湖北省武汉外国语学校2025-2026学年高二上学期期末物理模拟卷

2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷 （测试范围：必修第三册+选择性必修第二册第1、2章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于电源和电路，下列说法正确的是（　B　） A．电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 C．电动势的数值等于电源每秒转换的能量 D．闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动 【解析】 只有外电路断路时，电源两端的电压在数值上才等于电源电动势，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，而且电动势等于非静电力做功与电荷量的比值，电压等于静电力做功与电荷量的比值，二者有着本质的不同，故A错误； 从能量转化的角度，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，故B正确．电动势的数值等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功，故C错误；闭合电路中，在电源外部，自由电子总是从低电势处向高电势处移动；在电源内部，自由电子是从高电势处向低电势处移动，故D错误。 2．在下列几幅图片中，图（a）是质谱仪，图（b）是研究楞次定律的实验装置，图（c）是回旋加速器。图（d）是磁流体发电机。下列说法正确的是（　D　） A．图（a）中，只要是质量不同的粒子都可以通过打在MN屏的不同位置进行区分 B．图（b）中，磁铁在靠近螺线管的过程中会受到向左的磁场力 C．图（c）中，回旋加速器加速电压变化的周期必须等于粒子圆周运动周期的一半 D．图（d）中，将一束等离子体喷入有磁场的空间，A、B板间产生电势差，A板电势低 【解析】 在加速电场中，由动能定理可知 在磁场中 联立上式可得 因此图（a）中，只有比荷不同的才可以通过打在MN屏的不同位置进行区分，故A错误；由楞次定律可知，当磁极靠近螺线管时，螺线管会产生感应电流，而感应电流产生的磁场会阻碍螺线管磁通量的变化，会对磁铁有排斥的作用。因此磁铁在靠近螺线管的过程中会受到向右的磁场力，故B错误；回旋加速器通过交变电场加速粒子，粒子在磁场中做圆周运动。为了使粒子在每次通过电场时都能被加速，电场的周期必须与粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，故C错误；图（d）中，将一束等离子体喷入有磁场的空间，由左手定则可知，正离子聚集在B板上，负离子聚集在A板上。因此B板电势高，A板电势低，故D正确。 3．2024年8月有报道称，国产电磁炮技术获得明显突破，炮弹的速度能达到每秒2000米。电磁炮从原理上与电动机有相通的地方，如图所示，若已知电源电动势为E，内阻为r，炮弹电阻为R，回路电流为I，水平轨道存在竖直方向的匀强磁场。不计摩擦以及其他能量损失，下列说法正确的是（　C　） A．轨道平面存在竖直向下的磁场 B．回路电流 C．电能转化为焦耳热和炮弹的机械能 D．炮弹做匀加速直线运动 【解析】 炮弹向右运动，电流从炮弹右端流向左端，根据安培定则可知，炮弹位置磁场垂直轨道平面向上，即方向竖直向上，故A错误；电路不是纯电阻电路，不遵循闭合电路欧姆定律，故B错误；根据能量守恒可知，回路电能转化为焦耳热和机械能，故C正确；炮弹切割磁感线产生感应电动势，导致电流变化，所以炮弹不是匀加速运动，故D错误。 4．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，各电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，各电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（　C　） A．不变，变小 B．变大，变大 C．变大，不变 D．变大，变大 【解析】 电压表V1测量的是定值电阻R1两端的电压，电流表测量的是电路中的电流，根据欧姆定律可得，所以，不变，也不变，故A错误；电压表V2测量的是变阻器R2两端的电压，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，所以变大，根据闭合电路的欧姆定律有U2＝E﹣I（R1+R3+r），所以R3不变，故B错误，C正确；电压表V3测量的是电阻R1和R2两端电压，根据闭合电路的欧姆定律有U2＝E﹣I（R3+r），所以变大，不变，故D错误。 5．一带正电微粒只在静电力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中O∼x1段是曲线，x1∼x2段是平行于x轴的直线，x2∼x3段是倾斜直线，则下列说法不正确的是（　D　） A．O～x1段电势逐渐升高 B．x1～x2段电场强度为零 C．x2～x3段的电势沿x轴均匀降低 D．O～x1段微粒做加速度逐渐减小的加速运动【解析】 由于粒子带正电，O﹣x1段电势能变大，所以电势升高，故A正确；根据 可知Ep﹣x图像的斜率表示电场力大小，反映电场强度的大小，因x1﹣x2段斜率为0，则场强为零，故B正确； x2﹣x3，电势能减小，粒子带正电，所以电势沿x轴均匀减小，故C正确；由Ep﹣x图像的斜率表示电场力大小，反映电场强度的大小，而O﹣x1段图像斜率变小，场强变小，受力减小，加速度逐渐变小，由于电势能增加，电场力做负功，则粒子做减速运动，即粒子做加速度减小的减速运动，故D错误。 6．如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C＝30°，比荷均为的带正电粒子以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场（不计粒子重力），则（　A　） A． 粒子在磁场中运动的最长路程为 B．粒子速度越大，在磁场中运动的路程越大 C． 粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短 D．粒子在磁场中运动的最短时间为 【解答】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，随速度增加，半径变大，当粒子运动轨迹恰好与BC边相切时，粒子运动轨迹如图所示，当粒子从AC边射出时，圆心角不变，即运动时间不变；当粒子的轨迹与BC边相切时，粒子速度再增加，则粒子从BC边射出，粒子在磁场中运动的路程越小，故BC错误； 当粒子的轨迹与BC边相切时，由几何知识得，粒子轨道半径 r＝AB＝l ∠OAC＝∠ACB＝30° AB＝OE ∠DOE＝∠OAC＝30° ∠AOE＝90°+30°＝120° 此时粒子在磁场中运动的路程最长为 ，故A正确；当粒子从BC边射出时，粒子的速度越大，半径越大，出射点越靠近B点，运动时间也越来越短，直到从B点射出时粒子的速度无穷大，时间趋近于零，故D错误。 7．如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角。两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计。当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g。以下说法正确的是（　B　） A．回路中的电流强度为 B．ab杆所受摩擦力为mgsinθ C．cd杆所受摩擦力为μ D．μ与v1大小关系满足tanθ 【解析】 ab杆产生的感应电动势 E＝BLv1；回路中感应电流为：，故A错误；ab杆匀速下滑，受力平衡条件，则ab杆所受的安培力大小为：F安＝BIL，方向沿轨道向上，则由平衡条件得ab所受的摩擦力大小为：f＝mgsinθ﹣F安＝mgsinθ，故B正确；cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f＝μN＝μ[mgcos（90°﹣θ）]+F安＝μ（mgsinθ），故C错误；根据cd杆受力平衡得：mgsin（90°﹣θ）＝f＝μ（mgsinθ），则得μ与v1大小的关系为：μ（mgsinθ）＝mgcosθ，即tanθ，故D错误。 8．两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（　BD　） A． 导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左 【解析】 AB切割磁感线产生感应电流，根据右手定则判断可知，AB中感应电流的方向为B→A，则导体棒CD内有电流通过，方向是C→D．故A错误，B正确。感应电流通过CD，CD棒受到安培力作用，由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右。故C错误。AB中感应电流的方向为B→A，根据左手定则，安培力向左。故D正确。 9．两个比荷相等的带电粒子a、b，以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为120°、60°，其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力，则下列说法正确的是（　BC　） A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．粒子射入磁场中的速率va：vb＝1：3 C．粒子在磁场中的运动时间ta：tb＝2：1 D．若将b粒子的入射速度方向不变，大小增大，则b粒子在磁场中运动的时间将变长 【解析】 根据题意可知，粒子向右运动，由左手定则可知，b向上偏转，b粒子带正电，a向下偏转，a粒子带负电，故A错误；设a、b粒子运动轨迹的圆心分别为Oa、Ob，如图所示，设粒子的半径分别为ra、rb，由洛伦兹力提供向心力 解得， 设大圆半径为R，做如图蓝色辅助线，由几何关系， 解得 故B正确；由 而 解得 可知两粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等。根据几何关系得两粒子在磁场中的运动轨迹所对应的圆心角分别为， 则可得粒子在磁场中的运动时间之比为 故C正确；由洛伦兹力提供向心力 解得 若将b粒子的入射速度方向不变，大小增大，则半径rb增大，根据 可得θb减小，由 可知b粒子在磁场中运动的时间将变短，故D错误。 10．如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上，甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接，另一端均被固定，MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，MN棒具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，MN棒第一次运动至最右端，在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q，则（　AC　） A．初始时刻棒受到安培力大小为 B．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热等于 C．当棒再次回到初始位置时，AB间电阻R的功率小于 D．当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为mv2Q 【解析】 导体棒为电源，两个电阻并联，并联电阻R并R，由安培力计算公式FA＝BIL及I，得安培力大小为FA，故A正确；由题可知，MN棒第一次运动至最右端的过程中AB间电阻R上产生的焦耳热Q，所以回路中产生的总焦耳热为2Q；由于安培力始终对MN做负功，产生焦耳热，棒第一次达到最左端的过程中，棒平均速度最大，平均安培力最大，位移也最大，棒克服安培力做功最大，整个回路中产生的焦耳热应大于•2Q，故B错误；设棒再次回到初始位置时速度为v，从初始时刻至棒再次回到初始位置的过程，整个回路产生焦耳热为：Q′•2QQ 根据能量守恒定律有：mv2+Q′棒再次回到初始位置时，棒产生的感应电动势为：E′＝BLv AB间电阻R的功率为：P 联立解得：P，故C正确；由能量守恒得知，当棒第一次达到最右端时，物体的机械能全部转化为整个回路中的焦耳热和甲乙弹簧的弹性势能，又甲乙两弹簧的弹性势能相等，所以甲具有的弹性势能为EP（mv02﹣2Q）mvQ，故D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用伏安法测出金属丝的电阻，然后计算出该金属材料的电阻率。 （1）用刻度尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数为L＝　　 cm；用游标卡尺测得该金属丝直径如图乙所示，读数为D＝　　 mm； （2）设测得电流表的示数为I，电压表的示数为U，可得金属丝的电阻率为ρ＝　 　 。（用U、I、L、D四个物理量表示） 【解析】 （1）毫米刻度尺的分度值为1mm，金属丝的长度L＝8.10cm；20分度游标卡尺的精确度为0.05mm，金属丝直径D＝1mm+5×0.05mm＝1.25mm （2）根据欧姆定律和电阻定律 解得。 故答案为：（1）8.10；1.25；（2）。 12．某兴趣小组测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）首先考虑用多用电表直接测量干电池的电动势和内阻，但是多用电表　 　 。 A.可以粗测电动势，不能粗测内阻 B.可以粗测内阻，不能粗测电动势 C.可以粗测电动势和内阻 D.既不可粗测电动势，也不可粗测内阻 （2）然后，某同学从实验室找到以下器材： A.量程0﹣3V﹣15V的电压表，内阻约为1000Ω或5000Ω B.量程0～0.6A～3A的电流表，内阻约为5Ω或1Ω C.滑动变阻器R1（0～5Ω） D.滑动变阻器R2（0～500Ω） E.开关、导线若干 ①连接电路如图（a）所示，P点应连接在　　 （选填“A”、“B”或“C”）点； ②为了实验操作方便读数准确，滑动变阻器应选择__________ （选填“R1”或“R2”）。 （3）为更准确测量干电池电动势和内阻，某同学设计了如图（b）所示的电路，闭合开关S1，将开关S2接在a端，调节电阻箱R的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出U﹣I图线，如图（c）中图线1所示，图线1与U轴和I轴的截距分别为U1和I1。保持开关S1闭合，再将开关S2接在b端，调节电阻箱R的阻值，记录多组电压表和电流表的示数，作出U﹣I图线。如图（c）中图线2所示，图线2与U轴和I轴的截距分别为U2和I2。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得，电动势E＝　 ，内阻r＝　　 。（用U1、U2、I1、Ⅰ2表示） 【解析】 （1）多用电表电压挡内阻远大于电源内阻，所以用多用电表电压挡可以粗测电源电动势，而多用电表电流挡内阻与电源内阻相差不大，所以不能用多用电表电流挡粗测电源内阻，电源内阻太小，也不能用欧姆挡测量，故BCD不符合题意，A符合题意； （2）图（a）中，电压表在开关闭合之前测电源电动势，开关闭合之后测路端电压，所以P点应连接在B点。由于电动势较小，为了电表大幅偏转，估算电路的最小电流后，选择较小的滑动变阻器R1。 （3）开关S2接在端a端，根据闭合电路欧姆定律有：E＝Ir+U+IrA 当电流为零时，有：E＝U1 开关S2接在端b端，有E＝Ir+U 当电流为零时，有：E＝I2r 所以： 故答案为：（1）A；（2）B、R1；（3）U1、。 13．（10分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直固定放置，其半径为R，电场线与半圆轨道处在同一平面内，半圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道MN相切于N点。一小滑块（可视为质点）带正电且电荷量为q，质量为m，与水平轨道间的滑动摩擦力大小为0.5mg，现将小滑块从水平轨道的M点由静止释放，恰好能到达P点，MN的长度为R，已知重力加速度大小为g，求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6） （1）M、P两点的电势差大小UMP； （2）物体经过N点时滑块对轨道的压力大小。 【解析】 （1）物块恰能到达P点，表明P点速度为零。由动能定理得：﹣mgR+qUMP﹣0.5mgR＝0，解得：。 （2）匀强电场强度为。M、N间电势差为。由动能定理得：。在N点由牛顿第二定律得：，解得，根据牛顿第三定律，滑块对轨道压力大小为。 14．如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定间距L＝0.5m的两平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，质量m＝200g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.50T，垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。取g＝10m/s2。 （1）若导轨光滑，要保持金属棒在导轨上静止，求金属棒受到的安培力大小； （2）若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，金属棒要在导轨上保持静止，求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围。 【解析】 （1）要保持金属棒在导轨上静止，对金属棒受力分析可得 （2）若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，则金属棒受到的最大摩擦力大小Ff＝μmgcosθ ①当摩擦力沿斜面向上时，有mgsinθ＝F1+Ff 此时 解得R1＝5Ω ②当摩擦力沿斜面向下时，有mgsinθ+Ff＝F2 此时 解得 R2＝1Ω 故滑动变阻器R接入电路中的阻值在1Ω到5Ω之间。 15．某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。水平放置的目标靶长为2l，靶左端M与磁场圆心O的水平距离为l、竖直距离为l。从电子枪逸出的电子（质量为m、电荷量为e，初速度可以忽略）经匀强电场加速时间t后，以速度v0沿PO方向射入磁场，（PO与水平方向夹角为60°），恰好击中M点，求： （1）匀强电场场强的大小； （2）匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间； （3）为保证电子击中目标靶MN，匀强电场场强的大小范围（匀强电场极板间距不变）。 【解析】 （1）电子穿过匀强电场过程中，根据运动学公式可得：v0＝at 其中， 联立解得：E1 （2）根据左手定则可知匀强磁场的方向是垂直纸面向里的。电子在磁场中运动时，根据牛顿第二定律可得： 根据圆周运动的周期公式可得： 据几何关系可得： 联立解得：t （3）①当电子击中M点时，电子在磁场中的偏转半径为：R 匀强磁场区域半径r，由几何关系可得： ②当电子击中N点时，由几何关系可知电子在磁场中的速度偏转角为90°，则R1＝r 则 设粒子穿过匀强电场后的速度为v1，此过程根据动能定理可得： 设极板间距离为d，则 联立解得： 即匀强电场场强的范围为： 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二物理上学期期末模拟卷 （测试范围：必修第三册+选择性必修第二册第1、2章） 1、 选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，第8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．关于电源和电路，下列说法正确的是（　　） A．电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压 B．电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置 C．电动势的数值等于电源每秒转换的能量 D．闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动 2．在下列几幅图片中，图（a）是质谱仪，图（b）是研究楞次定律的实验装置，图（c）是回旋加速器。图（d）是磁流体发电机。下列说法正确的是（　　） A．图（a）中，只要是质量不同的粒子都可以通过打在MN屏的不同位置进行区分 B．图（b）中，磁铁在靠近螺线管的过程中会受到向左的磁场力 C．图（c）中，回旋加速器加速电压变化的周期必须等于粒子圆周运动周期的一半 D．图（d）中，将一束等离子体喷入有磁场的空间，A、B板间产生电势差，A板电势低 3．2024年8月有报道称，国产电磁炮技术获得明显突破，炮弹的速度能达到每秒2000米。电磁炮从原理上与电动机有相通的地方，如图所示，若已知电源电动势为E，内阻为r，炮弹电阻为R，回路电流为I，水平轨道存在竖直方向的匀强磁场。不计摩擦以及其他能量损失，下列说法正确的是（　　） A．轨道平面存在竖直向下的磁场 B．回路电流 C．电能转化为焦耳热和炮弹的机械能 D．炮弹做匀加速直线运动 4．在如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，各电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，各电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列说法正确的是（　　） A．不变，变小 B．变大，变大 C．变大，不变 D．变大，变大 5．一带正电微粒只在静电力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，其中O∼x1段是曲线，x1∼x2段是平行于x轴的直线，x2∼x3段是倾斜直线，则下列说法不正确的是（　　） A．O～x1段电势逐渐升高 B．x1～x2段电场强度为零 C．x2～x3段的电势沿x轴均匀降低 D．O～x1段微粒做加速度逐渐减小的加速运动 6．如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C＝30°，比荷均为的带正电粒子以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场（不计粒子重力），则（　　） A． 粒子在磁场中运动的最长路程为 B．粒子速度越大，在磁场中运动的路程越大 C． 粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短 D．粒子在磁场中运动的最短时间为 7．如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角。两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计。当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　） A． 回路中的电流强度为 B．ab杆所受摩擦力为mgsinθ C．cd杆所受摩擦力为μ D．μ与v1大小关系满足tanθ 8．两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是（　　） A． 导体棒CD内有电流通过，方向是D→C B．导体棒CD内有电流通过，方向是C→D C．磁场对导体棒CD的作用力向左 D．磁场对导体棒AB的作用力向左 9．两个比荷相等的带电粒子a、b，以不同的速率va、vb对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，两粒子射出磁场时的速度偏转角分别为120°、60°，其运动轨迹如图所示。不计粒子的重力，则下列说法正确的是（　　） A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．粒子射入磁场中的速率va：vb＝1：3 C．粒子在磁场中的运动时间ta：tb＝2：1 D．若将b粒子的入射速度方向不变，大小增大，则b粒子在磁场中运动的时间将变长 10．如图所示，ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨，AB间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体棒MN放在导轨上，甲、乙两根相同的轻质弹簧一端与MN棒中点连接，另一端均被固定，MN棒始终与导轨垂直并保持良好接触，导轨与MN棒的电阻均忽略不计。初始时刻，两弹簧恰好处于自然长度，MN棒具有水平向左的初速度v0，经过一段时间，MN棒第一次运动至最右端，在这一过程中AB间电阻R上产生的焦耳热为Q，则（　　） A．初始时刻棒受到安培力大小为 B．从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中，整个回路产生焦耳热等于 C．当棒再次回到初始位置时，AB间电阻R的功率小于 D．当棒第一次到达最右端时，甲弹簧具有的弹性势能为mv2Q 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11．（7分）某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用伏安法测出金属丝的电阻，然后计算出该金属材料的电阻率。 （1）用刻度尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数为L＝　 　 cm；用游标卡尺测得该金属丝直径如图乙所示，读数为D＝　 　 mm； （2）设测得电流表的示数为I，电压表的示数为U，可得金属丝的电阻率为ρ＝　 　 。（用U、I、L、D四个物理量表示） 12．（9分）某兴趣小组测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）首先考虑用多用电表直接测量干电池的电动势和内阻，但是多用电表　 　 。 A.可以粗测电动势，不能粗测内阻 B.可以粗测内阻，不能粗测电动势 C.可以粗测电动势和内阻 D.既不可粗测电动势，也不可粗测内阻 （2）然后，某同学从实验室找到以下器材： A.量程0﹣3V﹣15V的电压表，内阻约为1000Ω或5000Ω B.量程0～0.6A～3A的电流表，内阻约为5Ω或1Ω C.滑动变阻器R1（0～5Ω） D.滑动变阻器R2（0～500Ω） E.开关、导线若干 ①连接电路如图（a）所示，P点应连接在　 　 （选填“A”、“B”或“C”）点； ②为了实验操作方便读数准确，滑动变阻器应选择　 　 （选填“R1”或“R2”）。 （3）为更准确测量干电池电动势和内阻，某同学设计了如图（b）所示的电路，闭合开关S1，将开关S2接在a端，调节电阻箱R的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出U﹣I图线，如图（c）中图线1所示，图线1与U轴和I轴的截距分别为U1和I1。保持开关S1闭合，再将开关S2接在b端，调节电阻箱R的阻值，记录多组电压表和电流表的示数，作出U﹣I图线。如图（c）中图线2所示，图线2与U轴和I轴的截距分别为U2和I2。从尽可能减小电表引起的系统误差的角度可得，电动势E＝　 　 ，内阻r＝　 　 。（用U1、U2、I1、Ⅰ2表示） 13．（10分）如图所示，在水平向左的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直固定放置，其半径为R，电场线与半圆轨道处在同一平面内，半圆轨道最低点与一水平粗糙绝缘轨道MN相切于N点。一小滑块（可视为质点）带正电且电荷量为q，质量为m，与水平轨道间的滑动摩擦力大小为0.5mg，现将小滑块从水平轨道的M点由静止释放，恰好能到达P点，MN的长度为R，已知重力加速度大小为g，求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6） （1）M、P两点的电势差大小UMP； （2）物体经过N点时滑块对轨道的压力大小。 14．（16分）如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定间距L＝0.5m的两平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，质量m＝200g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.50T，垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。取g＝10m/s2。 （1）若导轨光滑，要保持金属棒在导轨上静止，求金属棒受到的安培力大小； （2）若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数，金属棒要在导轨上保持静止，求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围。 15．（18分）某肿瘤治疗新技术是通过电子撞击目标靶，使目标靶放出X射线，对肿瘤进行准确定位，再进行治疗，其原理如图所示。圆形区域内充满垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。水平放置的目标靶长为2l，靶左端M与磁场圆心O的水平距离为l、竖直距离为l。从电子枪逸出的电子（质量为m、电荷量为e，初速度可以忽略）经匀强电场加速时间t后，以速度v0沿PO方向射入磁场，（PO与水平方向夹角为60°），恰好击中M点，求： （1）匀强电场场强的大小； （2）匀强磁场的方向及电子在磁场中运动的时间； （3）为保证电子击中目标靶MN，匀强电场场强的大小范围（匀强电场极板间距不变）。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $