精品解析：宁夏回族自治区吴忠市吴忠中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷

吴忠中学2025~2026学年第一学期高二期中考试 物理试卷 试卷满分：100分 考试时间：100分钟 一、单项选择题（共10小题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中只有一个正确选项，选对得2分，选错或者不选得0分。） 1. 物理学的发展离不开许多物理学家的智慧和奋斗，我们学习物理知识的同时也要学习他们的精神记住他们的贡献．关于他们的贡献，以下说法正确的是（ ） A. 安培通过实验发现通电导线周围存在磁场，并提出了判断磁场方向的安培定则 B. 法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件 C. 奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并推出了洛伦兹力公式 D. 楞次通过实验总结出感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反 2. 关于电流的定义式和微观表达式以及电流方向，下列说法正确的是（　　） A. 是电流的定义式，电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比，与所用时间成反比 B. 规定正电荷的定向移动方向为电流方向，电流既有大小，又有方向，故电流是矢量 C. 是欧姆定律的表达式，既适用于纯电阻电路，又适用于非纯电阻电路 D. 是电流的微观表达式，对于某一确定的金属导体，其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比 3. 关于下列四幅图的分析正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向外 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近 4. 三个电阻器按照如图所示的电路连接，其阻值之比为，则电路工作时，通过三个电阻器、、上的电流之比为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　) A. ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B. ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C. ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D. ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 6. 三相共箱气体绝缘输电技术（三相共箱GIL）是将高压输电线路的A、B、C三相导体整合封装于单一金属外壳内，通过注入绝缘气体实现电能高效传输的新型输电方式，核心是解决传统输电线路“空间占用大、容量受限”的痛点。如图甲所示，管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小也为I，三角形中心点的磁感应强度大小为，已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比，不考虑地磁场影响。则（ ） A. 此时刻C所受安培力的合力方向竖直向上 B. 此时刻A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下 C. 此时刻点磁场方向水平向左 D. 若中电流大小变为，则点磁感应强度大小变为 7. 由三段长度均为的相同电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，用绝缘细线悬挂于天花板上处于静止状态，导体框处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导体框环面向外，磁场的磁感应强度大小为，导体框、两点连有轻质软导线，导体框质量为、重力加速度为，通过软导线给导体框通入恒定电流，结果悬线作用力恰好为零，不计软导线对导体框的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 导体框中电流从点流入 B. 通过软导线的电流大小为 C. 、两点间电阻丝受到的安培力大小为 D. 、和、间电阻丝受到的安培力合力的大小为 8. 如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“，”，为定值电阻。闭合开关，当浮球最低时滑片滑到端，电流表示数为；当浮球最高时，滑片滑到端，电流表示数为0.6A。下列说法正确的是（　　） A. 电阻的阻值为 B. 电源电压为 C. 在加满油后，内电阻产生的热量为 D. 电阻最小功率为 9. 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。重力不计，则下列判断正确的是（　　） A. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 B. 进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 C. 在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚 D. a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚 10. 如图所示，一质量为、带电荷量为的液滴，以速度沿与水平方向成角、斜向右上的方向进入正交的、足够大的匀强电场和匀强磁场的叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴做直线运动。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 磁感应强度的大小为 C. 当液滴运动到某一点时，电场方向突然变为竖直向上，电场强度的大小不变，不考虑电场变化对磁场的影响，液滴加速度的大小为 D. 液滴在叠加场中做直线运动的过程中，其机械能的增加量大于电势能的减少量 二、多项选择题（共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个以上选项正确，选对得4分，少选得2分，选错或不答的得0分。） 11. 老师演示了一个有趣实验，将磁性小球静止释放，通过内壁光滑的金属铜管，经较长时间落于地面，将磁性小球下落过程简化为条形磁体穿过金属圆环的过程，如图所示。关于条形磁体由静止释放到穿过金属圆环的过程，下列说法正确的是（　　） A. 俯视图来看环中的电流先逆时针后顺时针 B. 金属圆环先处于收缩趋势后处于扩张趋势 C. 金属圆环对条形磁体的力，先向上后向下 D. 磁体重力势能减少量等于圆环产生的焦耳热 12. 图是改装后的电表，已知表头内阻为，满偏电流为，变阻箱R接入电路的阻值为R0，下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，乙表是电压表 B. 甲表是电压表，乙表是电流表 C. 若将表头改装成量程为3A的电流表，电阻 D. 若将表头改装成量程为3V的电压表，电阻 13. 电磁场与现代高科技密切关联，，关于以下四个科技实例的说法正确的是（　　） A. 图甲为回旋加速器，若用此装置加速了质子，可以直接用来加速粒子 B. 图乙为磁流体发电机，正常工作时电流方向为 C. 图丙为速度选择器，带电粒子能否沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及电荷量多少有关 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势 14. 在图示电路中，电源内阻不可忽略，、为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增大，电阻变小），V为理想电压表，A为理想电流表，平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，位于电容器两板间的带电油滴恰好静止，现增大光照强度，下列说法正确的是（　　） A. V示数增大 B. 电源的工作效率降低 C. 油滴向上运动 D. V示数的变化与A示数的变化的比值不变 三、实验题（本题共2小题，共16分） 15. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度___________mm；用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径___________mm。 （2）用多用电表的电阻“×100”挡，测此圆柱体的电阻，发现指针偏转过大，应选择___________（选填“×10”或“”）档，按正确的操作步骤后，表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为___________。 （3）若已知伏安法测电阻中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率___________。（不要求计算，用题中所给字母表示） 16. 某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： 待测干电池 电压表（量程，内阻很大） 电流表（量程，内阻） 滑动变阻器（阻值范围） 开关S、导线若干 （1）该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路，为减小实验误差，应使用图___________（选填“甲”或“乙”）进行测量； （2）根据选择的电路，请将图丙中的实物连线补充完整； （3）闭合开关S后，改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I，作出的图像如图所示，若测得该图像的横截距为a，纵截距为b，则该电源的电动势___________。内阻___________（用a、b、表示）。 四、计算题（本题共4小题，共38分。温馨提示：解答应写出必要的文字说明以及应用的物理学公式，有数值计算的要注明单位。） 17. 面对当今世界能源危机，我国大力推广新能源汽车，某纯电汽车内部有两套电源系统：一套是高压动力电池系统，动力电池满电时电池储存的电能为，车辆百公里综合电耗为；另一套为低压照明电池系统，内部电路如图所示，电源电动势、内阻，电动机M的内阻，灯泡L标有“12V 24W”字样且内阻恒定。 （1）动力电池系统在满电条件下，求该电车的续航里程x； （2）照明电池系统中，闭合开关S，若灯泡L恰好正常发光，求电源输出功率和电动机输出功率。 18. 如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 19. 如图所示，边长为L的等边三角形内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力。 （1）若粒子垂直于边射出，求粒子做匀速圆周运动的半径； （2）若粒子从C点射出，求粒子在磁场中运动的时间t。 20. 如图所示，在xOy面内，第一象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。现有一个质量为m、带电量为的粒子从x轴上的A点以初速度沿y轴正方向射入电场，经电场偏转后，沿着与y轴正方向成30°角的方向进入磁场，粒子恰好未从x轴上射出磁场。已知O、A两点间的距离为L，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子从A点开始到第二次通过y轴所用的时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 吴忠中学2025~2026学年第一学期高二期中考试 物理试卷 试卷满分：100分 考试时间：100分钟 一、单项选择题（共10小题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中只有一个正确选项，选对得2分，选错或者不选得0分。） 1. 物理学的发展离不开许多物理学家的智慧和奋斗，我们学习物理知识的同时也要学习他们的精神记住他们的贡献．关于他们的贡献，以下说法正确的是（ ） A. 安培通过实验发现通电导线周围存在磁场，并提出了判断磁场方向的安培定则 B. 法拉第通过近十年的艰苦探索终于发现了“磁生电”的条件 C. 奥斯特认为安培力是带电粒子所受磁场力的宏观表现，并推出了洛伦兹力公式 D. 楞次通过实验总结出感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反 【答案】B 【解析】 【详解】A.电流的磁效应是奥斯特发现的，不是安培，A错误 B.法拉第通过多年研究发现“磁生电”的条件，并提出电磁感应定律，B正确 C.洛伦兹力公式是洛伦兹提出的，不是奥斯特,C错误 D.楞次定律的内容是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，而不是和引起感应电流的磁场方向相反，D错误 2. 关于电流的定义式和微观表达式以及电流方向，下列说法正确的是（　　） A. 是电流的定义式，电流与通过导体某一横截面的电荷量成正比，与所用时间成反比 B. 规定正电荷的定向移动方向为电流方向，电流既有大小，又有方向，故电流是矢量 C. 是欧姆定律的表达式，既适用于纯电阻电路，又适用于非纯电阻电路 D. 是电流的微观表达式，对于某一确定的金属导体，其电流与导体内自由电子定向移动的平均速率成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．是电流的定义式，但电流大小由导体两端电压和电阻决定，与和无直接比例关系，故A错误； B．电流方向虽规定为正电荷的定向移动方向，但电流的运算遵循代数法则而非矢量法则，因此电流是标量，故B错误； C．仅适用于纯电阻电路（如金属导体），非纯电阻电路（如含电动机的电路）中电能未完全转化为热能，故C错误； D．是电流的微观表达式，对确定的金属导体，、、固定，与自由电子平均速率成正比，故D正确。 故选D。 3. 关于下列四幅图的分析正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向外 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据右手螺旋定则，大拇指向下，所以通电直导线的电流方向从上往下，故A错误； B．乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据右手螺旋定则，大拇指指向纸面外面，所以通电圆环的中心磁场垂直纸面向外，则小磁针静止时N 极垂直纸面向外，故B正确； C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，该位置磁场方向指向通电螺线管，所以通电螺线管内部的磁场方向由右指向左，根据右手螺旋定则可知，电源右侧为正极，故C错误； D．丁图中地球磁体的N极位于地理南极附近，故D错误。 故选B。 4. 三个电阻器按照如图所示的电路连接，其阻值之比为，则电路工作时，通过三个电阻器、、上的电流之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】与并联，两电阻中电流之比等于电阻的反比，则 电流等于和中电流之和，故电流之比应为。 故选D。 5. 如图所示，通有恒定电流的导线MN与闭合金属框共面，第一次将金属框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框绕cd边翻转到Ⅱ，设先后两次通过金属框的磁通量变化量大小分别为ΔΦ1和ΔΦ2，则(　　) A. ΔΦ1＞ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 B. ΔΦ1＝ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 C. ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿adcba方向电流出现 D. ΔΦ1＜ΔΦ2，两次运动中线框中均有沿abcda方向电流出现 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设在位置Ⅰ通过金属框的磁通量为Φ1，在位置Ⅱ通过金属框的磁通量为Φ2，由题可知：ΔΦ1＝|Φ2－Φ1|，ΔΦ2＝|－Φ2－Φ1|，所以金属框的磁通量变化量大小ΔΦ1＜ΔΦ2，故AB错误． CD．由安培定则知两次磁通量均向里减小，所以由楞次定律知两次运动中线框中均出现沿adcba方向的电流，故C正确D错误. 6. 三相共箱气体绝缘输电技术（三相共箱GIL）是将高压输电线路的A、B、C三相导体整合封装于单一金属外壳内，通过注入绝缘气体实现电能高效传输的新型输电方式，核心是解决传统输电线路“空间占用大、容量受限”的痛点。如图甲所示，管道内三根绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，三根输电线缆A、B、C圆心连线构成正三角形，其中A、B圆心连线水平。A、B中电流方向垂直于纸面向外，大小为I；C中电流方向垂直于纸面向里，大小也为I，三角形中心点的磁感应强度大小为，已知通电直导线在某点产生的磁场与通电直导线的电流大小成正比，不考虑地磁场影响。则（ ） A. 此时刻C所受安培力的合力方向竖直向上 B. 此时刻A、B连线中点处的磁感应强度方向竖直向下 C. 此时刻点磁场方向水平向左 D. 若中电流大小变为，则点磁感应强度大小变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于异向电流相互排斥，两力大小相等，如图1所示，此时刻C所受安培力的合力方向竖直向下，故A错误； B．A、B电流在A、B圆心连线中点处的磁感应强度大小相等方向相反，C在该点处产生的磁感应强度水平向右，则合磁感应强度方向水平向右，故B错误； C．根据右手螺旋定则可知点的合磁感应强度方向水平向右，故C错误； D．当三个电流大小都是时，如图2所示，它们在点产生的磁感应强度、、大小相等都等于，当中电流变为时，变为，此时点磁感应强度大小为，故D正确。 故选D。 7. 由三段长度均为的相同电阻丝组成的等边三角形导体框，垂直磁场放置，用绝缘细线悬挂于天花板上处于静止状态，导体框处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导体框环面向外，磁场的磁感应强度大小为，导体框、两点连有轻质软导线，导体框质量为、重力加速度为，通过软导线给导体框通入恒定电流，结果悬线作用力恰好为零，不计软导线对导体框的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 导体框中电流从点流入 B. 通过软导线的电流大小为 C. 、两点间电阻丝受到的安培力大小为 D. 、和、间电阻丝受到的安培力合力的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体框通电后悬线作用力恰好为零，说明导体框受到向上的安培力，根据左手定则可知，导体框中电流从点流入，故A错误； B．设软导线中电流大小为，根据并联电路的特点，可知通过中的电流为，通过中电流大小为； 根据受力平衡有 可解得，故B错误； C．因为，中的电流为，所以、两点间电阻丝受到的安培力大小为，故C错误； D．通过中电流大小为，电阻丝有效长度为；和间电阻丝受到的安培力合力的大小为，故D正确。 故选D。 8. 如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“，”，为定值电阻。闭合开关，当浮球最低时滑片滑到端，电流表示数为；当浮球最高时，滑片滑到端，电流表示数为0.6A。下列说法正确的是（　　） A. 电阻的阻值为 B. 电源电压为 C. 在加满油后，内电阻产生的热量为 D. 电阻最小功率为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设电源电压为，则滑片P在端时 滑片P在端时 联立，解得，，故A错误，B正确； C．在加满油后，滑片P在端，1 min内电阻产生的热量为，故C错误； D．当滑片P在端时，电路中的电阻最大，电流最小，电阻的功率最小，此时功率为，故D错误。 故选B。 9. 质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图，现利用质谱仪对氢元素进行测量。让氢元素三种同位素的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场，加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。重力不计，则下列判断正确的是（　　） A. 进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 B. 进入磁场时动能从大到小排列的顺序是氕、氘、氚 C. 在磁场中运动时间由大到小排列的顺序是氕、氘、氚 D. a、b、c三条“质谱线”依次排列的顺序是氕、氘、氚 【答案】A 【解析】 【详解】AB．离子通过加速电场的过程，根据动能定理有 解得， 因氕、氘、氚三种离子的电荷量相同、质量依次增大，故进入磁场时动能相同，速度依次减小，故A正确，B错误； C．三种离子进入磁场，周期表达式为 因氕、氘、氚三种离子的电荷量相同、质量依次增大，故氕、氘、氚三种离子在磁场中运动的周期依次增大，又三种离子在磁场中运动的时间均为半个周期，故在磁场中的运动时间由大到小排列依次为氚、氘、氕，故C错误； D．三种离子进入磁场，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 因氕、氘、氚三种离子的电荷量相同、质量依次增大，故氕、氘、氚三种离子在磁场中的轨道半径依次增大，所以a、b、c三条“质谱线”依次对应氚、氘、氕，故D错误。 故选A。 10. 如图所示，一质量为、带电荷量为的液滴，以速度沿与水平方向成角、斜向右上的方向进入正交的、足够大的匀强电场和匀强磁场的叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴做直线运动。重力加速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为 B. 磁感应强度的大小为 C. 当液滴运动到某一点时，电场方向突然变为竖直向上，电场强度的大小不变，不考虑电场变化对磁场的影响，液滴加速度的大小为 D. 液滴在叠加场中做直线运动的过程中，其机械能的增加量大于电势能的减少量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．液滴带正电，液滴受力如图所示 根据平衡条件，有， 解得， 故AB错误； C．电场方向突然变为竖直向上，电场强度的大小不变，电场力与重力平衡，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，可得液滴加速度 故C正确； D．液滴在叠加场中做直线运动的过程中，洛伦兹力不做功，其机械能的增加量等于电场力做的正功，电场力做的正功等于电势能的减少量，所以其机械能的增加量等于电势能的减少量，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个以上选项正确，选对得4分，少选得2分，选错或不答的得0分。） 11. 老师演示了一个有趣实验，将磁性小球静止释放，通过内壁光滑的金属铜管，经较长时间落于地面，将磁性小球下落过程简化为条形磁体穿过金属圆环的过程，如图所示。关于条形磁体由静止释放到穿过金属圆环的过程，下列说法正确的是（　　） A. 俯视图来看环中的电流先逆时针后顺时针 B. 金属圆环先处于收缩趋势后处于扩张趋势 C. 金属圆环对条形磁体的力，先向上后向下 D. 磁体重力势能减少量等于圆环产生的焦耳热 【答案】AB 【解析】 【详解】ABC．俯视图看，先是N极靠近圆环,磁通量向下且增大,根据楞次定律,圆环上感应磁场向上,则感应电流是逆时针,圆环上有了感应电流即变为通电导线，其处于条形磁铁的磁场中，我们取圆环左右对称的两小段很短的导线来研究（微元法），根据左手定则，左边导线受到斜向右下方的安培力，右边导线受到斜向左下方的安培力，两个安培力都有指向圆心的分力，即圆环有收缩趋势，另外圆环可等效为上面是N极的小磁铁，对竖直运动的磁铁有向上排斥作用。然后是条形磁铁S极远离圆环, 磁通量向下且减小,根据楞次定律,圆环上感应磁场向下,则感应电流是顺时针, 圆环上有了感应电流即变为通电导线，其处于条形磁铁的磁场中，我们取圆环左右对称的两小段很短的导线来研究（微元法），根据左手定则，左边导线受到斜向左下方的安培力，右边导线受到斜向右下方的安培力，两个安培力都有背向圆心的分力，即圆环有扩张趋势，另外圆环可等效为下面是N极的小磁铁，对竖直运动的条形磁铁有向上吸引作用。AB正确，C错误； D．磁体重力势能减少量大于圆环产生的焦耳热，因为磁体还有动能，D错误。 故选AB。 12. 图是改装后的电表，已知表头内阻为，满偏电流为，变阻箱R接入电路的阻值为R0，下列说法正确的是（　　） A. 甲表是电流表，乙表是电压表 B. 甲表是电压表，乙表是电流表 C. 若将表头改装成量程为3A的电流表，电阻 D. 若将表头改装成量程为3V的电压表，电阻 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．甲表电流计与电阻箱并联，可知是电流表，乙表电流计与电阻箱串联，是电压表，选项A正确，B错误； C．若将表头改装成量程为3A的电流表，电阻 选项C错误； D．若将表头改装成量程为3V的电压表，电阻 选项D正确。 故选AD。 13. 电磁场与现代高科技密切关联，，关于以下四个科技实例的说法正确的是（　　） A. 图甲为回旋加速器，若用此装置加速了质子，可以直接用来加速粒子 B. 图乙为磁流体发电机，正常工作时电流方向为 C. 图丙为速度选择器，带电粒子能否沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及电荷量多少有关 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据洛伦兹力提供向心力有 粒子在磁场中圆周运动的周期 解得粒子圆周运动的周期即加速电场的周期 可知，回旋加速器加速电场的周期与粒子的比荷有关，粒子的比荷与质子的比荷不同，故使用前需调整加速电场的周期，故不能直接加速粒子，故A错误； B．由左手定则可知正离子向下偏转，负离子会向上偏转，所以B板是电源正极，A板是电源负极，工作时电流方向为，故B正确； C．速度选择器中电场方向与磁场方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和洛伦兹力，沿直线匀速通过，二力平衡，即 解得 可知，不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以与粒子的带电性质及带电量无关，故C错误； D．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件C侧的电势低于D侧的电势，故D正确。 故选BD。 14. 在图示电路中，电源内阻不可忽略，、为定值电阻，为光敏电阻（光照强度增大，电阻变小），V为理想电压表，A为理想电流表，平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，位于电容器两板间的带电油滴恰好静止，现增大光照强度，下列说法正确的是（　　） A. V示数增大 B. 电源的工作效率降低 C. 油滴向上运动 D. V示数的变化与A示数的变化的比值不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．光照强度增大，光敏电阻接入电路中的电阻变小，故电路中的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律，可知电路总电流变大，故内阻和的分压增大，电压表示数减小，故A错误； B．电源的工作效率 可知电路总电流变大，电源效率降低，故B正确； C．根据A分析知电压表示数减小，则电容器电压减小，电容器内部场强为减小，电场力减小，小于重力，故油滴向下运动，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律有 可得V示数的变化与A示数的变化的比值不变，故D正确。 故选BD。 三、实验题（本题共2小题，共16分） 15. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下： （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度___________mm；用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径___________mm。 （2）用多用电表的电阻“×100”挡，测此圆柱体的电阻，发现指针偏转过大，应选择___________（选填“×10”或“”）档，按正确的操作步骤后，表盘示数如图3所示，则该电阻的阻值约为___________。 （3）若已知伏安法测电阻中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率___________。（不要求计算，用题中所给字母表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ×10 ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]由图1可知，长度。 [2]由图2可知，直径。 【小问2详解】 [1]用多用电表测电阻时，指针偏转过大，说明电阻较小，选用量程偏大，则应选择挡。 [2]按正确的操作步骤后，由图3可知，该电阻的阻值约为。 【小问3详解】 若已知伏安法测电阻中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则待测电阻的阻值为 由电阻定律有 联立解得 16. 某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： 待测干电池 电压表（量程，内阻很大） 电流表（量程，内阻） 滑动变阻器（阻值范围） 开关S、导线若干 （1）该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路，为减小实验误差，应使用图___________（选填“甲”或“乙”）进行测量； （2）根据选择的电路，请将图丙中的实物连线补充完整； （3）闭合开关S后，改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I，作出的图像如图所示，若测得该图像的横截距为a，纵截距为b，则该电源的电动势___________。内阻___________（用a、b、表示）。 【答案】（1）甲 （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 电流表内阻已知，可以得出电流表分去的电压值，采用甲图的电路，可以消除系统误差。 【小问2详解】 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律，公式变形可得 ，纵截距为电源电动势，斜率的绝对值为 图像的横截距为a，纵截距为b，则该电源的电动势 图像斜率 ， 四、计算题（本题共4小题，共38分。温馨提示：解答应写出必要的文字说明以及应用的物理学公式，有数值计算的要注明单位。） 17. 面对当今世界能源危机，我国大力推广新能源汽车，某纯电汽车内部有两套电源系统：一套是高压动力电池系统，动力电池满电时电池储存的电能为，车辆百公里综合电耗为；另一套为低压照明电池系统，内部电路如图所示，电源电动势、内阻，电动机M的内阻，灯泡L标有“12V 24W”字样且内阻恒定。 （1）动力电池系统在满电条件下，求该电车的续航里程x； （2）照明电池系统中，闭合开关S，若灯泡L恰好正常发光，求电源输出功率和电动机输出功率。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 由题意可得，动力电池系统在满电条件下，该电车的续航里程为 解得 【小问2详解】 照明电池系统中，闭合开关，灯泡L正常发光，根据闭合电路欧姆定律有 对电源，输出功率 解得 对于灯泡有 电动机输出功率 解得 18. 如图所示，电阻可忽略不计，相距为的两平行金属导轨，固定在倾角的斜面上，导轨上端接有电动势、内阻的直流电源。空间分布着磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。现把一个质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止。已知导体棒接入电路的电阻，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。 （1）求导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1），方向：沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律 导体棒中电流方向由b向a，导体棒所受的安培力为 方向沿斜面向上。 【小问2详解】 由于 故导体棒所受摩擦力沿斜面向下，根据受力平衡，得 又 联立求得 19. 如图所示，边长为L的等边三角形内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是边的中点，一质量为m、电荷量为的带电的粒子从D点以速度v平行于边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力。 （1）若粒子垂直于边射出，求粒子做匀速圆周运动的半径； （2）若粒子从C点射出，求粒子在磁场中运动的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，若粒子垂直于边射出，画出粒子的运动轨迹如图所示 由几何关系可得，粒子做匀速圆周运动的半径 【小问2详解】 根据题意，若粒子从C点射出，画出粒子的运动轨迹如图所示 设粒子的运动半径为，由几何关系有 解得 又有 解得 粒子在磁场中运动的周期为 则粒子在磁场中运动的时间 20. 如图所示，在xOy面内，第一象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。现有一个质量为m、带电量为的粒子从x轴上的A点以初速度沿y轴正方向射入电场，经电场偏转后，沿着与y轴正方向成30°角的方向进入磁场，粒子恰好未从x轴上射出磁场。已知O、A两点间的距离为L，不计粒子的重力，求： （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子从A点开始到第二次通过y轴所用的时间t。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）粒子的运动轨迹如图所示 粒子在电场中做类平抛运动，有 设粒子进入磁场时的速度大小为v，则 又 联立解得 （2）类平抛运动过程的竖直位移为 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得 在磁场中的运动轨迹刚好与x轴相切，由几何关系得 联立解得 （3）粒子在磁场中的轨迹所对应的圆心角为 粒子在磁场中运动的周期为 粒子在磁场中运动的时间为 粒子从A点开始到第二次通过y轴所用的时间为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $