精品解析：云南省曲靖市宣威市第六中学2024-2025学年高二上学期9月月考物理试题

宣威六中高二年级9月物理月考试卷 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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 中国宋代科学家沈括在公元1086年写的梦溪笔谈中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A. 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极 B. 对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强 C. 形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D. 由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．根据磁极间的相互作用可知，在地面上放置一个小磁针，静止时小磁针的南极指向地磁场的北极，故A错误； B．地球上赤道附近磁场的方向与地面几乎平行，越往两极磁场的方向与地面之间的夹角越大，所以对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强，故B正确； C．地球磁场的N极在地球的地理南极附近，由安培定则可知，形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的，故C错误； D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面水平放置，且导线的方向沿南北方向，故D错误。 故选：B。 2. 如图所示为一带电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动时，其动能Ek随位移x变化的关系图像，其0~x2段为曲线，x2~x3段为直线，则下列说法正确的是（　　） A. x1处电场强度为零 B. x2~x3段电场强度不断增大 C. 若0~x2段曲线关于直线x=x1对称，则0点的电势高于x2处的电势 D. 粒子在x1~x3段做匀加速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．带电粒子只受电场力作用，根据动能定理可知，图像的切线斜率表示电场力，则x1处粒子所受电场力为0，x1处电场强度为零，故A正确； B．由题意可知，x2~x3段为直线，则粒子所受电场力不变，x2~x3段电场强度不变，故B错误； C．若0~x2段曲线关于直线x=x1对称，则0点的电势等于x2处的电势，故C错误； D．粒子在x1~x2段，图线的切线斜率逐渐增大，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，故D错误。 故选A。 3. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（　　） A. 不变，变大 B. 变大，不变 C. 变大，变大 D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．由欧姆定律 故当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，、均不变，故A错误； B．由 变大，由闭合电路欧姆定律得 则有 不变，故B正确； C．由 变大，由闭合电路欧姆定律得 则有 不变，故C错误； D．滑片P向下滑动，阻值增大，总电流减小，路端电压增大，电阻两端电压减小，增大，又有 则有 故D错误。 故选B。 4. 如图，三根相互平行的固定长直导线L1，L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、L3中的相同，下列说法正确的是（　　） A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B. 所受磁场作用力的方向与、L2所在平面平行 C. L3在处的磁场方向与、L2所在平面垂直 D. L2与L3在L1处的合磁场方向与、L2所在平面平行 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知L2和L3在L1处产生的磁场方向如图所示 根据平行四边形法则可得合磁场方向（图中B 的方向），根据左手定则判断安培力的方向与L2、L3所在平面垂直，故A正确； B．根据对称性可知L2所受磁场作用力的方向与L1、L3所在平面垂直，故B错误； C．根据安培定则可知L3在L1处的磁场方向与L1、L3所在平面垂直（图中B3的方向），故C错误； D．L2与L3在L1处的合磁场方向（图中B 的方向）与L2、L3所在平面平行，与、L2所在平面不平行，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里。一可视为质点、质量为m、电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A点无初速度滑下，轨道的两端等高，C点为轨道的最低点，小球始终与轨道接触，重力加速度为g，下列说法中正确的有（　　） A. 小球不能运动至轨道右端的最高点 B. 小球在最低点C点的速度大小为 C. 小球在C点的速度向右时，对轨道的压力大小为3mg－qB D. 小球在C点的速度向左时，对轨道的压力大小为3mg－qB 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．小球受重力、轨道的支持力、洛伦兹力作用，只有重力做功，机械能守恒，设到右端的最高点的速度为v1，由机械能守恒定律得 得 v1=0 恰好到右端的最高点，故A错误； B．从A到C的过程，由机械能守恒定律得 解得 故B错误； C．小球在C点的速度向右时，洛伦兹力方向向上，由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律对轨道的压力大小为3mg－qB，故C正确； D．小球在C点的速度向左时，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律知对轨道的压力，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大动能后射出，下列说法正确的是（　　） A. 增大交变电压U，质子的最大动能变大 B. 增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将不变 C. 下半盒内轨道半径之比（由内到外）为 D. 质子第2次进入上半盒的轨迹圆心在第1次进入上半盒的轨迹圆心的右侧 【答案】D 【解析】 【详解】A．质子在射出回旋加速器时有 解得射出回旋加速器时的动能为 则最大动能与加速电压无关，A错误； B．若增大交变电压U，则质子在加速器中加速的次数将减小，则运行时间将减小，B错误； C．由于质子在下半盒内的速度之比为……，在磁场中的轨道半径为 下半盒内部质子的轨道半径之比（由内到外）为……，C错误； D．由于粒子运动速度增大，则运动半径增大，所以质子第2次进入上半盒的轨迹圆心在第1次进入上半盒的轨迹圆心的右侧，故D正确； 故选D。 7. 如图所示的电路中，电源内阻，定值电阻，电容器的 电容，灯泡L标有“15V，30W”字样。当开关S闭合、S1断开时，灯泡L恰好正常发光，认为灯泡的电阻恒定不变。开关S1从断开到闭合直至电路稳定的过程中，通过电阻R的电荷量Q为（　　） A. 2.25×10-3C B. 5.25×10-3C C. 0.75×10-3C D. 3×10-3C 【答案】B 【解析】 【详解】当开关S闭合、S1断开时，灯泡L恰好正常发光，通过灯泡的电流为 灯泡的电阻为 由闭合电路欧姆定律可得电动势为 此时电容器两端电压等于两端电压，则有 此时电容器所带电荷量为 且下极板带正电；当开关S、S1均闭合时，与串联后再与并联，此时外电阻为 外电压为 由于与串联，且阻值相等，所以灯泡两端电压为 电容器与灯泡并联，两端电压相等，所以电容器所带电荷量变为 且上极板带正电，故开关S1从断开到闭合直至电路稳定的过程中，通过电阻R的电荷量Q为 故选B。 8. 如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为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夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒受到的安培力大小为F=BIL B. 金属棒受到的摩擦力大小为f=BILcosθ C. 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大 D. 若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由于磁场方向与电流方向垂直，则金属棒受到的安培力大小为 F=BIL A正确； B．根据左手定则，安培力方向斜向左上方，对金属棒分析如图所示 则有 f=BILsinθ B错误； C．根据上述有 若改变电流方向，对金属棒分析如图所示 则有 可知，若只改变电流方向，导轨对金属棒的支持力将增大，根据牛顿第三定律可知，若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大，C正确； D．根据上述有 可知，若只增大磁感应强度B，导轨对金属棒的支持力将减小，根据牛顿第三定律可知，若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将减小，D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端逐渐滑至右端时，电压表和的示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，图线中ab、cd段均为直线。已知电动机两端电压达到某一值时才能开始转动，各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻为2.0Ω B. 电动机内部线圈的电阻为1.0Ω C. 滑动变阻器的可调范围是0~9.0Ω D. 电流表示数最大时，电动机的输出功率为2.25W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律有 可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值等于电源的内阻，有 故A错误； B．由图像可知，电动机两端的电压从1.0V到2.0V时电动机没有转动，为纯电阻，则电动机内部线圈的电阻为 故B错误； C．由图像可知，当电流表示数为1.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，当电流表示数为0.5A时，滑动变阻器全部接入电路，故滑动变阻器的最大阻值为 故滑动变阻器的可调范围是0~9.0Ω，故C正确； D．电流表示数最大值为1.5A，故电动机的输出功率为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，直角坐标系xOy在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m带电量为的小球A，绕z轴做匀速圆周运动，小球A的速度大小为，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球A的连线与z轴的夹角。重力加速度为g，m、q、r已知。则下列说法正确的是（　　） A. 小球A与点电荷之间的库仑力大小为 B. 从上往下看带电小球只能沿顺时针方向做匀速圆周运动 C. 时，所需的磁感应强度B最小 D. 磁感应强度B最小值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对小球A受力分析如图所示，洛伦兹力沿水平方向，库仑力沿着O→A方向。 在竖直方向，根据平衡条件得 解得 小球A与点电荷之间的库仑力大小为，故A正确； B．空间中存在竖直向下的匀强磁场，洛伦兹力指向圆心，小球A带正电，根据左手定则，从上往下看带电小球只能沿逆时针方向做匀速圆周运动，故B错误； CD．水平方向根据牛顿第二定律得 其中 解得 根据基本不等式可知，当 即 所需的磁感应强度B最小，磁感应强度B最小值为 故C正确，D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材如图（a）连接： （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【分析】 【详解】（2）[1]开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的端。 （4）[2]设圆心角为时，电阻丝接入电路中的电阻为，根据闭合电路欧姆定律可知 整理得 结合图象的斜率和截距满足 ， 解得电源电动势和内阻为 （5）[3]实验器材中有定值电阻和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图 原理的简单说明： ① 将开关置于位置，读出电流表示数； ② 将开关置于电阻丝处，调节电阻丝的角度，直到电流表示数为，读出此时角度θ ； ③ 此时，即可求得的数值。 12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率，除了待测金属丝、多用电表、螺旋测微器之外，实验室还准备了如下器材： A．毫米刻度尺 B．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C．毫安表（量程为1mA，内阻） D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，最大电流为3A） E．定值电阻 F．蓄电池（电动势为6V，内阻很小） （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，其读数为______mm（该值接近多次测量的平均值）。 （2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“×1”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图乙所示，测量结果为______Ω； （3）实验电路图如图丙所示，因实验室没准备电压表，实际上电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，它的量程为______V。 （4）该同学改变滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表、的值、。以为横坐标，为纵坐标，绘得图像如图丁所示，则金属丝的电阻______，金属的电阻率为______。（结果用金属丝长度L、金属丝直径d和图乙中的a、b表示） 【答案】（1）0.500 （2）7 （3）6 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 金属丝的直径为 【小问2详解】 因选用“×1”倍率的电阻挡，测量结果为 【小问3详解】 电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，其量程为 【小问4详解】 [1]由并联电路可得 整理得 结合图丁可知 [2]根据电阻定律有 又 解得金属的电阻率为 三、计算题。（36分） 13. 如图所示，一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，(电子重力忽略不计) 求： (1)电子在磁场中运动的半径r为多少？ (2)电子的质量是多少？ (3)穿过磁场的时间是多少？ 【答案】(1)2d (2) (3) 【解析】 【详解】(1)电子在磁场中运动，只受洛伦兹力作用，故其轨迹是圆弧的一部分，又因为，故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上，设圆心为O点，如图所示： 由几何知识可以知道，圆心角，设半径为r，则有： (2)带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知： 解得： (3)带电粒子做圆周运动的周期为： 所以电子穿过磁场的时间是： 答：(1)电子在磁场中运动的半径r为2d； (2)电子的质量是； (3)穿过磁场的时间是。 14. 如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属杆PQ静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，经过时间，杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示，求与两个过程中电阻R产生的热量之比； （3）若杆在磁场内运动后（记为0时刻）撤去拉力，同时改变磁场，使杆仍以原速率做匀速直线运动，求磁场随时间变化的函数关系（可以用表示）。 【答案】（1）； （2）3：1 ； （3） 【解析】 【详解】（1）设杆进入磁场前的加速度为a，进入磁场时的速度为v0 F=ma v0=at0 杆在磁场中做匀速运动时，则 F=B0IL E=B0Lv0 联立解得 （2）撤去拉力后，由图乙可知，杆在x=x0处的速度大小为 由能量关系，在0~x0过程中，电阻R产生的热量 在x0~2x0过程中，电阻R产生的热量 解得 （3）由于杆仍以原速率做匀速直线运动，则磁通量不变，可得： F=ma； v0=at0 求得 15. 如图所示，y轴左侧区域存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，y轴右侧区域存在匀强磁场，第一象限磁场方向垂直纸面向外，第四象限磁场方向垂直纸面向里，且第四象限磁感应强度大小是第一象限的2倍。在第一象限垂直x轴放置粒子吸收屏，该屏距y轴的距离为L。某时刻电荷量为q，质量为m的带正电粒子在A点以水平向右的初速度射出，粒子恰好从O点进入磁场，一段时间后粒子垂直击中吸收屏。已知A点的坐标为，粒子的重力不计。 （1）求粒子从A点射出时的速度大小； （2）求第一象限磁感应强度的最小值； （3）求粒子击中吸收屏的纵坐标的可能值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子由A到O做类平抛运动，则有 据牛顿第二定律可得 联立解得 （2）粒子到达O点时的竖直分速度为 则进入磁场时的速度大小为 速度方向与x轴正方向成45角向右下；设粒子在第四象限做匀速圆周运动的半径为r1，在第一象限做匀速圆周运动的半径为r2，第一象限磁感应强度大小为B，第四象限磁感应强度大小为2B，则在第四象限运动时 在第一象限运动时 解得 磁感应强度最小即半径最大时，有 联立解得第一象限磁感应强度的最小值为 （3）根据粒子在磁场中做圆周运动的周期性得 粒子击中吸收屏的纵坐标 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宣威六中高二年级9月物理月考试卷 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题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 中国宋代科学家沈括在公元1086年写的梦溪笔谈中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是（　　） A. 在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极 B. 对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强 C. 形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的 D. 由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置 2. 如图所示为一带电粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动时，其动能Ek随位移x变化的关系图像，其0~x2段为曲线，x2~x3段为直线，则下列说法正确的是（　　） A. x1处电场强度为零 B. x2~x3段电场强度不断增大 C. 若0~x2段曲线关于直线x=x1对称，则0点的电势高于x2处的电势 D. 粒子在x1~x3段做匀加速直线运动 3. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（　　） A. 不变，变大 B. 变大，不变 C. 变大，变大 D. 4. 如图，三根相互平行的固定长直导线L1，L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2、L3中的相同，下列说法正确的是（　　） A. L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直 B. 所受磁场作用力的方向与、L2所在平面平行 C. L3在处的磁场方向与、L2所在平面垂直 D. L2与L3在L1处的合磁场方向与、L2所在平面平行 5. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直面内，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于轨道平面向里。一可视为质点、质量为m、电荷量为q（q>0）的小球由轨道左端A点无初速度滑下，轨道的两端等高，C点为轨道的最低点，小球始终与轨道接触，重力加速度为g，下列说法中正确的有（　　） A. 小球不能运动至轨道右端的最高点 B. 小球在最低点C点的速度大小为 C. 小球在C点的速度向右时，对轨道的压力大小为3mg－qB D. 小球在C点的速度向左时，对轨道的压力大小为3mg－qB 6. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为的质子，质子从下半盒的质子源由静止出发，加速到最大动能后射出，下列说法正确的是（　　） A. 增大交变电压U，质子的最大动能变大 B. 增大交变电压U，质子在加速器中运行时间将不变 C. 下半盒内轨道半径之比（由内到外）为 D. 质子第2次进入上半盒的轨迹圆心在第1次进入上半盒的轨迹圆心的右侧 7. 如图所示的电路中，电源内阻，定值电阻，电容器的 电容，灯泡L标有“15V，30W”字样。当开关S闭合、S1断开时，灯泡L恰好正常发光，认为灯泡的电阻恒定不变。开关S1从断开到闭合直至电路稳定的过程中，通过电阻R的电荷量Q为（　　） A. 2.25×10-3C B. 5.25×10-3C C. 0.75×10-3C D. 3×10-3C 8. 如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为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夹角为θ，ab静止于宽为L水平导轨上。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒受到的安培力大小为F=BIL B. 金属棒受到的摩擦力大小为f=BILcosθ C. 若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大 D. 若只增大磁感应强度B，金属棒对导轨的压力将增大 9. 如图甲所示电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从左端逐渐滑至右端时，电压表和的示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，图线中ab、cd段均为直线。已知电动机两端电压达到某一值时才能开始转动，各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 电源的内阻为2.0Ω B. 电动机内部线圈的电阻为1.0Ω C. 滑动变阻器的可调范围是0~9.0Ω D. 电流表示数最大时，电动机的输出功率为2.25W 10. 如图所示，直角坐标系xOy在水平面内，z轴竖直向上。坐标原点O处固定一带正电的点电荷，空间中存在竖直向下的匀强磁场B。质量为m带电量为的小球A，绕z轴做匀速圆周运动，小球A的速度大小为，小球与坐标原点的距离为r，O点和小球A的连线与z轴的夹角。重力加速度为g，m、q、r已知。则下列说法正确的是（　　） A. 小球A与点电荷之间的库仑力大小为 B. 从上往下看带电小球只能沿顺时针方向做匀速圆周运动 C. 时，所需的磁感应强度B最小 D. 磁感应强度B最小值为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材如图（a）连接： （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___________端（填“a”或“b”）； （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据； （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为___________，___________（用、、、、表示） （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图__________（电阻丝用滑动变阻器符号表示）； （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率，除了待测金属丝、多用电表、螺旋测微器之外，实验室还准备了如下器材： A．毫米刻度尺 B．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C．毫安表（量程为1mA，内阻） D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，最大电流为3A） E．定值电阻 F．蓄电池（电动势为6V，内阻很小） （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，其读数为______mm（该值接近多次测量的平均值）。 （2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“×1”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图乙所示，测量结果为______Ω； （3）实验电路图如图丙所示，因实验室没准备电压表，实际上电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，它的量程为______V。 （4）该同学改变滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表、的值、。以为横坐标，为纵坐标，绘得图像如图丁所示，则金属丝的电阻______，金属的电阻率为______。（结果用金属丝长度L、金属丝直径d和图乙中的a、b表示） 三、计算题。（36分） 13. 如图所示，一个电子(电量为e)以速度v0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，(电子重力忽略不计) 求： (1)电子在磁场中运动的半径r为多少？ (2)电子的质量是多少？ (3)穿过磁场的时间是多少？ 14. 如图甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属杆PQ静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力F，经过时间，杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小； （2）若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示，求与两个过程中电阻R产生的热量之比； （3）若杆在磁场内运动后（记为0时刻）撤去拉力，同时改变磁场，使杆仍以原速率做匀速直线运动，求磁场随时间变化的函数关系（可以用表示）。 15. 如图所示，y轴左侧区域存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E，y轴右侧区域存在匀强磁场，第一象限磁场方向垂直纸面向外，第四象限磁场方向垂直纸面向里，且第四象限磁感应强度大小是第一象限的2倍。在第一象限垂直x轴放置粒子吸收屏，该屏距y轴的距离为L。某时刻电荷量为q，质量为m的带正电粒子在A点以水平向右的初速度射出，粒子恰好从O点进入磁场，一段时间后粒子垂直击中吸收屏。已知A点的坐标为，粒子的重力不计。 （1）求粒子从A点射出时的速度大小； （2）求第一象限磁感应强度的最小值； （3）求粒子击中吸收屏的纵坐标的可能值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $