精品解析：北京市育才学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷（选考）

2024-2025学年北京市育才学校高二（上） 月考物理试卷（12月份）（选考） 一、单项选择题（共12个小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，把一条导线平行地放在小磁针的正上方，当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　） A. 伽利略 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 牛顿 2. 在如图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（ ） A. B. C. D. 3. 关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量越大，线圈内产生的感应电动势越大 B. 穿过线圈的磁通量变化量越大，线圈内产生的感应电动势越大 C. 穿过线圈的磁通量为零，线圈内产生的感应电动势一定为零 D. 穿过线圈的磁通量变化越快，线圈内产生的感应电动势越大 4. 线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁N极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是（　　） A. 保持磁铁N极处在线圈中静止 B. 把磁铁的N极从线圈中抽出 C. 把磁铁的S极从线圈中抽出 D. 把磁铁的S极向线圈中插入 5. 如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一电荷量为+q的粒子以速度v从该装置的左端沿水平方向向右做直线运动。忽略粒子重力的影响，则（　　） A. 该粒子的速度 B. 若只将粒子电荷量改为，其将往上偏 C. 若只将粒子的电荷量改为+2q，其将往下偏 D. 若只将粒子的速度变为2v，其将往上偏 6. 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（　　） A. B. C D. 7. 如图所示，闭合的金属线圈正上方有一个竖直放置的条形磁铁。当该磁铁向下运动靠近线圈时，下列判断中正确的是（　　） A. 若磁铁的运动是匀速的，则线圈中就没有感应电流 B. 线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同 C. 线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相反 D. 磁铁向下做加速或减速运动时，感应电流的方向不同 8. 一种发电装置如图所示。一对水平放置的平行金属板A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，把A、B和电阻R连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列判断正确的是（　　） A. 带正电的粒子在两板间受到的洛伦兹力方向向上 B. A板是电源的正极、B板是电源的负极 C. 只增大等离子体射入速度v，电源的电动势增大 D. 只增大A、B两板的面积，电源的电动势增大 9. 如图所示，a、b是两个用同样导线制成的单匝圆形闭合线圈，线圈半径。匀强磁场垂直于线圈平面，且磁感应强度随时间均匀减小。下列判断正确的是（　　） A. 线圈a、b中感应电流均为逆时针方向 B. 线圈a、b的感应电动势之比是 C. 线圈a、b的电阻之比是 D. 线圈a、b的感应电流之比是 10. 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力的大小，则下列说法中正确的是 （　　） A. F1=F2，两根导线相互吸引 B. F1=F2，两根导线相互排斥 C. F1>F2，两根导线相互吸引 D. F1>F2，两根导线相互排斥 11. 如图所示，在匀强磁场中垂直于磁场方向放置一段导线ab。磁场的磁感应强度为B，导线长度为l、截面积为S、单位体积内自由电子的个数为n。导线中通以大小为I的电流，设导线中的自由电子定向运动的速率都相同，则每个自由电子受到的洛伦兹力（　　） A. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向上 B. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向上 C. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向下 D. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向下 12. 如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆心，磁场方向垂直于纸面向里。一个正电子和一个负电子（正、负电子的质量相等，电量大小也相等，但是电性相反）以不同的速率沿着PO方向垂直磁场方向射入，其运动轨迹如图所示，a、b两点分别表示两种电子离开磁场区域时的位置。下列判断中正确的是（　　） A. 经过a点的为正电子，经过b点的为负电子 B. 经过b点的电子在磁场中的运动时间较长 C. 经过b点的电子在磁场中的运动速率较小 D. 经过a点的电子在磁场中受到的洛伦兹力较小 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 13. 下图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 14. 如图所示，用细绳吊起一个铝环，当条形磁体的某一磁极沿着过铝环圆心的轴线向右靠近铝环时，观察到铝环向右侧摆动。下列判断正确的是（　　） A. 正对环心的一定是条形磁体的N极 B. 使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力 C. 磁体在靠近铝环的过程中，会受到阻碍它运动的磁场力 D. 若磁体向左侧远离铝环，铝环一定不会摆动 15. 如图所示，M、N为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈，其圆环半径之比为2∶1，两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈之间的相互影响，当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时，下列判断中正确的是（　　） A. 两线圈中感应电动势之比 B. 两线圈中感应电流之比 C. 两线圈中感应电流的功率之比 D. 两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向 16. 如图所示电路中，电源内阻不计，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，A和B是两个相同的小灯泡。则（　　） A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S时，B灯立即亮，A灯逐渐亮，最后一样亮 C. 断开开关S时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭 D. 断开开关S时，通过B灯的电流方向发生改变 三、实验题（共12分） 17. 电阻率是反映材料导电性能的物理量，某同学通过下面的实验测量金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测金属丝的直径，其中一次测量的结果如图1所示，金属丝直径的测量值=______。 （2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的“0”刻线。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图2中的______旋钮（选填“A”“B”或“C”），使表针指到表盘右端零刻度处；然后将红、黑表笔接在金属丝两端，多用电表指针位置如图3所示，则金属丝的电阻值约为______。 （3）采用伏安法较精确测量金属丝电阻，可选择的器材如下： 电源E（电动势约为3V） 电流表（量程，内阻约为） 电流表（量程，内阻约为） 电压表（量程为，内阻约为） 电压表（量程为，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为） 开关及导线若干 为使测量准确、操作方便，电流表应选择______（选填或） ； 电压表应选择______（选填或）； 滑动变阻器应选择______（选填或） ； 应选用图4中______（选填“甲”或“乙”）的电路图进行实验； 由于电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值比其真实值______（选填“偏大”或“偏小”） 。 他在相关实验手册中，看到图5所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了图5中______（选填“甲”或“乙”） 连接，经过实验得到多组数据，并将数据标记在坐标纸。 （4）若通过实验测量获得了数据； 金属丝的直径、金属丝的电阻，以及金属丝的长度，则金属丝电阻率 ______（用d、l、R表示） 四、论述和计算题（4个题，共40分） 18. 如图所示，一个宽度为L磁感应强度为B匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里。有一个带电粒子以向右的速度v垂直于该磁场边界进入磁场，穿出磁场时速度方向和进入时的方向夹角为α＝30°。不计粒子的重力。求： （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子穿过磁场所用的时间t。 19. 如图所示的电路中，电源的电动势E为12V，内阻r为1Ω，电阻R为3Ω。电动机的额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω。 （1）只闭合开关时，求电路中的电流I和电源的输出功率； （2）开关、均闭合后，电动机恰好正常工作，求电动机的输出功率。 20. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。电荷量为、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求： （1）粒子从电场射出时速度v的大小； （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R； （3）粒子在磁场中运动的时间t。 21. 如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为v。 （1）求回路中的感应电流大小I和导体棒MN两端的电压U。 （2）通过公式推导证明：在一段时间Δt内，拉力做的功W等于电路获得的电能W电。 （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，请说出导体棒将如何运动，并在图2坐标系中作出此后导体棒运动的v—t图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年北京市育才学校高二（上） 月考物理试卷（12月份）（选考） 一、单项选择题（共12个小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，把一条导线平行地放在小磁针的正上方，当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　） A. 伽利略 B. 法拉第 C. 奥斯特 D. 牛顿 【答案】C 【解析】 【详解】当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动，说明电流产生了磁场，这是电流的磁效应，首先观察到这个实验现象的物理学家是奥斯特。 故选C。 2. 在如图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁场垂直纸面向里，电流竖直向上，根据左手定则可知，安培力水平向左，故A错误； B．磁场斜向左下，电流垂直纸面向里，根据左手定则可知，安培力方向如图，与磁场和电流均垂直斜向左上，故B正确； C．磁场水平向右，电流竖直向上，根据左手定则可知，安培力垂直于纸面向里，故C错误； D．磁场垂直于纸面向外，电流垂直于纸面向里，两者平行，不受安培力作用，故D错误。 故选B。 3. 关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　） A. 穿过线圈的磁通量越大，线圈内产生的感应电动势越大 B. 穿过线圈磁通量变化量越大，线圈内产生的感应电动势越大 C. 穿过线圈的磁通量为零，线圈内产生的感应电动势一定为零 D. 穿过线圈的磁通量变化越快，线圈内产生的感应电动势越大 【答案】D 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律可知穿过线圈的磁通量变化越快，线圈内产生的感应电动势越大，而感应电动势与穿过线圈的磁通量、穿过线圈的磁通量变化量大小均无直接的关系，穿过线圈的磁通量为零，线圈内产生的感应电动势不一定为零，故ABC错误，D正确。 故选D。 4. 线圈与电流表相连，把磁铁的某一个磁极向线圈中插入或从线圈中抽出时，电流表的指针发生了偏转。实验中观察到，当把磁铁N极向线圈中插入时，电流表指针向右偏转。下列操作中，同样可使电流表指针向右偏转的是（　　） A. 保持磁铁N极处在线圈中静止 B. 把磁铁的N极从线圈中抽出 C. 把磁铁的S极从线圈中抽出 D. 把磁铁的S极向线圈中插入 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，当穿过线圈的原磁场向下，且磁通量变大时，电流表指针向右偏转 A．保持磁铁N极处在线圈中静止，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，电流表指针不偏转，故A错误； B．把磁铁的N极从线圈中抽出，穿过线圈的原磁场向下，磁通量减小，电流表指针向左偏转，故B错误； C．把磁铁的S极从线圈中抽出，穿过线圈的原磁场向上，磁通量减小，电流表指针向右偏转，故C正确； D．把磁铁S极向线圈中插入，穿过线圈的原磁场向上，磁通量变大，电流表指针向左偏转，故D错误。 故选C。 5. 如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一电荷量为+q的粒子以速度v从该装置的左端沿水平方向向右做直线运动。忽略粒子重力的影响，则（　　） A. 该粒子的速度 B. 若只将粒子的电荷量改为，其将往上偏 C. 若只将粒子的电荷量改为+2q，其将往下偏 D. 若只将粒子的速度变为2v，其将往上偏 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知，粒子做直线运动，则有 解得 故A错误； B．若只将粒子改为带负电，洛伦兹力和电场力的方向均反向，则粒子仍沿直线通过，故B错误； C．若只将粒子的电荷量改为+2q，洛伦兹力和电场力的大小均变为原来的2倍，则粒子仍沿直线通过，故C错误； D．若只将粒子的速度变为2v，洛伦兹力大小变为原来的2倍，电场力大小不变，洛伦兹力大于电场力，由左手定则可知，洛伦兹力向上，则粒子将往上偏，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，矩形线框在磁场内做的各种运动中，能够产生感应电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中线框在匀强磁场水平向右运动过程，线框的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故A错误； B．图中线框转动过程，线框的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故B错误； C．图中线框在匀强磁场水平向右运动过程，线框的磁通量保持不变，不会产生感应电流，故C错误； D．图中线框转动过程，线框的磁通量周期性变化，会产生感应电流，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，闭合的金属线圈正上方有一个竖直放置的条形磁铁。当该磁铁向下运动靠近线圈时，下列判断中正确的是（　　） A. 若磁铁的运动是匀速的，则线圈中就没有感应电流 B. 线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同 C. 线圈中感应电流的方向与图中所标的箭头方向相反 D. 磁铁向下做加速或减速运动时，感应电流的方向不同 【答案】B 【解析】 【详解】当该磁铁向下运动靠近线圈时，无论是做加速或减速或匀速运动，都会引起线圈中磁通量发生增加，产生感应电流，根据楞次定律和右手螺旋定则可知感应电流的方向与图中所标的箭头方向相同。 故选B。 8. 一种发电装置如图所示。一对水平放置的平行金属板A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场，把A、B和电阻R连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列判断正确的是（　　） A. 带正电的粒子在两板间受到的洛伦兹力方向向上 B. A板是电源的正极、B板是电源的负极 C. 只增大等离子体的射入速度v，电源的电动势增大 D. 只增大A、B两板的面积，电源的电动势增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．A、B之间的磁场方向为N极到S极，根据左手定则，带正电的粒子受到的洛伦兹力方向向下，打在B板上，使得B板上积累正电荷，是电源的正极，A板是电源的负极，故A、B均错误； CD．电源的电动势为E，极板间距离为d，极板间电压稳定时满足 解得 可得只增大等离子体的射入速度v，电源的电动势增大，而只增大A、B两板的面积，电源的电动势不变，故C正确，D错误。 故选C。 9. 如图所示，a、b是两个用同样的导线制成的单匝圆形闭合线圈，线圈半径。匀强磁场垂直于线圈平面，且磁感应强度随时间均匀减小。下列判断正确的是（　　） A. 线圈a、b中感应电流均为逆时针方向 B. 线圈a、b的感应电动势之比是 C. 线圈a、b的电阻之比是 D. 线圈a、b的感应电流之比是 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据楞次定律，磁感应强度减小，磁通量减小，a、b线圈都产生顺时针方向电流，A错误； B．根据法拉第电磁感应定律得 所以线圈a、b的感应电动势之比为 B错误； C．根据电阻定律得 所以线圈a、b的电阻之比为 C错误； D．根据欧姆定律得 所以线圈a、b的感应电流之比为 D正确。 故选D。 10. 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线M和N的电流大小分别为I1和I2已知I1>I2，方向均向上。若用F1和F2分别表示导线M与N受到的磁场力的大小，则下列说法中正确的是 （　　） A. F1=F2，两根导线相互吸引 B. F1=F2，两根导线相互排斥 C. F1>F2，两根导线相互吸引 D. F1>F2，两根导线相互排斥 【答案】A 【解析】 【详解】根据右手定则判断通电直导线周围产生磁场，再根据左手定则判断安培力的方向，可知两根导线相互吸引；由于M对N的吸引力和N对M的吸引力是一对相互作用力，故F1和F2大小相等，方向相反，故BCD错误，A正确。 故选A。 11. 如图所示，在匀强磁场中垂直于磁场方向放置一段导线ab。磁场磁感应强度为B，导线长度为l、截面积为S、单位体积内自由电子的个数为n。导线中通以大小为I的电流，设导线中的自由电子定向运动的速率都相同，则每个自由电子受到的洛伦兹力（　　） A. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向上 B. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向上 C. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向下 D. 大小为，方向垂直于导线沿纸面向下 【答案】A 【解析】 【详解】设自由电子定向运动的速率为v，根据电流的微观表达式，有 又 联立解得 根据左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向垂直于导线沿纸面向上。 故选A。 12. 如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆心，磁场方向垂直于纸面向里。一个正电子和一个负电子（正、负电子的质量相等，电量大小也相等，但是电性相反）以不同的速率沿着PO方向垂直磁场方向射入，其运动轨迹如图所示，a、b两点分别表示两种电子离开磁场区域时的位置。下列判断中正确的是（　　） A. 经过a点的为正电子，经过b点的为负电子 B. 经过b点的电子在磁场中的运动时间较长 C. 经过b点电子在磁场中的运动速率较小 D. 经过a点的电子在磁场中受到的洛伦兹力较小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可判断经过b点的为正电子，经过a点的为负电子，选项A错误； C．根据洛伦兹力提供向心力有 解得 作出粒子的轨迹半径如图： 由图可知经过b点的电子半径较大。由于正、负电子的质量相等，电量大小也相等，可知经过b点的电子在磁场中的运动速率较大，选项C错误； D．洛伦兹力 经过a点的电子在磁场中的运动速率较小，则经过a点的电子在磁场中受到的洛伦兹力较小，选项D正确； B．带电粒子在磁场中运动的周期 粒子质量相等，电量大小也相等，所以周期相同。而粒子在磁场中的运动时间 由图可知经过b点的电子圆心角较小，在磁场中的运动时间较短，选项B错误。 故选D。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。） 13. 下图中标出了匀强磁场的磁感应强度B、通电直导线中的电流I和它受到的安培力F的方向，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力水平向左，故A错误； B．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力水平向左，故B正确； C．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力垂直纸面向里，故C错误； D．由左手定则可知，图中导体棒受到的安培力垂直导体棒向左上，故D正确。 故选BD。 14. 如图所示，用细绳吊起一个铝环，当条形磁体的某一磁极沿着过铝环圆心的轴线向右靠近铝环时，观察到铝环向右侧摆动。下列判断正确的是（　　） A. 正对环心的一定是条形磁体的N极 B. 使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力 C. 磁体在靠近铝环的过程中，会受到阻碍它运动的磁场力 D. 若磁体向左侧远离铝环，铝环一定不会摆动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由楞次定律，正对环心的无论是条形磁体N极或S极，沿着过铝环圆心的轴线向右靠近铝环时，穿过铝环的磁通量增加，铝环中都会产生感应电流，阻碍磁体靠近铝环，都能观察到铝环向右侧摆动。A错误； B．磁体靠近铝环，铝环中会产生感应电流，使铝环摆动的力是磁场对铝环的安培力，B正确； C．磁体在靠近铝环的过程中，产生感应电流的铝环等效为一个小磁铁，磁体会受到阻碍它运动的磁场力，C正确； D．若磁体向左侧远离铝环，由楞次定律，穿过铝环的磁通量减小，铝环中都会产生感应电流，阻碍磁体远离铝环，铝环向左摆动。D错误。 故选BC。 15. 如图所示，M、N为两个用同种材料同规格的导线制成的单匝闭合圆环线圈，其圆环半径之比为2∶1，两线圈置于同一个垂直于环面向里的匀强磁场中。若不考虑线圈之间的相互影响，当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时，下列判断中正确的是（　　） A. 两线圈中感应电动势之比 B. 两线圈中感应电流之比 C. 两线圈中感应电流的功率之比 D. 两线圈中感应电流的方向均为顺时针方向 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律有 由题知圆环半径之比 所以 故A正确； B．根据电阻定律有 所以电阻之比 则两线圈中感应电流之比 故B错误； C．两线圈中感应电流的功率之比 故C正确； D．当匀强磁场的磁感应强度随时间均匀增大时，根据楞次定律和右手螺旋定则可知两线圈中感应电流的方向均为逆时针方向，故D错误。 故选AC。 16. 如图所示电路中，电源内阻不计，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，A和B是两个相同的小灯泡。则（　　） A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮 B. 闭合开关S时，B灯立即亮，A灯逐渐亮，最后一样亮 C. 断开开关S时，A灯逐渐熄灭，B灯立即熄灭 D. 断开开关S时，通过B灯的电流方向发生改变 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光。由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，则A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后A灯会和B灯一样亮,故A错误，B正确； C．断开S后，两灯泡与电感线圈形成闭合回路，此时通过小灯泡的电流不会大于断开开关之前通过小灯泡的电流，A、B灯逐渐熄灭，C错误； D．断开S前，B灯电流从左向右，断开S后线圈的自感电动势阻碍电流的减小，线圈是电源，B灯电流从右向左，D正确。 故选BD。 三、实验题（共12分） 17. 电阻率是反映材料导电性能的物理量，某同学通过下面的实验测量金属丝的电阻率。 （1）用螺旋测微器测金属丝的直径，其中一次测量的结果如图1所示，金属丝直径的测量值=______。 （2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻。使用前，观察到多用电表指针已经对准表盘左侧的“0”刻线。使用时，先将选择开关调到欧姆挡“”挡，再将红、黑表笔短接，调节图2中的______旋钮（选填“A”“B”或“C”），使表针指到表盘右端零刻度处；然后将红、黑表笔接在金属丝两端，多用电表指针位置如图3所示，则金属丝的电阻值约为______。 （3）采用伏安法较精确测量金属丝电阻，可选择的器材如下： 电源E（电动势约为3V） 电流表（量程，内阻约为） 电流表（量程，内阻约为） 电压表（量程为，内阻约为） 电压表（量程为，内阻约为） 滑动变阻器（最大阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为） 开关及导线若干 为使测量准确、操作方便，电流表应选择______（选填或） ； 电压表应选择______（选填或）； 滑动变阻器应选择______（选填或） ； 应选用图4中______（选填“甲”或“乙”）的电路图进行实验； 由于电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值比其真实值______（选填“偏大”或“偏小”） 。 他在相关实验手册中，看到图5所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了图5中______（选填“甲”或“乙”） 连接，经过实验得到多组数据，并将数据标记在坐标纸。 （4）若通过实验测量获得了数据； 金属丝的直径、金属丝的电阻，以及金属丝的长度，则金属丝电阻率 ______（用d、l、R表示） 【答案】（1）0.334（0.333~0.335） （2） ①. C ②. 6.0 （3） ①. A1 ②. V1 ③. R1 ④. 甲 ⑤. 偏小 ⑥. 乙 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规律，该读数为 【小问2详解】 [1]欧姆调零时，将红、黑表笔短接，调节图2中的欧姆调零旋钮，即调节C，使表针指到表盘右端零刻度处； [2]根据欧姆表的读数规律可知，该读数为 【小问3详解】 [1][2]电源电动势约为3V，为了确保电压测量的精度，电压表量程选择3V量程，即电压表选择，结合上述，待测电阻约为6.0Ω，则通过电路电流的最大值约为 为了确保电流表的的安全与精度，电流表选择0.6A量程，即电流表选择； [3]为了确保测量的精度，实验中，需要使得测量范围广泛一些，则控制电路采用分压式，为了使得数据的连续性大一些，滑动变阻器选择总阻值小一些的，即滑动变阻器选择； [4]由于 可知，电流表的分压影响大一些，为了减小误差，实验中应排除电流表的分压影响，则实验中的测量电路采用电流表外接法，可知，应选用图4中甲的电路图进行实验； [5]结合上述，测量电路采用电流表外接法，则误差在于电压表的分流，由于电压表分流，导致电流表的示数大于通过待测电阻的电流，可知，由于电表内阻的影响，金属丝电阻的测量值比其真实值偏小； [6]结合上述可知，为了使得测量数据的范围广泛一些，控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，即两种滑动变阻器的连接方式，选择图5中的乙连接。 【小问4详解】 根据电阻的决定式有 其中 解得 四、论述和计算题（4个题，共40分） 18. 如图所示，一个宽度为L磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里。有一个带电粒子以向右的速度v垂直于该磁场边界进入磁场，穿出磁场时速度方向和进入时的方向夹角为α＝30°。不计粒子的重力。求： （1）带电粒子的比荷； （2）带电粒子穿过磁场所用的时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）作出带电粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动的半径为 r=2L ① 根据牛顿第二定律有 ② 联立①②解得 ③ （2）带电粒子做圆周运动的周期为 ④ 带电粒子穿过磁场所用的时间为 ⑤ 19. 如图所示的电路中，电源的电动势E为12V，内阻r为1Ω，电阻R为3Ω。电动机的额定电压U为6V，线圈电阻为0.5Ω。 （1）只闭合开关时，求电路中的电流I和电源的输出功率； （2）开关、均闭合后，电动机恰好正常工作，求电动机的输出功率。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）只闭合开关时，电路中的电流I为 此时电源的输出功率为 （2）开关、均闭合后，电动机恰好正常工作，可得此时路端电压为6V，干路电流为 可得通过电动机中的电流为 所以此时电动机的输出功率为 20. 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。电荷量为、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求： （1）粒子从电场射出时速度v的大小； （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R； （3）粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在电场中，粒子做匀加速直线运动，由动能定理有 解得 （2）由题意可知，粒子进入磁场中的速度为v，其在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得 （3）粒子在磁场中的周期为T，有 由题意及几何关系可知，其粒子在磁场中运动了半个周期，所以设运动时间为t，有 解得 21. 如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，间距为L，一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导体棒的电阻为r，导轨电阻忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度大小为v。 （1）求回路中的感应电流大小I和导体棒MN两端的电压U。 （2）通过公式推导证明：在一段时间Δt内，拉力做的功W等于电路获得的电能W电。 （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，请说出导体棒将如何运动，并在图2坐标系中作出此后导体棒运动的v—t图像。 【答案】（1）；（2）见解析；（3）见解析 【解析】 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律，可得 根据闭合电路欧姆定律，可知回路中的感应电流大小为 则导体棒MN两端的电压U。为 （2）依题意，导体棒匀速运动，受力平衡，有 Δt时间内导体棒运动的距离为 拉力做功 电路获得的电能为 可得 （3）若在匀速运动过程中突然将拉力大小增大为原来的2倍，则导体棒受力不平衡，由牛顿第二定律可得 可知导体棒做加速运动，随着速度增加，其加速度将减小，当加速度减至零时，导体棒将再次做匀速直线运动，此时有 则 v′ = 2v 导体棒运动的v—t图像如图 【点睛】 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $