精品解析：福建省福州市福建师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

福建师大附中2024-2025学年上学期期末考试 高二物理试卷 试卷说明： （1）本卷共三大题，18小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。 （2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。 一、选择题：每小题4分，共48分。其中1~8题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；9~12题，每小题给出的四个选项中有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答的得0分。 1. 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（　　） A. 小磁针N极向里转 B. 小磁针N极向外转 C. 小磁针在纸面内向左摆动 D. 小磁针在纸面内向右摆动 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由于线圈中电流沿顺时针方向，根据安培定则可以确定，线圈内部轴线上磁感线方向垂直于纸面向里。而小磁针N极受力方向和磁感线方向相同，故小磁针N极向里转。故A正确，BCD错误。 故选A。 2. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，经过速度选择器，垂直平板从狭缝进入下方的匀强磁场。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和E，平板上有记录粒子位置的胶片。若粒子在磁场中做圆周运动的周期为，则下列表述错误的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外 B. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 C. 粒子在磁场中运动时间为 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据原理图中在磁场中向左偏转，由左手定则可知粒子带正电，则粒子在速度选择器内受电场力向右，故洛伦兹力必向左，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，表述正确，故A不符合题意； B．由 得 此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，表述正确，故B不符合题意； C．粒子在磁场中做圆周运动的周期为，其在磁场中的运动轨迹为半圆，故粒子在磁场中运动时间为，表述正确，故C不符合题意； D．由 可得 知粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，越小，荷质比越大，即粒子的比荷越大，表述错误，故D符合题意。 故选D。 3. 物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：如图所示，将30cm长的铝管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出．对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁与管壁没有接触）．则（ ） A. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铝管中，永远不落下来 B. 磁铁在铝管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒 C. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动时间更长，但一定会落下来 D. 如果将铝管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间 【答案】C 【解析】 【详解】如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动受到阻力更大，原因：当磁铁运动时才会导致钢管的磁通量发生变化，才出现感应磁场阻碍原磁场的变化，所以运动时间变长，但一定会落下，故A错误，C正确；磁铁在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，产生了感应电流，机械能转化电能，所以机械能不守恒，故B错误；如果将铝管换成塑料管，磁铁不会受到安培力阻力，因此出来的时间将会变短，故D错误． 4. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正方向运动，则下列判断正确的是（　　） A. 由x1运动到x4的过程中，点电荷受到的电场力先减小后增大 B. x3处的电势比x4处的电势高 C. 由x1运动到x3的过程中，点电荷的电势能一直增大 D. 点电荷在x2和x4处的电势能相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，在x1～x4之间，电场强度先增大后减小，则点电荷受到的电场力先增大后减小，故A错误； B．由x3到x4的过程中，电场强度为负值，即电场方向沿x轴负方向，根据沿电场方向电势降低可知，x3处的电势比x4处的电势低，故B错误； CD．由x1运动到x3的过程中，电荷逆着电场方向运动，电势升高，正点电荷的电势能一直增大，同理x2运动到x4的过程中，电荷也逆着电场方向运动，电势升高，正点电荷的电势能增大，即点电荷在x2处的电势能小于在x4处的电势能，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图，用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB ，在将电键K接通的瞬间，下列判断正确的是（ ） A. 通电直导线AB，A端向上，B端向下，悬线张力不变 B. 通电直导线AB，A端向下，B端向上，悬线张力不变 C. 通电直导线AB，A端向纸外，B端向纸内，悬线张力变小 D. 通电直导线AB，A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大 【答案】D 【解析】 【详解】根据图示可知将电键K接通的瞬间，马蹄形软磁体左侧将形成N极、右侧将形成S极。由于导线左右两部分所处的磁场方向不同，可将直导线分为左右两部分处理，根据左手定则，判断出图示位置导线左部A所受安培力向纸内，右部B所受安培力向纸外；又取特殊位置：导线转过时研究，直导线受到的安培力向下。故A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大。 故选D。 6. 置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动，则圆盘可以（　　） A. 顺时针匀速转动 B. 顺时针加速转动 C. 逆时针匀速转动 D. 逆时针加速转动 【答案】B 【解析】 【详解】当圆盘顺时针加速转动时，根据右手定则可知产生的感应电流方向为由圆心指向盘边缘，在线圈A中的磁场方向为由A指向B，且磁场在增强，在线圈B中产生感应电流，棒ab中电流方向由a流向b，根据左手定则可知ab棒向左运动，同理可知，圆盘顺时针减速转动时，ab棒向右运动，圆盘匀速转动时，ab棒不受力，静止不动，圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向右运动。 故选B。 7. 如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　） A. 两线圈内产生顺时针方向的感应电流 B. a、b线圈中感应电动势之比为81:1 C. a、b线圈中感应电流之比为9:1 D. a、b线圈中电功率之比27:1 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感应强度随时间均匀增大，则穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，应为垂直纸面向外，根据安培定则可以判断感应电流方向为逆时针，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为 因为两个线圈在同一个磁场中，磁感应强度的变化率（）相同，匝数相同，所以两线圈中的感应电动势之比为它们的面积之比，即 故B错误； C．根据电阻定律可知两线圈的电阻之比为 所以根据欧姆定律可知，线圈中的电流之比为 故C错误； D．线圈中的电功率P＝EI，所以两线圈中的电功率之比为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示的正三角形由粗细均匀的同种导线围成，正三角形线框处于方向垂直于面向里的匀强磁场中。现在、端接一恒流电源（输出的电流大小恒定不变），其中边受到的安培力大小为。若去掉边，边所受安培力为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于导线粗细均匀，则边与边的电阻之比为，由并联电路的特点可知流过边与边的电流之比为，电源输出的电流大小为，则边所受安培力 去掉边，流过边的电流为，则边所受安培力大小为 故选B。 9. 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮 B. 闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 C. 断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭 D. 断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．闭合开关S接通电路，A2立即亮，自感线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，A错误，B正确； CD．断开开关S切断电路时，自感线圈对电流的减小有阻碍作用，相当于电源，与A1和A2串联，所以两灯泡都要过一会儿才熄灭，C错误，D正确。故选BD。 10. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　） A. 图（a）中的 A1、A2的示数相同 B. 图（a）中的 A1、A2的指针偏角相同 C. 图（b）中的 A1、A2的示数相同 D. 图（b）中的 A1、A2的指针偏角相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．图（a）中的 A1、A2 并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，量程大的电流表示数大，故 A 错误，B 正确。 CD．图（b）中的 A1、A2 串联，A1、A2 的示数相同；由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故 C 正确，D 错误。 故选BC。 11. 如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 （ ） A. 前侧面电势较高 B. 后侧面电势较高 C. 磁感应强度为 D. 磁感应强度的大小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电子定向移动方向和电流方向相反，所以电子定向移动方向沿x轴负方向，根据左手定则判断，电子受力方向指向前侧面，所以前侧面电势低，后侧面电势高，A错误B正确 CD．当金属导体中自由电子定向移动时受洛仑兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受电场力和洛仑兹力平衡时，前后两侧产生恒定的电势差，则：，，，联立以上几式解得：，D错误C正确 12. 如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、，在、之间、、之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈，宽度，质量为0.1kg，电阻为，将其从图示位置静止释放（边与重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻边与重合，时刻边与重合，时刻边与重合，已知的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向。（重力加速度g取）则（　　） A. 在时间内，通过线圈的电荷量为0.5C B. 线圈匀速运动的速度大小为8m/s C. 线圈的长度为1m D. 时间内，线圈产生的热量为1.8J 【答案】BD 【解析】 【详解】B．由图可知，t2~t3时间内ab在L3L4内匀速直线运动，有 联立，可得 故B正确； C．从cd边出L2到ab边刚进入L3，一直是匀加速，因而ab刚进磁场时，cd也应刚进磁场，设磁场宽度是d，有 解得 线圈的长度为 故C错误； D．时间内，线圈产生的热量为 解得 故D正确； A．在时间内，通过线圈的电荷量为 解得 故A错误。 故选BD。 二、填空题：本大题共3题，共20分。 13. “研究电容器充、放电过程”的电路如图所示，S是单刀双掷开关，C为平行板电容器。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器可将电流信息传入计算机进行相关研究。 （1）当开关S接2时，通过电阻R的电流方向为___________（填“由左向右”或“由右向左”）。 （2）在充电过程中，电容器两端电压为u、电容器所带电荷量为q，充电时间为t，则下列图像中正确的有（　　） A. B. = C. D. 【答案】（1）由左向右 （2）BD 【解析】 【小问1详解】 当开关S接2时，电容器处于放电状态，电流方向应由左向右通过电阻R。 【小问2详解】 BC．充电过程开始时，电荷量从零开始逐渐增加，充电结束后电荷量达到最大值，所以两极板间电压不断增大，达到最大保持不变，故B正确，C错误； AD．由于电容器C不变，根据可知，u-q图像是过原点的倾斜的直线；充电过程随着电荷量增加，板极间电压增大，开始阶段充电电流较大，则电量增加的较快，充电完毕后，电荷量不再增加，电流减为0，故A错误，D正确。 故选BD。 14. 图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=100mA。该多用电表表盘如图乙所示，C为最上排刻度线的中间刻度。 （1）图甲中接A接线柱的应为___________表笔（填“红”或“黑”） （2）若选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为___________mA。 （3）若选择开关接“3”，该多用电表为量程50V电压表，图甲中电阻R2=___________Ω。 （4）若选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为___________。 【答案】（1）红 （2）75 （3）490 （4）15 【解析】 【小问1详解】 由于电流从红笔流入，黑笔流出，所以黑笔应接电源正极，红笔接电源负极，所以接A接线柱的应为红表笔。 【小问2详解】 若选择开关接“1”，则此时多用表测电流，量程为100mA，每一小格为2mA，所以指针指在图乙所示位置时示数为 【小问3详解】 若选择开关接“3”，该多用电表为量程50V的电压表，则 代入数据解得 【小问4详解】 如果选择开关接“2”，当指针指向刻度C时，通过电流表G的电流为，根据闭合电路欧姆定律可得， 解得 即C刻度应标为15Ω。 15. 实验课中同学们要完成“测量电池的电动势和内阻”的任务。某小组计划用如图甲所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池（电动势约几伏）、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.2Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ； 滑动变阻器R1：0~500Ω，额定电流1A 滑动变阻器R2：0~20Ω，额定电流2A （1）为了便于实验，滑动变阻器最好选用___________（填写仪器的字母代号）； （2）实验得到的U-I图线如图乙所示，可得电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω；（结果均保留两位有效数字） （3）考虑到电表内阻的影响，电池电动势的测量值___________真实值（填写“大于”、“小于”或“等于”），造成这种误差的原因是___________。 【答案】（1）R2 （2） ①. 2.0 ②. 1.0 （3） ①. 小于 ②. 电压表的分流作用 【解析】 【小问1详解】 因为电池的内阻小，为保证实验中可多测量几组数据，且在调节滑动变阻器时电流变化比较明显，所以滑动变阻器选择R2。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 结合图线可得， 联立解得， 【小问3详解】 [1][2]由于电压表的分流作用，使得干路中电流的测量值偏小，根据等效电源法可知 即电池电动势的测量值小于真实值。 三、计算题：本大题3题，共32分。 16. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.4m的绝缘线把质量为m=0.20kg，带有q=6.0×10-4C正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°，已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平和竖直位置，求：（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）求匀强电场的场强E； （2）将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求小球通过最低点C时的速度v0大小及细线对小球拉力F的大小。 【答案】（1）2.5×103N/C （2），3N 【解析】 【小问1详解】 由平衡关系可得 解得 【小问2详解】 AC过程由动能定理可得 解得 在C点，小球所受重力和细线的合力提供向心力 联立解得 17. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1m。整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m＝1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2。 （1）判断ab中感应电流的方向； （2）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm； （3）金属棒ab从释放到速度达到最大的过程中，金属棒下降的高度h=3m，求该过程中导体杆上产生的热量。 【答案】（1）见解析；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属棒ab由静止释放后沿导轨向下运动，由右手定则可知金属棒ab中感应电流由b流向a。 （2）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力、摩擦力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度后保持匀速运动，则有 又安培力大小为 感应电流为 感应电动势为 联解得 （3）若金属棒从静止到最大速度过程中电路产生的总热量为Q，则 解得 该过程中导体杆上产生的热量为 18. 如图所示，长为，长为的矩形区域内，存在以对角线为分界线的两个匀强磁场区域和，方向均垂直纸面向外，区域的磁感应强度大小可调，一质量为、电量为的带正电粒子从点以平行于边的方向射入磁场区域中，不计粒子所受重力，且矩形外边线上均存在磁场。（，，） （1）若区域和区域的磁感应强度相同，粒子打在对角线的中点点，求粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）已知区域的磁感应强度大小为，粒子进入磁场的速度大小为。 ①若粒子无法进入区域中，求区域磁感应强度大小取值范围； ②若粒子能到达对角线的中点点，求区域I磁场的磁感应强度大小的所有可能值。 【答案】（1） （2） ①；②若粒子由区域II达到点，、、；若粒子由区域达到点，、 【解析】 小问1详解】 粒子打在对角线的中点点，由几何关系可得， 则有 可得 【小问2详解】 ①当粒子速度一定时，磁感应强度越小则粒子运动的半径越大，当运动轨迹恰好与相切时，粒子恰好不能进入区域，故粒子运动半径，由 可得 ②因为粒子在区域中的运动半径为 若粒子在区域中的运动半径较小，则粒子会从边射出磁场，若粒子恰好不从边射出时应满足粒子运动轨迹与相切，如图所示 则有， 又因为 解得 若粒子由区域达到点，每次前进 由周期性可得（，，） 即 解得 时： 时 时 若粒子由区域I达到O点，由周期性可得（，，） 即 解得 解得 时：， 时：， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福建师大附中2024-2025学年上学期期末考试 高二物理试卷 试卷说明： （1）本卷共三大题，18小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。 （2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备。 一、选择题：每小题4分，共48分。其中1~8题，每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求；9~12题，每小题给出的四个选项中有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但选不全的得2分，选错或不答的得0分。 1. 如图所示为磁场、磁场作用力演示仪中赫姆霍兹线圈，当在线圈中心处挂上一个小磁针，且与线圈在同一平面内，则当赫姆霍兹线圈中通以如图所示方向的电流时（　　） A. 小磁针N极向里转 B. 小磁针N极向外转 C. 小磁针在纸面内向左摆动 D. 小磁针在纸面内向右摆动 2. 如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，经过速度选择器，垂直平板从狭缝进入下方的匀强磁场。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和E，平板上有记录粒子位置的胶片。若粒子在磁场中做圆周运动的周期为，则下列表述错误的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向外 B. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 C. 粒子在磁场中运动时间为 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 3. 物理课上，老师做了一个“神奇”的实验：如图所示，将30cm长的铝管竖直放置，一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放，观察到磁铁用较长时间才从下管口落出．对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断，你认为正确的是（下落过程中不计空气阻力，磁铁与管壁没有接触）．则（ ） A. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁会停留在铝管中，永远不落下来 B. 磁铁在铝管中运动的过程中，由于不计空气阻力，所以机械能守恒 C. 如果磁铁的磁性足够强，磁铁在铝管中运动时间更长，但一定会落下来 D. 如果将铝管换成塑料管，磁铁从塑料管中出来也会用较长时间 4. 静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴正方向运动，则下列判断正确的是（　　） A. 由x1运动到x4的过程中，点电荷受到的电场力先减小后增大 B. x3处的电势比x4处的电势高 C. 由x1运动到x3的过程中，点电荷的电势能一直增大 D. 点电荷在x2和x4处的电势能相等 5. 如图，用丝线悬挂于一点、可自由转动的通电直导线AB ，在将电键K接通的瞬间，下列判断正确的是（ ） A. 通电直导线AB，A端向上，B端向下，悬线张力不变 B. 通电直导线AB，A端向下，B端向上，悬线张力不变 C. 通电直导线AB，A端向纸外，B端向纸内，悬线张力变小 D. 通电直导线AB，A端向纸内，B端向纸外，悬线张力变大 6. 置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab静止处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。要使ab棒向左运动，则圆盘可以（　　） A. 顺时针匀速转动 B. 顺时针加速转动 C. 逆时针匀速转动 D. 逆时针加速转动 7. 如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（　　） A. 两线圈内产生顺时针方向感应电流 B. a、b线圈中感应电动势之比为81:1 C. a、b线圈中感应电流之比为9:1 D. a、b线圈中电功率之比为27:1 8. 如图所示的正三角形由粗细均匀的同种导线围成，正三角形线框处于方向垂直于面向里的匀强磁场中。现在、端接一恒流电源（输出的电流大小恒定不变），其中边受到的安培力大小为。若去掉边，边所受安培力为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮 B. 闭合开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 C. 断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭 D. 断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭 10. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　） A. 图（a）中的 A1、A2的示数相同 B. 图（a）中的 A1、A2的指针偏角相同 C. 图（b）中的 A1、A2的示数相同 D. 图（b）中的 A1、A2的指针偏角相同 11. 如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 （ ） A. 前侧面电势较高 B. 后侧面电势较高 C. 磁感应强度为 D. 磁感应强度的大小 12. 如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、，在、之间、、之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈，宽度，质量为0.1kg，电阻为，将其从图示位置静止释放（边与重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻边与重合，时刻边与重合，时刻边与重合，已知的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向。（重力加速度g取）则（　　） A. 在时间内，通过线圈的电荷量为0.5C B. 线圈匀速运动的速度大小为8m/s C. 线圈的长度为1m D. 时间内，线圈产生的热量为1.8J 二、填空题：本大题共3题，共20分。 13. “研究电容器的充、放电过程”的电路如图所示，S是单刀双掷开关，C为平行板电容器。先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器可将电流信息传入计算机进行相关研究。 （1）当开关S接2时，通过电阻R的电流方向为___________（填“由左向右”或“由右向左”）。 （2）在充电过程中，电容器两端电压为u、电容器所带电荷量为q，充电时间为t，则下列图像中正确的有（　　） A. B. = C. D. 14. 图甲为一个简单的多用电表的电路图，其中电源的电动势E=1.5V、内阻r=1.0Ω，电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=100mA。该多用电表表盘如图乙所示，C为最上排刻度线的中间刻度。 （1）图甲中接A接线柱应为___________表笔（填“红”或“黑”） （2）若选择开关接“1”，指针指在图乙所示位置时示数为___________mA。 （3）若选择开关接“3”，该多用电表为量程50V的电压表，图甲中电阻R2=___________Ω。 （4）若选择开关接“2”，该多用电表可用来测电阻，C刻度应标为___________。 15. 实验课中同学们要完成“测量电池的电动势和内阻”的任务。某小组计划用如图甲所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池（电动势约几伏）、开关、导线外，还有下列器材可供选用： 电流表A：量程0~0.6A，内阻约0.2Ω； 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ； 滑动变阻器R1：0~500Ω，额定电流1A 滑动变阻器R2：0~20Ω，额定电流2A （1）为了便于实验，滑动变阻器最好选用___________（填写仪器的字母代号）； （2）实验得到的U-I图线如图乙所示，可得电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω；（结果均保留两位有效数字） （3）考虑到电表内阻的影响，电池电动势的测量值___________真实值（填写“大于”、“小于”或“等于”），造成这种误差的原因是___________。 三、计算题：本大题3题，共32分。 16. 如图所示，在沿水平方向匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.4m的绝缘线把质量为m=0.20kg，带有q=6.0×10-4C正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°，已知A、C两点分别为细线悬挂小球的水平和竖直位置，求：（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）求匀强电场的场强E； （2）将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求小球通过最低点C时的速度v0大小及细线对小球拉力F的大小。 17. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1m。整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m＝1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2。 （1）判断ab中感应电流的方向； （2）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm； （3）金属棒ab从释放到速度达到最大过程中，金属棒下降的高度h=3m，求该过程中导体杆上产生的热量。 18. 如图所示，长为，长为的矩形区域内，存在以对角线为分界线的两个匀强磁场区域和，方向均垂直纸面向外，区域的磁感应强度大小可调，一质量为、电量为的带正电粒子从点以平行于边的方向射入磁场区域中，不计粒子所受重力，且矩形外边线上均存在磁场。（，，） （1）若区域和区域的磁感应强度相同，粒子打在对角线的中点点，求粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）已知区域的磁感应强度大小为，粒子进入磁场的速度大小为。 ①若粒子无法进入区域中，求区域磁感应强度大小的取值范围； ②若粒子能到达对角线的中点点，求区域I磁场的磁感应强度大小的所有可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$