精品解析：青海省西宁市青海湟川中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题

青海湟川中学2025-2026学年第一学期 高二年级物理期末考试试卷 一、选择题（第1至7题为单项选择；每题4分，第8至10题为多项选择，每题6分，共46分） 1. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中上极板A板是电源的正极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越大 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是质子，则导体左右两侧电势φN<φM 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，图甲中上极板A板是电源的负极，故A错误； B．粒子在电场中，根据动能定理 在磁场中，根据牛顿第二定律可得 粒子打在照相底片D上的位置到S3的距离为 联立，解得 所以，图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越大，故B正确； C．设回旋加速器D形盒半径为R，粒子获得的最大速度为，根据牛顿第二定律有 粒子获得的最大动能为 由上式可知粒子获得的最大速度与加速电压无关，所以无法通过增大加速电压使带电粒子获得的最大动能增大，故C错误； D．图丁中若导体中的载流子是质子，根据左手定则可知，质子运动到N板，则导体左右两侧的电势，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，光滑水平面上固定两个异种点电荷，正、负电荷的带电量大小分别是、，两者相距，其周围的电场线分布大致如图所示，在连线的右侧距离负电荷处的点有一个带电的试探电荷刚好能保持静止状态，则（　　） A. 试探电荷带正电 B. 试探电荷带负电 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．试探电荷在M点静止，说明M点场强为零，试探电荷的正负不能确定，AB错误。 CD．因M点场强为零，则根据 故 C正确，D错误。 故选C。 3. 如图甲为中国五大面食之一的山西大同刀削面的切削过程。某次连续削出的面片中有一片的空中运动轨迹如图乙所示，P、Q为轨迹上的两点，已知该面片以某一水平初速度由O点削出，从O到P与从P到Q的时间比为4∶5，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该面片从O到P的速度变化率比P到Q的速度变化率大 B. 落到锅里的面片，飞得远的在空中运动时间较长 C. 该面片运动到P点与Q点时，重力做功的瞬时功率之比为 D. 从O到P与从P到Q过程，重力做功的平均功率之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于面片做平抛运动，只受重力，则加速度恒定，即速度变化率恒定，A错误； B．落到锅里的面片，在空中运动时间 竖直高度相同，则运动时间相同，故B错误； C．面片平抛过程中竖直速度满足 故该面片运动到P点与Q点时，竖直速度之比为,重力做功的瞬时功率之比为,故C正确； D．面片抛出后，在竖直方向上做自由落体运动，满足 故在从O到P与从P到Q的时间内，面片竖直方向运动的位移之比为 则重力做功之比为 重力做功的平均功率为 面片从O到P与从P到Q过程，重力做功的平均功率之比为，故D错误。 故选C。 4. 2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。如图所示，嫦娥六号绕月运行时，近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力，则嫦娥六号（　　） A. 轨道半长轴的三次方与公转周期平方的比值与自身质量有关 B. 通过M点与N点时加速度大小之比约为 C. 通过路径PNQ所用时间小于通过路径QMP所用时间 D. 通过M点与N点时线速度大小之比约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律，轨道半长轴的三次方与公转周期的平方之比仅与中心天体（月球）的质量有关，与环绕天体（嫦娥六号）的质量无关，故A错误； B．根据 解得 可知加速度与距离的平方成反比，因为近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为1∶5，则通过M点与N点时加速度大小之比约为25∶1，故B错误； C．根据开普勒第二定律，卫星在远月N点速度慢，在近月M点速度快。路径PNQ位于远月点附近，速度较慢；路径QMP位于近月点附近，速度较快。因此，通过PNQ的时间比通过QMP的时间长，故C错误； D．根据开普勒第二定律（面积速度恒定），有 解得，故D正确。 故选D。 5. 某社区计划为路灯安装自动控制装置，其核心电路如图所示。电源电动势为E，内阻为r，R0为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表A1串联后与灯泡并联，R为滑动变阻器，其中灯泡可视为定值电阻，其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置，闭合开关，灯泡不亮，当天色逐渐变暗时，灯泡逐渐变亮。关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A1示数逐渐减小 B. 电流表A示数逐渐增大 C. 电源的总功率增大 D. 电源的效率减小 【答案】A 【解析】 【详解】AB．天色逐渐变暗时，光敏电阻的阻值增大，并联部分的阻值增大，总电阻增大，干路电流减小，即电流表A示数减小。由于干路电流减小，则干路上各元件承担电压减小，因此并联部分分压增大，灯泡电流增大，则电流表A1示数减小，故A正确，B错误； C．电源的总功率 因干路电流减小，则总功率减小，故C错误； D．电源效率 因干路电流减小，根据闭合电路欧姆定律 可知，路端电压增大，则效率增大，故D错误。 故选A。 6. 电泳分离现已成为生物化学、分子生物学、免疫化学等学科中将各种带电物质分离鉴定的重要方法和手段，同一样本槽中不同生物大分子（比如DNA与蛋白质）带电性质及其颗粒大小不同，在电场力作用下从样品槽中出来后的移动速度不同，从而将不同大分子分离（大分子之间的相互作用可以忽略），如图所示为某次实验得到的大分子电泳分离图谱，分析可知，箭头所指的大分子a与大分子b均向右加速运动，下列说法中正确的是（　　） A. 大分子a与大分子b均带负电 B. 在电泳过程中大分子a电势能减小 C. 减小两极板之间电压，大分子a运动至右侧极板的时间将减小 D. 大分子a所在位置电势比大分子b所在位置电势低 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，电场方向由正极板指向负极板，即电场方向向右。大分子a与大分子b均向右加速运动，说明它们受到的电场力方向向右。根据正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反，可知大分子a与大分子b均带正电，故A错误； B． 大分子a带正电，在电泳过程中，电场力对大分子a做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系，可知大分子a的电势能减小，故B正确； C．减小两极板之间电压，则样品槽两端的电压也会减小，故样品槽之间的电场强度也会减小，根据牛顿第二定律可知，加速度会减小，根据 而样品槽两端的距离不变，故大分子a运动至右侧极板的时间将增大，故C错误； D．沿着电场线方向电势逐渐降低，电场方向向右，大分子a在大分子b的左侧，所以大分子a所在位置电势比大分子b所在位置电势高，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，真空中平行板电容器间有匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，右侧圆形区域内（含右半圆边界）有垂直纸面向外的匀强磁场。极板间距离为，板长为，忽略电容器边缘效应，圆形区域左侧与极板右端连线相切，上侧与上极板的延长线相切于点，下侧与下极板的延长线相切于点。一束宽度为、比荷一定但速率不同的带正电粒子平行于极板方向射入电容器中，足够长，只有沿直线运动的粒子才能离开平行板电容器。若平行板间电场强度大小为、磁感应强度大小为，圆形区域中磁感应强度大小为，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 进入圆形磁场区域的粒子在电容器内运动的时同为 B. 通过电容器的粒子都将从点离开圆形磁场区域 C. 若粒子的比荷为，距上、下极板处射出极板的粒子在圆形磁场区域运动的时间之比为2：1 D. 若粒子的比荷为，紧贴上极板的带电粒子从进入电容器到离开右侧圆形磁场区域，运动的总时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．能够进入圆形区域的粒子必沿直线运动，满足 粒子在极板间运动时间为 A错误； BD．要使进入圆形区域的粒子都从点离开电场，还需满足粒子运动半径，由 解得 此时紧贴电容器进入圆形磁场的粒子运动总时间为，BD错误； C．若，粒子都将由点离开圆形磁场，由几何关系知，距上、下极板处射出极板的粒子在圆形磁场中转过的圆心角分别为120°、60°，又粒子运动周期为 故粒子在圆形磁场区域运动时间分别为 ， 解得 C正确。 故选C。 8. 在粒子物理研究中，带电粒子在云室等探测装置中的径迹是非常重要的实验证据。右图是1932年安德森利用放在匀强磁场中的云室记录的正电子的径迹，云室中放有6mm厚的铅板，磁场方向垂直纸面，A、B是径迹上的两个点，若不计正电子受到的重力及运动过程的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直纸面向外 B. 正电子经过铅板后，运动的周期变小 C. 正电子在A、B两点受到洛伦兹力大小相等 D. 正电子的运动方向是从B到A 【答案】AD 【解析】 【详解】AD．根据 解得 由题图可知正电子在铅板上方的轨迹半径比在铅板下方的小，则正电子在铅板上方的速率比在铅板下方的速率小，因穿过铅板后速率会减小，故正电子从下向上穿过铅板，即正电子从B运动到A，正电子从B运动到A沿顺时针方向偏转，由左手定则可知，磁场的方向垂直纸面向外，故AD正确； B．根据， 联立解得 可知运动的周期与速度无关，故正电子经过铅板后，运动的周期不变，故B错误； C．因为正电子经过铅板后，速度减小，可知正电子在B点速度比在A点大，根据可知，正电子在A、B两点受到的洛伦兹力大小不相等，故C错误。 故选AD。 9. 图1为上海市投入运营的超级电容公交车，可在乘客上下车时完成充电，实现24h不间断营运；图2为某次充电时电流随时间变化的I-t图像，其与t轴所围面积约为8个单元格。已知充电电压为U，充电一次超级电容储存的能量为W，电能转化为机械能的效率为η，假设公交车始终沿水平面匀速行驶，且受到的阻力恒为f，则（　　） A. 为减小充电时间，应减小连接电容器的电路中的总电阻 B. 充电一次超级电容存储的电荷量为 C. 充电一次可行驶的路程为 D. 超级电容器的电容为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据电流定义式可知，图像与坐标轴围成的面积代表电荷量，电荷量不变，为减小充电时间，应减小连接电容器的电路中的总电阻，增大电流，故A正确； B．图2中每一小方格面积为，图2可知图像与坐标轴围成小方格子数为8格，则充电一次超级电容存储的电荷量为，故B正确； C．根据效率的计算公式有 则路程，故C错误； D．超级电容器的电容为，故D错误。 故选AB。 10. 如图1所示，甲、乙两点电荷相距4x0，以甲点电荷所处位置为坐标原点，以甲、乙两点电荷的连线为x轴，在取无穷远处电势为零时，甲、乙两电荷之间的电势φ随x变化的关系图像如图2所示，图中x0处为图线的最低点，对应的电势为φ0，已知在取无穷远处电势为零时，点电荷在空间某点的电势，式中Q为场源电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。现将一带电荷量为+q（q>0）的试探电荷在2x0处由静止释放，在仅受静电力作用下，则下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷在向左运动过程中，其动能与电势能之和保持不变 B. 试探电荷在向左运动过程中，加速度一直减小 C. 甲、乙两点电荷为同种电荷，且其电荷量绝对值之比为 D. 试探电荷向左运动至x0处时，其动能为 【答案】ACD 【解析】 【详解】C．图像的斜率表示电场强度，可知x0处的场强为零，说明甲、乙两点电荷为同种电荷，结合可知它们均带正电，且有 解得，故C正确； A．试探电荷只受电场力作用，在运动过程中，根据动能定理有 可知 即动能和电势能之和守恒，故A正确； B．之间的电场如图所示 之间的电场强度随的增大而减小，之间的电场强度随的增大而增大，因而可知当+q的试探电荷在处静止释放后，试探电荷向左运动的过程中，在之间做加速度逐渐减小的加速运动，通过后加速度逐渐增大的减速运动，故B错误； D．设处的电势为，则有， 解得 故试探电荷向左运动至处的动能满足，故D正确。 故选ACD。 二、实验题（共14分） 11. ①用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度L，读数如图所示，则L=_________mm ②某次用螺旋测微器测得导线的直径d1如图所示，d1=_________mm。 【答案】 ①. 5.30 ②. 1.995 【解析】 【详解】[1]这是一个20分度的游标卡尺，精度为0.05mm，则 [2]螺旋测微器精度为0.01mm，则 12. 某学校实验小组学完电学实验之后，设计了如下一系列实验装置。 （1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻Rx的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示且他选用欧姆挡的倍率为“×10”，则Rx的测量值为_________Ω。 （2）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω），灵敏电流计G（满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=200Ω，定值电阻R1（R1=1Ω），定值电阻R2（R2阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。 ①若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要_________一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值_________Ω。 ②为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整________。 ③采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r=__________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流） 【答案】（1）60 （2） ①. 串联 ②. 59800 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 Rx的测量值为6×10Ω=60Ω 【小问2详解】 [1][2]若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要串联一个定值电阻R2，该定值电阻的阻值 [3]电阻R1作为保护电阻，电路图如图所示 [4]根据闭合电路的欧姆定律 变形得 结合图像可知斜率 图像纵截距 联立解得内阻 三、计算题（共40分） 13. 如图所示，平行斜导轨间距为d，该区域内同时存在一个磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直导轨向上。导轨上端无磁场，且与一个电动势为E，内阻为r的电源，以及定值电阻R连接在一起，导轨下端与水平面成30°夹角。一根质量为m，电阻为2R的导体棒恰斜跨接在倾斜导轨上，导体棒与导轨的夹角为60°，并在回路通电时保持静止。已知m，T，V，Ω，Ω，kg。试求： （1）判断导体棒中电流流向，并求出回路中电流I的大小； （2）判断导体棒所受安培力方向并求安培力的大小； （3）求出导体棒所受摩擦力的大小，并说明其方向。 【答案】（1）电流方向由，2A （2）倾斜导轨所在平面且垂直PQ杆向上， （3），在倾斜导轨所在平面，垂直于P端所在导轨向外 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，有 解得I=2A 电流方向由 【小问2详解】 根据安培左手定则可知安培力方向在倾斜导轨所在平面且垂直PQ杆向上。 导体棒所受安培力的大小为 【小问3详解】 导体棒受重力、支持力、摩擦力和安培力处于平衡状态，根据正交分解 沿着倾斜导轨，有 解得 垂直倾斜导轨，有 解得 导体棒所受摩擦力的大小 摩擦力方向在倾斜导轨所在平面，垂直于P端所在导轨向外。 14. 如图所示，光滑水平轨道与光滑竖直圆弧轨道在A点平滑连接，圆弧轨道圆心为O，轨道上端点B和圆心连线与水平面成θ=37°角，半径R=0.75m。质量m1=0.5kg的物块P以初速度v0=12m/s向右运动，与静止的质量m2=1kg的物块Q发生碰撞，碰后P的速度反向，大小变为vP=2m/s。Q能从B点离开圆弧轨道，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）P、Q碰撞过程损失机械能； （2）物块Q经过B点时对轨道的压力大小。 【答案】（1）10.5J （2） 【解析】 【小问1详解】 规定向右正方向，P碰Q过程，根据动量守恒有 题意可知，代入解得碰后Q的速度 则P、Q碰撞过程损失的机械能 联立解得 【小问2详解】 碰撞后，Q运动到B点过程，根据机械能守恒有 联立解得 在B点，轨道对Q的弹力与Q重力的分力的合力提供向心力，则有 联立解得 根据牛顿第三定律可知，物块Q经过B点时对轨道的压力大小为。 15. 如图所示，在x<0区域内存在沿y轴负向的匀强电场，在x>0区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为，磁场的右边界为MN延长线，ON为位于x轴上的水平绝缘薄板。一质量为m、电荷量为+q的粒子在x轴负半轴的A点以初速度射入电场，方向与x轴正向夹角，随后从y轴上的P （0， d）点垂直y轴进入磁场。粒子打到绝缘板上（碰撞时间极短）反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。粒子与绝缘板碰撞三次后从右边界的Q点（图中未标出）离开，且。若粒子电量保持不变且不计其重力，求： （1）匀强电场的场强E的大小； （2）粒子从P点运动到Q点的时间。 【答案】（1） （2）或 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类斜抛运动，根据牛顿第二定律得qE=ma 在A点沿电场线方向的分速度为vy=v0sinθ 粒子沿电场方向做匀减速直线运动，到P点沿电场线方向的速度为零，由运动学公式得 联立解得 【小问2详解】 粒子进入磁场时的速度 根据洛伦兹力提供向心力 且 可得粒子在磁场中运动的轨道半径r=d 相邻两次碰撞之间的轨迹为半圆，如下图所示： ①若粒子斜向上射出磁场，如图中（1）位置所示，已知，即图中的，可知最后一段轨迹的圆心角等于30°。轨迹圆心角的总和为90°+180°×2+30°=480°。 粒子圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 ②若粒子斜向下射出磁场，如图中（2）位置所示，轨迹圆心角的总和为90°+180°×3-30°=600°。 粒子在磁场中运动的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青海湟川中学2025-2026学年第一学期 高二年级物理期末考试试卷 一、选择题（第1至7题为单项选择；每题4分，第8至10题为多项选择，每题6分，共46分） 1. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中上极板A板是电源的正极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越大 C. 图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大 D. 图丁中若导体中的载流子是质子，则导体左右两侧电势φN<φM 2. 如图所示，光滑水平面上固定两个异种点电荷，正、负电荷带电量大小分别是、，两者相距，其周围的电场线分布大致如图所示，在连线的右侧距离负电荷处的点有一个带电的试探电荷刚好能保持静止状态，则（　　） A. 试探电荷带正电 B. 试探电荷带负电 C. D. 3. 如图甲为中国五大面食之一的山西大同刀削面的切削过程。某次连续削出的面片中有一片的空中运动轨迹如图乙所示，P、Q为轨迹上的两点，已知该面片以某一水平初速度由O点削出，从O到P与从P到Q的时间比为4∶5，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 该面片从O到P的速度变化率比P到Q的速度变化率大 B. 落到锅里的面片，飞得远的在空中运动时间较长 C. 该面片运动到P点与Q点时，重力做功的瞬时功率之比为 D. 从O到P与从P到Q过程，重力做功的平均功率之比为 4. 2025年10月6日，国家航天局和国家原子能机构联合发布了嫦娥六号月球背面样品研究最新成果。如图所示，嫦娥六号绕月运行时，近月点M与远月点N距月球中心的距离之比约为。假设嫦娥六号只受到来自月球的万有引力，则嫦娥六号（　　） A. 轨道半长轴三次方与公转周期平方的比值与自身质量有关 B. 通过M点与N点时加速度大小之比约为 C. 通过路径PNQ所用时间小于通过路径QMP所用时间 D. 通过M点与N点时线速度大小之比约为 5. 某社区计划为路灯安装自动控制装置，其核心电路如图所示。电源电动势为E，内阻为r，R0为保护电阻，光敏电阻（阻值随光照强度增大而减小）与电流表A1串联后与灯泡并联，R为滑动变阻器，其中灯泡可视为定值电阻，其功率得达到一定值才能发光。将滑动变阻器的滑片置于某位置，闭合开关，灯泡不亮，当天色逐渐变暗时，灯泡逐渐变亮。关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A. 电流表A1示数逐渐减小 B. 电流表A示数逐渐增大 C. 电源总功率增大 D. 电源的效率减小 6. 电泳分离现已成为生物化学、分子生物学、免疫化学等学科中将各种带电物质分离鉴定的重要方法和手段，同一样本槽中不同生物大分子（比如DNA与蛋白质）带电性质及其颗粒大小不同，在电场力作用下从样品槽中出来后的移动速度不同，从而将不同大分子分离（大分子之间的相互作用可以忽略），如图所示为某次实验得到的大分子电泳分离图谱，分析可知，箭头所指的大分子a与大分子b均向右加速运动，下列说法中正确的是（　　） A. 大分子a与大分子b均带负电 B. 在电泳过程中大分子a的电势能减小 C. 减小两极板之间电压，大分子a运动至右侧极板的时间将减小 D. 大分子a所在位置电势比大分子b所在位置电势低 7. 如图所示，真空中平行板电容器间有匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，右侧圆形区域内（含右半圆边界）有垂直纸面向外的匀强磁场。极板间距离为，板长为，忽略电容器边缘效应，圆形区域左侧与极板右端连线相切，上侧与上极板的延长线相切于点，下侧与下极板的延长线相切于点。一束宽度为、比荷一定但速率不同的带正电粒子平行于极板方向射入电容器中，足够长，只有沿直线运动的粒子才能离开平行板电容器。若平行板间电场强度大小为、磁感应强度大小为，圆形区域中磁感应强度大小为，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 进入圆形磁场区域的粒子在电容器内运动的时同为 B. 通过电容器的粒子都将从点离开圆形磁场区域 C. 若粒子的比荷为，距上、下极板处射出极板的粒子在圆形磁场区域运动的时间之比为2：1 D. 若粒子的比荷为，紧贴上极板的带电粒子从进入电容器到离开右侧圆形磁场区域，运动的总时间为 8. 在粒子物理研究中，带电粒子在云室等探测装置中的径迹是非常重要的实验证据。右图是1932年安德森利用放在匀强磁场中的云室记录的正电子的径迹，云室中放有6mm厚的铅板，磁场方向垂直纸面，A、B是径迹上的两个点，若不计正电子受到的重力及运动过程的阻力，下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直纸面向外 B. 正电子经过铅板后，运动的周期变小 C. 正电子在A、B两点受到的洛伦兹力大小相等 D. 正电子的运动方向是从B到A 9. 图1为上海市投入运营的超级电容公交车，可在乘客上下车时完成充电，实现24h不间断营运；图2为某次充电时电流随时间变化的I-t图像，其与t轴所围面积约为8个单元格。已知充电电压为U，充电一次超级电容储存的能量为W，电能转化为机械能的效率为η，假设公交车始终沿水平面匀速行驶，且受到的阻力恒为f，则（　　） A. 为减小充电时间，应减小连接电容器的电路中的总电阻 B. 充电一次超级电容存储的电荷量为 C. 充电一次可行驶的路程为 D. 超级电容器的电容为 10. 如图1所示，甲、乙两点电荷相距4x0，以甲点电荷所处位置为坐标原点，以甲、乙两点电荷的连线为x轴，在取无穷远处电势为零时，甲、乙两电荷之间的电势φ随x变化的关系图像如图2所示，图中x0处为图线的最低点，对应的电势为φ0，已知在取无穷远处电势为零时，点电荷在空间某点的电势，式中Q为场源电荷的电荷量，r为该点到点电荷的距离，k为静电力常量。现将一带电荷量为+q（q>0）的试探电荷在2x0处由静止释放，在仅受静电力作用下，则下列说法正确的是（　　） A. 试探电荷在向左运动过程中，其动能与电势能之和保持不变 B. 试探电荷在向左运动过程中，加速度一直减小 C. 甲、乙两点电荷为同种电荷，且其电荷量绝对值之比为 D. 试探电荷向左运动至x0处时，其动能为 二、实验题（共14分） 11. ①用游标卡尺测量滑块上遮光条的宽度L，读数如图所示，则L=_________mm ②某次用螺旋测微器测得导线直径d1如图所示，d1=_________mm。 12. 某学校实验小组学完电学实验之后，设计了如下一系列实验装置。 （1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻Rx的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示且他选用欧姆挡的倍率为“×10”，则Rx的测量值为_________Ω。 （2）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω），灵敏电流计G（满偏电流Ig=100μA，内阻Rg=200Ω，定值电阻R1（R1=1Ω），定值电阻R2（R2阻值可求），变阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。 ①若想将灵敏电流计G改装成量程为6V的电压表，需要_________一个定值电阻R2（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值_________Ω。 ②为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图中虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整________。 ③采集灵敏电流计G和变阻箱R的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b，则所测得电池组的内阻r=__________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计G中的电流） 三、计算题（共40分） 13. 如图所示，平行斜导轨间距为d，该区域内同时存在一个磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直导轨向上。导轨上端无磁场，且与一个电动势为E，内阻为r的电源，以及定值电阻R连接在一起，导轨下端与水平面成30°夹角。一根质量为m，电阻为2R的导体棒恰斜跨接在倾斜导轨上，导体棒与导轨的夹角为60°，并在回路通电时保持静止。已知m，T，V，Ω，Ω，kg。试求： （1）判断导体棒中电流流向，并求出回路中电流I的大小； （2）判断导体棒所受安培力方向并求安培力的大小； （3）求出导体棒所受摩擦力的大小，并说明其方向。 14. 如图所示，光滑水平轨道与光滑竖直圆弧轨道在A点平滑连接，圆弧轨道圆心为O，轨道上端点B和圆心连线与水平面成θ=37°角，半径R=0.75m。质量m1=0.5kg的物块P以初速度v0=12m/s向右运动，与静止的质量m2=1kg的物块Q发生碰撞，碰后P的速度反向，大小变为vP=2m/s。Q能从B点离开圆弧轨道，已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）P、Q碰撞过程损失的机械能； （2）物块Q经过B点时对轨道的压力大小。 15. 如图所示，在x<0区域内存在沿y轴负向的匀强电场，在x>0区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为，磁场的右边界为MN延长线，ON为位于x轴上的水平绝缘薄板。一质量为m、电荷量为+q的粒子在x轴负半轴的A点以初速度射入电场，方向与x轴正向夹角，随后从y轴上的P （0， d）点垂直y轴进入磁场。粒子打到绝缘板上（碰撞时间极短）反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。粒子与绝缘板碰撞三次后从右边界的Q点（图中未标出）离开，且。若粒子电量保持不变且不计其重力，求： （1）匀强电场场强E的大小； （2）粒子从P点运动到Q点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $