精品解析：广东省深圳市盐田高级中学2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题

2024—2025学年第一学期期末考试 盐田高级中学高二物理试题卷 一、单选题（7小题，每小题4分，共28分） 1. 电磁的世界错综复杂，在电场和磁场中，下列说法正确的是（　　） A. 电荷量很小的电荷就是元电荷，物体所带的电荷量可以是任意的 B. 电场和磁场是一种客观存在的物质形式 C. 点电荷电场强度的表达式和电势差的表达式都是其决定式 D. 由知，一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．元电荷是最小的电荷量，物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，故A错误； B．电场和磁场是一种客观存在的物质形式，故B正确； C．点电荷电场强度的表达式是决定式，电势差的表达式是比值定义式，故C错误； D．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，可能是导线与磁场平行，该处磁感应强度不一定为零，故D错误。 故选B。 2. 如图所示是一个由电池E、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（ ） A. 电容器的电容变大 B. 电阻R中有从a流向b的电流 C. 液滴带正电 D. 液滴仍然平衡 【答案】B 【解析】 【分析】题中电容器与电源相连，板间电压不变。增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，电量减小，电容器放电。根据原来极板的带电情况，可分析电流的方向。根据场强的变化情况可分析液滴的运动方向。 【详解】A.两极板间的距离增大，根据可知，电容器电容减小，选项A错误； B.由于电容与电源相连，所以两极板间的电势差恒定不变，根据可知电荷量减小，故电容器放电。由于上极板A与电源正极相连，故上极板A带正电，所以电阻R中有从a流向b，选项B正确； C.电容器上极板A带正电，电场方向竖直向下，而液滴的重力竖直向上，所以液滴必须受到竖直向上的电场力，故与电场方向相反，所以液滴带负电，选项C错误； D.根据公式可知两极板间的电场强度减小，所以电场力减小，液滴将向下加速运动，选项D错误。 故选B。 3. 图甲是一种静电除尘装置图，图乙为其俯视图，固定在玻璃瓶中心的竖直铜线A与起电机负极相连，包裹在玻璃瓶周围的铜片B与起电机正极相连。图乙中P、Q为一带负电的尘埃颗粒运动轨迹上的两点，忽略颗粒重力和颗粒间的相互作用，颗粒运动过程中电荷量不变。下列说法正确的是（　　） A. P点电势比Q点电势高 B. 颗粒在P点速度比Q点速度大 C. 颗粒在P点电势能比Q点电势能大 D. 铜片B表面的电场线可能与其表面不垂直 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于A带负电，B带正电，根据沿电场方向电势降低，可知离A越近电势越低，离B越近电势越高，则P点电势比Q点电势低，故A错误； BC．轨迹弯向合外力方向，所以受到的电场力指向正电荷，粒子带负电，根据可知，在P点电势能比Q点电势能大，根据能量守恒可知，P点动能比Q点动能小，P点速度比Q点速度小，故B错误，C正确； D．导体表面等势面，所以电场线与铜片B表面垂直，故D错误。 故选C。 4. 如图，两半径均为R、彼此绝缘的金属圆环相切于A、C两点，AC连线水平，其中一圆环固定在竖直平面，另一圆环位于水平面，两圆环圆心重合于O点，水平圆环可绕AC连线自由转动，现在两环中通以大小相同、方向为图中所示的电流，测得通电瞬间O点处的磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（　　） A. 水平圆环转动前，任一圆环中电流在圆心处产生磁感应强度大小为 B. 从左向右看，水平圆环将逆时针转动 C. 两圆环平面重合时立即锁定两环，则在圆心O点处的磁感应强度大小为 D. 两圆环平面重合时立即锁定两环，一带负电的小球从环内O点正上方处由静止释放后，小球下落过程将向右偏 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题知，测得通电瞬间O点处的磁感应强度大小为B，则在水平圆环转动前，设任一圆环中电流在圆心处产生磁感应强度为，则由几何关系知 解得 A错误； B．根据同向电流互相吸引可知，当两环平衡时，两环在同一平面内平行且电流方向相同，故从左向右看，水平圆环将顺时针转动，B错误； C．任一圆环中电流在圆心处产生磁感应强度为，则两圆环平面重合时立即锁定两环，则在圆心O点处的磁感应强度大小为，C正确； D．两圆环平面重合时立即锁定两环，产生的磁场垂直于纸面向里，由左手定则知，带负电的小球从环内O点正上方处由静止释放后，小球下落过程将向左偏，D错误； 故选C。 5. 如图甲所示，某运动员在带操表演中持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带波浪简化为在时如图乙所示的简谐横波，质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m，质点O的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 时质点N第一次回到平衡位置 D. 0~1.25s内，质点M通过的路程为10cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由质点O的振动方程可知该波的周期 由图乙可知该波的波长，该波的波速为 故A错误； B．由质点O的振动方程可知，时波源O沿y轴负方向振动，根据“同侧法”可知该波沿x轴正方向传播，故B错误； C．根据“同侧法”判断知，时质点N沿y轴负方向振动，则质点N第一次回到平衡位置所需的时间 故C正确； D．由图乙可知该波的振幅，时质点M位于波峰，则0∼1.25s内，即内质点M通过的路程为 故D错误。 故选C。 6. 如图为一玩具小车内部工作的电路图，电源电动势E = 6 V，内阻r = 1 Ω，指示灯L的规格为“5 V，1 W”，电动机M内阻r1 = 1 Ω，现把该玩具车放在水平路面上，闭合开关S，指示灯L和电动机M均正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 指示灯L中的电流为0.1 A B. 电动机M中的电流为5 A C. 电源的输出功率为6 W D. 电动机M的输出功率为3.36 W 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关S，指示灯和电动机均正常工作，说明电源的输出电压为 对于指示灯，有 解得 故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律，有 解得 电动机中的电流 解得 故B错误； C．电源的输出功率 解得 故C错误； D．电动机的输出功率 联立解得 故D正确。 故选D。 7. 负离子空气净化器的核心功能是生成负离子，利用负离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性，来对室内空气进行优化。一种负离子空气净化器的部分结构如图所示，，混合气流是由空气和带一价负电荷的灰尘颗粒均匀分布组成，以平行于极板方向的速度进入由一对平行金属板构成的收集器，气流宽度正好为金属板间距，在电场的作用下灰尘颗粒落到正极板。若带电颗粒入射时的动能均为，金属板的长度为，金属板的间距为，且。电子电量，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 若板间电压为800V，则所有灰尘颗粒都会被收集 B. 若板间电压为400V，则只有一半的灰尘颗粒会被收集 C. 若板间电压为400V，则需要将板长增长为原来的两倍才可以让所有灰尘颗粒被收集 D. 若灰尘颗粒进入收集器时的初动能变小，则灰尘颗粒全部被收集所需要的电压最小值会变大 【答案】C 【解析】 【详解】A B．只要紧靠上极板的颗粒能够落到收集板右侧，颗粒就能够全部收集，水平方向和竖直方向分别有 又 联立解得两金属板间的电压为 若电压为，则粒子在电场中的偏移量只有上述过程的一半，故A、B错误； C D．根据 可知，若板长增大为原来的两倍，则所需的最小电压只有原来的；若进入的初动能变小，即变小，则灰尘颗粒全部被收集所需要的电压最小值会变小，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（每小题6分，共18分，漏选每小题得3分，错选或不选不得分） 8. 下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A. 甲图中当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡右侧上的位置将下移 B. 乙图中电子以速度大小从P端射入，电子向上偏转 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低 D. 丁图中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．甲图中，当加大加速极电压时，根据动能定理 得 电子进入磁场时的速度将增大，根据 得 电子在磁场中做匀速圆周运动的半径将增大，圆周的弯曲程度将减小，由左手定则可知，电子沿逆时针方向转动，则电子打在玻璃泡右侧上的位置将下移，故A正确； B．若乙图中电子以速度大小从P端射入，可知 即电子受到竖直向上的电场力小于竖直向下的洛伦兹力，电子将向下偏转，故B错误； C．丙图中载流子为负电荷的霍尔元件，负电荷运动方向与电流方向相反，由左手定则可知，负电荷在洛伦兹力作用下，向N侧移动，因此N侧聚集负电荷，N侧电势低，C正确； D．经过电磁流量计的带电粒子受到洛伦兹力作用，会向前后两个金属侧面偏转，则在前后两个侧面间产生电场，带电粒子则同时受到洛伦兹力和电场力作用，当电场力与洛伦兹力大小相等时，则有 又 联立求得金属两侧面的电压 若流量Q恒定，则前后两个金属侧面的电压与a、b无关，故D正确。 故选ACD。 9. 图为一半圆柱体透明介质的横截面，O为半圆的圆心，C是半圆最高点，E、Q是圆弧AC上的两点，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两束单色光，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角，，，则以下结论正确的是（ ） A. a光的频率小于b光的频率 B. b光的折射率为 C. a光和b光在该透明介质内传播速率相等 D. 当夹角减小到某一特定值时，将只剩下b光从AC圆弧面上射出 【答案】AB 【解析】 【详解】ABC．由题意可得两中色光的折射率 因为在介质中，所以a光的频率小于b光的频率。 又根据公式可得，两种色光在玻璃中的传播速率 所以两种色光在玻璃中的传播速率 故AB正确，C错误； D．由于光是从空气进入介质，是从光疏介质进入光密介质，在界面AB上，不能够发生全反射，而在弧面AC上光始终沿法线入射，也不能够发生全反射，所以当入射光线PO与AB 界面的夹角减小时，a光与b光总是能从AC圆弧面上射出。故D错误。 故选AB。 10. 如图所示，在一底边长为2L，的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响，不计粒子与AB板碰撞的作用时间，设粒子与AB板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子经电场加速射入磁场时的速度为 C. 要使粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板上，磁感应强度B为 D. 增加磁感应强度的大小，可以延长粒子在磁场中的运动时间，则粒子在磁场中运动的极限时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．依题意，粒子经电场加速，可知粒子带正电，射入磁场时的速度为v 由  得 选项AB正确； C．要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，设圆周半径为R； 由图中几何关系 由洛伦兹力提供向心力 联立解得 选项C错误； D．设粒子运动圆周半径为r， 当r越小，最后一次打到AB板的点越靠近A端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长；当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到A点．有 圆周运动周期 最长的极限时间 得 选项D正确。 故选ABD。 三、实验题（共18分） 11. 某实验小组把不同浓度的NaCl溶液注满如图甲所示的粗细均匀的圆玻璃管中，来测量不同浓度盐水的电阻率。 （1）用游标卡尺测量得玻璃管中水柱直径，应使用如图乙所示中游标示卡尺的______（选填“A”“B”或“C”）部件测量。 （2）某次测量中，实验小组把浓度为1%的NaCl溶液注满玻璃管中，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），用多用电表欧姆挡“×100”规范操作测量电阻，得到的指针示数如图丙所示，则被测盐水的电阻约为______Ω。 （3）为较准确测量电阻，实验小组又着手用伏安法测量玻璃管中盐水的电阻，因找不到合适量程的电流表，用多用电表的5mA挡（内阻约10Ω）代替，其他所用实验器材有：电源（电动势约为6V，内阻可忽略）；电压表V（量程为3V，内阻为3kΩ）；滑动变阻器R最大阻值为；定值电阻3kΩ；导线若干等。 ①该实验小组已完成的实验电路如图丁所示的连线，分析知，还缺少一条导线的连接，为较准确完成玻璃管中盐水的电阻测量，这条导线应为伏特表的负接线柱与多用电表______（选填“红+”或“黑-”）表笔连接。 ②在某次测量时，多用电表的5mA挡的读数如图戊所示，其读数为______mA，利用图丁实验，多次测量得到伏特表读数与毫安表读数之间存在的变化关系如图已所示，已知用游标卡尺测得玻璃管内径20.00cm，用毫米刻度尺测得玻璃管中盐水长度为31.40cm，则该浓度盐水的电阻率约为______Ω·m（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）B （2）1000 （3） ①. 红+ ②. 2.30 ③. 92 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测量得玻璃管中水柱的直径，即测量玻璃管的内径，则应使用图中游标卡尺的B部件。 【小问2详解】 用多用电表欧姆挡“×100”规范操作测量电阻，得到的指针示数如图丙所示，则被测盐水的电阻约为 【小问3详解】 [1]由于电压表内阻和定值电阻的阻值已知，多用电表电流挡内阻未知，则采用电流表外接法，所以这条导线应为伏特表的负接线柱与多用电表红+表笔连接。 [2]在某次测量时，多用电表的5mA挡的读数如图戊所示，其读数为2.30mA； [3]当电压表示数为，由于电压表内阻和定值电阻均为，则被测盐水的两端电压为，根据串并联关系可得 整理可得 由图己图像可得 解得被测盐水的阻值为 由电阻定律可得 联立可得该浓度盐水的电阻率为 代入数据解得 12. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。 实验器材：A。电池组（两节干电池） B.定值电阻 C.毫安表（量程为50mA，内阻） D.电压表（量程为3V，内阻很大） E.滑动变阻器R F.电阻箱 G.开关 H.导线若干 （1）将电阻箱的阻值调至0.5Ω，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为______mA。 （2）实验步骤如下： ①闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）； ②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出图线。 （3）结合实验数据可以计算出两节干电池的总电动势______V，总内阻______（结果均保留两位有效数字）。 （4）电压表内阻______（选填会”或“不会”）对实验结果产生影响。 【答案】（1）500 （2）左 （3） ①. 3.0 ②. 2.0 （4）不会 【解析】 【小问1详解】 改装后电流表的量程为 【小问2详解】 ①为了保护电路，应使电路中电流最小，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应滑到最左端。 【小问3详解】 [1][2]根据毫安表的改装原理，当毫安表的示数为时，电路中的电流为，设两节干电池的总电动势为，总内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据，整理可得 可知图像的纵轴截距等于两节干电池的总电动势，则有 可知图像的斜率绝对值为 解得两节干电池的总内阻为 【小问4详解】 由电路图分析可知，通过电流表的示数可算出主路中的电流。通过电压表可测出通过滑动变阻器的电压，再通过欧姆定律计算，则可以准确得到电路中各部分的电压；所以忽略电压表内阻不会对实验结果产生影响。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，长的绝缘轻杆上端连接在O点。有一质量为、电荷量的带电金属小球套在绝缘轻杆上，球与杆间的动摩擦因数。当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取。 （1）求匀强电场的电场强度E大小； （2）若轻杆与竖直方向的夹角为时，小球在下滑过程中与杆之间的摩擦力恰好为0，求角；保持角不变，将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小。 【答案】（1）8N/C；（2）53°，2m/s 【解析】 【详解】（1）当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，故小球受力平衡；由小球受重力、电场力、杆的支持力和摩擦力作用可得 解得匀强电场的电场强度为 （2）轻杆与竖直方向的夹角为时，小球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0，故支持力为零，则重力、电场力垂直轻杆方向分力等大反向，故有 所以 即 小球受到合外力 由牛顿第二定律得 故小球从O点静止释放，沿杆做加速度 的匀加速直线运动，由运动学公式得 故小球离开杆时的速度 14. 如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定一间距L＝0.5 m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＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g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＝0.10 T，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＝10 m/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μ＝，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； （3）若导轨光滑，当滑动变阻器的电阻突然调节为23 Ω时，求金属棒的加速度a的大小。 【答案】（1）0.1 N；（2）3Ω～11 Ω；（3）3.75 m/s2 【解析】 【详解】（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 ①当摩擦力沿斜面向上时，有 此时 解得 ②当摩擦力沿斜面向下时，有 此时 解得 R2＝3 Ω 故滑动变阻器R接入电路中的阻值在3 Ω和11 Ω之间． （3）当滑动变阻器的电阻突然调节为23 Ω时，即 R＝23 Ω 有 此时金属棒的加速度 方向沿斜面向下。 15. 如图所示，在平面内，有两个半圆形同心圆弧，与坐标轴分别交于、、点和、、点，其中圆弧半径为。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场，电场方向由原点向外辐射，其间的电势差为。圆弧上方圆周外区域，存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆弧内无电场和磁场。点处有一粒子源，在平面内向轴上方各个方向，射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，带电粒子射出时的速度大小均为，被辐射状的电场加速后进入磁场，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求： （1）粒子被电场加速后的速度； （2）要使有的粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场，且该粒子运动轨迹的圆心为轴上某点，求此时磁场的磁感应强度的大小； （3）当磁场中的磁感应强度大小为第（2）问中的倍时，求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子被电场加速后速度为，由动能定理可得 解得 （2）垂直磁场上边界射出的粒子的圆心必在磁场上边界上，设该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为，如图 则 ， 故 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动 联立解得 （3）当时，根据，可得带电粒子在磁场中的运动半径 由几何知识可知，当粒子从沿轴正方向进入磁场，粒子从磁场上边界的射出点，为粒子能够到达上边界的最右端，粒子能够到达上边界的最右端轴的距离 当粒子与磁场上边界相切时，切点为粒子能够到达上边界的最左端，如图 由几何关系可知，粒子能够到达上边界的最左端距轴的距离为 可知粒子能从磁场上边界射出粒子边界宽度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年第一学期期末考试 盐田高级中学高二物理试题卷 一、单选题（7小题，每小题4分，共28分） 1. 电磁的世界错综复杂，在电场和磁场中，下列说法正确的是（　　） A. 电荷量很小的电荷就是元电荷，物体所带的电荷量可以是任意的 B. 电场和磁场是一种客观存在的物质形式 C. 点电荷电场强度的表达式和电势差的表达式都是其决定式 D. 由知，一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定零 2. 如图所示是一个由电池E、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，平行板电容器中央有一个液滴处于平衡状态，当增大电容器两板间距离的过程中（ ） A. 电容器的电容变大 B. 电阻R中有从a流向b的电流 C. 液滴带正电 D. 液滴仍然平衡 3. 图甲是一种静电除尘装置图，图乙为其俯视图，固定在玻璃瓶中心的竖直铜线A与起电机负极相连，包裹在玻璃瓶周围的铜片B与起电机正极相连。图乙中P、Q为一带负电的尘埃颗粒运动轨迹上的两点，忽略颗粒重力和颗粒间的相互作用，颗粒运动过程中电荷量不变。下列说法正确的是（　　） A. P点电势比Q点电势高 B. 颗粒在P点速度比Q点速度大 C. 颗粒在P点电势能比Q点电势能大 D. 铜片B表面的电场线可能与其表面不垂直 4. 如图，两半径均为R、彼此绝缘的金属圆环相切于A、C两点，AC连线水平，其中一圆环固定在竖直平面，另一圆环位于水平面，两圆环圆心重合于O点，水平圆环可绕AC连线自由转动，现在两环中通以大小相同、方向为图中所示的电流，测得通电瞬间O点处的磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（　　） A. 水平圆环转动前，任一圆环中电流在圆心处产生磁感应强度大小为 B. 从左向右看，水平圆环将逆时针转动 C. 两圆环平面重合时立即锁定两环，则在圆心O点处的磁感应强度大小为 D. 两圆环平面重合时立即锁定两环，一带负电的小球从环内O点正上方处由静止释放后，小球下落过程将向右偏 5. 如图甲所示，某运动员在带操表演中持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。现将彩带波浪简化为在时如图乙所示的简谐横波，质点M、N的平衡位置横坐标分别为1m和3.5m，质点O的振动方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该波的波速为2m/s B. 该波沿x轴负方向传播 C. 时质点N第一次回到平衡位置 D. 0~1.25s内，质点M通过的路程为10cm 6. 如图为一玩具小车内部工作电路图，电源电动势E = 6 V，内阻r = 1 Ω，指示灯L的规格为“5 V，1 W”，电动机M内阻r1 = 1 Ω，现把该玩具车放在水平路面上，闭合开关S，指示灯L和电动机M均正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 指示灯L中的电流为0.1 A B. 电动机M中的电流为5 A C. 电源的输出功率为6 W D. 电动机M的输出功率为3.36 W 7. 负离子空气净化器的核心功能是生成负离子，利用负离子本身具有的除尘降尘、灭菌解毒的特性，来对室内空气进行优化。一种负离子空气净化器的部分结构如图所示，，混合气流是由空气和带一价负电荷的灰尘颗粒均匀分布组成，以平行于极板方向的速度进入由一对平行金属板构成的收集器，气流宽度正好为金属板间距，在电场的作用下灰尘颗粒落到正极板。若带电颗粒入射时的动能均为，金属板的长度为，金属板的间距为，且。电子电量，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 若板间电压为800V，则所有灰尘颗粒都会被收集 B. 若板间电压为400V，则只有一半的灰尘颗粒会被收集 C. 若板间电压为400V，则需要将板长增长为原来的两倍才可以让所有灰尘颗粒被收集 D. 若灰尘颗粒进入收集器时的初动能变小，则灰尘颗粒全部被收集所需要的电压最小值会变大 二、多选题（每小题6分，共18分，漏选每小题得3分，错选或不选不得分） 8. 下列关于四种仪器的说法正确的是（　　） A. 甲图中当加大加速极电压时，电子打在玻璃泡右侧上位置将下移 B. 乙图中电子以速度大小从P端射入，电子向上偏转 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势低 D. 丁图中长、宽、高分别为a、b、c的电磁流量计在如图所示的匀强磁场中，若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压与a、b无关 9. 图为一半圆柱体透明介质的横截面，O为半圆的圆心，C是半圆最高点，E、Q是圆弧AC上的两点，一束复色光沿PO方向射向AB界面并从O点进入该透明介质，被分成a、b两束单色光，a光从E点射出，b光从Q点射出，现已测得PO与AB界面夹角，，，则以下结论正确的是（ ） A. a光的频率小于b光的频率 B. b光的折射率为 C. a光和b光在该透明介质内传播的速率相等 D. 当夹角减小到某一特定值时，将只剩下b光从AC圆弧面上射出 10. 如图所示，在一底边长为2L，的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响，不计粒子与AB板碰撞的作用时间，设粒子与AB板碰撞前后，电量保持不变并以相同的速率反弹。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子经电场加速射入磁场时的速度为 C. 要使粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板上，磁感应强度B为 D. 增加磁感应强度的大小，可以延长粒子在磁场中的运动时间，则粒子在磁场中运动的极限时间为 三、实验题（共18分） 11. 某实验小组把不同浓度的NaCl溶液注满如图甲所示的粗细均匀的圆玻璃管中，来测量不同浓度盐水的电阻率。 （1）用游标卡尺测量得玻璃管中水柱的直径，应使用如图乙所示中游标示卡尺的______（选填“A”“B”或“C”）部件测量。 （2）某次测量中，实验小组把浓度为1%的NaCl溶液注满玻璃管中，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略），用多用电表欧姆挡“×100”规范操作测量电阻，得到的指针示数如图丙所示，则被测盐水的电阻约为______Ω。 （3）为较准确测量电阻，实验小组又着手用伏安法测量玻璃管中盐水电阻，因找不到合适量程的电流表，用多用电表的5mA挡（内阻约10Ω）代替，其他所用实验器材有：电源（电动势约为6V，内阻可忽略）；电压表V（量程为3V，内阻为3kΩ）；滑动变阻器R最大阻值为；定值电阻3kΩ；导线若干等。 ①该实验小组已完成的实验电路如图丁所示的连线，分析知，还缺少一条导线的连接，为较准确完成玻璃管中盐水的电阻测量，这条导线应为伏特表的负接线柱与多用电表______（选填“红+”或“黑-”）表笔连接。 ②在某次测量时，多用电表的5mA挡的读数如图戊所示，其读数为______mA，利用图丁实验，多次测量得到伏特表读数与毫安表读数之间存在的变化关系如图已所示，已知用游标卡尺测得玻璃管内径20.00cm，用毫米刻度尺测得玻璃管中盐水长度为31.40cm，则该浓度盐水的电阻率约为______Ω·m（结果保留2位有效数字）。 12. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。 实验器材：A。电池组（两节干电池） B.定值电阻 C.毫安表（量程为50mA，内阻） D.电压表（量程为3V，内阻很大） E滑动变阻器R F.电阻箱 G.开关 H.导线若干 （1）将电阻箱的阻值调至0.5Ω，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为______mA。 （2）实验步骤如下： ①闭合开关S前，将滑动变阻器R的滑片移到最______端（选填“左”或“右”）； ②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出图线。 （3）结合实验数据可以计算出两节干电池的总电动势______V，总内阻______（结果均保留两位有效数字）。 （4）电压表内阻______（选填会”或“不会”）对实验结果产生影响。 四、解答题（共36分） 13. 如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，长的绝缘轻杆上端连接在O点。有一质量为、电荷量的带电金属小球套在绝缘轻杆上，球与杆间的动摩擦因数。当杆竖直固定放置时，小球恰好能匀速下滑，g取。 （1）求匀强电场的电场强度E大小； （2）若轻杆与竖直方向的夹角为时，小球在下滑过程中与杆之间的摩擦力恰好为0，求角；保持角不变，将小球从O点由静止释放，求小球离开杆时的速度大小。 14. 如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定一间距L＝0.5 m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＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g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＝0.10 T，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＝10 m/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μ＝，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； （3）若导轨光滑，当滑动变阻器的电阻突然调节为23 Ω时，求金属棒的加速度a的大小。 15. 如图所示，在平面内，有两个半圆形同心圆弧，与坐标轴分别交于、、点和、、点，其中圆弧的半径为。两个半圆弧之间的区域内分布着辐射状的电场，电场方向由原点向外辐射，其间的电势差为。圆弧上方圆周外区域，存在着上边界为的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆弧内无电场和磁场。点处有一粒子源，在平面内向轴上方各个方向，射出质量为、电荷量为的带正电的粒子，带电粒子射出时的速度大小均为，被辐射状的电场加速后进入磁场，不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。求： （1）粒子被电场加速后的速度； （2）要使有的粒子能够垂直于磁场上边界射出磁场，且该粒子运动轨迹的圆心为轴上某点，求此时磁场的磁感应强度的大小； （3）当磁场中的磁感应强度大小为第（2）问中的倍时，求能从磁场上边界射出粒子的边界宽度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $