精品解析：河南省南阳市第一中学校2024-2025学年高二上学期第三次月考物理试题

南阳市一中秋期高二年级第三次月考物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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小题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1. 如图所示，一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘，圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连，螺线管右侧有竖直悬挂的铜环，匀强磁场垂直于圆盘平面向上，从上向下看，圆盘为逆时针方向匀速转动，则下述结论中正确的是（　　） A. 金属圆盘上各处的电势相等 B. 圆盘上的电流由边缘流向圆心 C. 螺线管内部的磁场从F指向E D. 铜环中有恒定的感应电流产生 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据右手定则可知，圆盘逆时针方向匀速转动时，产生的感应电流从圆心指向圆盘边缘，则边缘电势最高，选项AB错误； C．由安培定则可知，螺线管内部的磁场从F指向E，选项C正确； D．圆盘可以看成无数根金属条并联切割磁场，产生的电动势为 电动势恒定，因此产生恒定的感应电流，则螺线管的磁场恒定，穿过铜环的磁通量不变，铜环中无感应电流，选项D错误。 故选C。 2. 如图所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。则（　　） A. 电路接通稳定后，3个灯亮度相同 B. 电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭 C. S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 D. S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】A．电路接通稳定后，A灯被线圈短路，完全熄灭，B、C并联，电压相同，亮度相同，故A错误； B．电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，但是由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过C灯，所以C灯过一会儿熄灭，故B错误； CD．电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联。S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻很小，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，A灯的电压逐渐降低，B灯的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴OO’垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A.那么 A. 线圈消耗的电功率为8 W B. 任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos C. 线圈中感应电流的有效值为2 A D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Ф=sin 【答案】B 【解析】 【详解】A.从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcosθ，则电流的最大值为，线圈消耗的电功率为 P=I2r=（Im）2r=4W，故A错误； B.感应电动势的最大值为 Em=Imr=2×2=4V；任意时刻线圈中的感应电动势为 e=Emcost=4cost，故B正确； C.线圈中感应电流的有效值为Im=A，故C错误； D.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=BSsint；根据Em=NBSω；可得，故Φ=sint，故D错误． 4. 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应，保证粒子能从电场中射出）（　　） A. 仅增大U1，d将不变 B. 仅增大U2，d将不变 C. 仅增大U1，d将减小 D. 仅减小U2，d将减小 【答案】B 【解析】 【详解】对于加速过程根据动能定理 带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为，则有 而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于，则有 所以 又根据牛顿第二定律有 可知 解得 故d随变化，与无关，仅增大，d将增大，仅增大或减小U2，d将不变。 故选B。 5. 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为2d，两金属板间加如图乙所示的电压（t=0时上金属板带正电），其中。一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为+q的带电粒子（初速度，重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子均恰好从上板左端的下边缘水平进入两金属板间，若粒子碰到两金属板即被吸收不再反弹且对极板的电量几乎无影响，则（　　） A. 能从极板右侧飞出的粒子电场力对其做功一定为0 B. t=0时刻进入两极板间的粒子能够从极板右侧飞出 C. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 D. 能从极板右侧飞出的粒子数占入射粒子总数的25% 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据对称性，能从极板右侧飞出的粒子在电场中运动时间为T，则出电场时竖直速度一定为零，则电场力对其做功为零，故A正确； B．假设时刻进入两极板间的粒子能够从极板右侧飞出，则它在竖直方向上先加速向下，经过时间后电场反向，开始在竖直方向上减速向下，又经过时间，竖直分速度减为零，则有 由牛顿第二定律，可得 联立解得 则假设不成立，时刻进入两金属板间的粒子将打在金属板上，故B错误； C．能从板间飞出的粒子，水平方向做匀速直线运动，则有 故C错误； D．考虑射入的粒子，当粒子射出位置最低时，可以假设释放的时间为，在释放后的时间内，竖直位移应恰好为d，则 解得 随后的内，由于 竖直上升高度为 假设成立，此为一临界位置； 当粒子射出位置最高时，根据对称性可知从时刻射入粒子恰好从上边缘射出，此为一临界位置，则能从极板右侧飞出的粒子数占入射粒子总数 故D错误。 故选A。 6. 如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，一匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。两根平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直并接触良好，每根金属杆的电阻固定不变。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过一段时间，两金属杆都获得一定的速度。在此段时间内，下列说法正确的是（　　） A. 恒力F的冲量等于甲杆的动量增量 B. 恒力F所做的功等于甲杆和乙杆的动能增量 C. 恒力F所做的功等于甲杆的动能增量和甲杆上的产生的热量 D. 甲杆克服安培力所做功减去安培力对乙杆所做的功等于回路中产生的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲受到的安培力和恒力F的合力对甲的冲量，等于甲动量的增量，故A错误； BC．恒力F所做的功等于甲、乙的动能增量以及产生的焦耳热，故BC错误； D．由能量守恒定律可知，甲杆克服安培力做功转化为乙杆的动能与回路产生的焦耳热之和，安培力对乙杆做的功等于乙杆动能增加量，则甲杆克服安培力所做功减去安培力对乙杆所做的功等于回路中产生的热量，故D正确。 故选D。 7. 如图所示为利用霍尔元件制成的磁传感器。已知该长方体金属导体宽为d，高为h，上下表面接线柱MN连线与导体竖直边平行，当导体通过一定电流I，且电流与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表a端接“+”接线柱 B. 电压表读数U与高度h成正比 C. 将电压表的表盘改装为磁传感器的表盘，则刻度线不均匀 D. 为提升磁传感器的灵敏度（灵敏度为），可减小导体的宽度d 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属导体中载流子为自由电子，其定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知电子将向上表面偏转，所以电压表a端接“-”接线柱，故A错误； BC．当MN间的电压为U时，根据电场力和洛伦兹力的关系可得 根据电流的微观表达式有 解得 电压表读数U与高度h没有关系；所以电压U与B成正比例关系，而电压表盘上电压刻度线均匀，所以由电压表盘改装的磁传感器刻度线均匀，故BC错误； D．根据 可知磁传感器的灵敏度 为提升磁传感器的灵敏度，可减小导体的宽度d，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（　　） A. 电流表的读数逐渐减小 B. 的功率先减小后增大 C. 电源的输出功率逐渐增大 D. 电压表与电流表读数改变量的比值保持不变 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器的滑动触头将滑动变阻器分为上下两部分，上下两部分电阻属于并联关系，当滑动变阻器的滑动触头由a向b移动的过程中，并联电阻的等效电阻先增大后减小，可知回路中总电阻先增大后减小，根据闭合电路的欧姆定律有 可知，回路中的电流先减小后增大，则电流表的读数先减小后增大，的功率 可知其功率先减小后增大，故A错误，B正确； C．电源的输出功率 由于电源的内阻与外电阻之间的关系未知，则电源的输出功率的变化不确定，故C错误； D．电压表测量路端电压，根据闭合电路的欧姆定律有 可得 不变，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，两条光滑平行的固定金属导轨，导轨所在平面与水平面夹角为，导轨电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，其边界ab、cd均与导轨垂直。现将两相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，运动过程中PQ、MN始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，从PQ进入磁场时开始计时，MN中电流记为I，MN两端电势差记为U，则下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，则PQ在磁场一直匀速运动，由法拉第电磁感应定律，PQ产生的感应电动势不变，由闭合电路欧姆定律，电路中的电流不变。由右手定则，PQ中电流方向从Q到P，MN中电流方向从M到N。设时MN中电流为，若PQ刚出磁场后经一段时间后MN才进入磁场，由右手定则，MN中电流方向从N到M，即此时电流立即反向。MN刚进磁场时的速度与PQ刚进磁场时相同，MN进入磁场后仍匀速运动，因此电流大小不变，故A错误，故B正确； C．PQ刚进磁场时，MN两端的电势差记为，若PQ还未离开磁场时MN已进入磁场，根据题设此时两导体棒速度相等，回路电流为零，MN两端的电势差（导体棒切割磁场产生的电动势）为，两导体棒均未离开磁场前做匀加速运动，电动势均匀增大，当PQ离开磁场时，MN的速度大于其刚进入磁场时的速度，其两端的电势差U发生突变，且略大于，此后MN做加速度减小的减速运动，MN两端的电势差逐渐减小，故C正确； D．只有两导体棒同时在磁场中运动时，MN两端的电势差才等于，但不会恒定不变，故D错误。 故选BC。 10. 我国第三艘航母福建舰已正式下水，如图甲所示，福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度B的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 空间存在的磁场方向为垂直纸面向外 B. 金属滑块在轨道上运动的最大加速度为 C. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 D. 金属滑块滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．开关K置于b的瞬间，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，根据左手定则可知，空间存在的磁场方向应垂直纸面向里，故A错误； B．开关K置于b的瞬间，流过金属滑块的电流最大，此时对应的安培力最大，滑块的加速度最大，根据牛顿第二定律可得 解得 故B正确； CD．金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器电压与滑块切割磁感线产生电动势相等时，滑块速度不再变化，做匀速直线运动，此时速度达到最大，设金属滑块加速运动到最大速度时两端电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为∆q，放电时间为∆t，在金属块滑动过程中，由动量定理得 电容器放电过程的电荷量变化为 根据法拉第电磁感应定律可得 联立解得 ， 故C正确，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 二、非选择题，共5小题，共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出教值和单位。 11. 某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。 该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A.滑动变阻器（） B.滑动变阻器（） C.电阻箱（） D.电源（电动势为1.5V） E.电源（电动势为9V） F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合，保持R不变，调节的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时的示数为； 回答下列问题： （1）为减小实验误差，实验中电源应选用___，滑动变阻器应选用_____（填仪器前的字母）； （2）由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值__________； （3）若按照（2）中测量的，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为__________的电阻； （4）用图乙所示电路对改装后的电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，的阻值应调至__________（结果保留1位小数）。 【答案】 ①. E ②. B ③. 1900.0##1900 ④. 2100.0##2100 ⑤. 2059.6 【解析】 【详解】（1）[1]本实验误差来自于闭合S2电阻箱并入电路后，干路电流会发生变化，为使干路电流变化较小，应使干路中滑动变阻器进入电路的阻值尽量大，为使电流表能够满偏，相应的电源电动势应较大。故电源选择电动势约为9V的电源，即选E； [2]毫安表G的满偏电流为500μA，则干路中滑动变阻器进入电路的最小阻值约大于 故滑动变阻器应选用最大阻值为的，即选B。 （2）[3]由实验操作步骤可知通过微安表的电流等于通过电阻箱的电流，可知两部分电阻相等，即微安表G内阻的测量值； （3）[4]若按照（2）中测算的，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联的电阻为 （4）[5] 当微安表G的示数为时 若是调整为准确，则需将微安表读数变为，则 即将改装后的电压表内阻减小，即将的阻值变为 12. 高二某兴趣小组对纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。下面为该兴趣小组对某种纯净水样品进行的检验。 （1）将采集的水样装满绝缘的圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，利用螺旋测微器测量该容器的直径如图甲所示，则该容器直径的测量值d为________mm；利用游标卡尺测量该容器的长度如图乙所示，则该容器长度的测量值L为________cm。 （2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量该水样的电导率，小组同学准备利用以下器材进行研究： A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ） B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ） C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω） D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω） E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω） F.蓄电池（电动势约为12V，内阻约为2Ω） G.开关、导线若干 实验要求测量尽可能准确，电流表应选择________电压表应选择________（两空均填器材前面的字母序号）； （3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量的字母U、I、d、L表示） 【答案】 ①. 4.700##4.699##4.701 ②. 5.020 ③. B ④. C ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1] 利用螺旋测微器测量该容器的直径，读书规则为：测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)，由图可知该容器直径的测量值为 [2] 利用游标卡尺测量该容器的长度，读书规则为：L＝L0＋kx，其中k为精确度，由图可知该容器的长度为 （2）[3] 由于该水样的电阻约为1200Ω，滑动变阻器阻值比待测电阻小得多，故滑动变阻器应采用分压接法，由于待测电阻远大于电流表内阻，故电流表应采用内接法，由于蓄电池的电动势约为12V，则电压表应选择B。 [4] 通过待测电阻的最大电流约为 则电流表应选则C。 （3）[5] 根据电阻定律可得 又由于 ，， 该水样电导率的表达式为 13. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，其第一象限内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。一带电荷量为、质量为的微粒从原点出发沿与轴正方向的夹角为的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于轴穿出复合场。不计一切阻力，求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）微粒在复合场中的运动时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒到达之前在复合场中做匀速直线运动，对微粒进行受力分析如图甲所示： 则根据共点力的平衡规律有 解得电场强度的大小为 【小问2详解】 由共点力的平衡规律有 由分析可知，当电场方向变化后，微粒所受的重力与电场力平衡，则微粒在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其运动轨迹如图乙所示： 由几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 由洛伦兹力提供微粒做匀速圆周运动的向心力，有 联立解得微粒做匀速圆周运动的线速度大小为 磁感应强度的大小为 【小问3详解】 微粒在复合场中做匀速直线运动的时间为 微粒做匀速圆周运动的周期为 由于微粒在复合场中做匀速圆周运动转过的圆心角为，故微粒在复合场中做匀速圆周运动的时间为 所以微粒在复合场中运动的总时间为 14. 如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度。（整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。 （1）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a； （2）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 棒产生的感应电动势 通过R的电流大小 根据右手定则判断电流方向b→a。当导体棒第一次回到初始位置时，棒产生的感应电动势为 感应电流 棒受到的安培力大小 方向沿斜面向上；根据牛顿第二定律，解得 则此时导体棒的加速度大小为。 【小问2详解】 导体棒最终静止，有 解得压缩量 设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据功能关系，有 解得 电阻R上产生的焦耳热 15. 如图所示，光滑金属导轨MN、PQ水平放置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1 T，导轨足够长且电阻不计，相距L=1m，金属棒cd、ef与轨道垂直放置且处于锁定状态．现有一金属棒ab垂直轨道放置于cd左侧相距x=3 m处以水平向右的初速度v0=2 m/s向 右运动，与金属杆cd相碰（作用时间极短）并粘连一起，碰撞前瞬间同时解除棒cd和棒ef的锁 定，使两棒能沿导轨自由滑动，且棒cd和棒ef运动过程始终不会相碰，已知三根金属棒的质量均为m=l kg，电阻均为R= 2Ω，求： （1）棒ab从开始运动到与棒cd相碰位置的过程中通过棒ab的电荷量q； （2）棒ab和棒cd碰撞后瞬间的速度大小； （3）整个运动过程中回路的感应电流产生的总焦耳热？ 【答案】（1）1C（2）0.5m/s（3）J 【解析】 【详解】（1）棒ab向右运动切割磁感线过程中，由法拉第电磁感应定律得 ， 其中=BLx 由闭合电路欧姆定律得 （此过程棒cd和棒ef并联） 则通过棒ab的电荷量 q= 联立解得 q==1C （2）对棒ab任一极短时间△t内由动量定理得 -BIL•△t=m△v 即 -BIL•△q=m△v 由于在任一极短时间内上式均成立，故在棒ab运动 至碰撞前过程中也成立，则有 -BLq= mv1-mv0 得 v1=v0-=1m/s 棒ab和棒cd碰撞瞬间，取两棒为系统，由动量守恒定律得 mv1=2mv2 联立解得 v2==0.5m/s （3）棒ab在碰撞前在安培力作用下做减速运动，安培力做负功，棒的动能转化为电能，再通过电流做功将电能转化为内能，故焦耳热等于棒ab的动能减少量，由动能定理得 -Q1=- 解得 Q1=1.5J 棒ab和棒cd碰撞之后在安培力的作用下，两杆做减速运动，棒（在安培力作用下做加速运动，当三棒速度大小相等时，回路内感应电流为零，之后三棒做匀速直线运动，根据动量守恒定律得 2mv2=3mv3， 解得 v3= m/s 根据系统的能量守恒定律得 =Q2+ 解得 Q2=J 故整个过程回路产生的总焦耳热为 Q=Q1+Q2=J 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南阳市一中秋期高二年级第三次月考物理试卷 第Ⅰ卷（选择题共46分） 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小题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10小题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。 1. 如图所示，一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘，圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连，螺线管右侧有竖直悬挂的铜环，匀强磁场垂直于圆盘平面向上，从上向下看，圆盘为逆时针方向匀速转动，则下述结论中正确的是（　　） A. 金属圆盘上各处的电势相等 B. 圆盘上的电流由边缘流向圆心 C. 螺线管内部的磁场从F指向E D. 铜环中有恒定的感应电流产生 2. 如图所示，A、B、C是3个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。则（　　） A. 电路接通稳定后，3个灯亮度相同 B. 电路接通稳定后，S断开时，C灯立即熄灭 C. S闭合时，A灯立即亮，然后逐渐熄灭 D. S闭合时，B灯立即亮，然后逐渐熄灭 3. 如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴OO’垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A.那么 A. 线圈消耗的电功率为8 W B. 任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos C. 线圈中感应电流的有效值为2 A D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Ф=sin 4. 如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置、电势差为U2的两块导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1或U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应，保证粒子能从电场中射出）（　　） A. 仅增大U1，d将不变 B. 仅增大U2，d将不变 C. 仅增大U1，d将减小 D. 仅减小U2，d将减小 5. 如图甲所示，两平行金属板水平放置，间距为d，金属板长为2d，两金属板间加如图乙所示的电压（t=0时上金属板带正电），其中。一粒子源连续均匀发射质量为m、电荷量为+q的带电粒子（初速度，重力忽略不计），该粒子源射出的带电粒子均恰好从上板左端的下边缘水平进入两金属板间，若粒子碰到两金属板即被吸收不再反弹且对极板的电量几乎无影响，则（　　） A. 能从极板右侧飞出的粒子电场力对其做功一定为0 B. t=0时刻进入两极板间的粒子能够从极板右侧飞出 C. 能从板间飞出的粒子在板间运动的时间为 D. 能从极板右侧飞出的粒子数占入射粒子总数的25% 6. 如图所示，两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，一匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。两根平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直并接触良好，每根金属杆的电阻固定不变。在t=0时刻，两杆都处于静止状态。现有一与导轨平行的恒力F作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动。经过一段时间，两金属杆都获得一定的速度。在此段时间内，下列说法正确的是（　　） A. 恒力F的冲量等于甲杆的动量增量 B. 恒力F所做的功等于甲杆和乙杆的动能增量 C. 恒力F所做的功等于甲杆的动能增量和甲杆上的产生的热量 D. 甲杆克服安培力所做功减去安培力对乙杆所做的功等于回路中产生的热量 7. 如图所示为利用霍尔元件制成的磁传感器。已知该长方体金属导体宽为d，高为h，上下表面接线柱MN连线与导体竖直边平行，当导体通过一定电流I，且电流与磁场方向垂直时，下列说法正确的是（　　） A. 电压表a端接“+”接线柱 B. 电压表读数U与高度h成正比 C. 将电压表的表盘改装为磁传感器的表盘，则刻度线不均匀 D. 为提升磁传感器的灵敏度（灵敏度为），可减小导体的宽度d 8. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（　　） A. 电流表的读数逐渐减小 B. 的功率先减小后增大 C. 电源的输出功率逐渐增大 D. 电压表与电流表读数改变量的比值保持不变 9. 如图所示，两条光滑平行的固定金属导轨，导轨所在平面与水平面夹角为，导轨电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，其边界ab、cd均与导轨垂直。现将两相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，运动过程中PQ、MN始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，从PQ进入磁场时开始计时，MN中电流记为I，MN两端电势差记为U，则下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 我国第三艘航母福建舰已正式下水，如图甲所示，福建舰配备了目前世界上最先进的电磁弹射系统。图乙是一种简化的电磁弹射模型，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度B的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 空间存在的磁场方向为垂直纸面向外 B. 金属滑块在轨道上运动的最大加速度为 C. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 D. 金属滑块滑离轨道的整个过程中流过它的电荷量为 第Ⅱ卷（非选择题共54分） 二、非选择题，共5小题，共54分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出教值和单位。 11. 某同学把量程为500μA但内阻未知的微安表G改装成量程为2V的电压表，他先测量出微安表G的内阻，然后对电表进行改装，最后再利用一标准电压表，对改装后的电压表进行检测。 该同学利用“半偏法”原理测量微安表G的内阻，实验中可供选择的器材如下： A.滑动变阻器（） B.滑动变阻器（） C.电阻箱（） D.电源（电动势为1.5V） E.电源（电动势为9V） F.开关、导线若干 具体实验步骤如下： a.按电路原理图甲连接好线路； b.将滑动变阻器R的阻值调到最大，闭合开关后调节R的阻值，使微安表G的指针满偏； c.闭合，保持R不变，调节的阻值，使微安表G的示数为250μA，此时的示数为； 回答下列问题： （1）为减小实验误差，实验中电源应选用___，滑动变阻器应选用_____（填仪器前的字母）； （2）由实验操作步骤可知微安表G内阻的测量值__________； （3）若按照（2）中测量的，将上述微安表G改装成量程为2V的电压表需要串联一个阻值为__________的电阻； （4）用图乙所示电路对改装后的电压表进行校对，由于内阻测量造成的误差，当标准电压表示数为2V时，改装电压表中微安表G的示数为495μA，为了尽量消除改装后的电压表测量电压时带来的误差，的阻值应调至__________（结果保留1位小数）。 12. 高二某兴趣小组对纯净水质量进行了抽测，结果发现有不少样品的电导率不合格（电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。下面为该兴趣小组对某种纯净水样品进行的检验。 （1）将采集的水样装满绝缘的圆柱形塑料容器，两端用金属圆片电极密封，利用螺旋测微器测量该容器的直径如图甲所示，则该容器直径的测量值d为________mm；利用游标卡尺测量该容器的长度如图乙所示，则该容器长度的测量值L为________cm。 （2）小组同学用多用电表粗测该水样的电阻为1200Ω。为了准确测量该水样的电导率，小组同学准备利用以下器材进行研究： A.电压表（0~3V，内阻约为1kΩ） B.电压表（0~15V，内阻约为5kΩ） C.电流表（0~10mA，内阻约为1Ω） D.电流表（0~0.6A，内阻约为10Ω） E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω） F.蓄电池（电动势约为12V，内阻约为2Ω） G.开关、导线若干 实验要求测量尽可能准确，电流表应选择________电压表应选择________（两空均填器材前面的字母序号）； （3）该水样电导率的表达式为________（用测得的物理量的字母U、I、d、L表示） 13. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系，其第一象限内存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直于纸面向里。一带电荷量为、质量为的微粒从原点出发沿与轴正方向的夹角为的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于轴穿出复合场。不计一切阻力，求： （1）电场强度的大小； （2）磁感应强度的大小； （3）微粒在复合场中的运动时间。 14. 如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度。（整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。 （1）当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时导体棒的加速度大小a； （2）导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。 15. 如图所示，光滑金属导轨MN、PQ水平放置于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1 T，导轨足够长且电阻不计，相距L=1m，金属棒cd、ef与轨道垂直放置且处于锁定状态．现有一金属棒ab垂直轨道放置于cd左侧相距x=3 m处以水平向右的初速度v0=2 m/s向 右运动，与金属杆cd相碰（作用时间极短）并粘连一起，碰撞前瞬间同时解除棒cd和棒ef的锁 定，使两棒能沿导轨自由滑动，且棒cd和棒ef运动过程始终不会相碰，已知三根金属棒的质量均为m=l kg，电阻均为R= 2Ω，求： （1）棒ab从开始运动到与棒cd相碰位置的过程中通过棒ab的电荷量q； （2）棒ab和棒cd碰撞后瞬间的速度大小； （3）整个运动过程中回路的感应电流产生的总焦耳热？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $