精品解析：黑龙江大庆市大庆实验中学2025-2026学年高二下学期开学物理试题

大庆实验中学2025—2026学年度下学期高二年级开学考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共47分） 一、选择题（本题共14小题，共47分，在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一个符合题目要求，每小题3分，第10~14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 1. 用安培定则分析下列现象，正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N 极垂直纸面向内 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中在解释地磁场时，安培假设绕地轴的环形电流如图所示 2. 如图所示，图线是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，是固定电阻两端的电压随电流变化的图线，由图可知（　　） A. 该电源的电动势为，内阻是 B. 固定电阻的阻值为 C. 该电源的最大输出功率为 D. 当该电源只向电阻供电时，其效率约 3. 用粗细均匀的相同导线制成“☆”形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、c之间接一直流电源，电流方向如图所示，整个导体框受到的安培力大小为F，则abc边受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，电源负极、电容器下极板与静电计外壳相连并接地，R为定值电阻。现将单刀双掷开关打到1，电路稳定时，一带电的油滴恰好静止于两极板间的P点。下列说法正确的是（　　） A. 若开关与1保持连接，将一适当厚度的有机玻璃板插入电容器极板间，电阻R中有由b流向a的电流 B. 若开关与1保持连接，保持电容器下极板不动，将上极板稍微向右移动一点距离，油滴将向下运动 C. 若将开关由1打到2。电路稳定后，保持电容器上极板不动，将下极板稍微上移一点距离，静电计的张角将变大 D. 若将开关由1打到2。电路稳定后，保持电容器下极板不动，将上极板稍微向左移一点距离，油滴在P点时的电势能将减小，油滴将向上运动 5. 如图所示，甲和乙电路中A、B、C、D是四个相同灯泡，电感线圈直流电阻与电源内阻均可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 甲电路开关闭合时，A灯立即变亮，B灯缓慢变亮 B. 甲电路开关断开时，A灯立即熄灭，B灯缓慢熄灭 C 乙电路开关闭合时，C灯缓慢变亮，D灯缓慢变亮 D. 乙电路开关断开时，C灯缓慢熄灭，D灯先闪亮一下再熄灭 6. 如图所示，质量为、倾角的绝缘斜面上表面光滑、下表面粗糙，始终静止于粗糙水平地面上，空间中存在匀强磁场，通有电流的金属细杆静止于斜面上，金属杆的质量为、长度为。重力加速度为，则以下说法正确的是（　　） A. 磁感应强度的最小值为 B. 磁感应强度的最小值为 C. 地面对斜面的摩擦力为0 D. 地面对斜面的支持力小于 7. 质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，整个斜面置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，如图所示。若带电小物用块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（　　） A. 小物块可能带正电荷 B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为 C. 小物块在斜面上做加速度增大的变加速直线运动 D. 小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面的压力为零时的速率为 8. 如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，场区足够宽，磁场内有一块足够长平面感光薄板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L处有一个点状的放射源S，它在纸面内均匀的向各个方向发射比荷相等的带正电的粒子，粒子的速度大小都满足，不计重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 击中ab板的粒子运动的最长时间为 B. 击中ab板的粒子运动的最短时间为 C. ab上被粒子打中的区域的长度为L D. 放射源S发射的粒子中有20%的粒子可以击中ab板 9. 如图甲所示足够长的光滑斜面与水平面成，边界上方的区域内存在垂直斜面方向的磁场，磁感应强度变化规律如图乙所示，时刻磁场方向垂直斜面向上，时间内，单匝正方形闭合金属框在外力作用下静止在斜面上，边与边界的距离为。时刻撤去外力，金属框沿斜面下滑，此后磁感应强度保持不变。已知金属框质量为，边长为，每条边电阻均为，边始终与边界平行，边刚到达边界时的速度大小为，为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 边刚出边界时，、两点间的电势差为 B. 金属框过边界过程的加速度大小一定先减小后不变 C. 从时刻到金属框刚好完全离开磁场的过程中，边产生的焦耳热大于 D. 从撤去外力到金属框刚好完全离开磁场经历的时间为 10. 下列说法，正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压越大，最大速度越大 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 11. 匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、13.5V、5.5V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为2V C. 电子在a点的电势能比在b点的低4.5eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为-8eV 12. 如图所示电路，所有电表均为理想电表，。当闭合开关S，触片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设在滑动过程中、、、在同一时刻的读数分别是、、、；电表示数的变化量的绝对值分别是、、、，那么下列说法正确的是（　　） A. 、 B. 电容器带电量增大 C. 均为定值 D. 电源的输出功率在减小，效率在提高 13. 某空间轴上只存在沿此轴方向的静电场，轴上各点的电势分布如图所示。一带负电的粒子（电量为−q）仅在电场力作用下由轴上某点无初速释放，已知粒子沿轴运动过程中动能和电势能之和恒为零，则下列判断正确的是（　　） A. 粒子的运动区间是 B. 运动过程中的最大动能为 C. 若把此粒子在x轴上的左侧某处由静止释放，则粒子沿x轴向左运动 D. 若把此粒子沿x轴从移动到，则粒子的电势能先增大后减小 14. 带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直平面内的匀速圆周运动。若带正电小球的初速度为零，可以分解为在水平方向上有两个大小相等、方向相反速度。水平向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡，水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动向心力。设带电小球的质量为m、电量为，磁感应强度为B（范围无限大），重力加速度为g，小球由静止开始下落，则以下猜想正确的是（　　） A. 两点间的距离为 B. 小球在运动过程中机械能不守恒 C. 小球下降的最大高度为 D. 小球的加速度大小恒为g 第Ⅱ卷（非选择题，共53分） 二、实验题（本题共2题，每空2分，共14分） 15. 某同学测量一圆柱状材料的电阻率。 （1）首先用游标卡尺和螺旋测微器测量该圆柱状材料的长度和直径，分别如图甲、乙所示，该圆柱状金属的长度______，直径______； （2）用如图丙所示的电路图测量该圆柱状材料的阻值，闭合开关，将滑动变阻器滑片滑到适当位置，将开关，分别与1、2接通，发现电压表指针偏角变化比电流表指针偏角变化明显，为尽量准确测量其阻值，实验时应将开关与______（填“1”或“2”）接通。 16. 小东同学测量某新能源车上使用的蓄电池电动势E（约为12V）和内阻r。 （1）选择合适的仪器按图甲所示电路图连接电路，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数约为12V且变化不明显，则原因可能是________； A. 蓄电池的内阻较大 B. 蓄电池的内阻较小 （2）将的定值电阻串入电路中，按图乙所示电路图连接电路，解决了上述问题。实验中电流表量程选择0~0.6A，某次测量中电流示数如图丙所示，其读数为________A； （3）多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，利用测得的数据描绘出如图丁所示的U-I图像。根据图像，蓄电池的内阻________Ω（结果保留1位有效数字）； （4）分析实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的该电源的U-I图像；虚线是考虑电表内阻影响进行修正后的U-I图像，则可能正确的是________。 A. B. C. D. 二、实验题（本题共3题，共39分） 17. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。若在B点小球由静止开始摆动，当细线摆过120°小球到达A点时，速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态。设整个过程中细线始终处于拉直状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）BA间电势差UBA和电场强度E的大小； （2）摆动过程中小球在B点时对细线拉力大小。 18. 如图所示，在真空中的区域里分布着沿轴负方向的匀强电场，在的区域里分布着垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从点以初速度沿轴正方向射出，然后从轴上的点进入磁场，恰好能回到点。题中仅和为已知量，且满足。 （1）求点横坐标； （2）求粒子从点出发到第一次回到点所用时间； （3）仅将粒子初速度方向改为沿轴负方向，求粒子从点出发到粒子第3次经过轴所用时间。 19. 如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为L的光滑平行水平导轨平滑连接。水平导轨足够长，其右端接有电容为C的电容器，且全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，在导轨上放置长度略大于L的导体棒P、M、N。P棒和M棒的质量均为m，接入电路的电阻均为2R，N棒的质量为2m，接入电路的电阻为R。已知初始时电容器带电量为0，开关S断开，M棒和N棒间距为d，且均处于静止状态。现让P棒从圆弧导轨上高为h处由静止释放，P棒与M棒如果发生碰撞则会粘在一起。重力加速度大小为g，不计导轨电阻及空气阻力，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）求P棒刚进入磁场时速度的大小及此时流经M棒电流的大小； （2）若P棒与M棒恰好不发生碰撞，求该过程P棒中产生的焦耳热； （3）若初始时M棒离磁场左边界的距离，且运动过程中M棒始终未与N棒发生碰撞，求d的最小值；当P、M、N三棒达到稳定运动时，闭合开关S，求电容器最终的带电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 大庆实验中学2025—2026学年度下学期高二年级开学考试 物理试题 第Ⅰ卷（选择题，共47分） 一、选择题（本题共14小题，共47分，在每小题给出的四个选项中，第1~9题只有一个符合题目要求，每小题3分，第10~14题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分） 1. 用安培定则分析下列现象，正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上 B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N 极垂直纸面向内 C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极 D. 丁图中在解释地磁场时，安培假设绕地轴的环形电流如图所示 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据安培定则可知，通电直导线的电流方向从下往上，故A错误； B．乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据安培定则可知，磁场垂直纸面向外，小磁针静止时N 极垂直纸面向外，故B错误； C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，右侧为S极，根据安培定则可知，则电源左侧为负极，故C错误； D．地理北极附近是地磁南极，根据安培定则可知，安培假设绕地轴的环形电流与图示相同，故D正确。 故选D。 2. 如图所示，图线是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，是固定电阻两端的电压随电流变化的图线，由图可知（　　） A. 该电源的电动势为，内阻是 B. 固定电阻的阻值为 C. 该电源的最大输出功率为 D. 当该电源只向电阻供电时，其效率约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图线AB的纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，故，，故A错误； B．固定电阻的阻值为，故B错误； C．当外电路电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率，故C正确； D．当该电源只向电阻R供电时，其效率为，故D错误。 故选C。 3. 用粗细均匀的相同导线制成“☆”形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、c之间接一直流电源，电流方向如图所示，整个导体框受到的安培力大小为F，则abc边受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】该电路图可以简化为边和五角星边并联，且二者的有效长度相同，设为 设每条边电阻为，则， 根据并联电路规律可知 由，其中 得 故选A。 4. 如图所示，电源的负极、电容器下极板与静电计外壳相连并接地，R为定值电阻。现将单刀双掷开关打到1，电路稳定时，一带电的油滴恰好静止于两极板间的P点。下列说法正确的是（　　） A. 若开关与1保持连接，将一适当厚度的有机玻璃板插入电容器极板间，电阻R中有由b流向a的电流 B. 若开关与1保持连接，保持电容器下极板不动，将上极板稍微向右移动一点距离，油滴将向下运动 C. 若将开关由1打到2。电路稳定后，保持电容器上极板不动，将下极板稍微上移一点距离，静电计的张角将变大 D. 若将开关由1打到2。电路稳定后，保持电容器下极板不动，将上极板稍微向左移一点距离，油滴在P点时的电势能将减小，油滴将向上运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．若开关与1保持连接，电容器两板间电势差恒定，将一适当厚度的有机玻璃板插入电容器极板间，由可知，电容C将增大，根据可得电容器所带的电荷量Q将增大，充电电流方向由a流向b，A错误； B．若开关与1保持连接，电容器两板间电势差恒定，保持电容器下极板不动，将上极板稍微向右移动一点距离，两板正对面积减小，而两板间距离不变，由，可得电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴仍处于平衡状态，B错误； C．若将开关打到2，电路稳定后，电容器所带电荷量不变，保持电容器上极板不动，将下极板稍微上移一点距离，两板间距离减小，由可知，电容C将增大，根据可得电容器两板间的电势差减小，静电计的张角将减小，C错误； D．若将开关打到2，电路稳定后，电容器所带电荷量不变，保持电容器下极板不动，将上极板稍微向左移一点距离，两板正对面积减小，由可知，电容C将减小，根据可得电容器两板间电势差增大。两板间距离不变，由,可推出两板间电场强度增大，电荷受到的电场力增大，油滴将向上运动。P点电势能等于把油滴移动到下极板过程中电场力做功，由(q不变，E增大，d不变)可得，W增大，P点的电势能绝对值增大，油滴在P点的电势能为负值，所以，油滴在P点时的电势能将减小，D正确。 故选D 。 5. 如图所示，甲和乙电路中A、B、C、D是四个相同灯泡，电感线圈直流电阻与电源内阻均可忽略不计，下列说法正确的是（　　） A. 甲电路开关闭合时，A灯立即变亮，B灯缓慢变亮 B. 甲电路开关断开时，A灯立即熄灭，B灯缓慢熄灭 C. 乙电路开关闭合时，C灯缓慢变亮，D灯缓慢变亮 D 乙电路开关断开时，C灯缓慢熄灭，D灯先闪亮一下再熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲电路开关闭合时，A灯立即变亮，B灯立即变亮再缓慢熄灭，故A错误。 B．甲电路开关断开时，A灯立即熄灭，B灯闪一下缓慢熄灭，故B错误。 C．乙电路开关闭合时，C灯缓慢变亮，D灯立即变亮，故C错误。 D．乙电路开关闭合稳定时流过C灯的电流大于D灯，所以开关断开时，C灯缓慢熄灭，D灯先闪亮一下再熄灭，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，质量为、倾角的绝缘斜面上表面光滑、下表面粗糙，始终静止于粗糙水平地面上，空间中存在匀强磁场，通有电流的金属细杆静止于斜面上，金属杆的质量为、长度为。重力加速度为，则以下说法正确的是（　　） A. 磁感应强度的最小值为 B. 磁感应强度的最小值为 C. 地面对斜面的摩擦力为0 D. 地面对斜面的支持力小于 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当安培力与支持力垂直时，磁感应强度最小，即，如图所示 得，A错误，B正确； CD．由于磁感应强度方向未知，安培力的大小、方向不确定，所以地面对斜面的摩擦力，支持力情况也不确定，CD错误。 故选B。 7. 质量为m、带电荷量为q的小物块，从倾角为的绝缘斜面上由静止下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，整个斜面置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，如图所示。若带电小物用块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（　　） A. 小物块可能带正电荷 B. 小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动，且加速度大小为 C. 小物块在斜面上做加速度增大的变加速直线运动 D. 小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面的压力为零时的速率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据磁场方向和小物块的运动方向，由左手定则可知，小物块所受的洛伦兹力方向垂直于斜面，因带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，则洛伦兹力方向垂直于斜面向上，根据左手定则判断可知小物块带负电，故A错误； BC．小物块在斜面上运动时，对小物块受力分析，可知小物块所受合力 随着v增大，洛伦兹力增大，增大，a增大，则小物块在斜面上做加速度增大的变加速直线运动，故B错误，C正确； D．小物块对斜面压力为零时，有 解得 故D错误。 故选C。 8. 如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，场区足够宽，磁场内有一块足够长平面感光薄板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L处有一个点状的放射源S，它在纸面内均匀的向各个方向发射比荷相等的带正电的粒子，粒子的速度大小都满足，不计重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 击中ab板的粒子运动的最长时间为 B. 击中ab板的粒子运动的最短时间为 C. ab上被粒子打中的区域的长度为L D. 放射源S发射的粒子中有20%的粒子可以击中ab板 【答案】C 【解析】 【详解】A．击中板的粒子中运动最长时间，则使粒子竖直向下运动，轨迹圆与相切，轨迹圆的弧长为周长，所用时长，故A错误； B．击中ab板的粒子运动的最短时间，应使粒子与竖直方向成向上运动，轨迹圆的弦长最短，此时粒子在磁场中运动的时间最短，轨迹圆的弧长为周长，所用时长，故B错误； C．由牛顿第二定律得 解得 轨迹如图所示 上被粒子打中的区域的长度，故C正确； D．沿竖直向上方向和沿竖直向下方向射出的粒子均与屏相切，即射出在S点右侧的粒子可以打在平面感光板上，射出方向所占夹角为，故各个方向均匀发射的粒子中有的粒子可以击中板，故D错误。 故选C。 9. 如图甲所示的足够长的光滑斜面与水平面成，边界上方的区域内存在垂直斜面方向的磁场，磁感应强度变化规律如图乙所示，时刻磁场方向垂直斜面向上，时间内，单匝正方形闭合金属框在外力作用下静止在斜面上，边与边界的距离为。时刻撤去外力，金属框沿斜面下滑，此后磁感应强度保持不变。已知金属框质量为，边长为，每条边电阻均为，边始终与边界平行，边刚到达边界时的速度大小为，为重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 边刚出边界时，、两点间的电势差为 B. 金属框过边界过程的加速度大小一定先减小后不变 C. 从时刻到金属框刚好完全离开磁场的过程中，边产生的焦耳热大于 D. 从撤去外力到金属框刚好完全离开磁场经历的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．CD边刚出磁场时，AB边切割磁感线相当于电源，CD边运动到EF的过程中由动能定理得 解得 所以C、D两点间的电势差为，A错误； B．CD边运动到EF时的速度 AB边刚到达边界EF时的速度大小为，可知线框一定先做减速运动，由可知安培力一定先减小，根据 可知，加速度一定先减小，如果在AB边出磁场前安培力减小到等于mgsin30°，之后线框匀速下滑出磁场，则加速度先减小后不变；如果在AB边出磁场时安培力仍大于mgsin30°，则加速度一直减小，B错误； C．从t＝0时刻到AB边刚好运动到边界EF的过程中，AB边产生的焦耳热分为两部分，第一部分为金属框静止时， 根据法拉第电磁感应定律可得 联立解得 第二部分为金属框运动过程中AB边产生的热量，金属框从CD边刚过边界EF，运动至AB边刚到达边界EF，整个金属框产生的热量为4Q2，令AB边刚到边界EF时的速度大小为v2，根据能量守恒定律得 解得 AB边产生的焦耳热，C正确； D．从撤去外力到金属框刚好完全离开磁场时经历的时间分为两段，第一段为CD边到达边界EF用时t1，此过程为匀加速直线运动，根据牛顿第二定律 运动学公式 解得 第二段为CD边刚经过边界EF到AB边到达边界EF用时t2，设沿斜面向下为正方向，根据动量定理 其中 解得 总时间为 ，D错误； 故选C。 10. 下列说法，正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压越大，最大速度越大 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲是回旋加速器示意图，设回旋加速器的最大半径为，加速后粒子的最大速度为，根据 解得 可知粒子获得的最大速度由半径决定，与电压U无关，故A错误； B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则，正离子将向B极板偏转，负离子将向A极板偏转，所以B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，故B正确； C．图丙是速度选择器，带电粒子能沿直线匀速通过速度选择器的条件是 解得，与粒子电性无关，故C正确； D．图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，根据左手定则，电子将向上偏转，所以上表面的电势比下表面的低，故D错误。 故选BC。 11. 匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为9V、13.5V、5.5V。下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的大小为2.5V/cm B. 坐标原点处的电势为2V C. 电子在a点的电势能比在b点的低4.5eV D. 电子从b点运动到c点，电场力做功为-8eV 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由于是匀强电场，故沿着同一方向前进相同距离电势的降低相等，有 解得 在y轴上距离O点2.25cm的位置电势也为5.5V，画出等势面如图 由图可知 故 O点与经过c点的等势面间距为 故场强为 故A正确；B错误； C．点a的电势比点b的电势低4.5V，电子带负电荷，故电子在a点的电势能比在b点的高4.5eV。故C错误； D．电子从b点运动到c点，电势降低8V，电子带负电荷，故电势能增加8eV，电场力做功-8eV。故D正确。 故AD正确。 12. 如图所示电路，所有电表均为理想电表，。当闭合开关S，触片P向左滑动过程中，四块电表的读数均发生变化，设在滑动过程中、、、在同一时刻的读数分别是、、、；电表示数的变化量的绝对值分别是、、、，那么下列说法正确的是（　　） A. 、 B. 电容器带电量增大 C. 均为定值 D. 电源的输出功率在减小，效率在提高 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．当触片P向左滑动过程中，导致电阻变大，则总电阻变大，总电流I2变小，即A2减小，所以V2示数减小；因内电压变小，则外电压增大且V2示数减小，所以V1的示数增大，因此通过电阻R0的电流I0在增大，所以流过R1的电流I1减小；根据I2=I1+I0可知电流I1的减少量要大于电流I2的减少量，故△I1＞△I2，总电流减小，则V2示数和内电压都减小，而V1的示数增大，故电压表V1的增大量要大于电压V2的减少量，则有△U1＞△U2，故A正确； B．电容器两端电压变大，带电量增大，故B正确； C．根据闭合电路的欧姆定律有 则有 根据欧姆定律有U2=I2R2，则有 故C正确； D．根据推论：外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，由题意R2=r，可知外电阻大于电源内阻，则知当变阻器的滑动触头P向左移动时，外电路总电阻增大，电源输出的电功率减小，而电源的供电效率 外电阻增大，路端电压U增大，电源的供电效率提高，故D正确。 故选ACD。 13. 某空间轴上只存在沿此轴方向的静电场，轴上各点的电势分布如图所示。一带负电的粒子（电量为−q）仅在电场力作用下由轴上某点无初速释放，已知粒子沿轴运动过程中动能和电势能之和恒为零，则下列判断正确的是（　　） A. 粒子的运动区间是 B. 运动过程中的最大动能为 C. 若把此粒子在x轴上左侧某处由静止释放，则粒子沿x轴向左运动 D. 若把此粒子沿x轴从移动到，则粒子的电势能先增大后减小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意知粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，粒子无初速释放，粒子初动能为0，可知释放时粒子电势能也为0，即释放粒子的位置电势为0，结合图像可知，粒子的运动区间是，A错误； B．由图像可知电场力对粒子做正功最多为，根据动能定理可知粒子最大动能为，B正确； C．由顺着电场线的方向电势逐渐降低，则左侧的电场方向沿x轴正向，粒子受到向左的电场力，则粒子沿x轴向左运动，C正确； D．粒子沿x轴从到，根据电势能可知，粒子的电势能先减小后增大，再减小后增大，D错误。 故选BC。 14. 带电粒子在重力场中和磁场中的运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直平面内的匀速圆周运动。若带正电小球的初速度为零，可以分解为在水平方向上有两个大小相等、方向相反速度。水平向右的速度对应的洛伦兹力与小球的重力平衡，水平向左的速度对应的洛伦兹力提供小球匀速圆周运动向心力。设带电小球的质量为m、电量为，磁感应强度为B（范围无限大），重力加速度为g，小球由静止开始下落，则以下猜想正确的是（　　） A. 两点间的距离为 B. 小球在运动过程中机械能不守恒 C. 小球下降的最大高度为 D. 小球的加速度大小恒为g 【答案】CD 【解析】 【详解】A．在水平方向上带电小球受力平衡，则有 求得水平速度为 竖直面内匀速圆周运动半径为 周期为 两点间距离为 故A错误； B．小球在运动过程中只有重力做功，洛伦兹力不做功，则小球的机械能守恒，故B错误； C．小球下落的最大高度为 故C正确； D．小球在水平面内是匀速直线运动，竖直面内是匀速圆周运动，小球的加速度大小恒为 故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题，共53分） 二、实验题（本题共2题，每空2分，共14分） 15. 某同学测量一圆柱状材料的电阻率。 （1）首先用游标卡尺和螺旋测微器测量该圆柱状材料的长度和直径，分别如图甲、乙所示，该圆柱状金属的长度______，直径______； （2）用如图丙所示的电路图测量该圆柱状材料的阻值，闭合开关，将滑动变阻器滑片滑到适当位置，将开关，分别与1、2接通，发现电压表指针偏角变化比电流表指针偏角变化明显，为尽量准确测量其阻值，实验时应将开关与______（填“1”或“2”）接通。 【答案】（1） ①. 5.010 ②. 3.206 （2）1 【解析】 【小问1详解】 [1]根据游标卡尺的读数规律可知，该读数为 [2]根据螺旋测微器的读数规律可知，该读数为 【小问2详解】 由于电压表指针偏角变化比电流表指针偏角变化明显，表明电流表分压影响大，实验中应排除电流表分压，采用电流表外接法。为尽量准确测量其阻值，实验时应将开关S2与1接通。 16. 小东同学测量某新能源车上使用的蓄电池电动势E（约为12V）和内阻r。 （1）选择合适的仪器按图甲所示电路图连接电路，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数约为12V且变化不明显，则原因可能是________； A. 蓄电池的内阻较大 B. 蓄电池的内阻较小 （2）将的定值电阻串入电路中，按图乙所示电路图连接电路，解决了上述问题。实验中电流表量程选择0~0.6A，某次测量中电流示数如图丙所示，其读数为________A； （3）多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，利用测得的数据描绘出如图丁所示的U-I图像。根据图像，蓄电池的内阻________Ω（结果保留1位有效数字）； （4）分析实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的该电源的U-I图像；虚线是考虑电表内阻影响进行修正后的U-I图像，则可能正确的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1）B （2）0.50 （3）0.5 （4）A 【解析】 【小问1详解】 根据U=E-Ir，若r很小，则在电流I变化时，路端电压U≈E，变化不明显。 故选B。 【小问2详解】 电流表的最小分度值为0.02A，故不需要估读，所以读作0.50A。 【小问3详解】 根据电源的U-I图像可知，图线的斜率为20Ω 故，则。 【小问4详解】 公式U=E-Ir中，I是流经电源的电流，即干路中的电流。考虑电压表内阻影响，则电压表的分流作用不能忽略。当电压表示数最大时，其分流作用最大。 对于（0，12）该点，电流实际不为零，而是应该要补上流经电压表的电流，故该点要向右描点； 对于（0.6，0）该点，由于U=0V，故流经电压表的电流为零，则该点不用修正。 故选A。 二、实验题（本题共3题，共39分） 17. 如图所示，在水平方向匀强电场中，用长为L的不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球，线的上端固定于O点。若在B点小球由静止开始摆动，当细线摆过120°小球到达A点时，速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态。设整个过程中细线始终处于拉直状态，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）BA间电势差UBA和电场强度E的大小； （2）摆动过程中小球在B点时对细线的拉力大小。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【详解】（1 ）小球从B到A过程，由动能定理得 解得 BA 间沿电场线的距离为 则匀强电场的场强大小为 联立解得 （ 2） 解法一：在B点，沿细线和垂直细线方向建立如图所示坐标系xOy B点速度为0，向心力为0，沿y轴方向合力为0 有： 解得： 根据牛顿第三定律，球对细线的拉力 解法二：在A点速度为0，向心力为0，所以拉力 根据对称性， 根据牛顿第三定律，球对细线的拉力 18. 如图所示，在真空中的区域里分布着沿轴负方向的匀强电场，在的区域里分布着垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的带电粒子，从点以初速度沿轴正方向射出，然后从轴上的点进入磁场，恰好能回到点。题中仅和为已知量，且满足。 （1）求点横坐标； （2）求粒子从点出发到第一次回到点所用时间； （3）仅将粒子初速度方向改为沿轴负方向，求粒子从点出发到粒子第3次经过轴所用时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向，有 竖直方向，有 根据牛顿第二定律，有 联立解得 【小问2详解】 粒子运动轨迹如图所示 粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向，有 又因 联立解得 粒子进入磁场时 由运动的对称性及几何关系可知，粒子在匀强磁场中轨迹的圆心在轴负半轴上，设粒子第一次经过轴时速度与轴正半轴成角，有 合速度大小为 由几何关系，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径 粒子在磁场中运动的时间为 则再次回到点用时 联立解得 【小问3详解】 粒子运动轨迹如图所示 粒子从点运动到点，根据运动学公式，有 速度为 在磁场中，有 第3次经过轴的时刻 解得 19. 如图，两光滑平行圆弧导轨竖直放置，下端与两根间距为L的光滑平行水平导轨平滑连接。水平导轨足够长，其右端接有电容为C的电容器，且全部处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，在导轨上放置长度略大于L的导体棒P、M、N。P棒和M棒的质量均为m，接入电路的电阻均为2R，N棒的质量为2m，接入电路的电阻为R。已知初始时电容器带电量为0，开关S断开，M棒和N棒间距为d，且均处于静止状态。现让P棒从圆弧导轨上高为h处由静止释放，P棒与M棒如果发生碰撞则会粘在一起。重力加速度大小为g，不计导轨电阻及空气阻力，且导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。 （1）求P棒刚进入磁场时速度的大小及此时流经M棒电流的大小； （2）若P棒与M棒恰好不发生碰撞，求该过程P棒中产生的焦耳热； （3）若初始时M棒离磁场左边界的距离，且运动过程中M棒始终未与N棒发生碰撞，求d的最小值；当P、M、N三棒达到稳定运动时，闭合开关S，求电容器最终的带电量。 【答案】（1）， （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 对P棒，由动能定理得 解得P棒刚进入磁场的速度大小为 当P棒进入磁场时产生感应电动势 P棒为电源，M、N两棒并联，则有 又 由欧姆定律得电路的总电流 各式联立得流经M棒的电流 【小问2详解】 P棒进入磁场，M、N两棒所受的安培力， 由牛顿第二定律得， 联立可得M、N两棒的加速度关系为 由此可知，M、N两棒加速度相同其运动总是相对静止的，由于P棒受到的安培力与M、N棒受到的安培力的合力为0，所以三棒组成的系统动量守恒。若P棒与M棒恰好不发生碰撞，则三棒速度相等，设此时的三棒速度均为，以向右为正方向 根据动量守恒定律有 根据能量守恒，该过程系统损失的机械能全部转化为电路电阻的焦耳热 故得 该过程P棒中产生的焦耳热 联立各式解得 【小问3详解】 P棒进入磁场到三棒速度相等的过程，对P棒 由动量定理得 又 联立解得P棒与M棒恰好不发生碰撞时，M棒离磁场左边界的距离 根据题意，若初始时M棒离磁场左边界的距离为 则P棒与M棒一定发生碰撞并粘在一起。 设导体棒P与导体棒M碰撞前瞬间的速度为v2，导体棒M、N的速度大小均为v3 碰撞前过程根据动量守恒定律有 同样对P棒，由动量定理得 又 联立解得， 设导体棒P与导体棒M碰撞粘在一起后瞬间的速度为v4 则根据动量守恒定律可得二者碰撞时满足 之后导体棒P、M整体与导体棒N通过安培力发生作用，设导体三棒最终共同速度为v5 则根据动量守恒定律可得 联立解得， 此过程对P、M整体，由动量定理得 又 联立解得满足题意的d的最小值 当P、M、N三棒达到稳定运动时 导体棒切割磁感线产生感应电动势为 闭合电键，根据动量定理 而 联立解得闭合开关S电容器最终的带电量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $