精品解析：山东省聊城第一中学2025-2026学年高二上学期质量检测物理试卷

高二年级第三质量检测 物理试题 一、单项选择题 1. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 红外线的波长比紫外线大 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 2. 如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，匀强磁场的磁感应强度为B，穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕OO′轴转过60°的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ，则Φ和ΔΦ的大小分别为（　　） A. ， B. ， C. BL2， D. NBL2， 3. 如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡 电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 示数变化量绝对值分别为 ，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（　　） A. 两灯泡逐渐变亮 B. 油滴将向下运动 C. D. 4. 如图，两个阻值分别为和的定值电阻串联接在电路中，电源电动势为E，内阻不计，平行板电容器水平放置，板间距离为d，板间存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m的带电小球以初速度v沿水平方向从下板左侧边缘进入电容器，小球做匀速圆周运动且恰好从上板左侧边缘离开电容器，此过程中小球未与极板发生碰撞。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 该小球带正电 B. 小球所带电荷量为 C. 匀强磁场的磁感应强度为 D. 如果将电容器上极板向下平移，电容器极板所带的电量将减少 5. 如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故障位置时（　　） A. 若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路 B. 若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 C. 若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 D. 若多用电表与电容器的两极板相连有示数，则可能是灯泡L断路 6. 如图所示，菱形中，在三个顶点分别放置三根平行长直导线，导线中均通有大小为、方向垂直纸面向里的电流，此时菱形中心O处的磁感应强度为。已知通电长直导线在周围产生的磁感应强度大小为，k为比例常数，为长直导线中的电流，为场点到导线中心的距离。则顶点处的磁感应强度为（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，三根绝缘长直通电导线中的电流大小相等，a导线放置在x轴上，电流方向沿x轴正方向，b导线平行于x轴放置，且过（0，l，0）点，c导线放置在z轴上，电流方向沿z轴正方向。已知通电长直导线周围任一点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，b导线在点P（0，，）（图中未画出）处的磁感应强度大小为B，则P点处的磁感应强度大小为（　　） A. B B. 2B C. B D. B 8. 如图，空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场下边界和荧光屏之间的夹角为。上的P点处有一粒子源沿与垂直的方向以不同的速率持续向磁场发射质量为m、电荷量为的粒子。已知P点到O点的距离为d，荧光屏上被打亮区域的长度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器。现闭合开关S，调整滑动变阻器的触头到某位置，发现此过程中电流表示数增加了，电压表、电流表均为理想电表，则此过程中（　　） A. 电压表的示数增加 B. 电压表的示数减小 C. 电阻的功率增加 D. 电源的功率增加IE 10. 某种质谱仪的工作原理如图所示，氖的同位素和，以几乎为零的初速度从容器下方的小孔飘入加速电场，经过小孔之间的真空区域后，经进入垂直于纸面的匀强磁场，最后分别打在照相底片的处。下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场方向垂直于纸面向里 B. 离开加速电场的速度比小 C. 打在处 D. 在磁场中的运动时间比短 11. 如图所示，用细线将一条形磁铁挂于天花板上，磁铁处于水平且静止的状态，条形磁铁的正下方固定一直导线ab，现将直导线中通入由a指向b的电流，在磁铁转动90°的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 条形磁铁的N极向纸面内偏转 B. 条形磁铁的N极向纸面外偏转 C. 条形磁铁受到的拉力小于其受到的重力 D. 条形磁铁受到的拉力大于其受到的重力 12. 霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数，且k＞0）。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图所示），当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则（　　） A. 磁感应强度B越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U越大 B. 电流越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U越大 C. 若图中霍尔元件是电子导电，则下表面电势高 D. k越大，传感器灵敏度（）越高 13. 如图所示，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在电场强度大小为E、方向平行于纸面水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B1、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；等腰直角三角形CDF区域（区域Ⅱ）内存在磁感应强度大小为B2、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。图中S、C、M三点在同一直线上，SM与DF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。S点处的粒子源持续将同种带电粒子以不同的速率沿直线SC射入区域Ⅰ中，只有沿直线SC运动的粒子才能进入区域Ⅱ，并从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法中正确的是（　　） A. 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t=t0 B. 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t<t0 C. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 三、实验题 14. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表A1（内阻，满偏电流 B．电流表A2（内阻约为，量程为） C．定值电阻（） D．滑动变阻器（最大电阻为） E．两节干电池 F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺 （1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为___________cm。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为___________。 （3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。（ ） （4）若实验测得电流表A1示数为，电流表A2示数为，则金属棒电阻的表达式为___________。（用，，，表示） 15. 如图所示，回答下列题 （1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为欧姆表使用时，电流一定从________端流入多用电表（填A或B）。 （2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙。由图丙可求得电动势_______V，内阻______。（结果均保留2位有效数字） （3）忽略偶然误差，本实验测得的、与真实值比较：______，______。（选填“<”、“=”或“>”） 四、计算题 16. 一个会发光的电动玩具汽车，其简化电路如图所示。电源电动势，，电容器的电容，定值电阻，灯泡电阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，则： （1）电动机的输出功率是多少？ （2）若电动机被卡住，与电动机正常工作时相比，灯泡的实际功率变化了多少？灯泡变亮还是变暗？ （3）电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过灯泡的电荷量是多少？（结果保留两位有效数字） 17. 在芯片制造过程中，离子的注入是其中一道重要的工序，技术上可通过改变区域内电场、磁场实现对离子的靶向控制。如图所示为离子控制设备的原理图，正方体OPMN-CDGH边长为L，分别以OP、OC、ON为x、y、z轴建立坐标系。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速度v0，沿x轴正方向从O点入射，粒子重力不计，忽略场的边缘效应。 （1）若空间区域内同时存在大小为；沿y轴负方向的匀强电场，和沿z轴方向的匀强磁场，粒子恰好沿直线运动经过P点，求匀强磁场的磁感应强度B的大小及方向； （2）若保留（1）问中空间区域内的匀强磁场，而撤去匀强电场，试通过计算求粒子射出正方体边界的位置坐标； （3）若空间区域内同时存在沿y轴负方向的匀强磁场和沿z轴正方向的匀强磁场粒子恰好经过H点，求、的大小。 18. 如图甲所示，两光滑平行金属导轨间的距离为L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ，导体棒ab与导轨垂直并接触良好，其质量为m，长度为L，通过的电流为I。 （1）沿棒ab中电流方向观察，侧视图如图乙所示，为使导体棒ab保持静止，需加一匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，求磁感应强度B1的大小； （2）若（1）中磁场方向改为竖直向上，如图丙所示，求磁感应强度B2的大小； （3）若只改变磁场，且磁场的方向始终在与棒ab垂直的平面内，欲使导体棒ab保持静止，求磁场方向变化的最大范围。 19. 如图所示，第一、二、三象限内有垂直于纸面（xOy平面）向里的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度为B，第二、三象限内磁场的磁感应强度为2B，第四象限内有垂直于x轴向下大小为E的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带负电粒子，由A（0，3L）点沿x轴负方向射入第二象限。粒子第三次沿x轴负方向运动时，恰好经过原点O。设粒子由A点开始运动时为第0次沿x轴负方向运动，不计粒子重力。求： （1）粒子在第一、二象限内做圆周运动的半径之比； （2）粒子在磁场中运动的速度大小； （3）粒子第10次穿过x轴时的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级第三质量检测 物理试题 一、单项选择题 1. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 红外线的波长比紫外线大 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波仅在真空中的传播速度为，在介质中传播速度为（为介质折射率，），小于，故A错误； B．按电磁波谱波长从长到短的排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，可知红外线波长比紫外线大，故B正确； C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场会激发出恒定的磁场，恒定磁场无法再激发电场，不能产生电磁波，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，匀强磁场的磁感应强度为B，穿过线圈的磁通量为Φ，若线圈绕OO′轴转过60°的过程中，磁通量的变化量为ΔΦ，则Φ和ΔΦ的大小分别为（　　） A. ， B. ， C. BL2， D. NBL2， 【答案】A 【解析】 【详解】开始时线圈在磁场中的有效面积为 此时有 当线圈绕OO′轴转过60°后，有效面积为 此时有 可得 故选A。 3. 如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡 电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表 示数变化量绝对值分别为 ，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（　　） A. 两灯泡逐渐变亮 B. 油滴将向下运动 C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，选项A正确； B．总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由 得 可知E不变，油滴静止不动，选项B错误； C．把电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则 选项C正确； D．由闭合电路欧姆定律可得 所以 选项D正确。 本题选错误的，故选B。 4. 如图，两个阻值分别为和的定值电阻串联接在电路中，电源电动势为E，内阻不计，平行板电容器水平放置，板间距离为d，板间存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m的带电小球以初速度v沿水平方向从下板左侧边缘进入电容器，小球做匀速圆周运动且恰好从上板左侧边缘离开电容器，此过程中小球未与极板发生碰撞。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 该小球带正电 B. 小球所带电荷量为 C. 匀强磁场的磁感应强度为 D. 如果将电容器上极板向下平移，电容器极板所带的电量将减少 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小球做匀速圆周运动且恰好从上板左侧边缘离开电容器，表明电场力与重力平衡，则电场力方向向上，与电场强度方向相反，则小球带负电，故A错误； B．根据上述有 根据欧姆定律有 解得 故B错误； C．根据几何关系有 小球做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 故C正确； D．根据 ， 解得 可知，如果将电容器上极板向下平移，极板间距减小，则电容器极板所带的电量将增大，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故障位置时（　　） A. 若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路 B. 若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 C. 若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 D. 若多用电表与电容器的两极板相连有示数，则可能是灯泡L断路 【答案】B 【解析】 【详解】电路有断路故障，多用电表（电压挡）与用电器并联有示数，说明多用电表和电源相连部分通路，与多用电表并联部分可能断路。所以B正确。 故选B。 6. 如图所示，菱形中，在三个顶点分别放置三根平行长直导线，导线中均通有大小为、方向垂直纸面向里的电流，此时菱形中心O处的磁感应强度为。已知通电长直导线在周围产生的磁感应强度大小为，k为比例常数，为长直导线中的电流，为场点到导线中心的距离。则顶点处的磁感应强度为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设，根据磁感应强度的叠加，A、C两点在菱形中心O处的合磁感应强度为零，菱形中心O处的磁感应强度等于B点在菱形中心O处的磁感应强度，为 根据磁感应强度的叠加，顶点处的磁感应强度为 故选D。 7. 如图所示，三根绝缘长直通电导线中的电流大小相等，a导线放置在x轴上，电流方向沿x轴正方向，b导线平行于x轴放置，且过（0，l，0）点，c导线放置在z轴上，电流方向沿z轴正方向。已知通电长直导线周围任一点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比，b导线在点P（0，，）（图中未画出）处的磁感应强度大小为B，则P点处的磁感应强度大小为（　　） A. B B. 2B C. B D. B 【答案】B 【解析】 【详解】沿x轴正向看电流极磁场方向如图，由题意可知，ab两导线在P点的磁场均为 两磁场的合磁场为 方向沿y轴负向；沿z轴方向的电流c在P点的磁场为 方向沿x轴负向，则合磁场为 故选B。 8. 如图，空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场下边界和荧光屏之间的夹角为。上的P点处有一粒子源沿与垂直的方向以不同的速率持续向磁场发射质量为m、电荷量为的粒子。已知P点到O点的距离为d，荧光屏上被打亮区域的长度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，若粒子的速率足够大，粒子无限接近沿直线打到荧光屏的点，如图所示 由几何关系可得 若粒子的速率较小，打到荧光屏上点为临界点，如图所示 设粒子做圆周运动的半径为，由几何关系可得 ， 解得 则荧光屏上被打亮区域的长度为 故选A。 二、多项选择题 9. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻，为滑动变阻器。现闭合开关S，调整滑动变阻器的触头到某位置，发现此过程中电流表示数增加了，电压表、电流表均为理想电表，则此过程中（　　） A. 电压表的示数增加 B. 电压表的示数减小 C. 电阻的功率增加 D. 电源的功率增加IE 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律有 可知 由于电流表示数增加了，即干路电流增加了，可知，电压表的示数减小，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 可知 由于电流表示数增加了，即干路电流增加了，可知，电压表的示数减小，故B正确； C．电阻消耗的功率为 由于电流表示数增加了，即干路电流增加了，可知，电阻的功率增加 故C错误； D．电源消耗的功率 则有 由于电流表示数增加了，即干路电流增加了，可知，电源的功率增加IE，故D正确。 故选BD。 10. 某种质谱仪的工作原理如图所示，氖的同位素和，以几乎为零的初速度从容器下方的小孔飘入加速电场，经过小孔之间的真空区域后，经进入垂直于纸面的匀强磁场，最后分别打在照相底片的处。下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场方向垂直于纸面向里 B. 离开加速电场的速度比小 C. 打在处 D. 在磁场中的运动时间比短 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子向左偏转，根据左手定则可知匀强磁场方向垂直于纸面向外，故A错误； B．在加速电场中，根据动能定理有 离开加速电场的速度为 与带电量相同，质量较大，故离开加速电场的速度比大，故B错误； C．根据洛伦兹力提供向心力 粒子运动的半径为 可知运动半径较小，打在处，故C正确； D．粒子在磁场中的运动时间为 可知在磁场中的运动时间比短，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示，用细线将一条形磁铁挂于天花板上，磁铁处于水平且静止的状态，条形磁铁的正下方固定一直导线ab，现将直导线中通入由a指向b的电流，在磁铁转动90°的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 条形磁铁的N极向纸面内偏转 B. 条形磁铁的N极向纸面外偏转 C. 条形磁铁受到的拉力小于其受到的重力 D. 条形磁铁受到的拉力大于其受到的重力 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．直导线通入电流时，直导线的左端受到方向垂直纸面向里的安培力，根据牛顿第三定律可知，磁铁的N极受到方向垂直纸面向外的作用力，应向纸面外偏转，选项A错误、B正确； CD．磁铁转动后，对直导线有向上的作用力，所以磁铁受到向下的作用力，故磁铁受到的拉力大于其受到的重力。选项C错误，D正确。 故选BD。 12. 霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数，且k＞0）。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图所示），当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则（　　） A. 磁感应强度B越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U越大 B. 电流越大，霍尔元件的上、下表面的电势差U越大 C. 若图中霍尔元件是电子导电，则下表面电势高 D. k越大，传感器灵敏度（）越高 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，设霍尔元件的长宽高分别为a、b、c，有， 电流的微观表达式为I=nqvS=nqvbc 所以 B越大，上、下表面的电势差U越大。电流越大，上、下表面的电势差U越大。故AB正确 。 D．磁感应强度B=B0+kz，根据 知 可知传感器灵敏度 可知k越大，传感器灵敏度（）越高，故D正确。 C．霍尔元件中移动的是自由电子，根据左手定则，电子向下表面偏转，所以上表面电势高。故C错误。 故选ABD。 13. 如图所示，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在电场强度大小为E、方向平行于纸面水平向左的匀强电场和磁感应强度大小为B1、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；等腰直角三角形CDF区域（区域Ⅱ）内存在磁感应强度大小为B2、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。图中S、C、M三点在同一直线上，SM与DF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。S点处的粒子源持续将同种带电粒子以不同的速率沿直线SC射入区域Ⅰ中，只有沿直线SC运动的粒子才能进入区域Ⅱ，并从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法中正确的是（　　） A. 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t=t0 B. 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t<t0 C. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 【答案】ACD 【解析】 【详解】AB．在区域Ⅰ中，能进入区域Ⅱ中的粒子满足 在区域Ⅱ中，如图 粒子圆周运动的圆心角为。则运动时间为 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则能进入区域Ⅱ中的粒子速度为 同理，若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则能进入区域Ⅱ中的粒子速度为 根据 得 可知，虽然运动半径变化，但两种情况下粒子均能从CF边射出，故 A正确，B错误； C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则运动半径为 ， 如图 由几何关系 得 粒子在区域Ⅱ中的运动时间为 C正确； D．同理C选项，若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，有 ，, 得 D正确。 选ACD。 三、实验题 14. 某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有： A．电流表A1（内阻，满偏电流 B．电流表A2（内阻约为，量程为） C．定值电阻（） D．滑动变阻器（最大电阻为） E．两节干电池 F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺 （1）如图1，用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm；如图2用20分度游标卡尺测金属棒长度为___________cm。 （2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用___________挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图3所示，则金属棒的阻值约为___________。 （3）请根据提供的器材，设计一个实验电路，要求尽可能精确测量金属棒的阻值。（ ） （4）若实验测得电流表A1示数为，电流表A2示数为，则金属棒电阻的表达式为___________。（用，，，表示） 【答案】 ①. 6.123##6.124##6.122 ②. ③. ④. ⑤. 见解析 ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为 [2]由图示游标卡尺可知，其示数为 （2）[3]用欧姆表“”挡时发现指针偏转角度过大，说明所选挡位太大，应该换用挡，并进行一系列正确操作。 [4]由图3所示可知，则金属棒的阻约为 （3）[5]由题意可知，没有电压表，可以用电流表A1与定值电阻串联组成电压表测电压，用电流表A2测电流，由于改装后电压表内阻为，电流表内阻约为，待测电阻阻值约为，滑动变阻器最大阻值为，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示： （4）[6]金属棒电阻阻值 15. 如图所示，回答下列题 （1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为欧姆表使用时，电流一定从________端流入多用电表（填A或B）。 （2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙。调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出的图线如图丙。由图丙可求得电动势_______V，内阻______。（结果均保留2位有效数字） （3）忽略偶然误差，本实验测得的、与真实值比较：______，______。（选填“<”、“=”或“>”） 【答案】 ①. A ②. 2.8∼2.9 ③. 1.1∼1.3 ④. = ⑤. > 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，电流从欧姆表内电源正极经B端黑表笔流出，从A端红表笔流入多用电表。 （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律得 E=IR+Ir 解得 可知图线斜率表示电动势E，纵轴截距的绝对值表示内阻r，则有 内阻为 r=1.2Ω （3）[4][5]将多用电表的内阻等效到电源的内部，则有 则可知测量的内阻等于电源的实际内阻与多用电表的内阻之和，测量值偏大，电流表内阻对图象的斜率没有影响，故电动势准确。即 ， 四、计算题 16. 一个会发光的电动玩具汽车，其简化电路如图所示。电源电动势，，电容器的电容，定值电阻，灯泡电阻，车轮电动机的额定电压，线圈电阻。开关S闭合，电路稳定后，电动机正常工作，则： （1）电动机的输出功率是多少？ （2）若电动机被卡住，与电动机正常工作时相比，灯泡的实际功率变化了多少？灯泡变亮还是变暗？ （3）电动机被卡住后，需要断开开关检查故障。求开关S断开后，流过灯泡的电荷量是多少？（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）；（2）3.84W，变暗；（3） 【解析】 【详解】（1）干路电流为 流过灯泡的电流 流过电动机的电流 则电动机的输出功率为 （2）电动机正常工作时，灯泡功率为 电动机卡住时 总电流 灯泡功率 灯泡的实际功率变小，所以灯泡变暗 （3）断开S前 电容器带电荷量 由可知 ∴流过灯泡的电荷量为 17. 在芯片制造过程中，离子的注入是其中一道重要的工序，技术上可通过改变区域内电场、磁场实现对离子的靶向控制。如图所示为离子控制设备的原理图，正方体OPMN-CDGH边长为L，分别以OP、OC、ON为x、y、z轴建立坐标系。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以初速度v0，沿x轴正方向从O点入射，粒子重力不计，忽略场的边缘效应。 （1）若空间区域内同时存在大小为；沿y轴负方向的匀强电场，和沿z轴方向的匀强磁场，粒子恰好沿直线运动经过P点，求匀强磁场的磁感应强度B的大小及方向； （2）若保留（1）问中空间区域内的匀强磁场，而撤去匀强电场，试通过计算求粒子射出正方体边界的位置坐标； （3）若空间区域内同时存在沿y轴负方向的匀强磁场和沿z轴正方向的匀强磁场粒子恰好经过H点，求、的大小。 【答案】（1），方向沿z轴正方向；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）粒子恰好沿直线运动经过P点，有 得 方向沿z轴正方向。 （2）若保留（1）问中空间区域内的匀强磁场，而撤去匀强电场，根据 得 所以粒子射出正方体边界的位置坐标。 （3）若空间区域内同时存在沿着y轴负方向和z轴正方向的匀强磁场，粒子运动中恰好通过H点，由对称可知，By和Bz大小相等，粒子在合磁场中做匀速圆周运动，粒子运动半径为 则 得 而 得 18. 如图甲所示，两光滑平行金属导轨间的距离为L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ，导体棒ab与导轨垂直并接触良好，其质量为m，长度为L，通过的电流为I。 （1）沿棒ab中电流方向观察，侧视图如图乙所示，为使导体棒ab保持静止，需加一匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，求磁感应强度B1的大小； （2）若（1）中磁场方向改为竖直向上，如图丙所示，求磁感应强度B2的大小； （3）若只改变磁场，且磁场的方向始终在与棒ab垂直的平面内，欲使导体棒ab保持静止，求磁场方向变化的最大范围。 【答案】（1） （2） （3）详情见解析 【解析】 【详解】(1)对导体棒ab受力分析如图所示： 解得： (2)对导体棒ab受力分析如图所示： 解得： (3)使导体棒保持静止状态，需F合=0，即三力平衡，安培力与另外两个力的合力等大反向；如图所示，因为重力与斜面支持力的合力范围在α角范围内（垂直于斜面方向取不到），故安培力在α′角范围内（垂直于斜面方向取不到），根据左手定则，磁场方向可以在α′′角范围内变动，其中沿斜面向上方向取不到。 19. 如图所示，第一、二、三象限内有垂直于纸面（xOy平面）向里的匀强磁场，第一象限内磁场的磁感应强度为B，第二、三象限内磁场的磁感应强度为2B，第四象限内有垂直于x轴向下大小为E的匀强电场。一质量为m，电荷量为q的带负电粒子，由A（0，3L）点沿x轴负方向射入第二象限。粒子第三次沿x轴负方向运动时，恰好经过原点O。设粒子由A点开始运动时为第0次沿x轴负方向运动，不计粒子重力。求： （1）粒子在第一、二象限内做圆周运动的半径之比； （2）粒子在磁场中运动的速度大小； （3）粒子第10次穿过x轴时的坐标。 【答案】（1）2：1；（2）；（3）（9L，0） 【解析】 【详解】（1）设粒子在第一、二象限运动的半径分别为r1、r2，由可得 同理可得 故 （2）粒子第三次沿x轴负方向运动时，经过原点，可知 得出 结合得出 （3）结合（1）中带电粒子在第一象限中运动的半径得出 粒子第10次经过x轴时，在原点右侧与x轴有5个交点，设此时的横坐标为x10，由几何关系可知 可知 故粒子第10次经过x轴时的坐标为（9L，0）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $