精品解析：吉林省通化市梅河口市第五中学2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

梅河口市第五中学2025~2026学年度上学期 高二物理试题 满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题（本大题共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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 安培提出的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 B. 垂直足够大匀强磁场方向放置的线圈面积为S、匝数为N，则穿过线圈的磁通量为NBS C. 若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的 D. ，当非常小时，表示t时刻的瞬时感应电动势，用到了微元法思想 2. 如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则（　　） A. 两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 B. 两小线圈中感应电流都沿逆时针方向 C. 两小线圈会相互靠近 D. 两小线圈会相互远离 3. 《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有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，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻B、C中电流方向垂直于纸面向外，A中电流方向垂直于纸面向里，A、B、C中电流大小均为I，则（　　） A. B、C输电线缆相互排斥 B. 输电线缆A所受安培力方向指向O点 C. 输电线缆A、B、C在B、C连线中点处的磁感应强度方向由B指向C D. 输电线缆A、B、C在正三角形中心O处的磁感应强度方向由A指向O 4. 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 5. 玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，内阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻，灯泡电阻（保持不变）。下列说法正确的是（　　） A. 玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流为6A B. 玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率为5W C. 玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流不变 D. 玩具汽车被卡住后，小灯泡的实际功率为3W 6. 如图所示，质量相同、带等量异种电荷的甲、乙两粒子，先后从S点沿SO方向垂直射入匀强电场中，分别经过圆周上的P、Q两点，不计粒子间的相互作用及重力，则两粒子在圆形区域内运动过程中（　　） A. 甲粒子的运动时间大于乙粒子 B. 甲粒子的入射速度大于乙粒子 C. 甲粒子在P点的速度方向可能沿OP方向 D. 甲粒子的动能变化量大于乙粒子 7. 如图所示，射线AB、AC为一足够大的匀强磁场区域的边界，内部磁场方向垂直纸面向里。两个质量相同且带异种电荷的粒子a、b以相同的速度先后从AB边上的D点垂直AB边射入磁场，两粒子运动的轨迹均与AC相切，忽略粒子受到的重力及粒子间的相互作用力，，下列说法正确的是（　　） A. a粒子带负电 B. a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1 C. a、b两粒子所带的电荷量之比为1：4 D. b粒子在磁场中的轨迹直径等于两切点的距离 8. 下列关于电磁现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且铝框转动周期与磁体转动周期相同 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在炉壁内产生涡流发热加热金属使金属熔化 C. 图丙线圈的自感系数很大且自身的电阻几乎为0，当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮后逐渐变暗，直至熄灭 D. 图丁磁电式仪表的线圈绕在铝框骨架上，铝框起到了电磁阻尼的作用 9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，若D形盒半径为R，交变电场的频率为f，则带电粒子可获得的最大速度为 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的原理图，初速度可忽略的带电粒子经过加速电场后进入磁场偏转，打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 10. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（图中未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（ 　） A. 若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则= B. 若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则 C. 若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则 D. 若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则> 第II卷（非选择题，共54分） 二、实验题（本大题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。请将答案直接填写在答题卡内指定处。） 11. 小明想测量某水果电池的电动势和内阻。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.9Ω的电阻箱，他设计了如下实验。 （1）按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关转到直流电压2.5V挡。闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为______V。 （2）小明根据图像算出水果电池的电动势和内阻的值分别是E=______V，r≈______kΩ（结果均保留三位有效数字） （3）小明求得的内阻与真实值相比______。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 12. 某同学想测量平时使用的铅笔芯的电阻率，找来一些实验器材： A.待测铅笔芯 B.直流电源 C.电压表内电阻约5kΩ D.电流表：内电阻约0.5Ω E.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω F.滑动变阻器R2：最大阻值200Ω G.毫米刻度尺 H.螺旋测微器 I.开关，导线（带鳄鱼夹） J.坐标纸 实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测量铅笔芯的横截面直径d。按照如图连接电路，其中滑动变阻器应选用______（选填“R1”或者“R2”） （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片滑到______（选填“c端”或者“d端”或者“中间”），用鳄鱼夹夹住铅笔芯的一侧端点，另一个鳄鱼夹夹在铅笔芯某个位置，用刻度尺测出两个夹子之间的铅笔芯长度L1，闭合开关，慢慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针指在表盘中央附近，读出此时的电流表示数I0，以及电压表示数U1.改变鳄鱼夹的位置，用刻度尺测出两个夹子之间的铅笔芯长度L2，改变滑动变阻器的滑片位置，使电流表示数恢复成I0，读出此时的电压表示数U2 （3）重复上述步骤，得到多组铅笔芯长度以及对应的电压表示数，在坐标纸上描点，画出电压表示数随着接入电路的铅笔芯长度的图像如图所示，图像斜率为k，纵轴上的截距为b，则该铅笔芯的电阻率为______（用题中所给的符号表示） （4）本次实验使用的电流表和电压表都不是理想电表，它们的内阻是否会导致该实验产生系统误差？（　　） A. 电压表分流导致系统误差 B. 电流表分压导致系统误差 C. 两个都会导致系统误差 D. 两个都不会导致系统误差 三、解答题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答时要求有必要的文字说明、重要方程式和演算步骤，有数值计算的题要有最后结果和单位，只有最后结果没有过程的不能得分。） 13. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着质量为m0的矩形线圈，匝数为n=10，总电阻R=1Ω，线圈的水平边长为L=0.1m，下边处于垂直线圈平面向里的匀强磁场B1内。当线圈中通过I=0.1A的逆时针方向电流时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m=0.01kg的砝码，才能使两臂重新达到新的平衡。（g取10m/s2） （1）求磁感应强度B1的大小； （2）保持B1不变，使线圈外接电流I=0，现在线圈上部另加一垂直纸面向外宽度为d=0.1m的匀强磁场B2，磁感应强度随时间变化关系为，在天平左、右两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡，求线圈质量m0。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限在-d<y≤0（d>0）之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带正电粒子以初速度v0从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q沿与x轴正方向夹角θ=60°方向进入磁场，粒子恰好能从磁场的下边界离开磁场。已知m、q、v0和d，不计粒子重力。求： （1）Q点到坐标原点的距离； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子在磁场中运动的时间。 15. 如图，两平行导轨MNP与M'N'P'间距，粗糙倾斜轨道和光滑的水平轨道圆滑连接，倾斜轨道与水平面的夹角，以PP'为边界，边界左侧的水平轨道和倾斜轨道均处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。边界右侧没有磁场且右侧导轨足够长，边界位置可调。金属棒ab从倾斜轨道某高度处的静止滑下，达匀速后进入水平轨道（不计拐弯处能量损失）。已知金属棒质量，接入导轨间电阻，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨；定值电阻，连接在MM'间，导轨电阻不计，金属棒与倾斜轨道间动摩擦因数，取，，。 （1）求金属棒到达NN'的速度大小； （2）改变边界位置，当NP间的距离为d时，金属棒恰能运动到PP'，求d； （3）改变边界位置，使NP间的距离为，当金属棒ab运动到PP'右侧后，使与棒ab完全相同的金属棒cd从倾斜轨道同一高度由静止滑下，求棒cd由NN'运动到PP'的过程中通过定值电阻R的电荷量及回路中产生的总焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 梅河口市第五中学2025~2026学年度上学期 高二物理试题 满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题（本大题共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。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答得0分。） 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 安培提出的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 B. 垂直足够大匀强磁场方向放置的线圈面积为S、匝数为N，则穿过线圈的磁通量为NBS C. 若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F，则该处的 D. ，当非常小时，表示t时刻的瞬时感应电动势，用到了微元法思想 【答案】A 【解析】 【详解】A. 安培分子电流假说认为物质内部的分子电流是磁性的来源，这揭示了磁现象的电本质（即磁由电荷运动产生），故A正确； B. 对于单匝线圈，当线圈平面垂直匀强磁场时，磁通量为。对于多匝线圈（匝数为N），穿过线圈的磁通量，与匝数无关，故B错误； C. 导线在磁场中受力公式为F = BIL sinθ（θ为导线与磁场方向的夹角），仅当θ = 90°（导线垂直磁场）时，故C错误。 D. 法拉第电磁感应定律，为瞬时感应电动势为导数形式。当Δt非常小时， 近似为t时刻的瞬时感应电动势，这利用了极限的思想（即用平均变化率逼近瞬时变化率），故D错误。 故选A。 2. 如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则（　　） A. 两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 B. 两小线圈中感应电流都沿逆时针方向 C. 两小线圈会相互靠近 D. 两小线圈会相互远离 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据安培定则可知，左侧圆形小线圈向下的磁通量变大，右侧圆形小线圈向上的磁通量变大，根据楞次定律，左侧圆形小线圈感应电流沿逆时针方向，右侧圆形小线圈感应电流沿顺时针方向，故AB错误； CD．根据左手定则可知，左侧圆形小线圈受到向右的安培力，右侧圆形小线圈受到向左的安培力，所以两小线圈会相互靠近，故C正确，D错误。 故选C。 3. 《大国重器》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示，管道内部有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，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平，某时刻B、C中电流方向垂直于纸面向外，A中电流方向垂直于纸面向里，A、B、C中电流大小均为I，则（　　） A. B、C输电线缆相互排斥 B. 输电线缆A所受安培力方向指向O点 C. 输电线缆A、B、C在B、C连线中点处的磁感应强度方向由B指向C D. 输电线缆A、B、C在正三角形中心O处的磁感应强度方向由A指向O 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则和左手定则可知，由于B、C输电线缆通入的电流方向相同，所以二者相互吸引，故A错误； B．根据右手螺旋定则和左手定则可知，由于A、C输电线缆通入的电流方向相反，A、B输电线缆通入的电流方向也相反，所以A、C间和A、B间都为斥力，根据平行四边形定则可知，输电线缆A所受安培力方向背离O点，故B错误； C．根据右手螺旋定则可知，B、C输电线缆在B、C连线中点处的磁感应强度方向相互抵消，而A输电线缆在B、C连线中点处的磁感应强度方向沿BC方向，则该点的合磁感应强度方向由B指向C，故C正确； D．A输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OA指向左下方，B输电线缆在O点的磁感应强度方向垂直OB指向右下方，C输电线缆在O点的磁感应强度方向水平向左根据叠加原理可知正三角形中心O处的磁感应强度方向指向左下方，故D错误。 故选C。 4. 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。 5. 玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势，内阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻，灯泡电阻（保持不变）。下列说法正确的是（　　） A. 玩具汽车正常工作时，流过电动机的电流为6A B. 玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率为5W C. 玩具汽车被卡住后，流过电动机的电流不变 D. 玩具汽车被卡住后，小灯泡的实际功率为3W 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，玩具汽车正常工作时，内阻分压为 则电路中的总电流大小为 通过灯泡的电流为 所以流过电动机的电流为，故A错误； B．玩具汽车正常工作时，电动机的总功率为 电动机的热功率为 则电动机的输出功率为，故B正确； CD．玩具汽车被卡住后，电动机成为纯电阻，小灯泡和电动机并联的总电阻为 小灯泡和电动机两端的电压为 流过电动机的电流为 小灯泡的实际功率为，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示，质量相同、带等量异种电荷的甲、乙两粒子，先后从S点沿SO方向垂直射入匀强电场中，分别经过圆周上的P、Q两点，不计粒子间的相互作用及重力，则两粒子在圆形区域内运动过程中（　　） A. 甲粒子的运动时间大于乙粒子 B. 甲粒子的入射速度大于乙粒子 C. 甲粒子在P点的速度方向可能沿OP方向 D. 甲粒子的动能变化量大于乙粒子 【答案】B 【解析】 【详解】A．设两个粒子的质量均为，电荷量大小均为，电场强度大小为，根据牛顿第二定律可得 则在水平方向，两粒子均做匀加速直线运动 由题意可知， 所以，故A错误； B．在垂直电场方向，根据 由于， 所以，故B正确； C．粒子在电场中做类平抛运动，根据推论可知，速度反向延长线交于竖直位移的中点，甲粒子在P点的速度反向延长线应交SO于O点下方，故C错误； D．根据电场力做功公式有 因为 可知电场力对甲粒子做的功小于对乙粒子做的功，根据动能定理 可知，甲粒子的动能变化量小于乙粒子，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，射线AB、AC为一足够大的匀强磁场区域的边界，内部磁场方向垂直纸面向里。两个质量相同且带异种电荷的粒子a、b以相同的速度先后从AB边上的D点垂直AB边射入磁场，两粒子运动的轨迹均与AC相切，忽略粒子受到的重力及粒子间的相互作用力，，下列说法正确的是（　　） A. a粒子带负电 B. a、b两粒子运动轨迹半径之比为3：1 C. a、b两粒子所带的电荷量之比为1：4 D. b粒子在磁场中的轨迹直径等于两切点的距离 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知a粒子带正电，故A错误； BC．如图设两粒子的轨迹半径分别为和，由可得，由几何知识在 解得 根据洛伦兹力提供向心力 得 得 故B错误，C正确； D．设，由几何知识可知两切点间的距离 故D错误。 故选C。 8. 下列关于电磁现象的说法正确的是（　　） A. 图甲中，摇动手柄使蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且铝框转动周期与磁体转动周期相同 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，在炉壁内产生涡流发热加热金属使金属熔化 C. 图丙线圈的自感系数很大且自身的电阻几乎为0，当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，B灯突然变亮后逐渐变暗，直至熄灭 D. 图丁磁电式仪表的线圈绕在铝框骨架上，铝框起到了电磁阻尼的作用 【答案】CD 【解析】 【详解】A．甲图中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，但并不与磁体保持严格同步，周期不相同，故A错误； B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属会由于涡流产生大量热量，从而冶炼金属，故B错误； C．图丙线圈自身的电阻几乎为0且自感系数很大，当开关S由闭合变为断开时，A灯立即熄灭，线圈与B构成回路，线圈产生较大的感应电流，B灯突然变亮后逐渐变暗，直至熄灭，故C正确； D．丁图中，磁电式电流表的指针偏转时，会带动铝框转动，铝框中会产生感应电流，从而受到安培力阻碍铝框的运动，起到电磁阻尼的作用，故D正确。 故选CD。 9. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，若D形盒半径为R，交变电场的频率为f，则带电粒子可获得的最大速度为 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器的示意图，速度的带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪的原理图，初速度可忽略的带电粒子经过加速电场后进入磁场偏转，打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．甲图中，若D形盒半径为R，可知粒子的最大运动半径为R，带电粒子在磁场中的运动周期与交变电场的周期相等，可得带电粒子在磁场中的频率等于交变电场的频率f，可知带电粒子可获得的最大速度为，故A正确； B．乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B错误； C．带电粒子从右侧进入，受电场力竖直向下，受洛伦兹力竖直向下，可知不能沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器，故C错误； D．初速度可忽略的带电粒子经过加速电场后进入磁场偏转，有 在磁场中，根据 联立可得 可得 可得打在底片上的位置越靠近狭缝S3说明粒子的比荷越大，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场B（图中未画出），两个用同种导线绕制的单匝闭合正方形线框1和2，其边长分别为、，且满足，两线框的下边缘距磁场上边界的高度均为h，现使两线框由静止开始释放，最后两线框均落到地面上。两线框在空中运动时，线框平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界，不计空气阻力，下列说法正确的是（ 　） A. 若线框1、2刚进入磁场时的加速度大小分别为、，则= B. 若线框1、2落地时的速度大小分别为、，则 C. 若线框1、2在运动过程中产生的热量分别为、，则 D. 若线框1、2在运动过程中通过线框横截面的电荷量分别为、，则> 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为 由电阻定律有 线圈的质量为 由牛顿第二定律可知当线圈刚进入磁场时其加速度为 与线框的边长无关，则线框1、2刚进入磁场时的加速度大小相等，A正确； B．线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，线圈2做加速度为g的匀加速运动的位移较大，所以落地速度关系为，B错误； C．设磁场区域得宽度为，由能量守恒得 因为， 故 C正确； D．根据 可知 D正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题，共54分） 二、实验题（本大题共2小题，第11题8分，第12题8分，共16分。请将答案直接填写在答题卡内指定处。） 11. 小明想测量某水果电池的电动势和内阻。除了导线和开关，只有一个多用电表和9999.9Ω的电阻箱，他设计了如下实验。 （1）按照图甲连接实验电路，将多用电表的选择开关转到直流电压2.5V挡。闭合开关，改变电阻箱电阻，记录多组（U、R）值，利用换算成每组（U、I）值，画出U-I图像；某次测量电压表示数如图乙，读数为______V。 （2）小明根据图像算出水果电池的电动势和内阻的值分别是E=______V，r≈______kΩ（结果均保留三位有效数字） （3）小明求得的内阻与真实值相比______。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 【答案】（1）1.70 （2） ①. 1.98 ②. 0.980 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 电压表读第二排直流电压刻度，选择开关转到直流电压2.5V挡，分度值为0.05V，则电压表示数为1.70V。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律有 结合图像斜率与截距可知， 【小问3详解】 实验测得的是电压表与内阻并联的等效内阻，相对真实值偏小。 12. 某同学想测量平时使用的铅笔芯的电阻率，找来一些实验器材： A.待测铅笔芯 B.直流电源 C.电压表内电阻约5kΩ D.电流表：内电阻约0.5Ω E.滑动变阻器R1：最大阻值10Ω F.滑动变阻器R2：最大阻值200Ω G.毫米刻度尺 H.螺旋测微器 I.开关，导线（带鳄鱼夹） J.坐标纸 实验步骤如下： （1）用螺旋测微器测量铅笔芯的横截面直径d。按照如图连接电路，其中滑动变阻器应选用______（选填“R1”或者“R2”） （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片滑到______（选填“c端”或者“d端”或者“中间”），用鳄鱼夹夹住铅笔芯的一侧端点，另一个鳄鱼夹夹在铅笔芯某个位置，用刻度尺测出两个夹子之间的铅笔芯长度L1，闭合开关，慢慢移动滑动变阻器的滑片，使电流表指针指在表盘中央附近，读出此时的电流表示数I0，以及电压表示数U1.改变鳄鱼夹的位置，用刻度尺测出两个夹子之间的铅笔芯长度L2，改变滑动变阻器的滑片位置，使电流表示数恢复成I0，读出此时的电压表示数U2 （3）重复上述步骤，得到多组铅笔芯长度以及对应的电压表示数，在坐标纸上描点，画出电压表示数随着接入电路的铅笔芯长度的图像如图所示，图像斜率为k，纵轴上的截距为b，则该铅笔芯的电阻率为______（用题中所给的符号表示） （4）本次实验使用的电流表和电压表都不是理想电表，它们的内阻是否会导致该实验产生系统误差？（　　） A. 电压表分流导致系统误差 B. 电流表分压导致系统误差 C. 两个都会导致系统误差 D. 两个都不会导致系统误差 【答案】（1）R1 （2）d （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器要接成分压电路，则选用阻值较小的R1。 【小问2详解】 闭合开关前，要使待测电阻两端电压最小，则将滑动变阻器的滑片滑到d端。 【小问3详解】 由题意可知 即 可得 解得 【小问4详解】 由上述（3）计算可知，两个电表都不会导致系统误差。 故选D。 三、解答题（本大题共3小题，第13题10分，第14题12分，第15题16分，共38分。解答时要求有必要的文字说明、重要方程式和演算步骤，有数值计算的题要有最后结果和单位，只有最后结果没有过程的不能得分。） 13. 如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着质量为m0的矩形线圈，匝数为n=10，总电阻R=1Ω，线圈的水平边长为L=0.1m，下边处于垂直线圈平面向里的匀强磁场B1内。当线圈中通过I=0.1A的逆时针方向电流时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m=0.01kg的砝码，才能使两臂重新达到新的平衡。（g取10m/s2） （1）求磁感应强度B1的大小； （2）保持B1不变，使线圈外接电流I=0，现在线圈上部另加一垂直纸面向外宽度为d=0.1m的匀强磁场B2，磁感应强度随时间变化关系为，在天平左、右两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡，求线圈质量m0。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当线圈中通过I=0.1A的逆时针方向电流时，根据左手定则可知，此时线圈在磁场中受到竖直向上的安培力，根据平衡条件可得 使电流反向，大小不变，此时线圈在磁场中受到竖直向下的安培力，根据平衡条件可得 联立，解得 【小问2详解】 由题意可知，磁场随时间增大，则线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时针的电流。产生的感应电动势为 其中，根据可知， 联立，解得 线圈中的电流为 根据左手定则可知，线圈在磁场中受到竖直向下的安培力，根据平衡条件可得 解得 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限在-d<y≤0（d>0）之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带正电粒子以初速度v0从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q沿与x轴正方向夹角θ=60°方向进入磁场，粒子恰好能从磁场的下边界离开磁场。已知m、q、v0和d，不计粒子重力。求： （1）Q点到坐标原点的距离； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为，运动时间为，在Q点进入磁场时速度方向与x轴正方向间的夹角为θ=60°，沿y轴方向的大小为，根据类平抛运动位移公式则有， 类平抛运动速度公式， 联立解得 【小问2详解】 进入磁场的速度大小 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力可得 解得 根据几何关系可得 联立解得 【小问3详解】 根据几何关系可知粒子在磁场中运动的圆心角为120°，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 15. 如图，两平行导轨MNP与M'N'P'间距，粗糙倾斜轨道和光滑的水平轨道圆滑连接，倾斜轨道与水平面的夹角，以PP'为边界，边界左侧的水平轨道和倾斜轨道均处在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。边界右侧没有磁场且右侧导轨足够长，边界位置可调。金属棒ab从倾斜轨道某高度处的静止滑下，达匀速后进入水平轨道（不计拐弯处能量损失）。已知金属棒质量，接入导轨间电阻，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨；定值电阻，连接在MM'间，导轨电阻不计，金属棒与倾斜轨道间动摩擦因数，取，，。 （1）求金属棒到达NN'的速度大小； （2）改变边界位置，当NP间的距离为d时，金属棒恰能运动到PP'，求d； （3）改变边界位置，使NP间的距离为，当金属棒ab运动到PP'右侧后，使与棒ab完全相同的金属棒cd从倾斜轨道同一高度由静止滑下，求棒cd由NN'运动到PP'的过程中通过定值电阻R的电荷量及回路中产生的总焦耳热。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 当金属棒到达NN'时，做匀速运动，合力为0，由平衡条件可得 其中 联立可得 【小问2详解】 金属棒在水平轨道运动时，根据动量定理有 又 联立解得 【小问3详解】 根据电荷量的定义式有 通过定值电阻R的电荷量为 设金属棒cd在倾斜轨道匀速运动时的速度为，根据平衡条件可得 其中 联立解得 金属棒cd在水平轨道运动时，根据动量定理有 解得 根据能量守恒定律有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $