精品解析：新疆师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期1月期末考试物理试题

新疆师大附中2024-2025学年度上学期高二年级期末考试 物理试题卷 考试时间：90分钟 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、单选题（共8题，每题3分，共24分） 1. 某电场的电场线分布如图中实线所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度大于在b点的加速度 D. 粒子在c点的动能大于在a点的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粒子只在静电力作用，根据曲线运动特点可知，电场力方向位于轨迹的凹侧，可知粒子受到的电场力与场强方向相同，则粒子带正电，故A错误； B．粒子不一定是从a点运动到b点，也可能是从b点运动到a点，故B错误； C．根据电场线的疏密程度可知，c点的场强大于b点的场强，则粒子在c点受到的电场力大于在b点受到的电场力，粒子在c点的加速度大于在b点的加速度，故C正确； D．根据沿电场线方向电势降低，可知c点的电势高于a点的电势，由于粒子带正电，所以粒子在c点的电势能大于在a点的电势能，由于粒子只受电场力作用，电势能和动能之和保持不变，则粒子在c点的动能小于在a点的动能，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A. A、B可能为等量异号点电荷 B. a、b两点处无电场线，故其电场强度为零 C. 将一电子沿虚线从a点移动到b点，电场力先做负功，后做正功 D. 同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等，方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电场线的特点从正电荷出发到负电荷终止及对称性可以判断，A、B是两个等量同种正点电荷，故A错误； B．电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b两点处无电场线，但电场强度不为零，故B错误； C．电子所受电场力方向与电场方向相反，则将一电子沿虚线从a点移动到b点，电场力先做正功，后做负功，故C错误； D．由对称性可知，a、b两点的电场强度大小相等，方向相反，则同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等，方向相反，故D正确。 故选D。 3. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 电阻阻值减小 B. V表示数减小 C. 油滴向下运动 D. G表中有从c到a的电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸，由电阻定律 可知盐水柱长度L增加，横截面积S减小，则电阻的阻值增大，故A错误； B．因电阻的阻值增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压增大，则两端电压减小，并联部分电压增大，电压表V的示数增大，故B错误； C．由于电容器两端电压增大，由 可知两极板间电场强度E增大，所以 油滴向上运动，故C错误； D．电容器两端电压增大，电容器继续充电，G表中有从c到a的电流，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。下列说法正确的是（ ） A. 穿过a、b两环的磁通量大小之比为4∶9 B. a、b两环绕圆心在纸面内转动时，两环中均有感应电流 C. 磁感应强度B增大时，a、b两环中均有逆时针方向的感应电流 D. 磁感应强度B均匀增大时，a、b两环中产生的感应电流之比为4∶9 【答案】C 【解析】 【详解】A．穿过a、b两环的磁通量对应的有效面积相同，所以磁通量大小之比为1∶1，故A错误； B．a、b两环绕圆心在纸面内转动时，穿过两环的磁通量均不变，均不产生感应电流，故B错误； C．根据楞次定律结合安培定则可知，磁感应强度B增大时，a、b两环中均有逆时针方向的感应电流，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律有 可知磁感应强度B均匀增大时，a、b两环中产生的感应电动势之比为 根据电阻定律 可得 根据 解得 故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，绝缘水平桌面上放置一铝环Q，在铝环的正上方附近放置一个螺线管P。设电流从螺线管a端流入为正，在螺线管中通入如图乙所示的电流，则以下说法中正确的是（　　） A. 0~1s内，铝环面积有扩张的趋势 B. 1s末，铝环对桌面的压力大于铝环的重力 C. 1.5s末、2.5s末两时刻，铝环中的电流方向相反 D. 0~2s内，铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向（俯视） 【答案】D 【解析】 【详解】A．0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，铝环中磁通量增大，有面积缩小趋势，故A错误； B．1s末螺线管中感应电流最大，但铝环中电流为零，没有磁场，与铝环间无相互作用，所以1s末圆环对桌面的压力等于圆环的重力，故B错误； C．1～2s正方向电流减小，2～3s反向电流增大，根据楞次定律，铝环中感应电流的磁场方向不变，感应电流方向不变，故C错误； D．0～1s线圈中电流增大，产生的磁场增大，铝环中磁通量增大，根据楞次定律可知，从上往下看，0～ls内圆环中的感应电流沿顺时针方向；1s～2s线圈中电流减小，产生的磁场减弱，铝环中磁通量减小，根据楞次定律可知，从上往下看，1s～2s内圆环中的感应电流沿逆时针方向；则0~2s内，铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向（俯视）；故D正确。 故选D。 6. 静电场方向平行于x轴，将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能EP随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据可知，由于粒子带负电，则可知，电势的变化应与图中方向相反，故图像应为与Ep-x形状对称的图像，故A错误； B．图像的斜率表示电场强度，沿电场方向电势降低，则知在x=0的左侧，存在向左的匀强电场，x=0右侧存在向右的匀强电场，故B错误； C．根据牛顿第二定律qE=ma，可知粒子在匀强电场中运动时加速度不变，由于粒子带负电，粒子的加速度在x=0左侧加速度为正值，大小不变，在x=0右侧加速度为负值，且大小不变，故C错误； D．因为带电粒子只受电场力作用，所以带电粒子的动能和电势能总和保持不变，即图像应与图像的形状上下对称，故D正确。 故选D。 7. 如图所示、某空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带负电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为30°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场的方向垂直纸面向里 B. 匀强磁场磁感应强度大小为 C. 粒子的电荷量为 D. 若粒子运动过程中，磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．对粒子受力分析可知，粒子受到的洛伦兹力与速度大小和方向有关，则粒子必定做匀速直线运动，粒子受到的电场力水平向右，受到的重力竖直向下，则洛伦兹力垂直于运动轨迹斜向上，根据左手定则可知，匀强磁场的方向垂直纸面向外，故A错误； BC．根据受力平衡有 ， 则粒子的电荷量 匀强磁场的磁感应强度大小 故B错误、C正确； D．若粒子运动过程中，磁场突然消失，粒子受到的合力方向与粒子的速度方向不共线，则粒子一定做曲线运动，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，四根平行直导线M、N、P、Q的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，为圆心。中没有电流，中通有方向相反、大小均为的电流时，点的磁感应强度大小为。现在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为，则（ ） A. 中电流方向相反 B. 点的磁场方向由指向 C. 若切断或中的电流，点磁感应强度大小均为 D. 切断中电流后点磁感应强度方向与切断中电流后点磁感应强度方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．图形剖析 在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为，说明在点产生的磁场大小相等，方向相反，互相抵消，根据安培定则可知，中的电流方向相同，故A错误。 B．点的磁场仅由中电流产生的磁场决定，根据安培定则可知，点的磁场方向由指向，故B错误； C．设在或中通入大小为的电流时，在点产生的磁感应强度大小为，根据磁场的叠加原理可得 解得 P或中的电流在点产生的磁感应强度大小都为，若切断或中的电流，剩余电流在点的磁感应强度如图所示，根据磁场的叠加原理可得点磁感应强度大小为 故C正确。 D．因中的电流在点产生的磁感应强度方向相同，若切断或中的电流，剩余电流在点的磁感应强度的方向不变，所以点磁感应强度方向相同，故D错误。 故选C。 二、多选题（共4题，每题4分，共16分） 9. 如图所示的虚线为边长为L的正三角形，在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），d、e为ab、bc边的中点。一重力不计的带正电粒子（粒子的比荷为k），由d点垂直ab以初速度v0进入磁场，从e点射出磁场，则（　　） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 磁感应强度大小 C. 粒子在磁场中运动的时间 D. 粒子在磁场中运动的时间 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子带正电，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里，故A错误； B．过d点做速度的垂线，然后做de的垂线，两线交于b点，则b点为粒子圆周运动的圆心，粒子圆周运动半径为 洛伦兹力提供向心力，则有 解得 故B正确； CD．由几何知识可得，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角为 则粒子在磁场中运动的时间为 故C正确，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度ν沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（　　） A. 两次电阻R上的电压相等 B. 第一次和第二次金属杆中感应电流之比为 C. 第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为 D. 第一次和第二次电阻R上的电功率之比为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．第一次产生的感应电动势为 第二次产生的感应电动势为 因金属杆和导轨的电阻不计，电阻上的电压即为感应电动势，可知两次电阻R上的电压不相等，根据 可知第一次和第二次金属杆中感应电流之比为 选项A错误，B正确； C．第一次金属杆受安培力 第二次金属杆受到的安培力大小 而安培力大小之比为，选项C错误； D．根据 可知第一次和第二次电阻R上的电功率之比为，选项D错误。 故选B。 11. 如图所示，质量为m、电荷量为q的小圆环套在粗细均匀的固定绝缘竖直杆上，整个装置处在垂直于纸面向里的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B。小圆环与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。已知绝缘杆足够长，现使小圆环从O点以初速度v0向下运动，下列判断正确的是（　　） A. 当小圆环的加速度大小为时，速度大小一定为 B. 若v0=0，则小圆环一直做加速度减小的加速运动 C. 若则小圆环一直做匀速直线运动 D. 若则小圆环运动过程中的最大加速度大小为2g 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，小圆环开始时受水平方向洛伦兹力、重力、弹力及摩擦力，若开始时重力大于摩擦力，则圆环的加速度方向向下，则根据牛顿第二定律 当小圆环的加速度大小为g时，速度大小为 若开始时重力小于摩擦力，则小圆环做减速运动，圆环的加速度方向向上，则根据牛顿第二定律 当小圆环的加速度大小为g时，速度大小为 选项A错误； B．根据题意可知，若v0=0，则小圆环开始时受摩擦力为零，则向下加速运动，随速度的增加，洛伦兹力变大，摩擦力变大，加速度减小，即圆环做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时做匀速运动，故B错误； C．根据题意可知，若 即 mg=μqv0B 可知小圆环一直做匀速直线运动，故C正确； D．根据题意可知，若 则 小圆环做加速度减小的减速运动，开始时的加速度最大，则运动过程中的最大加速度大小 故D正确。 故选CD。 12. 如图所示为一圆形区域，O为圆心，半径为R，P为边界上的一点，区域内有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。电荷量为q、质量为m的相同带电粒子a、b（不计重力）从P点先后以大小相等的速率射入磁场，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射入时的速度方向成角，已知粒子a与粒子b在磁场中运动的时间之比为3：4，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=R B. θ=60° C. b粒子在磁场中的运动时间为运动周期的 D. a、b粒子离开磁场时的速度方向也成θ角 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力可得 可得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 故A正确； BCD．粒子在磁场中轨迹如图所示 粒子a在磁场中的运动时间为 粒子b在磁场中的运动时间为 可得 θb= 120° 则有 θ=90°-（180°-θb）=30° b粒子在磁场中的运动时间为 由图中轨迹可以看出a、b粒子离开磁场时的速度方向都与OP方向垂直，即a、b粒子离开磁场时的速度方向平行，故C正确，BD错误。 故选AC。 三、实验题（共2题，共14分） 第Ⅱ卷（非选择题共53分） 13. 某同学用伏安法测量长为l的导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5。 现有器材： A. 量程为3V、内阻约为的电压表 B. 量程为0.6A、内阻约为10的电流表 C. 干电池两节（内阻不计） D. 滑动变阻器（0~10Ω） E. 滑动变阻器（0~100Ω） （1）其中滑动变阻器应选________（填器材前的字母代号）； （2）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________（选填a或b）。导线②应连接________（选填c或d）。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于__________（填“最左端”或“最右端”）； （3）闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线，如图乙所示，则Rx的阻值为________（结果保留两位有效数字） （4）用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d=________mm。 （5）写出该金属丝的电阻率的表达式____________（用U、I、d、l表示） 【答案】（1）D （2） ①. a ②. d ③. 最左端 （3）4.7 （4）1.843 （5） 【解析】 【小问1详解】 根据题意采用分压电路接线，则为了调节方便，滑动变阻器采用最大阻值较小的D。 【小问2详解】 [1]因为电压表内阻远大于待测电阻阻值，故采用电流表外接法，导线①应连接a。 [2]采用分压电路接线，故导线②应连接d。 [3]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于最左端。 【小问3详解】 Rx的阻值为 【小问4详解】 螺旋测微器读数为 【小问5详解】 根据电阻定律 该金属丝的电阻率的表达式 14. （1）某同学测量某电池的电动势和内电阻。 ①请根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整______； ②先闭合，再将分别接1、2两处进行试触，发现电流表的示数几乎不变，电压表的示数变化比较明显，为了减小实验误差，应将接在__________（选填“1”或“2”）进行实验。 （2）为了更精确的测得此电池的电动势和内阻，该同学合上；后，将先后接在1和2处，调节滑动变阻器，分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中，得到的U-I图像如图4所示。 ①某次测量时，电流表和电压表的示数如图3所示，则电流表的示数为__________A，电压表的示数为__________V； ②请结合两条图像得出此电池电动势的准确值__________V（结果保留三位有效数字），内阻的准确值__________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. ②. 1 （2） ①. 0.50 ②. 2.60 ③. 3.10 ④. 0.65##0.64 【解析】 【小问1详解】 [1]根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整如图 [2] 先闭合，再将分别接1、2两处进行试触，发现电流表的示数几乎不变，电压表的示数变化比较明显，说明电流表的影响较大，不可忽略，为了减小实验误差，应将接在1进行实验。 【小问2详解】 [1]电流表的最小刻度为，故电流表的示数为 [2]电压表的最小刻度为，故电压表的示数为 [3][4]闭合后，将接在1处的电路图，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电源电动势的测量值稍小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，但是此时电源的短路电流准确，先闭合，再将接2处当采用图4中的电路图来计算电动势和内阻时，电动势测量值等于电动势真实值，内阻的测得值为电源内阻和电流表内阻之和，大于电源内阻的真实值，故得到的图线应是斜率较大的，故此电池电动势的准确值 将接在1处此时 此时当可得短路电流为，即 四、解答题（共4题，共46分） 15. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）。如图所示，在空间施加方向沿水平向左的匀强电场，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为。已知，，电场的范围足够大，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度大小E； （2）求A、O两点间的电势差大小U； （3）保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点。将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时速度的大小v。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球静止在A点，对小球进行受力分析，根据平衡条件有 解得 （2）匀强电场中，根据电场强度与电势差的关系有 解得 （3）将小球由B点静止释放，小球做圆周运动，小球运动至A点过程，根据动能定理有 结合上述解得 16. 如图所示，金属杆的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果静止于水平导轨上。求： (1)金属杆受到摩擦力； (2)金属杆对导轨的压力。 【答案】(1) f = BIlsinθ，(2) FN = mg - BIlcosθ 【解析】 【详解】(1)对导体棒作受力分析有 F安 = BIl 根据共点力的平衡有 f = F安sinθ = BIlsinθ (2)竖直方向的受力有 mg = FN + F安y = FN + BIlcosθ 整理得 FN = mg - BIlcosθ 17. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器；D为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间电场强度为E；F为偏转分离器，左边以x轴为界，右边有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B2。今有一正粒子（不计重力），由静止经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，从x轴的坐标原点O进入分离器做匀速圆周运动，并打在x轴上的P点，P点到O点的距离L0。求： （1）粒子的速度v； （2）粒子的比荷（）； （3）粒子加速器的加速电压U1为多少； （4）如果在x轴上3L0处，紧贴x轴并与x轴垂直放一长为的挡板MN，且偏转分离器F的磁感应强度B变为大小可调、方向不变，为使所有粒子都打在MN上且被MN吸收（MN板上的电荷对运动电荷无影响），求B的大小范围。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）粒子恰能通过速度选择器，根据平衡条件，有 解得 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力 可得 联立可得 （3）根据动能定理 联立可得 （4）根据题意可知，当粒子打在M点时，半径最小，且为 根据洛伦兹力提供向心力 当磁感应强度为B2时，粒子的运动半径为 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 当粒子打在N点时，半径最大，根据几何关系，有 解得 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 为使所有粒子都打在MN上且被MN吸收磁感应强度范围是 18. 如图所示的xOy平面内，x轴上方存在平行于y轴向下的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在y轴上坐标为L处的P点有一质量为m、电荷量为q（q > 0）的带电粒子，以v0的速度平行x轴进入电场中，并从x轴上的M点（图中未标出）以与x轴成60°角方向首次进入磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，随后从x轴上的N点（图中未标出）首次离开磁场，且恰能回到P点，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）若改变磁感应强度的大小，粒子经多次进出磁场之后能再次经过M点，求磁感应强度可能的值及粒子相邻两次经过M点的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做平抛运动，由牛顿第二定律可知 根据匀变速直线运动的规律可得 联立上述各式解得 【小问2详解】 带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，圆心在y轴上，轨迹关于y轴对称，如图所示 粒子进入磁场时的速度大小 洛伦兹力提供粒子圆周运动的向心力，则有 根据几何关系可知 解得 联立可得 【小问3详解】 磁感应强度增大，将使粒子在磁场中的轨道半径变小，粒子每次进出磁场的位置将向右移动，设粒子第n次出磁场的位置恰好在M点，则粒子每次出磁场的位置相对于上一次出磁场的位置右移的长度正好为MN的n分之一，即 解得 再结合牛顿第二定律可知 解得 粒子在电场中运动的时间 粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 粒子先后两次经过M点的时间间隔为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新疆师大附中2024-2025学年度上学期高二年级期末考试 物理试题卷 考试时间：90分钟 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、单选题（共8题，每题3分，共24分） 1. 某电场的电场线分布如图中实线所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（　　） A. 粒子带负电 B. 粒子一定是从a点运动到b点 C. 粒子在c点的加速度大于在b点的加速度 D. 粒子在c点的动能大于在a点的动能 2. 如图所示为真空中两点电荷A、B形成的电场中的部分电场线，已知该电场线关于图中虚线对称，O点为A、B两点电荷连线的中点，a、b为A、B两点电荷连线的中垂线上关于O点对称的两点，则下列说法正确的是（　　） A. A、B可能为等量异号点电荷 B. a、b两点处无电场线，故其电场强度为零 C. 将一电子沿虚线从a点移动到b点，电场力先做负功，后做正功 D. 同一试探电荷在a、b两点处所受的电场力大小相等，方向相反 3. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 电阻的阻值减小 B. V表示数减小 C. 油滴向下运动 D. G表中有从c到a的电流 4. 如图所示，a、b是用同种规格铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。下列说法正确的是（ ） A. 穿过a、b两环的磁通量大小之比为4∶9 B. a、b两环绕圆心在纸面内转动时，两环中均有感应电流 C. 磁感应强度B增大时，a、b两环中均有逆时针方向的感应电流 D. 磁感应强度B均匀增大时，a、b两环中产生的感应电流之比为4∶9 5. 如图甲所示，绝缘水平桌面上放置一铝环Q，在铝环的正上方附近放置一个螺线管P。设电流从螺线管a端流入为正，在螺线管中通入如图乙所示的电流，则以下说法中正确的是（　　） A. 0~1s内，铝环面积有扩张趋势 B. 1s末，铝环对桌面的压力大于铝环的重力 C. 1.5s末、2.5s末两时刻，铝环中的电流方向相反 D. 0~2s内，铝环中的电流先沿顺时针、后沿逆时针方向（俯视） 6. 静电场方向平行于x轴，将一电荷量为-q的带电粒子在x=d处由静止释放，粒子只在电场力作用下沿x轴运动，其电势能EP随x的变化关系如图所示。若规定x轴正方向为电场强度E、加速度a的正方向，四幅示意图分别表示电势φ随x的分布、场强E随x的分布、粒子的加速度a随x的变化关系和粒子的动能Ek随x的变化关系，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示、某空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带负电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为30°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场的方向垂直纸面向里 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子的电荷量为 D. 若粒子运动过程中，磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 8. 如图所示，四根平行直导线M、N、P、Q的截面对称分布在同一圆周上，截面的连线互相垂直，为圆心。中没有电流，中通有方向相反、大小均为的电流时，点的磁感应强度大小为。现在中通入大小也为的电流时，点的磁感应强度大小仍为，则（ ） A. 中的电流方向相反 B. 点的磁场方向由指向 C. 若切断或中的电流，点磁感应强度大小均为 D. 切断中电流后点磁感应强度方向与切断中电流后点磁感应强度方向相反 二、多选题（共4题，每题4分，共16分） 9. 如图所示虚线为边长为L的正三角形，在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），d、e为ab、bc边的中点。一重力不计的带正电粒子（粒子的比荷为k），由d点垂直ab以初速度v0进入磁场，从e点射出磁场，则（　　） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 磁感应强度大小 C. 粒子在磁场中运动的时间 D. 粒子在磁场中运动的时间 10. 如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度ν沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（　　） A. 两次电阻R上的电压相等 B. 第一次和第二次金属杆中感应电流之比为 C. 第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为 D. 第一次和第二次电阻R上的电功率之比为 11. 如图所示，质量为m、电荷量为q的小圆环套在粗细均匀的固定绝缘竖直杆上，整个装置处在垂直于纸面向里的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B。小圆环与杆间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。已知绝缘杆足够长，现使小圆环从O点以初速度v0向下运动，下列判断正确的是（　　） A. 当小圆环的加速度大小为时，速度大小一定为 B. 若v0=0，则小圆环一直做加速度减小的加速运动 C. 若则小圆环一直做匀速直线运动 D. 若则小圆环运动过程中的最大加速度大小为2g 12. 如图所示为一圆形区域，O为圆心，半径为R，P为边界上的一点，区域内有垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B。电荷量为q、质量为m的相同带电粒子a、b（不计重力）从P点先后以大小相等的速率射入磁场，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射入时的速度方向成角，已知粒子a与粒子b在磁场中运动的时间之比为3：4，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=R B. θ=60° C. b粒子在磁场中的运动时间为运动周期的 D. a、b粒子离开磁场时的速度方向也成θ角 三、实验题（共2题，共14分） 第Ⅱ卷（非选择题共53分） 13. 某同学用伏安法测量长为l导体电阻率，采用分压电路接线，待测导体Rx阻值约为5。 现有器材： A. 量程为3V、内阻约为的电压表 B. 量程为0.6A、内阻约为10电流表 C. 干电池两节（内阻不计） D. 滑动变阻器（0~10Ω） E. 滑动变阻器（0~100Ω） （1）其中滑动变阻器应选________（填器材前的字母代号）； （2）图甲是未完成的实物连线图，图中a为待测导体右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱。则导线①应连接________（选填a或b）。导线②应连接________（选填c或d）。正确接线后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应该位于__________（填“最左端”或“最右端”）； （3）闭合开关后滑动滑片取得多组数据并做图线，如图乙所示，则Rx的阻值为________（结果保留两位有效数字） （4）用螺旋测微器测金属丝直径d，示数如图丙所示，则d=________mm。 （5）写出该金属丝的电阻率的表达式____________（用U、I、d、l表示） 14. （1）某同学测量某电池的电动势和内电阻。 ①请根据图1电路图在图2中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整______； ②先闭合，再将分别接1、2两处进行试触，发现电流表的示数几乎不变，电压表的示数变化比较明显，为了减小实验误差，应将接在__________（选填“1”或“2”）进行实验。 （2）为了更精确的测得此电池的电动势和内阻，该同学合上；后，将先后接在1和2处，调节滑动变阻器，分别记录多组电压表和电流表的示数。并将两次实验数据分别描绘在同一坐标系中，得到的U-I图像如图4所示。 ①某次测量时，电流表和电压表的示数如图3所示，则电流表的示数为__________A，电压表的示数为__________V； ②请结合两条图像得出此电池电动势的准确值__________V（结果保留三位有效数字），内阻的准确值__________（结果保留两位有效数字）。 四、解答题（共4题，共46分） 15. 长为L的轻质绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）。如图所示，在空间施加方向沿水平向左的匀强电场，小球静止在A点，此时细线与竖直方向夹角为。已知，，电场的范围足够大，重力加速度为g。 （1）求匀强电场的电场强度大小E； （2）求A、O两点间的电势差大小U； （3）保持细线始终张紧，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度的B点。将小球由B点静止释放，求小球运动至A点时速度的大小v。 16. 如图所示，金属杆的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果静止于水平导轨上。求： (1)金属杆受到的摩擦力； (2)金属杆对导轨的压力。 17. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器；D为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间电场强度为E；F为偏转分离器，左边以x轴为界，右边有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B2。今有一正粒子（不计重力），由静止经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，从x轴的坐标原点O进入分离器做匀速圆周运动，并打在x轴上的P点，P点到O点的距离L0。求： （1）粒子的速度v； （2）粒子的比荷（）； （3）粒子加速器的加速电压U1为多少； （4）如果在x轴上3L0处，紧贴x轴并与x轴垂直放一长为的挡板MN，且偏转分离器F的磁感应强度B变为大小可调、方向不变，为使所有粒子都打在MN上且被MN吸收（MN板上的电荷对运动电荷无影响），求B的大小范围。 18. 如图所示的xOy平面内，x轴上方存在平行于y轴向下的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在y轴上坐标为L处的P点有一质量为m、电荷量为q（q > 0）的带电粒子，以v0的速度平行x轴进入电场中，并从x轴上的M点（图中未标出）以与x轴成60°角方向首次进入磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，随后从x轴上的N点（图中未标出）首次离开磁场，且恰能回到P点，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）若改变磁感应强度的大小，粒子经多次进出磁场之后能再次经过M点，求磁感应强度可能的值及粒子相邻两次经过M点的时间间隔。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $