山东省济南第一中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题（等级考）

■■ ■ 2024级高二上学期期中考试 高二物理 19(8分 姓名 考场 座号 准考证号 学校 年级班 953只 注意事项 答增信先将姓名、晓最。准考证号填写清 贴条形码区域 久第1卷用2组相笔将对应图目的若案标号冷 3第Ⅱ卷使用侧色学缝签字毫书写，笔迹清是。 4保转卡面情法，厘缺断叠。严慧微标记， 系正确填涂：■ 考生禁填映☐连纪口 选择题(0分) ][c1[D] 20(11分) 7 [A]IB)c】D] 12A 81 tej [D] 3[][B]c1[D] 8[w]【B】【cI[D] 13[a][B】[c][D] 4【aJTB]【CtD [o] 14 [e)[C][D] S[A】【B]【C】[D] 10[A】【s][c1【D] 15[A]【B】[c][D] 非选择题(50分】 16(5分(1) (2) 17(6分) (1) 色点 (2) (结果均保留2位有效数字) 21(12分) 18(8分剂 ■ 清在各题目区域内作答，超出边框作答无效 ● 请在各题目区域内作答，超出边框作答无效 Q 物理第1页供2页 物理第2页共2页济南一中2024级高二期中学情检测 物理试题 说明：本试题分为第1卷和第川卷两部分，第1卷为第1页至第4页，共15题，第川卷 为第4贡至第6页，共6题。请将答案按要求填写在答题纸相应位置，答在其它位置无效， 考试结束后将答题卡上交。试题满分100分，考试时间90分钟。 第I卷（共50分) 一、单项选择题：本题包括10小题。每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中只 有一项是符合题目要求的。 1.下列关于电流的说法中，正确的是() A.金属导体中，自由电子定向移动的方向就是电流的方向 B.由1=纟可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大 C.电流既有大小又有方向，所以电流是矢量 D.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位是安培 2.图示是“研究电容器两极板正对面积对电容大小影响”的实 验装置，实验中保持电容器电荷量不变，当左极板稍向上移动时 () A极板间电势差减小B.极板间电场强度减小 C.电容器的电容减小D.静电计张角减小 3.宇宙中存在大量带电粒子，这些带电粒子经过地球时，地球的磁场使它们发生偏转。若比 荷相同的粒子均以同一速度垂直地面射入地磁场区域，有（ ) A.从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相同 B.从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反 C.在极地附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大 D.在赤道附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更小 4.如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理 为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝 缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电 容器的电压保持不变，则() A.指纹的凹点与小极板距离远，电容大 B.指纹的凸点与小极板距离近，电容大 高二物理试题第1页/共7页 C.手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量减小 D.手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量不变 5.如图所示，带电粒子b仅在静电力的作用下绕固定的带电粒子沿椭圆轨道按逆时针方向运 动，O为椭圆的中心，AB为椭圆的长轴，C、D关于O对称。则 D （) A.在C、D两点，b的电势能相等 B.从D到A,静电力对b先做正功后做负功 C.从A到C与从B到D,b运动时间相等 D.从C到D,b的动能先减小后增大 6.如图所示，水平放置的平行板电容器接在电路中α、b两点，现将 滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后停止滑动，则与滑片P滑 E R? 动前比（) A.电容器中的c点电势将升高B.电路中a点电势将升高 C.电源内阻消耗的功率增大D.电源消耗的总功率减小 7.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起 的.在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是() 东 西 B D 8.用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是( A.甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD的磁 感线条数不变 B.乙图中，使条形磁体匀速穿过线圈 C.丙图中，开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动 D.丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动 9.某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方 向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动， E Eo 结果粒子刚好能运动到x=3x,处，假设粒子仅受电场力作用，E。和 3X0 Xo x已知，则() -2E0 高二物理试题第2页/共7页 A粒子可能带负电B.粒子的初动能大小为亏qE,x C.粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 D.粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为9Ex 10如图所示，磁场的边界是两个同心圆，内圆的半径为，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强 度大小为B,A是内侧边界上的一点。在圆心0处沿平行纸面方向射出一个质量为m、电荷量 为q的带电粒子，粒子速度方向与0A成60°角，粒子经磁场第一次偏转后刚好从A点射出磁 场，不计粒子重力，则下列说法正确的是() A.粒子一定带正电 2元m ××××××x B.粒子第一次在磁场中运动的时间为3qB × 60 V3gBr A×× C.粒子运动的速度大小为2 、X D.磁场外边界圆的半径至少为√3 二、多项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11.如图所示，电动势为E、内阻为2r的电池与定值电阻Ro、滑动变阻器R串联，己知Ro=, 滑动变阻器的最大阻值是2。当滑动变阻器的滑片P由α端向b端滑动时，下列说法中正确 的是() a R b A.路端电压变大 B.电源的输出功率先变大后变小 C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R上消耗的功率变大 12.如图所示，在Oy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强 磁场.一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角0=45°.粒子经过 磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴.己知OM=a,粒子电荷量为q,质量为，重 力不计.则() A.粒子带负电荷 y个 B.粒子速度大小为9Ba MY× ×× n C.粒子在磁场中运动的轨道半径为α D.N与O点相距V2+1)a 13.某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计。流量计处于方向竖直向下的匀强磁场 中，其测量管由绝缘材料制成，长为L、直径为D,左右两端开口，在前后两个内侧面αc固 高二物理试题第3页/共7页 定有金属板作为电极。当污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时， 稳定后α、c两端的电压为U,显示仪器显示污水流量为Q(单位时间内排出的污水体积)下列 说法正确的是() A.匀强磁场的磁感应强度B=πDV 显示 仪器 40 B.a侧电势比c侧电势低 C.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大 液体 入口 D.污水流量9与U成正比 14.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其工作原理如图所示，D和D2是两个中空的 半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，将它们接在电压为U的高频交流电源上，一质 量为、电荷量为q的带电粒子从加速器的某处由静止开始加速。已知D形盒的半径为R,匀 强磁场的磁感应强度为，不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效 应。下列说法正确的是() A.粒子第n次被加速前、后的轨道半径之比为√-1：√n B.高频交流电源的周期为 Ba C.粒子的最大动能为9BR 2m D.若只增大交变电压U,则粒子的最大动能E会增大 ● U 15.如图所示，电源电动势为E、内阻恒为，R是定值电阻，热敏电阻R?的阻值随温度的降 低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S,带电液滴刚好静止 在C内。在温度降低的过程中，分别用I、、U2和U表示电流表A、电压表V1、电压表 V2和电压表V3的示数，用△I、△1、△U2和△3分别表示电流表A、电压表V1、电压表V2和 电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时，关于该电路工作 状态的变化，下列说法正确的是() E A分9、行一定都不变 、I B.△、△和A均不变 △I RT V2 C.带电液滴一定向下加速运动 D.电源的工作效率一定变大 高二物理试题第4页/共7页 第川卷（共50分） 三、实验题，本题共2小题，共11分。把答案填在答题卡相应位置或按题目要求做答。 16.(5分)如图甲所示为欧姆表测未知电阻R阻值的原理图，电路中电池的电动势为E、内 阻为r,Ro为调零电阻，R为表头内阻，电流I与待测 电阻的阻值R关系的I一R的关系图像如图乙所示。 G Ro (1)由图像判断下列说法正确的是 A.指针偏角越小，测量的误差越小 B.欧姆调零是当R=0时，调节Ro使电路中的电流1 知 乙 =Ig C.R越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D.测量中，当R的阻值为图乙中的R时，指针位于表盘中央位置的右侧 (2)用欧姆挡粗测电阻，选用“×10”倍率挡测量，发现指针偏 Km150140 转角度过小，因此需选择 (选填“×1”或“×100”)倍率 的挡位，换挡后应重新进行 (选填“欧姆”或“机械”) A-V-2 25 290 调零，测量时多用电表的示数如图丙所示，测量结果为R= 公 2。 17.某探究性学习小组设计了如图甲所示的电路来测量某电源电动势E及电阻R的阻值。实验 器材有：A.待测电源E(不计内阻)B.待测电阻R;C、定值电阻=402；D.电流 表A（量程为0.6A,内阻不计)：E.电阻箱R(0~99.992):F.单刀单掷开关S1,单刀双 掷开关S2,导线若干。 /A 5.0 3.0 40 *R/ 甲 丙 (1)按照图甲所示的电路图将图乙中的实物连接补充完整 (2)闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数 ，由测得的数据，绘出了如图乙所示的R图线，则电源电动势E= V,电阻 高二物理试题第5页/共7页 R1= 2（结果均保留2位有效数字)。 四、计算题，本题共4小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 18.(8分)如图所示，在与水平方向成37°角的金属导轨间连一电源，电源电动势E=1.5V,内 阻r=0.52,在相距L=1m的平行导轨上垂直于导轨放一重0.3N的 a 金属棒b,棒在两导轨间电阻R=4.52,其余电阻不计，磁场方向竖 379 直向上，导轨和金属棒之间的摩擦因数4=0.5，最大静摩擦力等于滑 动摩擦力，导体棒静止，in37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)流过金属棒的电流强度大小： (2)匀强磁场的磁感应强度取值范围。 19.(8分)某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，甲部分为粒子加速器，加速电压为U。; 乙部分为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B,两板间 距离为☑，两板间电压为U:丙为偏转分离器，磁感应强度为B2。 今有一电荷量为9的正粒子（不计重力），从静止开始经加速后，该 粒子恰能沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运 动。求： (1)粒子的比荷： (2)粒子在B,磁场中做匀速圆周运动的半径R的大小。 20.(11分)如图所示，O9z坐标系内有一边长为2L的立方体空间 B M OABC-O,AB,C,,立方体空间内及边界附近存在沿y轴正方向的 匀强电场和匀强磁场（图中未画出)，M、P、K和N分别是AB、 AA、AB和OC1的中点。当从M点向K点射出速率为v、质量 N 为m、电荷量为q的带电微粒恰能通过P点。不计空气阻力，已知 高二物理试题第6页/共7页 重力加速度为8。 (1)该区域的匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B (2)若该微粒在M点沿N方向以速度√y射入区域，求微粒离开立方体空间时的位置坐标： 《3)仅将电场反向，大小不变，若该微粒从M点沿M方向以遮度，胃2g射入区域，求 微粒离开立方体空间时的位置坐标： 21.(12分)如图，直角坐标系xOy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场：在第三、第 四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场.一质量为m、电荷量为q(g>O) 的粒子从y轴上P点(O,)以初速度6垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿与x轴正方 向成45°角进入磁场.粒子重力不计. (1)求匀强电场的场强大小E: (②)要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B的大小范 Q 围； ××× (③)若第四象限内磁感应强度大小为m6, ,第三象限内磁感应强度大小 。 gh ××X 为2u6 且第三、第四象限的磁场在y=一L(L>2处存在一条与x轴 gh 平行的下边界（图中未画出），则要使粒子能够垂直边界N飞出磁场，求L的可能取值. 高二物理试题第7页/共7页 期中考试高二物理试题 本试卷分第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分。 供选考物理学生使用。考试时间90分钟。 第I卷（40分） 一、单项选择题：本题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。 1．下列关于电流的说法中，正确的是（   ） A．金属导体中，自由电子定向移动的方向就是电流的方向 B．由 可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大 C．电流既有大小又有方向，所以电流是矢量 D．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位是安培 【答案】D 【详解】A．金属导体中，自由电子带负电，其定向移动的方向与规定的电流方向相反。电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，故A错误； B．错误。根据，电流的大小取决于单位时间内通过导体横截面的电荷量。电荷量多，但如果所用的时间很长，电流也可能很小； C．电流既有大小又有方向，但电流的运算不遵循平行四边形定则，所以电流是标量，故C错误； D．在国际单位制的七个基本物理量中，电流是其中之一，其基本单位是安培。 故选D。 2. 图示是“研究电容器两极板正对面积对电容大小影响”的实验装置，实验中保持电容器电荷量不变，当左极板稍向上移动时（　　） A. 极板间电势差减小 B. 极板间电场强度减小 C. 电容器的电容减小 D. 静电计张角减小 【答案】C 【解析】 【详解】C．根据平行板电容器决定式可知，左极板稍向上移动时，两板正对面积减小，电容器的电容减小，故C正确； A．根据电容器的定义式可知，Q不变时，U增大，故A错误； B．根据，两板间电场强度增大，故B错误； D．静电计与电容器并联，外壳和指针间电压与电容器两极板电压相等，张角增大，故D错误。 故选C。 3. 宇宙中存在大量带电粒子，这些带电粒子经过地球时，地球的磁场使它们发生偏转。若比荷相同的粒子均以同一速度垂直地面射入地磁场区域，有（　　） A. 从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相同 B. 从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反 C. 在极地附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更大 D. 在赤道附近射入的粒子，受到的地磁场作用力更小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知，从同一地点射入的正、负粒子，在地磁场的作用下偏转方向相反，故A错误；B正确； CD．在极地附近射入的粒子，因其速度方向和地磁场的方向接近平行，受到的地磁场作用力可能较小，在赤道附近射入的粒子，其速度方向和地磁场方向接近垂直，受到的地磁场作用力可能更大，故CD错误。 故选B。 4. 如图所示为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　） A. 指纹的凹点与小极板距离远，电容大 B. 指纹的凸点与小极板距离近，电容大 C. 手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量减小 D. 手指挤压基板的绝缘表面，指纹凹点与小极板形成的电容器带电荷量不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据 可知，指纹的凹点与小极板距离远，即d大，则C小，指纹的凸点与小极板距离近，即d小，则C大，故A错误，B正确； CD．手指挤压基板的绝缘表面，电容器电极间的距离减小，则C增大，由于电容器的电压保持不变，根据 可知小极板带电量Q增多，故C错误，D错误。 故选B。 5. 如图所示，带电粒子仅在静电力的作用下绕固定的带电粒子沿椭圆轨道按逆时针方向运动，为椭圆的中心，为椭圆的长轴，、关于对称。则（　　） A. 在、两点，的电势能相等 B. 从到，静电力对先做正功后做负功 C 从到与从到，运动时间相等 D. 从到，的动能先减小后增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．场源为带电粒子是点电荷，、两点离场源距离不等，由可知，两点的电势不等，由可知，粒子在、两点的电势能不相等，故A错误； B．粒子从到，静电力为吸引力且靠近场源，则静电力一直做正功，故B错误； C．粒子做椭圆运动，类比卫星做椭圆运动可知，从到线速度较大，从到线速度较小，两运动的轨迹长度相等，由可知，从到的运动时间小于从到的时间，故C错误； D．粒子从到，静电力为吸引力，先远离场源后靠近场源，则静电力先做负功后做正功，则的动能先减小后增大，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，水平放置的平行板电容器接在电路中a、b两点，现将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后停止滑动，则与滑片P滑动前比（　　） A. 电容器中的c点电势将升高 B. 电路中a点电势将升高 C. 电源内阻消耗的功率增大 D. 电源消耗的总功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．电容器相当于断路，滑片P向左移动后，外电路总电阻增大，干路电流减小，则两端电压减小，a点电势降低。电容器与并联，其两板间电压降低，根据 知极板间场强减小，因此c点到下极板的电势差减小，c点电势降低，故AB错误； C．由于干路电流减小，因此电源内阻上消耗的功率 减小，故C错误； D．由于干路电流减小，电源消耗的总功率 减小，故D正确。 故选D。 7. B 8.用图中三套实验装置探究感应电流产生的条件，下列选项中能产生感应电流的操作是(　　) A．甲图中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，且保持穿过ABCD的磁感线条数不变 B．乙图中，使条形磁体匀速穿过线圈 C．丙图中，开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动 D．丙图中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动 答案　B 解析　题图甲中，使导体棒AB顺着磁感线方向运动，AB不切割磁感线，穿过ABCD的磁通量也没变化，故不能产生感应电流，A错误；题图乙中，使条形磁体匀速穿过线圈，在磁体从上向下穿过时，穿过线圈的磁通量会变化，故产生感应电流， B正确；题图丙中，开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起竖直向上运动，两线圈没有相对运动，穿过B的磁通量没发生变化，故不产生感应电流， C错误；题图丙中，开关S保持闭合，使小螺线管A在大螺线管B中保持不动时，也不会使穿过B的磁通量发生变化，故也不能产生感应电流， D错误． 9. 某静电场中x轴上电场强度E随x变化的关系如图所示，设x轴正方向为电场强度的正方向。一带电荷量大小为q的粒子从坐标原点O沿x轴正方向运动，结果粒子刚好能运动到处，假设粒子仅受电场力作用，和已知，则（  ） A. 粒子可能带负电 B. 粒子的初动能大小为 C. 粒子沿x轴正方向运动过程中电势能先增大后减小 D. 粒子沿x轴正方向运动过程中最大动能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．如果粒子带负电，粒子在电场中一定先做减速运动后做加速运动，因此处的速度不可能为零，因此粒子一定带正电，故A错误； B．根据动能定理可得 得 故B正确； C．粒子向右运动的过程中电场力先做正功后做负功，因此电势能先减小后增大，故C错误； D．粒子运动到x0处动能最大，根据动能定理有 得 故D错误。 故选B。 10.如图所示，磁场的边界是两个同心圆，内圆的半径为r，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B，A是内侧边界上的一点。在圆心O处沿平行纸面方向射出一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子速度方向与OA成60°角，粒子经磁场第一次偏转后刚好从A点射出磁场，不计粒子重力，则下列说法正确的是 A．粒子一定带正电 B．粒子第一次在磁场中运动的时间为 C．粒子运动的速度大小为 D.磁场外边界圆的半径至少为 【详解】A.根据题意，粒子在磁场中运动的轨迹如图， 根据左手定则可以判断，粒子带负电，故A错误； B.粒子第一次在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为120°，时间为： ， 故B错误； C.粒子在磁场中做圆周运动的半径 ， 根据牛顿第二定律有 ， 解得 ， 故C错误； D.磁场外边界圆的半径至少为 ， 故D正确。 故选：D。 二、多项选择题：本题包括5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 如图所示，电动势为E、内阻为2r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是（　　） A. 路端电压变大 B. 电源的输出功率先变大后变小 C. 滑动变阻器消耗功率变小 D. 定值电阻R0上消耗的功率变大 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．滑片P由a端向b端滑动过程，接入电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，内阻上电压增大，路端电压减小，故A错误； B．电源的输出功率 由于已知R0=r，则滑动变阻器的最大阻值是2r，则外电阻大于r小于3 r，当滑片P由a端向b端滑动过程，接入电阻减小，则电源的输出功率先变大后变小，故B正确； C．滑动变阻器消耗的功率 由于滑动变阻器的最大阻值是2r，接入电阻始终小于3r，结合上述可知，滑动变阻器消耗的功率变小，故C正确； D．结合上述，干路电流增大，则定值电阻R0上消耗的功率变大，故D正确。 故选BCD。 12.如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场．一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ＝45°.粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴．已知OM＝a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计．则(　　) A．粒子带负电荷 B．粒子速度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨道半径为a D．N与O点相距(＋1)a 答案　AD 解析　由题意可知，粒子在磁场中做顺时针方向的圆周运动，根据左手定则可知粒子带负电荷，故A正确；粒子的运动轨迹如图所示，O′为粒子做匀速圆周运动的圆心，其轨道半径R＝a，故C错误；由洛伦兹力提供向心力可得qvB＝m，则v＝，故B错误；由图可知，ON＝a＋a＝(＋1)a，故D正确． 13. 某化工厂的排污管末端安装如图所示的电磁流量计。流量计处于方向竖直向下的匀强磁场中，其测量管由绝缘材料制成，长为直径为，左右两端开口，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极。当污水（含有大量的正、负离子）充满管口从左向右流经该测量管时，稳定后两端的电压为，显示仪器显示污水流量为（单位时间内排出的污水体积）下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场的磁感应强度 B. 侧电势比侧电势低 C. 污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大 D. 污水流量与成正比 【答案】AD 【解析】 【详解】．流量 又因为电场力等于洛伦兹力，达到平衡时，电势差稳定，即 解得 U的大小与粒子浓度无关，所以流量 解得 故AD正确，C错误； B．磁场方向竖直向下，由左手定则，污水中的正离子聚集到端，负离子聚集到端，侧电势比侧电势高，B错误； 故选AD。 14. 回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其工作原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，将它们接在电压为的高频交流电源上，一质量为、电荷量为的带电粒子从加速器的某处由静止开始加速。已知D形盒的半径为，匀强磁场的磁感应强度为，不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应。下列说法正确的是（　　） A. 粒子第次被加速前、后的轨道半径之比为 B. 高频交流电源的周期为 C. 粒子的最大动能为 D. 若只增大交变电压，则粒子的最大动能会增大 【答案】AC 【解析】 【详解】CD．根据洛伦兹力提供向心力有 可得粒子最大速度为 则粒子的最大动能为 可知，粒子的最大动能与交变电压无关，故C正确，D错误； B．高频交流电源的周期等于粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，即 故B错误； A．根据动能定理可得粒子第次被加速前有 粒子第次被加速后有 所以 故A正确。 故选AC。 15．如图所示，电源电动势为E、内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3分别表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（ ） A．、、一定都不变 B．、和均不变 C．带电液滴一定向下加速运动 D．电源的工作效率一定变大 【答案】BD 【解析】由题意可知，＝R，＝RT，＝R＋RT，当温度降低时，RT增大，则不变，增大，增大，A错误；＝R不变，＝r不变，＝R＋r不变，B正确；RT增大时，其两端电压增大，平行板电容器两端的电压也增大，液滴向上加速运动，C错误；RT增大，则外电阻增大，电源的工作效率增大，D正确。 第II卷（60分） 三、实验题，本题共2小题，共14分。把答案填在答题卡相应位置或按题目要求做答。 16．（5分）如图甲所示为欧姆表测未知电阻Rx阻值的原理图，电路中电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电流I与待测电阻的阻值Rx关系的I－Rx的关系图像如图乙所示。 （1）由图像判断下列说法正确的是________； A．指针偏角越小，测量的误差越小 B．欧姆调零是当Rx＝0时，调节R0使电路中的电流I＝Ig C．Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏 D．测量中，当Rx的阻值为图乙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧 （2）用欧姆挡粗测电阻，选用“×10”倍率挡测量，发现指针偏转角度过小，因此需选择______（选填“×1”或“×100”）倍率的挡位，换挡后应重新进行______（选填“欧姆”或“机械”）调零，测量时多用电表的示数如图丙所示，测量结果为Rx＝________Ω。 【答案】（1）BC（2分）　（2）×100（1分）　欧姆（1分）　1 900（1分）　 【解析】（1）指针在表盘中间位置时的误差才较小，故A错误；欧姆调零是当Rx＝0时，调节R0使电路中的电流达到满偏电流，故B正确；根据I＝，Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏，故C正确；当Rx的阻值为题图乙中的R2时，Rx大于中值电阻，指针位于表盘中央位置的左侧，故D错误。 (3)指针偏转角度过小，说明选择的挡位较小，应该换×100倍率的挡位，换挡后应重新进行欧姆调零。如题图丙所示，测量结果为Rx＝19×100 Ω＝1 900 Ω。 17. 某探究性学习小组设计了如图甲所示的电路来测量某电源电动势E及电阻的阻值。实验器材有： A．待测电源E（不计内阻）；B．待测电阻；C、定值电阻；D．电流表A（量程为0.6A， 内阻不计）；E．电阻箱R（0~99.99Ω）； F．单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。 （1）按照图甲所示的电路图将图乙中的实物连接补充完整________。 （2）闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E=________V，电阻R1=________Ω（结果均保留2位有效数字）。 【答案】（1）见解析 （2） ①. 2.0 ②. 2.0 【解析】 【小问1详解】 根据图甲电路图，完整的实物连线如图所示 【小问2详解】 [1][2]闭合S1，将S2切换到b，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 结合图像可得 ， 联立解得 ， 四、计算题，本题共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 18. 如图所示，在与水平方向成角的金属导轨间连一电源，电源电动势，内阻，在相距的平行导轨上垂直于导轨放一重的金属棒，棒在两导轨间电阻，其余电阻不计，磁场方向竖直向上，导轨和金属棒之间的摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导体棒静止，，，求： （1）流过金属棒的电流强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度取值范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由闭合电路的欧姆定律可得 【小问2详解】 当导体棒有下滑趋势时，则有 解得 当导体棒有上滑趋势时 解得 故磁感应强度的取值范围为 19. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，甲部分为粒子加速器，加速电压为；乙部分为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d，两板间电压为；丙为偏转分离器，磁感应强度为。今有一电荷量为q的正粒子（不计重力），从静止开始经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求： （1）粒子的比荷； （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子先经过加速，电压为，速度大小为，由动能定理有 粒子恰能沿直线通过速度选择器，有 联立可得 ， （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，有 可得 10. 如图所示，坐标系内有一边长为的立方体空间，立方体空间内及边界附近存在沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场（图中未画出），、、和分别是、、和的中点。当从点向点射出速率为、质量为、电荷量为的带电微粒恰能通过点。不计空气阻力，已知重力加速度为。 （1）该区域的匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度 （2）若该微粒在点沿方向以速度射入区域，求微粒离开立方体空间时的位置坐标； （3）仅将电场反向，大小不变。若该微粒从点沿方向以速度射入区域，求微粒离开立方体空间时的位置坐标； 【答案】（1）； （2） （3） 【解析】 小问1详解】 因微粒做圆周运动，必有 所以 根据 所以 【小问2详解】 将速度分解为沿方向和方向，均为；水平方向做匀速圆周运动，其半径仍为，运动周期，则 运动时间为 方向做匀速运动 因此微粒射出坐标为 【小问3详解】 将电场反向，方向 解得 根据 可得 圆周运动周期 微粒运动周期，如图为俯视图，点即为射出底面的点，其坐标为。 21.如图，直角坐标系xOy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从y轴上P点(0，h)以初速度v0垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿与x轴正方向成45°角进入磁场．粒子重力不计． (1)求匀强电场的场强大小E； (2)要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B的大小范围； (3)若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三、第四象限的磁场在y＝－L(L>2h)处存在一条与x轴平行的下边界MN(图中未画出)，则要使粒子能够垂直边界MN飞出磁场，求L的可能取值． 答案　(1)　(2)B<　(3)L＝h(n＝1,2,3…) 解析　(1)在第一象限内，粒子在静电力作用下做类平抛运动，由运动学规律有vy2＝2ah，vy＝v0tan 45° 由牛顿第二定律有：qE＝ma 联立解得E＝ (2)粒子在Q点的速率 v＝＝v0，h＝vyt，x＝v0t 可得OQ的距离为x＝2h 粒子进入第四象限后做匀速圆周运动，如图甲所示，轨迹恰与y轴相切时，对应恰能够进入第三象限的磁感应强度最大值 由牛顿第二定律有qvBmax＝m 由几何关系有x＝Rmin 联立以上各式解得Bmax＝ 故B的大小范围为B< (3)由洛伦兹力提供向心力可知qvB＝m 粒子在第四、第三象限的轨道半径分别为 R1＝h，R2＝ 易知：粒子由Q点进入第四象限后运动半周进入第三象限，作出粒子在第四、第三象限的可能运动轨迹如图乙所示 要让粒子垂直边界MN飞出磁场，则L满足的条件为 R1sin 45°＋nsin 45°＝L(n＝0,1,2,3…) 结合题意L>2h 解得L＝h(n＝1,2,3…)． 学科网（北京）股份有限公司 $