精品解析：天津市耀华中学2024-2025学年高二上学期期末学情调研物理试题

天津市耀华中学2024-2025学年度第一学期期末学情调研 高二年级物理学科 Ⅰ卷（50分） 一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分） 1. 如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（　　） A. 线框中产生的感应电流方向为 B. 线框中产生的感应电流逐渐增大 C. 线框边所受的安培力大小恒定 D. 线框整体受到的安培力方向水平向右 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，通电直导线右侧的磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度随时间均匀增加，根据楞次定律可知线框中产生的感应电流方向为，A错误； B．线框中产生的感应电流为 空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，故线框中产生的感应电流不变，B错误； C．线框边感应电流保持不变，磁感应强度随时间均匀增加，根据安培力表达式，故所受的安培力变大，C错误； D．线框所处空间的磁场方向垂直纸面向里，线框中产生的感应电流方向为，根据左手定则可知，线框边所受的安培力水平向右，线框边所受的安培力水平向左。通电直导线的磁场分部特点可知边所处的磁场较大，根据安培力表达式可知，线框整体受到的安培力方向水平向右，D正确。 故选D。 2. 如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为（a，b），若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为（　　） A. ，沿y轴正向 B. ，沿y轴负向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿y轴负向 【答案】A 【解析】 【详解】x方向导线电流在A点的磁感应强度大小为 由安培定则，可知方向垂直纸面向外，由题知若A点的磁感应强度为零，则y方向导线电流产生的磁场磁感应强度方向垂直纸面向里，由安培定则知，y轴放置的导线中电流方向沿y轴正向，其大小满足 y轴放置的导线中电流的大小 故选A 3. 如图所示，光滑铜环水平固定，半径为，长为、电阻为的铜棒OA的一端在铜环的圆心O处，另一端与铜环良好接触，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现使铜棒OA以角速度逆时针（俯视）匀速转动，A端始终在铜环上，定值电阻的阻值为，上方导线与O点连接，下方导线与铜环连接，其他电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. O点的电势比A点的电势高 B. 回路中通过的电流为 C. 该定值电阻两端的电压为 D. 该定值电阻上的热功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由右手定则可知电流方向从O点指向A点，OA是电源，电流从低电势流向高电势，故O点的电势比A点的电势低，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知 ， 由闭合电路欧姆定律可知回路中通过的电流为 ， 两式联立可得 ， 故B错误； C．该定值电阻两端的电压为 ， 将前面求得电流值代入可得 ， 故C正确； D．由焦耳定律可知该定值电阻上的热功率 ， 故D错误； 故选C。 4. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 通过电动机的电流为10 A B. 电动机线圈电阻上的发热功率为2 W C. 电源的输出功率为60 W D. 电动机的输出功率为16 W 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 解得 A错误； B．电热机的热功率 B错误； CD．电动机的输入功率 电动机的输出功率 C错误D正确。 故选D。 5. 1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速，最后从出口处飞出。D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关 B. 粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关 C. 粒子在D形盒中运动的总时间与交流电的周期T有关 D. 粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据回旋加速器的加速原理，粒子不断加速，做圆周运动的半径不断变大，最大半径即为D形盒的半径R，由 得 最大动能为 故AB错误； CD．粒子每加速一次动能增加 ΔEkm=qU 粒子加速的次数为 粒子在D形盒中运动的总时间 ， 联立得 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】bc边的位置坐标x在L-2L过程，线框bc边有效切线长度为 l=x-L 感应电动势为 E=Blv=B（x-L）v 感应电流 电流的大小随x逐渐增大；根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→b→c→d→a，为正值。x在2L-3L过程，根据楞次定律判断出来感应电流方向沿a→d→c→b→a，为负值，线框ad边有效切线长度为 l=x-2L 感应电动势为 E=Blv=B（x-2L）v 感应电流 大小随x逐渐增大。 A.图像与分析不符，故A错误。 B.图像与分析不符，故B错误。 C.图像与分析相符，故C正确。 D.图像与分析不符，故D错误。 7. 三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为和。则（　　） A B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设圆线框的半径为r，则由题意可知正方形线框的边长为2r，正六边形线框的边长为r；所以圆线框的周长为 面积为 同理可知正方形线框的周长和面积分别为 ， 正六边形线框的周长和面积分别为 ， 三线框材料粗细相同，根据电阻定律 可知三个线框电阻之比为 根据法拉第电磁感应定律有 可得电流之比为： 即 故选C。 8. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 小球最终将静止在B点 B. 小球运动到B点时，细绳的拉力为0 C. 在此过程中，小球的电势能一直增加 D. 匀强电场的电场强度大小为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．小球在B点时，受到竖直向下的重力和水平向右的电场力，水平向左的拉力，合力不为0，故不可能静止在B点，故A错误； B．小球做圆周运动，其在B点速度为0，故向心力为0，故 故B错误； C．小球从A到B的过程中，电场力做正功，电势能减小，故C错误； D．从A到B，由动能定理可得 故 故D正确。 故选D。 9. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则下列说法正确的是（　　） A. 若电阻R2短路，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流 B. 在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流 C. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流 D. 在将S断开，电路稳定后，油滴向下运动，G中无电流通过 【答案】D 【解析】 【详解】A．若电阻R2短路，则电容器两极板间电压为零，油滴向下运动，A错误； B．滑片向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，总电流增大，则内阻和两端的电压增大，则滑动变阻器的电压降低，可知电容器两端电压减小，电容器放电，电场减弱，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流，B错误； C．在滑片P向上移动的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，路端电压增大，电路总电流减小，即通过R1的电流减小，所以R1两端的电压减小，而路端电压是增大的，所以滑动变阻器两端电压增大，电容器处于充电状态，G中有从b到a的电流，因电容器两极板间的电压增大，则两极板间的电场强度增大，所以油滴向上加速运动，C错误； D．将S断开，由于电容器放电，两极板间的电压减小，所以两极板间的电场强度减小，故油滴不能保持静止状态，油滴向下运动，当电路稳定后，电路中无电流，D正确。 故选D。 10. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中；质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力不变 B. 滑块到地面时的动能与B的大小无关 C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D. B很大时，滑块可能静止于斜面上 【答案】C 【解析】 【详解】AC．小滑块向下运动的过程中受到重力，支持力，垂直斜面向下的洛伦兹力，摩擦力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，故A错误，C正确； B．B的大小不同，洛伦兹力大小不同，导致滑动摩擦力大小不同，根据动能定理，摩擦力功不同，到达底端的动能不同，B错误； D．滑块之所以开始能动，是因为重力的沿斜面的分力大于摩擦力，B很大时，一旦运动，不会停止，最终重力的沿斜面的分力等于摩擦力，小滑块匀速直线运动，故D错误。 故选C。 【点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况。 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分；每小题都有多个选项正确，少选得2分，不选或错选得零分） 11. 如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（　　） A. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长 B. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大 C. 在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合 D. 电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由周期公式T＝知，周期与电子的速率无关，所以在磁场中的运动周期相同，由 知，电子在磁场中运动时间与轨迹对应的圆心角成正比，所以电子在磁场中运动的时间越长，其轨迹线所对应的圆心角θ越大，电子飞入匀强磁场中做匀速圆周运动，由半径公式 知，轨迹半径与速率成正比，则电子的速率越大，在磁场中的运动轨迹半径越大，故A错误，B正确； CD．若它们在磁场中运动时间相同，但轨迹不一定重合，比如：轨迹3、4与5，它们的运动时间相同，但它们的轨迹对应的半径不同，即它们的速率不同，故C正确，D错误。 故选BC。 12. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡，则粒子带负电，故A正确； B．粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力随速度变化而变化，粒子不可能沿直线运动，故B错误； CD．粒子受力如图，由平衡条件得 解得 由图可知 解得 故C正确，D错误。 故选AC。 13. 两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ） A. 磁感应强度的大小为T B. 导线框运动速度的大小为 C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D. 在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由E–t图像可知，线框经过0.2s全部进入磁场，则导线框运动速度大小为 由图像知 E=0.01V 由E=BLv可得 B=0.2T 故A错误，B正确； C．线框进磁场过程中，感应为电流顺时针，根据右手定则可知，原磁场的磁感应强度的方向垂直于纸面向外，故C正确； D．在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框中的感应电流 所受的安培力大小为 F=BIL=0.04N 故D错误。 故选BC。 14. 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为线圈电阻为．规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．则以下说法正确的是 A. 在时间内，I的最大值为 B. 在时间内，I的大小越来越小 C. 前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为 D. 第3s内，线圈的发热功率最大 【答案】AC 【解析】 【分析】根据法拉第电磁感应定律求出各段时间内的感应电动势，就可以解得电流的大小，从而可以判断电流、电量等问题； 【详解】A、根据法拉第电磁感应定律，可以看出B-t图象的斜率越大则电动势越大，所以零时刻线圈的感应电动势最大，即：，根据欧姆定律：，故A正确； B、在时间内，B-t图象的斜率不变，可知该段时间内电动势不变，即电流大小不变，故选项B错误； C、通过线圈某一截面的电量，故C正确； D、第3s内，磁场不变，则磁通量不变，故没有感应电流产生，则线圈不会产生热量，故选项D错误． 【点睛】解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律，会根据楞次定律判断感应电流的方向，同时掌握求解电量的方法． 15. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 此过程中通过线框截面的电荷量为 B. 此时线框的加速度为 C. 此过程中回路产生的电能为2mv2 D. 此时线框中的电功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．此过程中平均电动势 平均电流 通过线框截面的电荷量 A错误； B．此时线框总电动势为 所受总安培力 根据牛顿第二定律得 B错误； C．对此过程，由能量守恒可得，回路产生的电能 C错误； D．由电功率定义可得 D正确。 故选D。 Ⅱ卷 本卷共4题，共50分 三、填空实验题（每空2分，共18分） 16. 如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则： （1）所测电阻的阻值为_______Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_______（选填“×10” “×100”或“×1k”）。 （2）用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_______mA。 （3）当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_______V。 【答案】（1） ①. ②. ×1k （2）25.0##24.9##25.1 （3）5.0 【解析】 【小问1详解】 [1]选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则所测电阻的阻值为 [2]如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，根据 为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是×1k。 【小问2详解】 用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为。 【小问3详解】 当选用量程为10V的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为。 17. 某高中开展项目式学习，研究测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）甲同学利用图1所示的电路图测量干电池的电动势和内阻。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出U-I图像，如图2所示可得电源电动势_______V，电源内阻_______Ω；（结果均保留三位有效数字） （2）①乙同学在没有电流表的情况下，设计了如图3所示的电路图测量干电池的电动势和内阻。闭合开关V，改变电阻箱的阻值，记录多组电压表示数U和电阻箱示数R，并画出的图像，如图4所示，其中均已知，则电源的电动势_______；内阻_______。（均用（表示） ②乙同学继续对实验误差进行分析，若实线代表理想电压表测得的情况，虚线代表电压表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确反映相关物理量之间关系的是_______。 A. B. C. D. 【答案】 ①. 1.40 ②. 1.00 ③. ④. ⑤. D 【解析】 详解】（1）[1][2]根据 U=E-Ir 结合图像可得电源电动势 1.40V 电源内阻 （2） [3][4]由电路可知 解得 由图像可得 ， 解得 [5]若考虑电压表内阻，则 可得 可知图像的斜率不变，截距变大。故选D。 四、计算题（共32分，第18题16分，第19题16分） 18. 如图为某种质谱仪的示意图，质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。静电分析器通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。质子和待测未知粒子x，先后从静止开始经加速电压为U的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器，从P点垂直边界进入磁分析器，最终分别打到胶片上的C、D点。已知质子质量为m、电荷量为q，粒子x的电荷量是质子的2倍，，。求： （1）静电分析器中心轴线处电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子x的质量M。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设质子加速后的速度为，根据动能定理有 在通道内，电场力提供向心力，有 联立解得 （2）设质子在磁场运动的半径为r1，则有 又因为，则 在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 联立解得 （3）设未知粒子x在磁场中运动的半径为r2，则有 又因为，则 设未知粒子x加速后的速度为v2，则有 联立解得 19. 如图所示，M、N两块水平放置的长金属板相距为d，两板间电势差为U。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口置于两板正中间的位置，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为、带相等电荷量的墨滴。已知墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的P点。重力加速度为g。求： （1）墨滴所带的电荷量； （2）磁感应强度B的大小； （3）现保持喷口方向不变，使其竖直上移到靠近上板下表面的位置。为了使墨滴仍能到达下板P点，应将磁场的磁感应强度调为，则的大小。 【答案】（1），负电荷；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）墨滴在电场区域做匀速直线运动，则电场力等于重力，则有 可得 由于电场方向向下，电荷受的电场力向上，可知墨滴带负电荷； （2）墨滴垂直进入电、磁场共存的区域，重力仍与电场力平衡，合力等于洛伦兹力，墨滴做匀速圆周运动，则有 考虑墨滴进入电场、磁场共存区域和下板的几何关系，可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动，则半径为 解得 （3）根据题意墨滴运动的轨迹如图所示 设圆周运动的半径为，则有 由图示可得 解得 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市耀华中学2024-2025学年度第一学期期末学情调研 高二年级物理学科 Ⅰ卷（50分） 一、单项选择题（本题共10小题，每题3分，共30分） 1. 如图所示平面内，在通有图示方向电流I的长直导线右侧，固定一矩形金属线框，边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加，则（　　） A. 线框中产生的感应电流方向为 B. 线框中产生的感应电流逐渐增大 C. 线框边所受的安培力大小恒定 D. 线框整体受到的安培力方向水平向右 2. 如图，两根相互绝缘的通电长直导线分别沿x轴和y轴放置，沿x轴方向的电流为I0。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。图中A点的坐标为（a，b），若A点的磁感应强度为零，则沿y轴放置的导线中电流的大小和方向分别为（　　） A. ，沿y轴正向 B. ，沿y轴负向 C. ，沿y轴正向 D. ，沿y轴负向 3. 如图所示，光滑铜环水平固定，半径为，长为、电阻为的铜棒OA的一端在铜环的圆心O处，另一端与铜环良好接触，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。现使铜棒OA以角速度逆时针（俯视）匀速转动，A端始终在铜环上，定值电阻的阻值为，上方导线与O点连接，下方导线与铜环连接，其他电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. O点的电势比A点的电势高 B. 回路中通过的电流为 C. 该定值电阻两端的电压为 D. 该定值电阻上的热功率为 4. 如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 通过电动机的电流为10 A B. 电动机线圈电阻上的发热功率为2 W C. 电源的输出功率为60 W D. 电动机的输出功率为16 W 5. 1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场与D形盒面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上，中心A处粒子源产生的粒子飘人狭缝中由初。速度为零开始加速，最后从出口处飞出。D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在出口处的最大动能与加速电压U有关 B. 粒子在出口处的最大动能与D形盒的半径无关 C. 粒子在D形盒中运动总时间与交流电的周期T有关 D. 粒子在D形盒中运动的总时间与粒子的比荷无关 6. 如图所示，有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域其直角边长为L，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B.边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域，取沿abcda的感应电流为正，则表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是 A. B. C. D. 7. 三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为和。则（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球。把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零。已知重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A. 小球最终将静止在B点 B. 小球运动到B点时，细绳的拉力为0 C. 在此过程中，小球的电势能一直增加 D. 匀强电场的电场强度大小为 9. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则下列说法正确的是（　　） A. 若电阻R2短路，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流 B. 在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流 C. 在将滑动变阻器滑片P向上移动过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流 D. 在将S断开，电路稳定后，油滴向下运动，G中无电流通过 10. 如图所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中；质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（　　） A. 滑块受到的摩擦力不变 B. 滑块到地面时的动能与B的大小无关 C. 滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D. B很大时，滑块可能静止于斜面上 二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分；每小题都有多个选项正确，少选得2分，不选或错选得零分） 11. 如图所示，一束电子以大小不同的速率沿图示方向垂直飞入横截面是一正方形的匀强磁场区域，下列判断正确的是（　　） A. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线越长 B. 电子在磁场中运动时间越长，其轨迹线所对应的圆心角越大 C. 在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹线不一定重合 D. 电子的速率不同，它们在磁场中运动时间一定不相同 12. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为 13. 两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为0.1m、总电阻为的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图（a）所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图（b）所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ） A. 磁感应强度的大小为T B. 导线框运动速度的大小为 C. 磁感应强度的方向垂直于纸面向外 D. 在至这段时间内，导线框所受的安培力大小为 14. 在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为线圈电阻为．规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示．则以下说法正确的是 A. 在时间内，I的最大值为 B. 在时间内，I的大小越来越小 C. 前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为 D. 第3s内，线圈的发热功率最大 15. 在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示。PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 此过程中通过线框截面的电荷量为 B. 此时线框的加速度为 C. 此过程中回路产生的电能为2mv2 D. 此时线框中的电功率为 Ⅱ卷 本卷共4题，共50分 三、填空实验题（每空2分，共18分） 16. 如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则： （1）所测电阻的阻值为_______Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是_______（选填“×10” “×100”或“×1k”）。 （2）用此多用电表进行测量，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_______mA。 （3）当选用量程为10V电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为_______V。 17. 某高中开展项目式学习，研究测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）甲同学利用图1所示的电路图测量干电池的电动势和内阻。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片得到多组电流和电压值，在坐标纸上画出U-I图像，如图2所示可得电源电动势_______V，电源内阻_______Ω；（结果均保留三位有效数字） （2）①乙同学在没有电流表情况下，设计了如图3所示的电路图测量干电池的电动势和内阻。闭合开关V，改变电阻箱的阻值，记录多组电压表示数U和电阻箱示数R，并画出的图像，如图4所示，其中均已知，则电源的电动势_______；内阻_______。（均用（表示） ②乙同学继续对实验误差进行分析，若实线代表理想电压表测得的情况，虚线代表电压表内阻不可忽略时测得的情况，下列图中能正确反映相关物理量之间关系的是_______。 A. B. C. D. 四、计算题（共32分，第18题16分，第19题16分） 18. 如图为某种质谱仪的示意图，质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。静电分析器通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。质子和待测未知粒子x，先后从静止开始经加速电压为U的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器，从P点垂直边界进入磁分析器，最终分别打到胶片上的C、D点。已知质子质量为m、电荷量为q，粒子x的电荷量是质子的2倍，，。求： （1）静电分析器中心轴线处电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子x的质量M。 19. 如图所示，M、N两块水平放置长金属板相距为d，两板间电势差为U。两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口置于两板正中间的位置，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为、带相等电荷量的墨滴。已知墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的P点。重力加速度为g。求： （1）墨滴所带的电荷量； （2）磁感应强度B的大小； （3）现保持喷口方向不变，使其竖直上移到靠近上板下表面的位置。为了使墨滴仍能到达下板P点，应将磁场的磁感应强度调为，则的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$