精品解析：四川省广安市2025-2026学年高二上学期期末考试物理试题

2025年秋高二期末教学质量评价 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，将试题卷和答题卡一并收回。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的4个选项中，只有一个选项最符合题目要求。 1. 物理学的发展反映了人类对自然规律的认识，下列说法正确的是（　　） A. 体积很小的电荷就能看作是点电荷 B. 越靠近正电荷电场强度越大，越靠近负电荷电场强度越小 C. 牛顿发现了电流的磁效应 D. 电场强度和磁感应强度都是矢量 2. 如图所示，实线表示某一电场的电场线。在电场力的作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 场强 B. 电势 C. 速度 D. 该粒子带正电 3. 同学们在日常生活中所用的公交卡原理如图所示，图中上半部分表示读卡机内的线圈，下半部分表示芯片卡内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。若从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，当芯片卡接近读卡机时则会（　　） A. 有逆时针方向的电流且两线圈相互吸引 B. 有逆时针方向的电流且两线圈相互排斥 C. 有顺时针方向的电流且两线圈相互吸引 D. 有顺时针方向的电流且两线圈相互排斥 4. 某同学发现其使用的智能手机，可以利用指南针功能测量磁场大小。于是他找来了两根相同导线，分别接入从南向北和从西向东的等大电流。如图所示，从上向下看ABCD四点与导线在同一水平面且到两根导线的距离相等，该同学所在的北半球地磁场具有竖直向下的分量，当手机放于ABCD四点时显示磁场最强的地方是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 5. 扫地机器人主要由动力系统、清扫系统、导航系统、控制系统组成，其动力系统主要由电动机与直流电源构成。如图所示电源电动势为20V其内阻为2Ω，当电动机正常工作时电流表示数为2A，图中电流表电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数为20V B. 电源内阻消耗的热功率为4W C. 电动机的输入功率为32W D. 若电动机的输出功率为20W，则线圈电阻为5Ω 6. 如图所示，空间中存在着方向竖直向上大小为E的匀强电场与方向垂直于纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场叠加的区域。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以某一速度射入该区域。已知粒子在该区域恰做直线运动。不计粒子重力，则该粒子（　　） A. 可能做匀加速直线运动 B. 入射速度的大小一定为 C. 入射速度的方向水平向右 D. 该粒子一定带正电 7. 如图所示，在直线MN上固定有电荷量分别为和的两点电荷，两者相距为3L。以的点电荷所在位置为圆心、L为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、c在MN直线上，b、d两点连线通过圆心且垂直于MN，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. 圆周上所有点中，c点的场强最大 B. 在MN连线上一共有3个点电场强度零 C. 圆周上b、d两点电场强度相同 D. 将一负点电荷从a沿圆弧经b移动到c，电势能变大 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，部分选对得3分，有选错的得0分。 8. 某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 负电荷从移到，电场力做正功 B. 负电荷从移到，电势能增加 C. 处的电场强度大于处的电场强度 D. 处的电场强度为零 9. 如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻（且），为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S电路达到稳定状态后，若将滑动变阻器滑片向左滑动，则（　　） A. 小灯泡变亮 B. 电容器极板上的电荷量减少 C. 电源的输出功率一定变小 D. 电压表示数与电流表示数的比值不变 10. 2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的平行金属导轨M、N距离为L，导轨左侧通过单刀双掷开关K分别与电容器C和电动势为E的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为B的匀强磁场中。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 开关K置于b后，电容器最终带电量为零 B. 开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为 C. 金属滑块在轨道上运动最大速度为 D. 开关K置于b后的整个过程中流过金属滑块的电荷量为 三、实验题：每空2分，共16分。 11. 某物理兴趣小组通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 （1）小组同学按甲图所示将线圈A插入线圈B中，在闭合开关S时发现灵敏电流计指针向左偏了一下。那么闭合开关后将线圈A从线圈B拔出时，电流计指针将向_______偏（选填“右”或“左”）。 （2）当线圈A插入线圈B且闭合开关后，将滑动变阻器触头从最右端滑到最左端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下通过线圈B导线横截面电荷量的大小分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）图乙是小组同学制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的A、B两只发光二极管、一定匝数的螺线管以及条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向上移动过程中，观察到的实验现象是_______。 A. 灯泡A、B都会发光 B. 灯泡B发光，灯泡A不发光 C. 灯泡A、B都不发光 D. 灯泡A发光，灯泡B不发光 12. 某同学想知道某电阻的阻值，设计了以下实验。 （1）该同学先用多用电表的欧姆“”挡粗测该电阻在常温下的阻值，发现指针偏转角度过小，则该同学应换用_______挡（选填“”或“”），换挡后重新测量，欧姆表示数如图甲所示，则此时电阻_______。 （2）该同学为了进一步测量该电阻阻值，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最_______（选填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为5.0mA，A2的示数为2.0mA，两电流表都视为理想电表，则此时电阻_______kΩ（结果保留两位有效数字）。 （3）若两电流表都存在电阻，则采用上述方法测出阻值与实际值相比_______（选填“相同”、“偏大”或“偏小”） 四、解答题：本题共3小题，共38分。要求写出必要的文字说明，方程和演算步骤。 13. 如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E；有一个质量为m的带负电小球，用长度为L的绝缘轻细绳悬挂起来；当细绳向左偏离竖直方向的角度时，带电小球恰好静止。若将小球向左拉到细绳水平后静止释放，经过一段时间小球到达竖直最低点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。（，） （1）求小球所带的电荷量q的大小； （2）求小球到达竖直最低点时速度大小和绳子拉力的大小。 14. 2025年我国重大科技基础设施“人造太阳”核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度一千秒“高质量燃烧”，EAST是利用强磁场约束带电粒子运动从而实现可控核聚变的装置。其原理如图所示，在xOy平面内有圆心为O，内径为L外径为2L的环形匀强磁场，环形磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。位于坐标为的S点有一放射源，可以发出任意方向的质量为m、电荷量为q的带负电粒子，忽略粒子的重力。（，） （1）若放射源发射的负电粒子沿x轴正方向从S点射出，恰好不进入中间无磁场圆形区域，求粒子速度大小； （2）若放射源发射负电粒子沿y轴正方向从S点射出，经磁场一次偏转后恰能经过O点，求粒子从S点到O点的时间。 15. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨足够长且与平面的倾角，导轨下端分别连接有内阻的直流电源，的定值电阻；一质量、阻值的金属棒放在导轨上，轻绳通过光滑的定滑轮，一端悬吊质量的重物，另一端连接在金属棒的中点；整个空间有大小方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒与定滑轮间的轻绳与导轨平行，重力加速度为，重物离地足够高，金属导轨电阻不计。 （1）若只闭合开关，金属棒恰好处于静止状态，求电源电动势E的大小； （2）若断开闭合开关后，重物M开始带动金属棒运动， ①求金属棒做匀速运动时速度大小； ②重物M从静止到匀速过程中下降高度，求此过程电阻产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年秋高二期末教学质量评价 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，将试题卷和答题卡一并收回。 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的4个选项中，只有一个选项最符合题目要求。 1. 物理学的发展反映了人类对自然规律的认识，下列说法正确的是（　　） A. 体积很小的电荷就能看作是点电荷 B. 越靠近正电荷电场强度越大，越靠近负电荷电场强度越小 C. 牛顿发现了电流的磁效应 D. 电场强度和磁感应强度都是矢量 【答案】D 【解析】 【详解】A．点电荷的判断依据是带电体的形状、大小对研究问题的影响是否可忽略，不是仅由体积大小决定，故A错误； B．根据可知，无论是正电荷还是负电荷，电场强度的大小都随距离减小而增大，故B错误； C．电流的磁效应是奥斯特发现的，并非牛顿，故C错误； D．电场强度和磁感应强度都既有大小又有方向，属于矢量，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，实线表示某一电场的电场线。在电场力的作用下，一带电粒子（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 场强 B. 电势 C. 速度 D. 该粒子带正电 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，电场线在B点比在A点密集，所以电场强度由，故A错误； B．沿电场线方向电势逐渐降低，所以有，故B正确； D．由图可知，带电粒子运动受到的静电力与图中实线箭头方向相反，所以粒子带负电，故D错误； C．电势能为，可得，由于电势能增大，所以电场力做负功，由动能定理可知，带电粒子运动中动能减小，即速度，故C错误。 故选B。 3. 同学们在日常生活中所用的公交卡原理如图所示，图中上半部分表示读卡机内的线圈，下半部分表示芯片卡内的线圈。读卡机线圈中的电流会产生磁场，当芯片卡接近读卡机时，这个磁场会在芯片卡中产生感应电流，驱动芯片发出信息。若从上往下看读卡机线圈中有顺时针的电流，当芯片卡接近读卡机时则会（　　） A. 有逆时针方向的电流且两线圈相互吸引 B. 有逆时针方向的电流且两线圈相互排斥 C. 有顺时针方向的电流且两线圈相互吸引 D. 有顺时针方向的电流且两线圈相互排斥 【答案】B 【解析】 【详解】从上往下看读卡机线圈中有顺时针电流，则由右手定则可知，磁场方向向下，当芯片卡接近读卡机时，穿过芯片线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，则芯片线圈中感应电流的磁场向上，则产生逆时针方向的电流；由“来拒去留”可知，两线圈相互排斥。 故选B。 4. 某同学发现其使用的智能手机，可以利用指南针功能测量磁场大小。于是他找来了两根相同导线，分别接入从南向北和从西向东的等大电流。如图所示，从上向下看ABCD四点与导线在同一水平面且到两根导线的距离相等，该同学所在的北半球地磁场具有竖直向下的分量，当手机放于ABCD四点时显示磁场最强的地方是（　　） A. A点 B. B点 C. C点 D. D点 【答案】C 【解析】 【详解】根据安培定则可知，南北方向的导线在图中产生的磁场方向为在导线的右侧垂直纸面向里，导线的左侧为垂直纸面向外，同理可知，从西向东的电流在图中产生的磁场方向为导线的下方为垂直纸面向里，导线的上方为垂直纸面向外，结合地磁场在北半球具有向下的分量，可简化为垂直图示纸面向里，根据磁场的叠加可知，C点的磁场最强。 故选C。 5. 扫地机器人主要由动力系统、清扫系统、导航系统、控制系统组成，其动力系统主要由电动机与直流电源构成。如图所示电源电动势为20V其内阻为2Ω，当电动机正常工作时电流表示数为2A，图中电流表电压表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为20V B. 电源内阻消耗的热功率为4W C. 电动机的输入功率为32W D. 若电动机的输出功率为20W，则线圈电阻为5Ω 【答案】C 【解析】 【详解】A．正常工作时电流表示数为2A，根据 则电压表示数为 代入数据得，故A错误； B．电源内阻消耗的热功率为，故B错误； C．电动机的输入功率为，故C正确； D．若电动机输出功率为20W，则产生热功率为 根据 代入数据得，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，空间中存在着方向竖直向上大小为E的匀强电场与方向垂直于纸面向里磁感应强度大小为B的匀强磁场叠加的区域。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以某一速度射入该区域。已知粒子在该区域恰做直线运动。不计粒子重力，则该粒子（　　） A. 可能做匀加速直线运动 B. 入射速度的大小一定为 C. 入射速度的方向水平向右 D. 该粒子一定带正电 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题知，粒子做直线运动，且电场力是恒力，若粒子做加速直线运动，则洛伦兹力会随速度变化而变化，合力方向就会改变，则粒子就不能做直线运动，所以粒子只能做匀速直线运动，故A错误； BCD．若粒子带正电，电场力方向竖直向上，则洛伦兹力方向竖直向下，根据左手定则，可知粒子入射速度方向水平向左；若粒子带负电，电场力方向竖直向下，洛伦兹力方向竖直向上，根据左手定则，可知粒子入射速度方向也是水平向左，故不管粒子是带正电，还是带负电，其入射速度的方向水平向左，且电场力与洛伦兹力平衡，则有 解得，可知入射速度的大小与粒子的电性无关，则无法判断粒子的电性，故B正确 ，CD错误。 故选B。 7. 如图所示，在直线MN上固定有电荷量分别为和的两点电荷，两者相距为3L。以的点电荷所在位置为圆心、L为半径画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、c在MN直线上，b、d两点连线通过圆心且垂直于MN，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是（　　） A. 圆周上所有点中，c点的场强最大 B. 在MN连线上一共有3个点电场强度为零 C. 圆周上b、d两点的电场强度相同 D. 将一负点电荷从a沿圆弧经b移动到c，电势能变大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据点电荷电场强度公式并结合电场叠加原理可知，c点的电场强度最大，故A正确； B．根据点电荷电场强度公式并结合电场叠加原理分析，因正电荷的电量大，故在正电荷的右侧不存在电场强度为零的点；在正、负电荷之间所有点的电场强度不为零；因负电荷的电量小，正电荷的电量大，故在负电的左侧存在电场强度为零的点，故在MN连线上只有1个点电场强度为零，故B错误； C．根据点电荷电场强度公式并结合电场叠加原理可知，b、d两点的电场强度大小相等，但方向不相同，故C错误； D．a、b、c、d四点在以点电荷为圆心的圆上，由产生的电场在a、b、c、d四点的电势是相等的，所以a、b、c、d四点的总电势可以通过产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，c点的电势最高， b、d电势相等，a点电势最低，将一负点电荷从a沿圆弧经b移动到c，电势能变小，故D错误。 故选A。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，部分选对得3分，有选错的得0分。 8. 某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 负电荷从移到，电场力做正功 B. 负电荷从移到，电势能增加 C. 处的电场强度大于处的电场强度 D. 处的电场强度为零 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．负电荷从移到，电势升高，根据可知，负电荷的电势能减小，则电场力做正功，故A正确，B错误； CD．图线的斜率表示电场强度的大小，由图可知，处的电场强度大于处的电场强度，且处的电场强度不为零，故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻（且），为滑动变阻器，C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S电路达到稳定状态后，若将滑动变阻器滑片向左滑动，则（　　） A. 小灯泡变亮 B. 电容器极板上的电荷量减少 C. 电源的输出功率一定变小 D. 电压表示数与电流表示数的比值不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．滑动变阻器的滑片向左滑动，电阻变大，结合闭合电路欧姆定律，可得， 即电流I变小，电容两端电压变大；根据电流变小，可得灯泡变暗，故A错误； B．根据A选项分析，可知电容两端电压变大，根据电容定义式可知，电容器极板上电荷量增大，故B错误； C．电源输出功率为 由题意可知 则 由数学知识可知电阻变大时，P减小，故C正确； D．根据电路连接情况，可知电压表示数与电流表示数之比满足 即该比值不变，故D正确。 故选CD。 10. 2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首次电磁弹射起飞训练。关于电磁弹射系统可以简化成如图所示，两条足够长的平行金属导轨M、N距离为L，导轨左侧通过单刀双掷开关K分别与电容器C和电动势为E的电源相连；整个装置水平放置于方向垂直于导轨平面向里大小为B的匀强磁场中。现将一质量为m、电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内，且与两导轨良好接触。将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右运动。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略金属滑块运动过程中的一切摩擦阻力。下列说法正确的是（　　） A. 开关K置于b后，电容器最终带电量为零 B. 开关K置于b的瞬间，金属滑块的加速度大小为 C. 金属滑块在轨道上运动的最大速度为 D. 开关K置于b后的整个过程中流过金属滑块的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】B．开关K置于b的瞬间，流过金属滑块的电流为 以金属滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有 解得此时金属滑块的加速度大小为，故B正确； ACD．金属滑块运动后，切割磁感线产生电动势，当电容器两端的电压与金属滑块切割磁感线产生的电动势相等时，金属滑块的速度将不再变化，即金属滑块之后做匀速直线运动，所以此时金属滑块的速度达到最大值。设金属滑块加速运动到最大速度时，电容器两端的电压为U，电容器放电过程中的电荷量变化为，放电时间为，流过金属滑块的平均电流为I，则在金属滑块运动到最大速度的过程中，由动量定理得 由电流的定义式有 由电容的定义 可得电容器放电过程中电荷量的变化为 联立可得 又因为金属滑块运动到速度最大时，根据法拉第电磁感应定律有 联立解得金属滑块的最大速度为 最终电容器两端的电压为 所以电容器最终所带电量为 整个过程中流过金属滑块的电荷量为，故AC错误，D正确。 故选BD。 三、实验题：每空2分，共16分。 11. 某物理兴趣小组通过以下实验来探究“电磁感应现象”。 （1）小组同学按甲图所示将线圈A插入线圈B中，在闭合开关S时发现灵敏电流计指针向左偏了一下。那么闭合开关后将线圈A从线圈B拔出时，电流计指针将向_______偏（选填“右”或“左”）。 （2）当线圈A插入线圈B且闭合开关后，将滑动变阻器触头从最右端滑到最左端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下通过线圈B导线横截面电荷量的大小分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （3）图乙是小组同学制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的A、B两只发光二极管、一定匝数的螺线管以及条形磁铁组成。正确连接好实验电路后，将条形磁铁从图示位置迅速向上移动过程中，观察到的实验现象是_______。 A. 灯泡A、B都会发光 B. 灯泡B发光，灯泡A不发光 C. 灯泡A、B都不发光 D. 灯泡A发光，灯泡B不发光 【答案】（1）右 （2）等于 （3）B 【解析】 【小问1详解】 合上开关后，将原线圈A迅速插入副线圈B时，穿过线圈B的磁通量增加，发现灵敏电流计指针向左偏了一下；闭合开关后将线圈A从线圈B拔出时，穿过线圈B的磁场方向与上一种情况相同，且穿过线圈B的磁通量减小，所以灵敏电流计指针应向右偏。 【小问2详解】 根据，， 联立，可得 两次穿过线圈B的磁通量变化量相等，所以通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是等于。 【小问3详解】 将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时，穿过线圈的磁场向下且磁通量减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中的感应电流方向为顺时针（俯视），所以，灯泡B所在支路的二极管处于导通状态，灯泡A所在支路的二极管处于截止状态，即灯泡B短暂发光，灯泡A不发光。 故选B。 12. 某同学想知道某电阻的阻值，设计了以下实验。 （1）该同学先用多用电表的欧姆“”挡粗测该电阻在常温下的阻值，发现指针偏转角度过小，则该同学应换用_______挡（选填“”或“”），换挡后重新测量，欧姆表示数如图甲所示，则此时电阻_______。 （2）该同学为了进一步测量该电阻阻值，设计了如图乙所示的实验电路，定值电阻，则在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最_______（选填“左”或“右”）端。在某次测量中，若毫安表的示数为5.0mA，A2的示数为2.0mA，两电流表都视为理想电表，则此时电阻_______kΩ（结果保留两位有效数字）。 （3）若两电流表都存在电阻，则采用上述方法测出阻值与实际值相比_______（选填“相同”、“偏大”或“偏小”） 【答案】（1） ①. ②. 2200 （2） ①. 左 ②. 2.0 （3）偏小 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆表测电阻，欧姆表指针偏转角度过小，欧姆表指针对应示数过大，说明选取倍率太小，故应换用挡； [2]由图甲可知，待测电阻为 【小问2详解】 [1]滑动变阻器采用分压器的接法，为了保证电路安全，因此图乙中开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片置于左端； [2]根据串联、并联电路的特点和欧姆定律 代入数据，解得 【小问3详解】 考虑电流表内阻的影响，根据串联、并联电路的特点和欧姆定律 整理可得 因此测出阻值与实际值相比偏小。 四、解答题：本题共3小题，共38分。要求写出必要的文字说明，方程和演算步骤。 13. 如图所示，在一足够大的空间内存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E；有一个质量为m的带负电小球，用长度为L的绝缘轻细绳悬挂起来；当细绳向左偏离竖直方向的角度时，带电小球恰好静止。若将小球向左拉到细绳水平后静止释放，经过一段时间小球到达竖直最低点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。（，） （1）求小球所带电荷量q的大小； （2）求小球到达竖直最低点时速度大小和绳子拉力的大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球恰好静止时，对小球受力分析如图所示 根据平衡条件可知 解得 【小问2详解】 小球由释放到最低点，由动能定理可知 在最低点，由牛顿第二定律可知 联立，解得， 14. 2025年我国重大科技基础设施“人造太阳”核聚变实验装置（EAST）首次完成1亿摄氏度一千秒“高质量燃烧”，EAST是利用强磁场约束带电粒子运动从而实现可控核聚变的装置。其原理如图所示，在xOy平面内有圆心为O，内径为L外径为2L的环形匀强磁场，环形磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。位于坐标为的S点有一放射源，可以发出任意方向的质量为m、电荷量为q的带负电粒子，忽略粒子的重力。（，） （1）若放射源发射的负电粒子沿x轴正方向从S点射出，恰好不进入中间无磁场圆形区域，求粒子速度大小； （2）若放射源发射的负电粒子沿y轴正方向从S点射出，经磁场一次偏转后恰能经过O点，求粒子从S点到O点的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 带负电的粒子沿x轴正方向从S点射出，恰好不进入中间无磁场圆形区域，粒子运动轨迹如图所示 由几何知识得 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 【小问2详解】 带负电粒子沿y轴正方向从S点射出，经磁场一次偏转后恰能经过O点，粒子运动轨迹如图所示 由几何知识得 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由几何知识得 则 粒子在磁场中转过的圆心角 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中的运动时间 粒子离开磁场运动到O点需要的时间 粒子从S点到O点的时间 15. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨倾斜固定放置，导轨足够长且与平面的倾角，导轨下端分别连接有内阻的直流电源，的定值电阻；一质量、阻值的金属棒放在导轨上，轻绳通过光滑的定滑轮，一端悬吊质量的重物，另一端连接在金属棒的中点；整个空间有大小方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒与定滑轮间的轻绳与导轨平行，重力加速度为，重物离地足够高，金属导轨电阻不计。 （1）若只闭合开关，金属棒恰好处于静止状态，求电源电动势E的大小； （2）若断开闭合开关后，重物M开始带动金属棒运动， ①求金属棒做匀速运动时速度大小； ②重物M从静止到匀速过程中下降高度，求此过程电阻产生的热量。 【答案】（1） （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 只闭合开关S1，电路电流由电源提供，根据闭合电路欧姆定律有 对重物进行受力分析，由平衡条件得轻绳拉力 对金属棒进行受力分析，根据平衡条件有 代入数据解得， 【小问2详解】 ①断开S1闭合S2后，金属棒向上切割磁感线产生感应电动势 回路中感应电流 当金属棒匀速运动时，受力平衡满足 联立解得匀速运动的速度大小 ②重物从静止下降至匀速运动，下降高度的过程中，根据能量守恒定律，系统产生的总焦耳热 代入数据解得 由于R1与R2串联，回路电流处处相等，根据焦耳定律可知热量与电阻成正比，则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $