精品解析：青海西宁二中教育集团2025-2026学年第一学期高二期末物理试卷

西宁二中教育集团2025-2026学年第一学期 高二年级物理学科期末考试卷 分值：100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修3+选择性必修2第一章。 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. “空间电场防病促生”技术的基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 悬挂电极应接电源负极 B. 图中所示的A、B两点场强相同 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 【答案】C 【解析】 【详解】A．植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，可知钾、钙离子等受到的电场力向下，故悬挂电极应接电源正极，故A错误； B．根据对称性可知，A、B两点的场强大小相等，但是方向不同，故B错误； C．钾、钙离子向根部聚集过程中，受到的电场力做正功，电势能减小，故C正确； D．空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将向悬挂电极聚集，但因为电场线是曲线，故微粒不能沿电场线运动，故D错误。 故选C。 2. 空间存在沿x轴分布的电场线，一带负电粒子在处由静止释放，仅在电场力作用下运动到x0，其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正，则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】D．根据图像可知随x变化的函数为（） 令粒子电荷量大小为q，由于 则有 结合上述可知 即图像为一条过原点的倾斜直线，斜率为正值，故D正确； A．根据电场力做功与电势能的变化之间的关系有 则有 可知图像斜率的绝对值表示电场力，根据图像可知图像斜率为一定值，可知，该电场为匀强电场，电场强度为一个定值，图像为一条平行于x轴的直线，故A错误； B．根据上述，电场为匀强电场，根据牛顿第二定律可知，粒子沿x轴正方向做匀加速直线运动，加速度为一个定值，方向与规定正方向相同，可知为正方向上的一条平行于x轴方向的直线，故B错误； C．根据动能定理有 则有 根据上述，电场是匀强电场，则图像是一条倾斜直线，斜率为正值，故C错误。 故选D。 3. 如图所示，a、b所在水平直线垂直于均匀带电正方形薄板所在平面，且通过板的几何中心O，a、b两点关于薄板对称，到薄板中心O的距离都是d，Oc垂直于ab连线且abc构成等边三角形。在c点固定一点电荷，a点场强大小为E，方向垂直于ab连线，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A. 正方形薄板与c处的点电荷带同种电荷 B. 薄板上的电荷在b点产生的场强大小为 C. c处的点电荷的电量绝对值为 D. a、b两点的场强相等但电势不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．a点场强方向垂直ab连线，则正方形薄板与c点的点电荷带异种电荷，故A错误； B．a点场强大小为E，方向垂直ab连线，则c点点电荷在a点产生的场强大小为 薄板上电荷在b点产生的场强大小为 故B错误； C．根据点电荷电场强度公式有 解得 故C正确； D．由对称可知a、b两点的场强大小及电势均相等，故D错误。 故选C 4. 安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，如图所示为流量计的示意图，左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，L为管道长度，v表示污水的流速，则（　　） A. 污水中离子浓度越大电势差U越大 B. 金属板M的电势低于金属板N的电势 C. 左、右两侧管口的压强差 D. 污水的流量 【答案】C 【解析】 【详解】AB．污水中的离子受到洛伦兹力，正离子向上极板聚集，负离子向下极板聚集，所以金属板M的电势大于金属板N的电势，从而在管道内形成匀强电场，最终离子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，即 解得 可知电压U与污水中离子浓度无关，故AB错误； C．污水流过该装置受到的阻力为 污水匀速通过该装置，则两侧的压力差等于阻力，即 则，故C正确； D．污水的流量为，故D错误。 故选C。 5. 在可控核聚变中用磁场来约束带电粒子的运动，叫磁约束。如图所示是一磁约束装置的简化原理图，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和4a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的氘核从圆心沿半径方向进入磁场。已知氘核质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该氘核的运动被约束在图中实线圆所围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】氘核在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 则磁感应强度与圆周运动轨迹关系为 即运动轨迹半径越大，磁场磁感应强度越小。令氘核运动轨迹最大的半径为，为了使氘核的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，其最大半径的运动轨迹与实线圆相切，如图所示 A点为氘核做圆周运动的圆心，氘核从圆心沿半径方向进入磁场，由左手定则可得，， 为直角三角形，则由几何关系可得 解得 解得磁场的磁感应强度最小值 故选A。 6. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω.已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.6W B 图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D. 调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电路图，把定值电阻R等效看成电源内阻的一部分，即 由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻时，电源输出功率最大，即 时，滑动变阻器此时消耗的功率最大，为W，故A错误； B．由选项A分析可知图乙中 时，滑动变阻器此时消耗的功率达最大。根据图乙，可知当时，滑动变阻器消耗的功率等于时消耗的功率，根据 有 解得，故B正确； C．对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的效率为 调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。 故选B。 7. 某电路如图所示，其中、、，最大值为3Ω，电源内阻，在从0开始逐渐增大的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 电路的总电阻先增大后减小 B. 电源效率一直减小 C. 电压表示数与电流表示数比值 D. 电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电路简化如图所示 在从0开始逐渐增大的过程中，电路的外电阻一直增大，则总电阻一直增大；电源效率为 可知电源效率一直增大，故AB错误； C．根据电路分析可知，电流表示数为 电压表示数为 则有，故C正确； D．电源的内阻可表示为 其中 由于阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，减小，增大，则通过的电流增大，通过的电流减小，则两端电压减小，两端电压增大，所以增大，故电流表示数变化大小应大于总电流变化大小，则有，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 8. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为2cm，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为3V、5V、7V，下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场的方向垂直于AC边 B. 匀强电场的电场强度大小为2V/cm C. 等边三角形中心的电势为5V D. 将一个电子从A点移到B点，其电势能增加了2eV 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．取的中点为点，如图所示 则有 可知为等势线，则匀强电场的方向平行于AC边，大小为，故A错误，B正确； C．由于等边三角形中心在上，所以等边三角形中心的电势为5V，故C正确； D．将一个电子从A点移到B点，电场力做功为 根据功能关系可知，其电势能减小了2eV，故D错误。 故选BC。 9. 四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+q，m）、（+q，2m）、（+3q，3m）、（-q，m）它们从坐标原点沿x轴正方向射入同一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计粒子间的相互作用及重力，将这四个粒子运动轨迹记录在同一个图像中，下列说法中正确的是（　　） a. b. c. d. A. 若入射的带电粒子初速度相同，运动图像可能为b或d B. 若入射的带电粒子初速度相同，运动图像可能为a或d C. 若入射的带电粒子初动量相同，运动图像可能为c D. 若入射的带电粒子初动能相同，运动图像可能为b 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，加速度为 带电粒子的在电场中运动时间为 离开电场时，带电粒子的偏转角的正切值为 因为四个带电粒子的初速度相同，电场强度相同，相同时间的水平位移相同，所以偏转角只与比荷有关，正、负电荷比荷相同时轨迹关于x轴对称,且比荷越小，偏转程度越小，运动图像可能为a或d，故A错误，B正确； C．若入射的带电粒子初动量相同，结合上述分析可知，粒子的偏转与mq乘积成正比都有关系，且正负电荷依然关于x轴对称，则粒子的运动轨迹应是4条不同的曲线，由于mq乘积较小的两个正负粒子轨迹对称，则不可能是c图，故C错误； D．若入射的带电粒子初动能相同，根据上述分析可知，粒子（+q，m）、（+q，2m）偏转情况相同，粒子（-q，m）偏转轨迹与上述两粒子的轨迹关于x轴对称，粒子（+3q，3m）的偏转方向与（+q，m）、（+q，2m）方向相同，偏转角度更大，运动图像可能为b，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为的绝缘细线，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 B. 匀强电场的电场强度 C. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周过程中，其电势能先减小后增大 D. 小球动能的最小值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．小球的机械能和电势能之和守恒，则小球运动至电势能最大的位置机械能最小，小球带负电，则小球运动到圆周轨迹的最左端点时机械能最小，故A错误； B．小球静止时悬线与竖直方向成角，对小球受力分析如图所示 小球受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡条件有 解得，故B正确； C．小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，电场力先做正功，后做负功，再做正功，则其电势能先减小后增大，再减小，故C错误； D．小球恰能绕点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点速度最小，根据牛顿第二定律有 则最小动能为，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某校物理小组的同学通过实验测量一粗细均匀的合金丝的电导率σ（电导率是电阻率的倒数）。 （1）用螺旋测微器测量该合金丝的直径。从图1中的示数可读出，该合金丝的直径d=________mm。若已知该合金丝的长度为L，直径为d，并用电流表和电压表测出其电阻为R，请写出该合金丝的电导率的表达式σ=________（用R、L、d表示）。 （2）该小组同学选择内阻约几十千欧的电压表与内阻约几欧的电流表，利用伏安法测量该合金丝的电阻并用电流表外接法和内接法分别测量了该合金丝的伏安特性，将得到的电流、电压数据描点到U-I图像上，得到甲、乙两条图线如图2所示。为更精确地得到该合金丝的电阻，应选择__________（选填“甲”或“乙”）图线。 （3）根据（2）中的选择，请将如图3所示的实物电路图中的连线补充完整_______。 【答案】（1） ①. 0.410 ②. （2）乙 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]该合金丝的直径d= 根据 该合金丝的电导率的表达式 【小问2详解】 通过图2可以看出电压从1.6V到3.6V对应电流从275mA到600mA，因为 所以电压表示数变化明显，说明电流表分压影响大，所以采用外接法，外接法电流测量值大于真实值，，测量的阻值小于真实值，对应图像斜率小，是图乙。 【小问3详解】 根据以上分析可知，选择外接法，要多得到几组数据，则选择分压电路，如图 12. 为了测量某电源的电动势和内阻，并研究利用该电源为小灯泡供电的情况，某同学进行了如下实验： （1）该同学首先设计了如图（a）所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻，电压表可视为理想电表，实验过程中采集电压表和电阻箱的读数，并以为纵坐标，为横坐标，画出的关系图线，如图（b）所示（该图线为一条直线），根据图线求得该电源的电动势________V，内阻________。（均保留两位有效数字） （2）在第（1）问的电路设计中，如果电压表不能视为理想电表，电源电动势和内阻的测量值存在系统误差，所测_________，_________。（均填“大于”“等于”或“小于”） （3）在进一步研究中，该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线如图（c）所示，如果把两个该型号的灯泡串联后再与的定值电阻串联起来接在上述电源上（其电动势和内阻是第（1）问计算的结果），如图（d）所示，则流过每只小灯泡的实际电流约为_________A，每只小灯泡两端的实际电压约为_________V。（均保留2位小数） 【答案】（1） ①. 5.0 ②. 1.0 （2） ①. 小于 ②. 小于 （3） ①. 0.31 ②. 0.95 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 结合图（b）可知，， 解得， 【小问2详解】 [1][2]若考虑电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 则， 解得， 故所测小于，小于 。 【小问3详解】 [1][2]图（d）中，设小灯泡两端的电压为，通过小灯泡的电流为，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据并整理得 在图（c）中作出此关系图线，如图所示 两图线的交点对应的I和U分别约为和，即流过每只小灯泡的实际电流约为，每只小灯泡两端的实际电压约为。 13. 如图所示，两平行金属导轨间距离L＝0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势E＝12V，内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B＝0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 【答案】（1），方向沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 回路电流为 导体棒受到的安培力大小为 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上。 【小问2详解】 最大静摩擦力为 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由 解得 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由 解得 则磁感应强度大小的取值范围为 14. 如图为某品牌的桶装饮用水电动抽水器内部电路图，电源电动势，内阻，电流表为理想电表，电路保护电阻；已知电动水泵正常工作时工作电压。某次用该电动抽水器抽水喝时，出水口与桶内水面高度差，若桶内水的初速度为零，出水口出水速度，每秒出水质量，忽略水在管道中的机械能损失，取。求： （1）电动水泵正常工作时，电流表读数； （2）每秒水泵消耗的电能； （3）水泵的输出功率； （4）水泵的内阻。 【答案】（1）0.5A （2）2.5J （3）1.6W （4） 【解析】 【小问1详解】 电动水泵正常工作时工作电压U=5V，根据 代入数据 【小问2详解】 电动水泵正常工作时工作电压U=5V，上一小问中求得正常工作时电流为0.5A 水泵消耗的电功率 每秒水泵消耗的电能 【小问3详解】 水泵输出的功率等于单位时间内水增加的机械能 【小问4详解】 水泵内阻消耗的热功率 ，根据能量关系 代入数据可得 15. 一带负电的微粒放在光滑绝缘水平面上，俯视如图，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，在另外三个象限充满大小相同、方向垂直水平面向下的匀强磁场。微粒从x轴上的P点以一定初速度进入第二象限，OP间距离为0.3m。初速度与x轴负方向的夹角α=37°，之后恰能垂直于y轴进入第一象限，再经一段时间从第一象限进入第四象限，此时速度与x轴正方向的夹角恰好也为α=37°。已知微粒的比荷，电场强度E=0.05N/C，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）微粒第一次在第一象限内的运动时间； （2）微粒的初速度v0； （3）微粒第2次经过x轴时的坐标。 【答案】（1）0.6s （2） （3）（1.65m，0） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动轨迹如图 在第二象限磁场中，由几何关系可得，圆周半径 在第一象限电场中，由牛顿第二定律得 微粒在电场中做类平抛运动 解得 【小问2详解】 微粒进入第四象限时，沿y轴负方向上速度为 根据几何关系可知 解得 【小问3详解】 微粒进入第四象限，速度 由， 得 微粒做圆周运动在x轴的弦长为 微粒第一次从第一象限进入第四象限的位置 微粒第二次经过x轴的位置 微粒第二次经过x轴的坐标为（1.65m，0） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西宁二中教育集团2025-2026学年第一学期 高二年级物理学科期末考试卷 分值：100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版必修3+选择性必修2第一章。 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. “空间电场防病促生”技术基本原理是通过直流电源在悬挂电极和地面之间产生空间电场，其作用之一是加速植物体内带正电的钾、钙离子等向根部聚集，促进植物快速生长。图中实线为该空间电场线的示意图。下列说法正确的是（　　） A. 悬挂电极应接电源负极 B. 图中所示的A、B两点场强相同 C. 钾、钙离子向根部聚集过程中电势能减小 D. 空气中带负电的尘埃微粒（重力不计）都将沿电场线向悬挂电极聚集 2. 空间存在沿x轴分布电场线，一带负电粒子在处由静止释放，仅在电场力作用下运动到x0，其电势能Ep随x变化如图。规定x轴正方向为正，则电场中x轴上的电势、电场强度E、带电粒子加速度a、动能Ek随位置坐标x变化图线正确的（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，a、b所在水平直线垂直于均匀带电正方形薄板所在平面，且通过板的几何中心O，a、b两点关于薄板对称，到薄板中心O的距离都是d，Oc垂直于ab连线且abc构成等边三角形。在c点固定一点电荷，a点场强大小为E，方向垂直于ab连线，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　） A. 正方形薄板与c处的点电荷带同种电荷 B. 薄板上的电荷在b点产生的场强大小为 C. c处的点电荷的电量绝对值为 D. a、b两点的场强相等但电势不相等 4. 安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量Q，如图所示为流量计的示意图，左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得M、N间电势差为U，污水流过管道时受到的阻力大小，k是比例系数，L为管道长度，v表示污水的流速，则（　　） A. 污水中离子浓度越大电势差U越大 B. 金属板M的电势低于金属板N的电势 C. 左、右两侧管口的压强差 D. 污水的流量 5. 在可控核聚变中用磁场来约束带电粒子的运动，叫磁约束。如图所示是一磁约束装置的简化原理图，真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和4a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的氘核从圆心沿半径方向进入磁场。已知氘核质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该氘核的运动被约束在图中实线圆所围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（　　） A B. C. D. 6. 如图甲所示的电路，其中电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R=4Ω.已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值Rp的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率P2=1.6W B. 图乙中R1=6Ω，R2=12Ω C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D. 调整滑动变阻器Rp的阻值从最右端滑到最左端，电源的效率一直减小 7. 某电路如图所示，其中、、，最大值为3Ω，电源内阻，在从0开始逐渐增大的过程中，以下说法正确的是（　　） A. 电路的总电阻先增大后减小 B. 电源效率一直减小 C. 电压表示数与电流表示数比值 D 电压表示数变化大小与电流表示数变化大小比值 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分。 8. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形ABC，其边长为2cm，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知A、B、C三点的电势分别为3V、5V、7V，下列说法正确的是（ ） A. 匀强电场的方向垂直于AC边 B. 匀强电场的电场强度大小为2V/cm C. 等边三角形中心的电势为5V D. 将一个电子从A点移到B点，其电势能增加了2eV 9. 四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+q，m）、（+q，2m）、（+3q，3m）、（-q，m）它们从坐标原点沿x轴正方向射入同一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计粒子间的相互作用及重力，将这四个粒子运动轨迹记录在同一个图像中，下列说法中正确的是（　　） a. b. c. d. A. 若入射的带电粒子初速度相同，运动图像可能为b或d B. 若入射带电粒子初速度相同，运动图像可能为a或d C. 若入射的带电粒子初动量相同，运动图像可能为c D. 若入射的带电粒子初动能相同，运动图像可能为b 10. 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为的绝缘细线，细线一端固定在点，另一端系一质量为的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角，此时让小球获得初速度且恰能绕点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小 B. 匀强电场的电场强度 C. 小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大 D. 小球动能的最小值为 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某校物理小组的同学通过实验测量一粗细均匀的合金丝的电导率σ（电导率是电阻率的倒数）。 （1）用螺旋测微器测量该合金丝的直径。从图1中的示数可读出，该合金丝的直径d=________mm。若已知该合金丝的长度为L，直径为d，并用电流表和电压表测出其电阻为R，请写出该合金丝的电导率的表达式σ=________（用R、L、d表示）。 （2）该小组同学选择内阻约几十千欧的电压表与内阻约几欧的电流表，利用伏安法测量该合金丝的电阻并用电流表外接法和内接法分别测量了该合金丝的伏安特性，将得到的电流、电压数据描点到U-I图像上，得到甲、乙两条图线如图2所示。为更精确地得到该合金丝的电阻，应选择__________（选填“甲”或“乙”）图线。 （3）根据（2）中的选择，请将如图3所示的实物电路图中的连线补充完整_______。 12. 为了测量某电源的电动势和内阻，并研究利用该电源为小灯泡供电的情况，某同学进行了如下实验： （1）该同学首先设计了如图（a）所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻，电压表可视为理想电表，实验过程中采集电压表和电阻箱的读数，并以为纵坐标，为横坐标，画出的关系图线，如图（b）所示（该图线为一条直线），根据图线求得该电源的电动势________V，内阻________。（均保留两位有效数字） （2）在第（1）问的电路设计中，如果电压表不能视为理想电表，电源电动势和内阻的测量值存在系统误差，所测_________，_________。（均填“大于”“等于”或“小于”） （3）在进一步研究中，该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线如图（c）所示，如果把两个该型号的灯泡串联后再与的定值电阻串联起来接在上述电源上（其电动势和内阻是第（1）问计算的结果），如图（d）所示，则流过每只小灯泡的实际电流约为_________A，每只小灯泡两端的实际电压约为_________V。（均保留2位小数） 13. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势E＝12V，内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B＝0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 14. 如图为某品牌的桶装饮用水电动抽水器内部电路图，电源电动势，内阻，电流表为理想电表，电路保护电阻；已知电动水泵正常工作时工作电压。某次用该电动抽水器抽水喝时，出水口与桶内水面高度差，若桶内水的初速度为零，出水口出水速度，每秒出水质量，忽略水在管道中的机械能损失，取。求： （1）电动水泵正常工作时，电流表读数； （2）每秒水泵消耗的电能； （3）水泵的输出功率； （4）水泵的内阻。 15. 一带负电的微粒放在光滑绝缘水平面上，俯视如图，第一象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，在另外三个象限充满大小相同、方向垂直水平面向下的匀强磁场。微粒从x轴上的P点以一定初速度进入第二象限，OP间距离为0.3m。初速度与x轴负方向的夹角α=37°，之后恰能垂直于y轴进入第一象限，再经一段时间从第一象限进入第四象限，此时速度与x轴正方向的夹角恰好也为α=37°。已知微粒的比荷，电场强度E=0.05N/C，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）微粒第一次在第一象限内的运动时间； （2）微粒的初速度v0； （3）微粒第2次经过x轴时的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $