　　） A. 拉力大于重力，电流方向为顺时针 B. 拉力大于重力，电流方向为逆时针 C. 拉力小于重力，电流方向为顺时针 D. 拉力小于重力，电流方向为逆时针 4. 电子显微镜通过“静电透镜”实现对电子会聚或发散使微小物体成像。一种电子透镜的电场分布如图所示（截取其中一部分），虚线为等势面，相邻两等势面间的电势差相等，电子枪发射的电子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点，若c点处电势为3V，电子从a点运动到b点电势能增加了5eV，到达c处动能为2eV，则下列说法正确的是（　　） A. a点电势为7.5V B. 电子在b点的动能为3.5eV C. 电子在b点加速度比在c点加速度大 D. 电子从a到c过程一直减速 5. 如图所示，平行金属板中带电质点原处于静止状态，其中，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（　　） A. 电压表读数变大，电流表读数变大 B. 和上的电压都增大 C. 质点将向下运动，电源的效率增大 D. 上消耗的功率增大，电源的输出功率减小 6. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 仅增大狭缝间的加速电压，则同一粒子射出加速器时的动能增大 B. 增大磁场的磁感应强度且使电场变化周期与粒子做圆周运动周期相同，则同一粒子射出加速器时的动能增大 C. 仅增大D形金属盒的半径，则同一粒子射出加速器时的速度不变 D. 加速电场频率不变时，比荷不同的粒子也可用同一加速器进行加速 7. 在轴上有两个点电荷、，其电场中电势在轴正半轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 为负电荷，为正电荷 B. 电量大于的电量 C. 处的电势最低、电场强度也是最小的 D. 电量为的正检验电荷从移到无穷远的过程中，电场力做功为 8. 垂直于光滑水平桌面有向下和向上且宽度均为L的匀强磁场B，如图所示，以O为坐标原点建立x轴，边长为L的正方形导线框abcd在外力作用下从静止开始沿x轴正方向匀加速通过磁场区域，规定逆时针方向为电流的正方向，已知导线框在、、时刻所对应的位移分别是L、2L、3L，下列关于感应电流i随时间t或位移x的变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共3题，每题6分，共18分） 9. 如图所示，空间存在一范围足够大的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（竖直面）向里，为磁场区域的上边界，磁场上方有一个质量为m的正方形导线框abcd，ab边与平行。已知线框边长为L，总电阻为R，重力加速度为g，线框从图示位置由静止开始自由下落，则在ab边进入磁场的过程中，关于线框的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 线框可能先做加速运动再做减速运动 B. 线框可能一直做匀加速运动 C. 线框可能先做减速运动再做匀速运动 D. 线框若出现匀速运动，其速度大小一定是 10. 如图所示，圆心为O的圆形匀强磁场区域，半径为R，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里。电荷量为q、质量为m的相同带负电粒子a、b从圆形匀强磁场区域边界上的P点先后以大小为的速度、垂直磁场的方向射入磁场。已知粒子a正对圆心射入，粒子b射入磁场时的速度方向与粒子a射入时的速度方向的夹角为60°，不计粒子受到的重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（　　） A. 粒子a在磁场中运动的时间为 B. 粒子b在磁场中运动的时间为 C. a、b两粒子射出磁场时速度方向的夹角为0 D. a、b两粒子射出磁场时速度方向的夹角为60° 11. 如图所示，间距为的光滑平行直导轨倾斜固定放置，导轨平面的倾角为，导轨上端接有阻值为的定值电阻。垂直于导轨平面向上的有界磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度大小均为，磁场的边界均垂直于导轨，两个磁场的宽度均为，磁场Ⅰ的下边界与磁场Ⅱ的上边界间的距离也为。质量为、有效电阻为的金属棒垂直导轨放置，离磁场Ⅰ上边界的距离为，由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒进入两个磁场时的速度相同，导轨电阻不计，重力加速度为，则（ ） A. 金属棒通过磁场Ⅰ的过程中，通过电阻的电荷量为 B. 金属棒出磁场Ⅰ时的速度大小为 C. 金属棒通过磁场Ⅰ过程中金属棒重力的冲量大小为 D. 金属棒通过两个磁场过程中，电阻中产生的焦耳热为 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共14分） 12. 实际的二极管正向电阻并不为零，反向电阻也不是无穷大，一兴趣小组同学对某型号二极管，作了如下研究： (1)用多用电表的欧姆挡粗测二极管的正向电阻 ①测量时选择开关旋到测电阻的“×10”倍率，多用电表的表盘如图所示，则电阻为____________Ω； ②多用电表的红表笔应与二极管的_________极相连（选填“正”或“负”） (2)用电压表和电流表描绘该二极管加正向0~1.5V电压时的伏安特性曲线，可供选择的器材如下： 电压表（量程1.5V，内阻约2000Ω） 电压表（量程6V，内阻约4000Ω） 电流表A1（量程0.6A，内阻约10Ω） 电流表A2（量程40mA，内阻约0.1Ω） 滑动变阻器R1（总电阻约为10Ω） 滑动变阻器R2（总电阻约为100Ω） 电源E（电动势2V，内阻不计） 电键S，导线若干 ①为调节方便，并有尽可能高的精度，请选择合适的器材，电压表___________、电流表__________、滑动变阻器_____________；（填写所选器材的符号）； ②在虚线方框中画出实验电路原理图；_______ ③该二极管加正向电压的伏安特性曲线如图所示，现将阻值为50Ω的定值电阻与该二极管串联，并与一电动势为2V，内阻不计的电源组成闭合电路，二极管上的电压为正向电压，则回路中的电流强度为________mA． 四、解答题（共 3题，第 13 题 8分，14 题 12 分，第 15题 16 分，共 36 分。解答应写 出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 目前我国的喷泉水景设备中常使用离心式潜水泵供水。配置高效节能直流电机。某小型喷泉电路部分简化如图所示，电流表A为理想电表，定值电阻，。电动机M的线圈电阻。仅闭合开关S1，电流表A的示数为。同时闭合开关S1和S2，断开S3，电流表A的示数为。仅闭合开关S3，直流电动M正常工作，电流表A的示数为。求： （1）电源的电动势E和内阻r； （2）直流电动机M正常工作时，求电动机的输出功率。 14. 如图所示，一带电粒子（重力忽略不计）质量为m＝2.0×10－11kg、电荷量q＝＋1.0×10－5C，从静止开始经电压为U1＝100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，粒子射出电场时的偏转角，并接着沿半径方向进入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，粒子射出磁场时的偏转角也为，已知偏转电场中金属板长L＝2cm，圆形匀强磁场的半径，求： （1）带电粒子经U1＝100V的电场加速后的速率； （2）两金属板间偏转电场的电场强度E； （3）匀强磁场的磁感应强度的大小。 15. 如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，下端连接R=1.0Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T。质量m=0.5kg、电阻r=1.0Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为F=5.0N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行x=2.0m后速度保持不变，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求： （1）金属棒匀速运动时的速度大小v； （2）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR； （3）金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，通过电阻R的电荷量q； （4）金属棒匀速运动之后撤去恒力F，撤去恒力的同时，减小磁感应强度B，使得金属棒继续上升的过程中电路中无感应电流，已知撤去恒力的瞬间，金属棒距导轨底端的距离为x0=2.5m，并从此刻开始计时，请推导磁感应强度B随着时间t变化的函数关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $