精品解析：黑龙江省大庆实验中学2024-2025学年高二下学期开学物理试题

大庆实验中学实验一部2023级高二下学期开学考试 物理学科试题 2025.03.04—2025.03.05 说明：1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。 2.满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题（本大题共9小题，每小题3分，共27分） 1. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　） A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某试探电荷所受的电场力为零，则该处电场强度一定为零 B. 由电势定义式可知，电场中某点的电势与置于该点的试探电荷的电荷量q成反比 C. 根据公式可知，电容器所带电荷量越多，其电容就越大 D. 由可知，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场强度定义式中，是试探电荷在电场中受到的电场力，若试探电荷所受电场力为零（且），由公式可知，电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，故A正确； B．电势定义式中，电势是电场本身的属性，与试探电荷的电荷量无关，即使变化，会成比例变化，仍保持不变，故B错误； C．电容公式是定义式，但电容由电容器结构、材料等决定，与电荷量和电压无关，当增加时，也增加，但不变，故C错误； D．磁感应强度公式的适用条件是导线与磁场方向垂直。若导线与磁场方向平行（夹角为0°或180°），即使，磁场力也会为零，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1m，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为6V、4V、2V，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向垂直于AC边 B. 匀强电场的电场强度大小为2V/m C. 等边三角形中心的电势为5V D. 将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2eV 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据知匀强电场中，沿同一方向相等距离电势差相等，设AC中点为D，D点的电势为 则 BD为一条等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势，知AC连线为一条电场线，匀强电场方向垂直BD向下，如图所示 故A错误； B．AC间的电势差为 匀强电场的电场强度大小为 故B错误； C．因为BD为一条等势线，等边三角形中线在BD上，则等边三角形中心的电势为4V，故C错误； D．将一个电子从A点沿直线移到B点，电场力做功为 电场力做负功，则电子的电势能增加了，故D正确。 故选D。 3. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势低 B. 加速电场的电压 C. PQ之间的距离为 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子的比荷可能不相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子在静电分析器中所受电场力指向O，所以粒子带正电，为了实现对粒子的加速，极板M带正电，所以极板M比极板N的电势高，故A错误； B．设粒子经过加速后获得的速度大小为v，根据动能定理有 粒子在静电分析器中所受电场力提供向心力，即 解得，故B正确； C．粒子在磁分析器中，设圆周运动半径为r，有 结合之前的分析，解得 所以有，故C错误； D．由 可知，在装置各参量相同的情况下，Q点位置由粒子比荷决定，所以若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。由此推断该带电粒子（　　） A. 带负电且动能增大 B. 粒子的运动半径为 C. 电荷量与质量的比值为 D. 穿越磁场的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，粒子带负电，因洛伦兹力不做功，则粒子的动能不变，故A错误； B．根据题意，几何关系可得粒子的运动半径为，故B错误； C．由洛伦兹力提供向心力有 解得，故C错误； D．根据题意，由几何关系可知，运动轨迹所对圆心角为，则穿越磁场的时间为，故D正确。 故选D。 5. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为S=1m2，导体环的总电阻为。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示， 。下列说法正确的是（　　） A. t=1s时，导体环中电流为零 B. 第2s内，导体环中电流为负方向 C. 第3s内，导体环中电流的大小为0.1A D. 第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为0.01C 【答案】D 【解析】 【详解】A．时，穿过导体环磁通量变化率不为零，则导体环中感应电流不为零，故A错误； B．第2s内，向上穿过导体环的磁通量增大，根据楞次定律感应磁场方向向下，由安培定则可知，导体环中感应电流为正方向，故B错误； C．第3s内，导体环中电流大小为 故C错误； D．第3s内与第4s内产生的感应电流相同，则第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为 故D正确。 故选D。 6. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，为定值电阻，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　） A. 合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时缓慢熄灭 B. 合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a先闪亮一下后缓慢熄灭，b缓慢熄灭 C. 合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，b先闪亮一下后缓慢熄灭，a缓慢熄灭 D. 合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先闪亮一下后缓慢熄灭，a缓慢熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】闭合开关时，b灯所在支路电流先稳定，a灯所在支路由于电感的作用，电流缓慢增大，趋于稳定，稳定时，两灯所在支路并联，且b灯所在支路有一定值电阻，故稳定后通过a灯的电流大于通过b灯的电流，即 当断开开关时，电源提供的电流消失，但由于电感的作用，产生自感电流，此时电感线圈相当于电源，与两灯及定值电阻组成回路，自感电流的大小为，因此b灯会闪亮一下，之后随自感电流逐渐减小，两灯逐渐熄灭。 故选C。 7. 如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 带电油滴做匀加速直线运动 C. 初速度的大小为 D. 电场强度的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，油滴受洛伦兹力方向斜向左上，可知油滴带正电，选项A错误； B．带电油滴做直线运动，洛伦兹力不变，则一定是匀速直线运动，选项B错误； CD．由平衡可知， 解得初速度的大小为 电场强度的大小为 选项C正确，D错误。 故选C。 8. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，则（　　） A. 如果B增大，将变大 B. 如果增大，将变大 C. 如果R增大，将变小 D. 如果减小，将变大 【答案】B 【解析】 【详解】由题意知，金属杆下滑过程中受到重力G、垂直于金属轨道平面向上的支持力N和沿沿金属轨道向上的安培力F，当金属杆下滑速度最大时，金属杆受力平衡，满足关系 又有 可得 A．如果B增大，将变小，选项A错误； B．如果增大，将变大，选项B正确； C．如果R增大，将变大，选项C错误； D．如果减小，将变小，选项D错误。 故选B。 9. 如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带正电 B. AB长为2L C. D. 若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，若粒子带正电，运动轨迹如图所示，若粒子带负电，由对称性，粒子在电场中向上偏转，磁场中运动的圆轨迹与正粒子圆轨迹相重合，故不论带何种电荷，都符合题意，A错误； B．如图所示，取正粒子运动轨迹，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场,所以圆弧对应的圆心角为，可知图中设定的，设粒子在磁场中运动轨道半径为r,由几何关系 设P点速度为,根据速度的分解可得 ， 粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动时间为，则有 ， 由几何关系 联立解得 B正确； C．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦磁力提供向心力，可得 代入数据解得 C错误； D．若电场强度减弱，粒子进入磁场的偏转角减小，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，圆轨道对应的圆心角变小，所以在磁场中运动时间将变短，D错误。 故选B。 二、多项选择题（本大题共5小题，共27分，有多项符合题目要求，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 10. 在倾角为α的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图所示，当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止的是（　　） A. 加竖直向下的匀强磁场 B. 加垂直斜面向上的匀强磁场 C. 加垂直斜面向下的匀强磁场 D. 加水平向左的匀强磁场 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．加竖直向下的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向向左，重力、支持力与安培力可以三力平衡，故A正确； B．加垂直斜面向上的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向沿斜面的方向向下，重力、支持力与安培力不可以三力平衡，故B错误； C．加沿垂直斜面向下的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向沿斜面向上，重力、支持力与安培力三力可能平衡，故C正确； D．加水平向左的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向竖直向上，重力与安培力可以二力平衡，故D正确。 故选ACD 11. 在如图所示的电路中，电源的内阻不为0，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（ ） A. 电路再次稳定时，电源效率增加 B. 灯变暗，灯变亮 C. 电流表的示数减小 D. 电容器的电荷量减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器的滑片P向下调节，接入电路的阻值减小，外电阻减小，路端电压也减小，电源的效率 所以，电源效率减小，故A错误； BCD．灯与滑动变阻器间接串联，灯和电容器与滑动变阻器并联，电流表与滑动变阻器串联，根据串反并同规律可知，灯变亮，灯变暗，电流表示数增大，电容器两极板间的电压减小，所带电荷量减少，故B、C错误，D正确。 故选D。 12. 如图，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距为L，电阻不计，导轨所处空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上放有质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b。开始时金属棒b静止，金属棒a获得向右的初速度v0，从金属棒a开始运动到最终两棒以相同的速度匀速运动的过程中，经过每个金属棒的电荷量为q，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　 　） A. a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动 B. 最终两金属棒匀速运动的速度为 C. 两金属棒产生的焦耳热为 D. a和b距离增加量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．金属棒a向右运动切割磁感线，根据右手定则可知，在回路中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则可知，a棒受到向左的安培力，b棒受到向右的安培力，a棒在安培力作用下做减速运动，速度减小，a棒产生的感应电动势减小，b棒在安培力作用下做加速运动，速度增大，b棒产生的感应电动势增大，由于 可知，感应电流减小，则两棒所受安培力大小相等，方向相反，均在减小，两棒的加速度均减小，故a棒做加速度减小的减速运动，b棒做加速度减小的加速运动，故A错误； B．结合上述，a、b两棒组成的系统，合外力为零，根据动量守恒定律有 mv0=2mv 解得 故B正确； C．根据能量守恒定律，整个过程产生的焦耳热 故C正确； D．感应电动势的平均值 感应电流为 ， 解得 故D错误。 故选BC。 13. 如图所示为光滑绝缘水平面上的圆形区域，在没有磁场的情况下，一带电小球以某一初速度沿圆形区域的直径方向入射，穿过此区域的时间为t；在该区域内加垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电小球仍以相同的初速度沿圆形区域的直径方向入射，离开圆形区域时速度方向向下偏转了60°，则（　　） A. 小球带负电 B. 小球的比荷为 C. 在不增加其他条件的情况下，可以求出带电小球在磁场中运动的半径和速度 D. 小球在磁场中做圆周运动的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知小球带正电，故A错误； B．无磁场时小球沿直径方向做匀速直线运动，有 有磁场时小球做圆周运动，由几何关系有 由洛伦兹力提供向心力有 联立解得小球的比荷为 故B正确； C．因磁场区域半径未知，故不能求小球在磁场中运动的半径和速度，故C错误； D．小球在磁场中做圆周运动的周期为 因为小球在磁场中运动速度偏转角为，则运动轨迹所对应的圆心角为，故 故D正确。 故选BD。 14. 如图所示是倾角为、光滑固定的等腰斜面体，在左侧斜面上存在着匀强磁场区域，磁场边界和平行，磁场方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为，和间距离为d。现有一边长L（）、质量为2m、电阻为R的正方向均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过定滑轮与一质量为m的物块相连，物块放在右侧斜面上。现将线框从图示位置由静止释放，运动过程中发现ab边刚进入磁场边界MN时，线框恰好做匀速直线运动，cd边离开磁场边界PQ的瞬间线框的速度与ab边刚进入磁场边界MN时相同。已知线框运动过程中ab边始终与磁场边界MN平行，物块到定滑轮的距离足够长，重力加速度为，。不计滑轮大小及摩擦，运动过程中细线始终与斜面平行且处于绷紧状态，下列说法正确的是（　　） A. 线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力大小为 B. 线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离为 C. 线框ab边刚要到达磁场边界PQ时的加速度大小为 D. 整个运动过程中线框产生的热量为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．线框abcd还未进入磁场的过程中，对线框有 对物块有 联立解得 故A正确； B．线框ab边刚进入磁场恰好做匀速直线运动，对线框有 解得 ab到磁场MN边界前线框做匀加速运动，有 联立解得 故B错误； C．线框ab边刚要到达磁场边界PQ时，无感应电流，安培力为零，由A选项中可知加速度大小为0.2g，故C错误； D．线框从开始运动到cd边恰离开磁场边界PQ时有 解得 故D正确。 故选AD。 三、实验题（15题4分，16题10分，共14分） 15. 某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有1.5V和3V两个量程。 （1）该同学用多用电表的欧姆挡粗略测量电压表1.5V量程的内阻，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时发现指针偏转过大，应适当使流过欧姆表表头的电流变小，接下来的操作顺序是_____。 a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拨出两表笔 c．将选择开关旋到“×100”挡 d．将选择开关旋到“×1”挡 e．将两表笔分别连接到被测电压表两端，读出阻值，断开两表笔 （2）选择开关旋至欧姆挡“×100”倍率处，测量电压表1.5V量程的内阻时欧姆表的指针如图，若电压表1.5V量程和3V量程由同一个表头改装的，则可推算出3V量程的内阻等于_____。 【答案】（1）caeb （2）6000 【解析】 【小问1详解】 指针偏转过大，应适当使流过欧姆表表头的电流变小。应选择更小的挡位，将选择开关旋到“×100”挡；然后将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔；将两表笔分别连接到被测电压表的两端，读出阻值Rx，断开两表笔；最后旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拔出两表笔。 所以操作顺序为caeb。 【小问2详解】 电压表1.5 V量程的内阻为 由串联分压 3 V量程的内阻 16. 某实验小组要测量阻值约为50Ω的定值电阻的阻值，为了精确测量该电阻阻值，实验室提供了如下实验器材： A.电压表（量程为0~3V，内阻约为6000Ω）； B．电压表（量程为0~15V，内阻约为30000Ω）； C．电流表A（量程为0~10mA，内阻RA10Ω）； D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）； E．滑动变阻器（最大阻值为3kΩ）； F.电阻箱（最大阻值999.9Ω）； G.电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干。 （1）该小组同学分析实验器材，发现电流表的量程太小，需将该电流表改装成0~60mA量程的电流表，应并联电阻箱，并将的阻值调为______Ω； （2）实验时，通过调整测量方法消除测量方案中的系统误差，请设计电路并画在虚线方框中______，并要求实验操作时电压可以从零开始调节。在设计的电路中电压表选用______，滑动变阻器选用______（填写各器材前的字母序号）； （3）某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值______（用已知物理量的字母表示）。 【答案】（1）2 （2） ①. ②. ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，若电流表量程为0~60mA，量程扩大到6倍，则根据并联电压相等的关系 即 解得 小问2详解】 [1][2][3]电源电动势3V，所以电压表应选用，选择A；实验操作时电压可以从零开始调节，故滑动变阻器采用分压接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的选择D；由于电流表内阻已知，所以电流表采用内接法，可消除测量方案中的系统误差，实验电路图如图所示 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 四、计算题（本大题共3小题，17题9分，18题13分，19题17分，共39分） 17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一带负电小球（可视为质点），其质量为m、电荷量为q（）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，，。求： （1）电场强度E的大小； （2）求AO两点间的电势差； （3）现将小球从A点向左拉起至与O点处于同一水平高度，细线恰好拉直，由静止释放，求小球运动至O点正下方时细线的拉力T大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球静止在A点，则小球受到竖直向下的重力，沿绳向上的拉力，水平向左的电场力，由于小球带负电，则电场强度的方向水平向右，根据平衡条件可得所以 【小问2详解】 AO两点间的电势差为 【小问3详解】 若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点拉起至与O点处于同一水平高度释放， 根据动能定理可得 解得小球运动至O点正下方时的速度大小为 O点正下方时，对小球受力分析由牛顿第二定律 解得小球运动至O点正下方时细线的拉力T大小为 18. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动，所以重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，有 解得 根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 微粒从A到C点的时间为 从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动，根据运动的分解，有 解得 1s 微粒从A到D运动时间为 【小问3详解】 因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等，所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下，所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小，即 ，， 解得 此时下落的高度为 离地面的高度 19. 如图所示的装置左侧是法拉第圆盘发电机，其细转轴竖直安装。内阻不计、半径的金属圆盘盘面水平，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。圆盘在外力作用下以角速度逆时针（俯视）匀速转动，圆盘的边缘和转轴分别通过电刷a、b与光滑水平导轨、相连，导轨间距。在导轨平面内以O点为坐标原点建立坐标系xOy，x轴与导轨平行。区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，导电性能良好的导轨上放置着一根质量、电阻的金属棒，金属棒离y轴足够远；区域内存在竖直向下磁场，磁感应强度，导轨由绝缘材料制成，导轨上紧贴y轴放置着一U型金属框，其质量、电阻为3R、长度为L、宽度。不计其它一切电阻。 （1）比较a、b两点电势的高低，并计算闭合开关瞬间通过金属棒的电流I； （2）从闭合开关到金属棒刚达到最大速度时（此时金属棒未离开磁场区），求此过程通过金属棒的电量q和维持圆盘匀速转动外力所做的功W； （3）若此后金属棒和金属框发生完全非弹性碰撞，求金属棒最终停下来时的位置坐标x。 【答案】（1）点电势高，5A （2）6C，18J （3） 【解析】 【小问1详解】 由右手定则可知 圆盘切割，感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律得 联立解得 【小问2详解】 设导体棒最大速度为，有 设金属棒从开始运动到最大速度通过金属棒的电量为q，对金属棒，由动量定理得 由以上两式得 该过程外力对金属圆盘做功为 【小问3详解】 设金属棒和U型金属框碰撞后共同速度为，由动量守恒定律得 碰撞后金属棒运动到坐标x时整个框速度v，此时回路的感应电流为 整个框受到的安培力为 由动量定理得 求和得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆实验中学实验一部2023级高二下学期开学考试 物理学科试题 2025.03.04—2025.03.05 说明：1.请将答案填涂在答题卡的指定区域内。 2.满分100分，考试时间90分钟。 一、单项选择题（本大题共9小题，每小题3分，共27分） 1. 下面是某同学对一些概念及公式理解，其中正确的是（　　） A. 根据电场强度的定义式可知，电场中某试探电荷所受的电场力为零，则该处电场强度一定为零 B. 由电势定义式可知，电场中某点的电势与置于该点的试探电荷的电荷量q成反比 C. 根据公式可知，电容器所带电荷量越多，其电容就越大 D. 由可知，一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 2. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为1m，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为6V、4V、2V，下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向垂直于AC边 B. 匀强电场的电场强度大小为2V/m C. 等边三角形中心的电势为5V D. 将一个电子从A点沿直线移到B点，其电势能增加了2eV 3. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N电势低 B. 加速电场的电压 C. PQ之间的距离为 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子的比荷可能不相同 4. 如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为。由此推断该带电粒子（　　） A. 带负电且动能增大 B. 粒子的运动半径为 C. 电荷量与质量的比值为 D. 穿越磁场的时间为 5. 在竖直方向匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为S=1m2，导体环的总电阻为。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度B随时间t的变化如乙图所示， 。下列说法正确的是（　　） A. t=1s时，导体环中电流为零 B. 第2s内，导体环中电流为负方向 C. 第3s内，导体环中电流的大小为0.1A D. 第4s内，通过导体环中某一截面的电荷量为0.01C 6. 在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，为定值电阻，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　） A. 合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时缓慢熄灭 B. 合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a先闪亮一下后缓慢熄灭，b缓慢熄灭 C. 合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，b先闪亮一下后缓慢熄灭，a缓慢熄灭 D. 合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先闪亮一下后缓慢熄灭，a缓慢熄灭 7. 如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（　　） A 油滴带负电 B. 带电油滴做匀加速直线运动 C. 初速度的大小为 D. 电场强度的大小为 8. 如图所示，有两根和水平方向成角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度为。一根质量为的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，则（　　） A. 如果B增大，将变大 B. 如果增大，将变大 C 如果R增大，将变小 D. 如果减小，将变大 9. 如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子一定带正电 B. AB长为2L C. D. 若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长 二、多项选择题（本大题共5小题，共27分，有多项符合题目要求，每小题4分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 10. 在倾角为α的光滑绝缘斜面上，放一根通电的直导线，如图所示，当加上如下所述的磁场后，有可能使导线静止的是（　　） A. 加竖直向下的匀强磁场 B. 加垂直斜面向上的匀强磁场 C. 加垂直斜面向下的匀强磁场 D. 加水平向左的匀强磁场 11. 在如图所示的电路中，电源的内阻不为0，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是（ ） A. 电路再次稳定时，电源效率增加 B. 灯变暗，灯变亮 C. 电流表的示数减小 D. 电容器的电荷量减少 12. 如图，水平面上有足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距为L，电阻不计，导轨所处空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。导轨上放有质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b。开始时金属棒b静止，金属棒a获得向右的初速度v0，从金属棒a开始运动到最终两棒以相同的速度匀速运动的过程中，经过每个金属棒的电荷量为q，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，下列说法正确的是（　 　） A. a做匀减速直线运动，b做匀加速直线运动 B. 最终两金属棒匀速运动的速度为 C. 两金属棒产生的焦耳热为 D. a和b距离增加量为 13. 如图所示为光滑绝缘水平面上的圆形区域，在没有磁场的情况下，一带电小球以某一初速度沿圆形区域的直径方向入射，穿过此区域的时间为t；在该区域内加垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场，带电小球仍以相同的初速度沿圆形区域的直径方向入射，离开圆形区域时速度方向向下偏转了60°，则（　　） A. 小球带负电 B. 小球的比荷为 C. 在不增加其他条件的情况下，可以求出带电小球在磁场中运动的半径和速度 D. 小球在磁场中做圆周运动的时间为 14. 如图所示是倾角为、光滑固定的等腰斜面体，在左侧斜面上存在着匀强磁场区域，磁场边界和平行，磁场方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为，和间距离为d。现有一边长L（）、质量为2m、电阻为R的正方向均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过定滑轮与一质量为m的物块相连，物块放在右侧斜面上。现将线框从图示位置由静止释放，运动过程中发现ab边刚进入磁场边界MN时，线框恰好做匀速直线运动，cd边离开磁场边界PQ的瞬间线框的速度与ab边刚进入磁场边界MN时相同。已知线框运动过程中ab边始终与磁场边界MN平行，物块到定滑轮的距离足够长，重力加速度为，。不计滑轮大小及摩擦，运动过程中细线始终与斜面平行且处于绷紧状态，下列说法正确的是（　　） A. 线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力大小为 B. 线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离为 C. 线框ab边刚要到达磁场边界PQ时的加速度大小为 D. 整个运动过程中线框产生的热量为 三、实验题（15题4分，16题10分，共14分） 15. 某同学想利用多用电表欧姆挡测量电压表内阻，所选用电压表有1.5V和3V两个量程。 （1）该同学用多用电表的欧姆挡粗略测量电压表1.5V量程的内阻，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时发现指针偏转过大，应适当使流过欧姆表表头的电流变小，接下来的操作顺序是_____。 a．将两表笔短接，调节欧姆挡调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，然后断开两表笔 b．旋转选择开关至交流电压最大量程处（或“OFF”挡），并拨出两表笔 c．将选择开关旋到“×100”挡 d．将选择开关旋到“×1”挡 e．将两表笔分别连接到被测电压表两端，读出阻值，断开两表笔 （2）选择开关旋至欧姆挡“×100”倍率处，测量电压表1.5V量程的内阻时欧姆表的指针如图，若电压表1.5V量程和3V量程由同一个表头改装的，则可推算出3V量程的内阻等于_____。 16. 某实验小组要测量阻值约为50Ω的定值电阻的阻值，为了精确测量该电阻阻值，实验室提供了如下实验器材： A.电压表（量程为0~3V，内阻约为6000Ω）； B．电压表（量程为0~15V，内阻约为30000Ω）； C．电流表A（量程为0~10mA，内阻RA10Ω）； D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）； E．滑动变阻器（最大阻值为3kΩ）； F.电阻箱（最大阻值999.9Ω）； G.电源（电动势3V、内阻不计）、开关，导线若干。 （1）该小组同学分析实验器材，发现电流表的量程太小，需将该电流表改装成0~60mA量程的电流表，应并联电阻箱，并将的阻值调为______Ω； （2）实验时，通过调整测量方法消除测量方案中的系统误差，请设计电路并画在虚线方框中______，并要求实验操作时电压可以从零开始调节。在设计的电路中电压表选用______，滑动变阻器选用______（填写各器材前的字母序号）； （3）某次测量时，电压表与电流表的示数分别为U、I，则待测电阻的阻值______（用已知物理量的字母表示）。 四、计算题（本大题共3小题，17题9分，18题13分，19题17分，共39分） 17. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一带负电小球（可视为质点），其质量为m、电荷量为q（）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，，。求： （1）电场强度E的大小； （2）求AO两点间的电势差； （3）现将小球从A点向左拉起至与O点处于同一水平高度，细线恰好拉直，由静止释放，求小球运动至O点正下方时细线的拉力T大小。 18. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 19. 如图所示的装置左侧是法拉第圆盘发电机，其细转轴竖直安装。内阻不计、半径的金属圆盘盘面水平，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。圆盘在外力作用下以角速度逆时针（俯视）匀速转动，圆盘的边缘和转轴分别通过电刷a、b与光滑水平导轨、相连，导轨间距。在导轨平面内以O点为坐标原点建立坐标系xOy，x轴与导轨平行。区域内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度，导电性能良好的导轨上放置着一根质量、电阻的金属棒，金属棒离y轴足够远；区域内存在竖直向下磁场，磁感应强度，导轨由绝缘材料制成，导轨上紧贴y轴放置着一U型金属框，其质量、电阻为3R、长度为L、宽度。不计其它一切电阻。 （1）比较a、b两点电势的高低，并计算闭合开关瞬间通过金属棒的电流I； （2）从闭合开关到金属棒刚达到最大速度时（此时金属棒未离开磁场区），求此过程通过金属棒的电量q和维持圆盘匀速转动外力所做的功W； （3）若此后金属棒和金属框发生完全非弹性碰撞，求金属棒最终停下来时的位置坐标x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $