精品解析：四川省成都市树德中学2025-2026学年高二上学期期中考试物理试题

树德中学高2024级高二上学期半期考试物理试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 下列有关物理知识说法正确的是（　　） A. 垂直磁场放置的通电直导线受磁场力的方向就是磁感应强度的方向 B. 电场力可以对电荷做功，但洛伦兹力对电荷一定不做功 C. 公式，只适用于计算纯电阻电路的热功率，不适用于计算非纯电阻电路的热功率 D. 电场中电场线越密的地方电势一定越高 2. 一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 若振子的位移为负值，则其加速度一定为正值，速度一定为正值 B. 若振子在某段时间内振动位移的大小越来越大，则振子正在远离平衡位置运动 C. 振子相邻两次通过同一位置时，加速度相同，速度也相同 D. 简谐运动的振幅越小，则其运动的周期一定越短 3. 如图甲，图线1、2分别表示长度相同、半径之比的同种材料均匀铜导线、的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（　　） A. 、总电阻的图线应在区域Ⅰ B. 单位时间通过、导线横截面的电量之比为 C. 通过、导线的自由电荷定向移动速率之比为 D. 若把、导线垂直磁场放置同一匀强磁场中所受安培力之比 4. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压电源两极分别连接放电极与收尘极板、，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，在电场力的作用下加速向极板、迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线，、、三点在同一直线上，，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 端为电源的负极 B. 同一颗粒在、两点加速度相同 C. 向极板、运动的粉尘颗粒的电势能减小 D. 、、三点的电势满足 5. 如图所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它与电动势为，内阻为的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作。机器狗质量为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 电源损耗的热功率为 B. 电源的效率为 C. 电源的输出功率为 D. 若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑，受到的阻力恒为重力的倍，则机器狗能达到的最大速度 6. 图中a、b为两根互相垂直的无限长直导线，导线中通有大小相等、方向如图的电流，O为a、b最短连线上的中点，A、B、C、D分别是纸面内正方形的四个顶点。下列选项正确的是（　　） A. O点的磁感应强度为0 B. A点与C点磁感应强度的大小相等 C. B点与D点磁感应强度的方向相同 D. 撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向里 7. 如图甲所示，长为、间距为d的平行金属板水平放置，O点为两板中点的一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力，以下判断正确的是（　　） A. 能从板间射出的粒子的动能均相同 B. 粒子在电场中运动的最短时间为 C. 时刻进入的粒子，从点的下方射出 D. 时刻进入的粒子，从点的上方射出 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形图如图甲所示，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波传播速度 B. 该波沿轴负方向传播 C. 0.10~0.15s时间内，质点振动速度减小 D. 0.10~0.15s时间内，质点通过的路程为5cm 9. 如图，电源电动势为、内阻为，所有电表均为理想电表，、为定值电阻，且，为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），为电容器，闭合开关，电容器中的带正电微粒固定在点。当室温从25℃升高到35℃的过程中，三只电压表的示数变化量的绝对值分别为、和，电流表示数变化为，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 示数增大，且 B. 电源输出效率减小和输出功率增大 C. D. 带电微粒的电势能减小 10. 如图1所示，在倾角的足够长绝缘斜面上放有一根质量、长的导体棒，导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为的电流，斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场，磁场的磁感应强度随时间的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，，。在时刻将导体棒由静止释放，则在导体棒沿斜面向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒受到的安培力做负功 B. 导体棒从释放至达到最大速度的过程中摩擦力冲量 C. 导体棒的最大速度为12m/s D. 导体棒受到的摩擦力的最大值为2.0N 三、实验题（16分） 11. 某物理兴趣小组同学准备用伏安法测量未知电阻，他们设计的实验电路如图所示，可供选择的实验器材如下： 待测电阻； 电压表V（量程为0~3V，内阻约为）； 电流表A（内阻约为）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 电源（电动势为5V，内阻约为）； 单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 在如图电路中，闭合开关，在单刀双掷开关分别接、时，发现电压表的示数变化非常明显，电流表的示数变化很小，则滑动变阻器应选______（填“”或“”）；单刀双掷开关接______（填“”或“”）时，测量误差相对较小，但是测量值______（填“>”“=”或“<”）真实值。 12. 小Z同学利用如图甲所示电路测量欧姆表内部电池的电动势和内电阻。 使用的器材有： 欧姆表； 电压表（量程3V、内阻为）； 滑动变阻器（最大阻值），导线若干。请完善以下步骤： （1）将多用电表的选择开关调到合适挡位，再将红、黑表笔短接，欧姆调零； （2）将图甲中欧姆表的两只表笔分别接、两端，则端接______表笔（填“红”或“黑”） （3）欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图乙所示，记电池的电动势为，欧姆表某挡位内部电路的总内阻为，调节滑动变阻器，测得欧姆表的读数和电压表读数，某次测量电压表的示数如图丙所示，读数为______V，根据实验数据画出的图线如图丁所示，图像斜率为，纵截距为，求得电动势______，（用、、表示）内部电路的总电阻______（用、、表示），不考虑偶然误差影响，电动势测量值______真实值（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）。 （4）该欧姆表电池的标准电动势，用久了后电动势会变小，电源内阻也会变大，同学先对该表进行欧姆调零后，再测量某一真实值为的电阻，其读数为，则电动势降低了______V。 四、解答题（38分） 13. 如图所示，真空区域有宽度为、磁感应强度为的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，、是磁场的边界。、两个平行金属板之间的电压为，一个比荷的带正电的粒子（不计粒子重力），从靠近板由静止开始做加速运动后沿着与夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，圆形磁场半径，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向的夹角为60°。求： （1）平行板间的电压； （2）圆形磁场的磁感应强度 （3）粒子在两个磁场中运动的总时间（结果可用表示） 14. 如图所示，竖直面内虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向右的足够大匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道，其中段为1/4圆弧塑料光滑管道，端口有竖直挡板，圆心角，，点所在半径始终在竖直方向上。可视为质点的带负电小球从处以水平抛出，经过一段时间后穿过虚线边界恰好沿点切线进入圆弧轨道，间水平距离。已知小球的质量、电量，整个过程中小球电量始终保持不变，不计空气阻力，取重力加速度，，。求： （1）当轨道半径，小球第一次经过点瞬间圆弧轨道对小球的支持力大小； （2）小球从到达点过程中，Ⅰ区电场力对小球做功为多少； （3）要使小球第一次沿圆弧轨道向上运动过程中，不脱离轨道也不与端挡板相碰，求圆轨道半径的取值范围。 15. 如图所示，竖直平面内有等量异种点电荷、水平固定放置，其中为正电荷，为负电荷，所带电量大小均为，两电荷正下方固定一足够长的光滑水平绝缘直杆，、分别为杆上位于、正下方的两点，，点为的中点。中心开孔的小球、穿在杆上，分别位于、两点处，其中小球质量为、电荷量为，小球不带电且处于静止状态。将小球由静止释放，已知两小球碰撞为弹性碰撞，且碰撞过程电量不转移，取无穷远处电势为零，点电势为，重力加速度大小为，（、、、、均为已知）求： （1）小球运动至点时，小球的加速度； （2）若，求小球与发生弹性碰撞后瞬间小球的速度大小； （3）若杆之间变为粗糙，且与小球的动摩擦因数，其余部分仍光滑，小球由静止释放后向右运动并与小球碰撞，为使碰后小球能一直向右运动，求小球质量的取值范围。（已知、段运动过程中，小球的重力始终大于电场力在竖直方向的分量，、两球整个过程只发生一次碰撞） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2024级高二上学期半期考试物理试题 考试时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题（每题4分，共28分） 1. 下列有关物理知识说法正确的是（　　） A. 垂直磁场放置的通电直导线受磁场力的方向就是磁感应强度的方向 B. 电场力可以对电荷做功，但洛伦兹力对电荷一定不做功 C. 公式，只适用于计算纯电阻电路的热功率，不适用于计算非纯电阻电路的热功率 D. 电场中电场线越密的地方电势一定越高 【答案】B 【解析】 【详解】A．垂直磁场放置的通电直导线所受安培力方向由左手定则确定，其方向垂直于磁感应强度方向（磁场方向）和电流方向，而非与磁感应强度方向相同。故A错误。 B．电场力方向沿电场线，电荷在电场中移动时电场力可做功（如电势能变化）；根据功的定义 因为洛伦兹力的方向与位移方向垂直，洛伦兹力对电荷不做功。故B正确。 C．是在焦耳定律的基础上推导出来的，表示电阻元件上的热功率（单位时间产生的热量）。无论纯电阻电路（如电阻器）或非纯电阻电路（如电动机），该公式均适用于计算电阻部分的热功率（如电动机线圈发热），故C错误。 D．电场线密度表示电场强度大小，但电势高低取决于电场线方向，电场线密集处电场强度大，但电势不一定高，故D错误。 故选B。 2. 一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 若振子的位移为负值，则其加速度一定为正值，速度一定为正值 B. 若振子在某段时间内振动位移的大小越来越大，则振子正在远离平衡位置运动 C. 振子相邻两次通过同一位置时，加速度相同，速度也相同 D. 简谐运动的振幅越小，则其运动的周期一定越短 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据， 解得 可知位移为负值时，加速度为正值，但速度方向由运动方向决定，可能为正或负，例如，若位移为负值时，当振子向平衡位置运动时速度为正值，远离平衡位置时速度为负值，故A错误； B．简谐运动的位移是相对于平衡位置的位移，若位移大小越来越大，表明振子正远离平衡位置，故B正确； C．同一位置位移相同，结合上述可知，加速度相同，当相邻两次通过同一位置时，速度大小相等但方向相反，故速度不相同，故C错误； D．根据周期公式有 可知，简谐运动的周期仅与质量和常数有关，与振幅无关，故D错误。 故选B。 3. 如图甲，图线1、2分别表示长度相同、半径之比的同种材料均匀铜导线、的伏安特性曲线，当它们按图乙方式接入电路时，以下说法正确的是（　　） A. 、总电阻的图线应在区域Ⅰ B. 单位时间通过、导线横截面的电量之比为 C. 通过、导线的自由电荷定向移动速率之比为 D. 若把、导线垂直磁场放置同一匀强磁场中所受安培力之比 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题可知，a、b串联后，其总电阻，结合图像可知，图像斜率的倒数即为电阻的大小，因此、总电阻的图线应该在区域III，故A错误； B．根据串联电路特点可知，通过导线a、b的电流 根据可知，单位时间通过、导线横截面的电量之比为，故B错误； C．根据电流的微观表达式 可得 结合题意解得，故C正确； D．根据可知，把、导线垂直磁场放置同一匀强磁场中，由于a、b的长度、通过的电流相等，故它们受到的安培力相等，即若把、导线垂直磁场放置同一匀强磁场中所受安培力之比，故D错误。 故选C。 4. 如图所示为双板式静电除尘器的工作原理简化图，高压电源两极分别连接放电极与收尘极板、，在放电极表面附近形成强大的电场，使周围的空气电离；粉尘颗粒进入静电除尘区域，粉尘颗粒吸附负离子后带负电，在电场力的作用下加速向极板、迁移并沉积，以达到除尘目的。已知图中虚线为电场线，、、三点在同一直线上，，粉尘颗粒在运动过程中电荷量不变且忽略颗粒之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 端为电源的负极 B. 同一颗粒在、两点加速度相同 C. 向极板、运动的粉尘颗粒的电势能减小 D. 、、三点的电势满足 【答案】C 【解析】 【详解】A．因粉尘带负电，向收尘极板运动，则M端为电源的正极，N端接放电极，接电源的负极，A错误； B．因A点的电场线较B点密集，可知A点的场强较大，则同一颗粒在A点的加速度大于B点的加速度，故B错误； C．向极板P、Q运动的粉尘颗粒，电场力对粉尘颗粒做正功，则电势能减小，故C正确； D．沿ABC电势逐渐增大，场强逐渐减小，则，即 可知三点的电势满足，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，某款军用机器狗的直流电动机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它与电动势为，内阻为的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作。机器狗质量为，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 电源损耗的热功率为 B. 电源的效率为 C. 电源的输出功率为 D. 若该机器狗以额定功率在水平路面上奔跑，受到的阻力恒为重力的倍，则机器狗能达到的最大速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．电源损耗的热功率为，故A错误； B．由题知，直流电动机的额定电压为，额定电流为，故电源的效率为，故B错误； C．电源的输出功率为，故C错误； D．当电动机的牵引力等于阻力时，机器狗的速度最大，此时额定功率等于电动机的输出功率，即 又 且 联立解得，故D正确。 故选D。 6. 图中a、b为两根互相垂直的无限长直导线，导线中通有大小相等、方向如图的电流，O为a、b最短连线上的中点，A、B、C、D分别是纸面内正方形的四个顶点。下列选项正确的是（　　） A. O点的磁感应强度为0 B. A点与C点磁感应强度的大小相等 C. B点与D点磁感应强度的方向相同 D. 撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向里 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，a导线在O点产生的磁感应强度的方向应垂直于纸面向外，b导线在O点产生的磁感应强度的方向应竖直向上，所以合磁感应强度不为零，故A错误； B．由于A、C点关于ab对称，且A点与C点到两导线的距离相等，则A点与C点磁感应强度的大小相等，故B正确； C．根据磁感应强度的叠加法则可知，B点与D点磁感应强度的大小相等，方向不同，故C错误； D．根据安培定则可知，撤去b导线，O点磁感应强度的方向垂直纸面向外，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，长为、间距为d的平行金属板水平放置，O点为两板中点的一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子。在两板间存在如图乙所示的交变电场，取竖直向下为正方向，不计粒子重力，以下判断正确的是（　　） A. 能从板间射出的粒子的动能均相同 B. 粒子在电场中运动的最短时间为 C. 时刻进入的粒子，从点的下方射出 D. 时刻进入的粒子，从点的上方射出 【答案】A 【解析】 【详解】B．由图可知场强 则粒子在电场中的加速度 则粒子在电场中运动的最短时间满足 解得 故B错误； A．能从板间射出的粒子在板间运动的时间均为 则任意时刻射入的粒子射出电场时沿电场方向的速度均为0，可知射出电场时的动能均为，故A正确； C．时刻进入的粒子，在沿电场方向的运动是：先向下加速，后向下减速速度到零；然后向上加速，再向上减速速度到零…..如此反复，则最后从O′点射出时沿电场方向的位移为零，则粒子将从O′点射出，故C错误； D．时刻进入的粒子，在沿电场方向的运动是：先向下加速，运动的位移 此时粒子已经到达下极板，即粒子不能从右侧射出，故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共3个小题，每小题6分，共18分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 一列简谐横波沿轴传播，时的波形图如图甲所示，是平衡位置在处的质点，是平衡位置在处的质点；图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该简谐波传播速度 B. 该波沿轴负方向传播 C. 0.10~0.15s时间内，质点振动速度减小 D. 0.10~0.15s时间内，质点通过的路程为5cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由甲图可知波长为1.2m，由乙图可知周期为0.20s，则该简谐波传播速度，故A正确； B．由乙图可知，在时质点位于平衡位置，将向下振动；在甲图中，根据“上下坡法”，可知该波沿轴正方向传播，故B错误； C．由乙图可知，在0.10~0.15s时间内，质点从平衡位置向波谷运动，故振动速度减小，故C正确； D．根据机械波的特点，可知只有质点从平衡位置或最大位移处开始运动，经时间其运动的路程才等于振幅5cm。由题知，质点P在时刻不是在平衡位置或最大位移处，故在0.10~0.15s时间内，即经时间内，质点P运动的路程不等5cm，故D错误。 故选AC。 9. 如图，电源电动势为、内阻为，所有电表均为理想电表，、为定值电阻，且，为热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），为电容器，闭合开关，电容器中的带正电微粒固定在点。当室温从25℃升高到35℃的过程中，三只电压表的示数变化量的绝对值分别为、和，电流表示数变化为，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 示数增大，且 B. 电源输出效率减小和输出功率增大 C. D. 带电微粒的电势能减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．室温从25℃升高到35℃的过程中，的阻值减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，根据闭合电路的欧姆定律可得 故两端电压减小，即理想电压表V2示数减小，且，故A错误； B．电源的输出效率 因此当的阻值减小，电源的输出效率减小；电源的输出功率 可知当电源的输出功率最大，但由于，故当减小时，电源的输出功率增大，故B正确； C．根据欧姆定律可知 则 同理可得 则 由题可知，则 即，故C正确； D．由于电容器两端的电压等于电压表的示数，即 结合上述分析可知，室温从25℃升高到35℃的过程中，减小，结合可知，电容器极板间的电场强度减小，带电微粒向下运动，电场力做负功，微粒的电势能增大，故D错误。 故选BC。 10. 如图1所示，在倾角的足够长绝缘斜面上放有一根质量、长的导体棒，导体棒中通有方向垂直纸面向外、大小恒为的电流，斜面上方有平行于斜面向下的均匀磁场，磁场的磁感应强度随时间的变化关系如图2所示。已知导体棒与斜面间的动摩擦因数，重力加速度，，。在时刻将导体棒由静止释放，则在导体棒沿斜面向下运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒受到的安培力做负功 B. 导体棒从释放至达到最大速度的过程中摩擦力冲量 C. 导体棒的最大速度为12m/s D. 导体棒受到的摩擦力的最大值为2.0N 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向垂直斜面向下，与运动的位移垂直，故导体棒受到的安培力不做功，故A错误； B．对导体棒受力分析，可知当导体棒所受合外力为零时，速度最大，根据正交分解，沿斜面方向上有 垂直斜面方向上有 又 根据图2有 联立解得 导体棒受到的摩擦力为 又 联立可得 当时；当时； 作出图像如图所示 根据图像与时间轴围成的面积表示冲量，可得导体棒从释放至达到最大速度的过程中摩擦力冲量，故B正确； C．在导体棒沿斜面向下运动的过程中，根据牛顿第二定律有 又 联立解得 当时 则作出图像如图所示 根据图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，且导体棒初速度为零，故导体棒的最大速度等于内导体棒的速度变化量，则有，故C错误； D．导体棒受到的摩擦力为 可知导体棒运动时间越长，受到的摩擦力就越大，故可判断出导体棒的速度再次减为零时，导体棒受到的摩擦力最大，由图像可知，在内导体棒的速度变化量为零，即在时导体棒的速度为零，根据 解得此时导体棒受到的摩擦力大小为，故D正确。 故选BD。 三、实验题（16分） 11. 某物理兴趣小组同学准备用伏安法测量未知电阻，他们设计的实验电路如图所示，可供选择的实验器材如下： 待测电阻； 电压表V（量程为0~3V，内阻约为）； 电流表A（内阻约为）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 滑动变阻器（最大阻值为）； 电源（电动势为5V，内阻约为）； 单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干。 在如图电路中，闭合开关，在单刀双掷开关分别接、时，发现电压表的示数变化非常明显，电流表的示数变化很小，则滑动变阻器应选______（填“”或“”）；单刀双掷开关接______（填“”或“”）时，测量误差相对较小，但是测量值______（填“>”“=”或“<”）真实值。 【答案】 ①. ②. ③. < 【解析】 【详解】[1]在如图所示的电路中，闭合开关S1，在单刀双掷开关S2分别接a、b时，发现电压表的示数变化比较明显，说明电流表的分压作用很明显，待测电阻的阻值与电流表的阻值相近。为了便于实验操作和电表读数，滑动变阻器应选择较小的滑动变阻器R1。 [2][3]由上分析可知待测电阻的阻值与电流表的阻值相近，单刀双掷开关接时，测量误差相对较小，但是测量的电流比真实值偏大，所以测量值小于真实值。 12. 小Z同学利用如图甲所示电路测量欧姆表内部电池的电动势和内电阻。 使用的器材有： 欧姆表； 电压表（量程3V、内阻为）； 滑动变阻器（最大阻值），导线若干。请完善以下步骤： （1）将多用电表的选择开关调到合适挡位，再将红、黑表笔短接，欧姆调零； （2）将图甲中欧姆表的两只表笔分别接、两端，则端接______表笔（填“红”或“黑”） （3）欧姆表内部电路可等效为一个电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图乙所示，记电池的电动势为，欧姆表某挡位内部电路的总内阻为，调节滑动变阻器，测得欧姆表的读数和电压表读数，某次测量电压表的示数如图丙所示，读数为______V，根据实验数据画出的图线如图丁所示，图像斜率为，纵截距为，求得电动势______，（用、、表示）内部电路的总电阻______（用、、表示），不考虑偶然误差影响，电动势测量值______真实值（以上均选填“大于”“等于”或“小于”）。 （4）该欧姆表电池的标准电动势，用久了后电动势会变小，电源内阻也会变大，同学先对该表进行欧姆调零后，再测量某一真实值为的电阻，其读数为，则电动势降低了______V。 【答案】 ①. 红 ②. 0.94##0.93##0.95##0.96##0.97 ③. ④. ⑤. 等于 ⑥. 0.5 【解析】 【详解】[1]欧姆表中黑表笔接内部电源正极，图甲中电压表 “+” 接线柱接b端（电势高），故a端接红表笔。 [2]题意可知电压量程为3V，最小分度值为0.1V，故读数保留到百分位，根据图丙可知读数为0.94V； [3][4][5]根据 整理得 可知图像斜率 解得 图像纵截距 联立解得 以上测量原理，可知电动势测量值与真实值相等。 [6]欧姆调零时，内部总电阻 测量电阻时，电流是一定的，则有 解得 可知电动势降低了。 四、解答题（38分） 13. 如图所示，真空区域有宽度为、磁感应强度为的矩形匀强磁场，方向垂直于纸面向里，、是磁场的边界。、两个平行金属板之间的电压为，一个比荷的带正电的粒子（不计粒子重力），从靠近板由静止开始做加速运动后沿着与夹角为的方向垂直射入磁场中，刚好垂直于边界射出，并沿半径方向垂直进入圆形磁场，圆形磁场半径，方向垂直纸面向外，离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向的夹角为60°。求： （1）平行板间的电压； （2）圆形磁场的磁感应强度 （3）粒子在两个磁场中运动的总时间（结果可用表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在两个磁场中轨迹如图在矩形磁场区域，根据几何关系 根据洛伦兹力提供向心力可知 可知粒子的速度为 根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 若粒子离开圆形磁场时速度方向与水平向右方向夹角为60°，粒子在圆形磁场区域内，根据几何关系得 由洛伦兹力提供向心力 解得 【小问3详解】 粒子在矩形磁场区域内，粒子转过的圆心角为60°， 粒子在矩形磁场中运动的时间 粒子在圆形磁场中运动时间 粒子在两个磁场中运动的总时间 14. 如图所示，竖直面内虚线的左右两侧区域Ⅰ、Ⅱ分别存在竖直向下和水平向右的足够大匀强电场，区域Ⅰ的电场强度为（大小未知），区域Ⅱ的电场强度大小为，紧靠虚线的右侧沿竖直方向固定半径可调的绝缘竖直光滑圆弧轨道，其中段为1/4圆弧塑料光滑管道，端口有竖直挡板，圆心角，，点所在半径始终在竖直方向上。可视为质点的带负电小球从处以水平抛出，经过一段时间后穿过虚线边界恰好沿点切线进入圆弧轨道，间水平距离。已知小球的质量、电量，整个过程中小球电量始终保持不变，不计空气阻力，取重力加速度，，。求： （1）当轨道半径，小球第一次经过点瞬间圆弧轨道对小球的支持力大小； （2）小球从到达点过程中，Ⅰ区电场力对小球做功为多少； （3）要使小球第一次沿圆弧轨道向上运动过程中，不脱离轨道也不与端挡板相碰，求圆轨道半径的取值范围。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 小球在Ⅰ区类平抛运动，在点有 设在点轨道对小球支持力为，根据牛顿第二定律可得 联立解得 【小问2详解】 设从到过程的时间为，竖直高度差为，则有，， 设从到电场力做功为，从到动能定理有 联立解得 【小问3详解】 （3）设在Ⅱ区域中，重力与电场力合力为，该力与竖直方向夹角为，则， 解得 设与水平方向夹角为，与竖直方向夹角也为，如图所示 ①若小球刚好到达点时对应的半径为，则从到动能定理有 解得 ②若小球刚好到达点时对应的半径为，则有 从到动能定理有 解得 ③若小球刚好到达等效最高点点时对应的半径为，则有，从到动能定理有 解得 综上分析可知，满足题意的圆轨道半径的取值范围为或 15. 如图所示，竖直平面内有等量异种点电荷、水平固定放置，其中为正电荷，为负电荷，所带电量大小均为，两电荷正下方固定一足够长的光滑水平绝缘直杆，、分别为杆上位于、正下方的两点，，点为的中点。中心开孔的小球、穿在杆上，分别位于、两点处，其中小球质量为、电荷量为，小球不带电且处于静止状态。将小球由静止释放，已知两小球碰撞为弹性碰撞，且碰撞过程电量不转移，取无穷远处电势为零，点电势为，重力加速度大小为，（、、、、均为已知）求： （1）小球运动至点时，小球的加速度； （2）若，求小球与发生弹性碰撞后瞬间小球的速度大小； （3）若杆之间变为粗糙，且与小球的动摩擦因数，其余部分仍光滑，小球由静止释放后向右运动并与小球碰撞，为使碰后小球能一直向右运动，求小球质量的取值范围。（已知、段运动过程中，小球的重力始终大于电场力在竖直方向的分量，、两球整个过程只发生一次碰撞） 【答案】（1），方向水平向右 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据等量异种点电荷的电场分布规律可知电荷连线的中垂面为等势面，电势均为0，电场线的方向垂直于中垂面向右，因为小球带正电，则运动至点时，小球所受电场力的方向向右，小球在点合力 解得，方向水平向右。 【小问2详解】 根据对称性可知点电势为，点电势为0，点电势为，到的过程中电场力做功为 设两小球碰前小球的速度为，根据动能定理可得 解得 已知两小球碰撞为完全弹性碰撞，且碰撞过程电量不转移，系统动量守恒则有 机械能守恒则有 解得， 【小问3详解】 分析题意，从到，段变为粗糙，且与小球的动摩擦因数 关于点左右对称的分析摩擦力大小，则克服摩擦力做功为 两小球碰前小球的速度设为，根据动能定理 两小球碰撞过程，系统动量守恒则有 机械能守恒则有 则小球从到无穷远处，由动能定理 若使碰后小球能一直向右运动，则向右到无穷远处小球的速度 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $