精品解析：浙江杭州市上城区杭二东河2025-2026学年高二上学期期中考物理试题

杭州二中2025学年第一学期期中考试 高二年级物理（选考）B卷 注意事项： 1．本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．共100分，考试时间90分钟。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 磁感应强度单位“特斯拉”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A. kg·s-1·C-1 B. kg·s-2·A-1 C. N·A-1·m-1 D. Wb·m-2 2. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A. 甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C. 丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D. 丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 3. 如图甲是电鳗，能产生足以将人击昏的电流，是放电能力最强的淡水鱼类，输出的电压可达300~800伏，成年电鳗能长至2m以上。如图乙所示将电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鳗身体的中点，。下列说法正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. 若AB长为身长的一半，当电鳗产生500V的电压时，AB间电压为250V C. A、B两点的电场强度大小相等，方向相反 D. 若AB间电压200V，则O点的场强为 4. 如图所示的图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. R的阻值为0.25Ω B. 电源的内阻为0.5Ω C. 电源的输出功率为9W D. 电源的效率为66.7% 5. 图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，两软铁间的磁场近乎均匀分布，铝框从图甲中图示位置顺时针旋转90°过程中，铝框中的磁通量（　　） A. 一直增大 B. 保持不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后不变 6. 如图所示，磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，有一长为L的轻质半圆金属导线，通有从到的恒定电流I。现金属导线绕水平轴由水平第一次转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 转动过程中，安培力的方向不断变化 B. 转动过程中，安培力大小始终不变 C. 转动过程中，安培力大小一直减小 D. 转过时，安培力大小为 7. 同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A. 金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B. 金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向右 C. 金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D. 取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更慢的停下来 8. 如图所示，一个各短边边长均为L，长边边长为3L的线框，匀速通过宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，线框沿纸面运动，开始时线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差随时间t变化关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器，如右图所示，长a、宽b、高c（）的长方体霍尔元件通以向右的电流，将其置于垂直上下表面的磁场时前后表面间出现电压，置于垂直前后表面的磁场时上下表面间出现电压，此电压即霍尔电压．将两个这样的霍尔元件按不同方式组合，通入大小相等的恒定电流，元件处于垂直于上下表面或前后表面、磁感应强度大小相等的匀强磁场中，则产生霍尔电压最大的是（　　） A. B. C. D. 10. 矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若轴线右侧没有磁场（磁场具有理想边界），如图所示。设abcda方向为感应电流的正方向。从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题给出的四个备选项中至少有一项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分） 11. 太阳能光伏是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。图甲是马路边的光控电路节能灯。图乙为简化电路原理图，其中a灯为照明用灯，b灯为额定功率很小的指示灯，电流表A为实时记录电表，为定值电阻，为特殊电阻（光线照射的强度增大时，其电阻值减小）。当夜晚来临，天慢慢变黑时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数增大 B. a灯变暗，b灯变亮 C. a灯变亮，b灯变亮 D. 电源的效率增大 12. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能 B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是 D. 图丁中在分析同位素时，轨迹半径最小的粒子对应质量最大 13. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时金属线框平面与磁感线垂直 B. 该交变电流的电动势的有效值为 C. 从图示位置开始计时，当电动势的瞬时值为22V时，矩形金属线框平面与中性面的夹角为45° D. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过。（均选填“有”或“无”） 15. 在“练习使用多用电表”的实验中，小强用欧姆挡去测量“220V、100W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去，如图所示，那么你认为此挡位是_______（填“”、“”、“”），电阻的大小为_______Ω。 16. 在“导体电阻率的测量”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究导体电阻率与导体长度、横截面积的关系。 （1）从图中读出金属丝的直径为_______mm。 （2）为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0~3V，内阻约10kΩ B.电压表0~15V，内阻约50kΩ C.电流表0~0.6A，内阻约0.05Ω D.电流表0~3A，内阻约0.01Ω E.滑动变阻器，0~10Ω F.滑动变阻器，0~100Ω 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______。（填序号） 17. 在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，电阻为，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线的横、纵截距分别为和，电容器C电容为，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定。 （1）判断通过电阻的电流方向； （2）求线圈中产生的感应电动势的大小E，稳定后电路中的电流大小； （3）求稳定后电容器上极板所带电荷的电性，以及电容的带电量。 18. 如图所示，一半径R=1.8m的光滑绝缘圆弧形圆管固定在竖直平面内，R远大于圆管直径，O为圆心，半径OA沿竖直方向，圆弧AC对应的圆心角θ=37°，空间存在OAC平面内水平向右的匀强电场，垂直OAC平面向里的匀强磁场。一质量m=3.6×10﹣4kg，电荷量q=+9.0×10﹣4C的带电小球（直径略小于圆管内径）以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆管内，后从C点离开做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求： （1）匀强电场的场强大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）小球射入圆管的瞬间对圆管的压力。 19. 大型粒子对撞机需要精确控制粒子束。如图所示，极薄空心圆筒半径为R，其上有宽度很窄的狭缝a、b，Oa和Ob之间夹角为120°。圆筒内存在垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场，在圆筒下方倾斜放置一块探测板，与高灵敏度的电流传感器串联后接地。电子枪发射速度为v的电子束，从右侧射入加速电场，以2v速度离开电场。电子经过狭缝a，速度正对O点射入磁场，在磁场中偏转后垂直撞击在圆筒c处，。不计电子重力及电子间相互作用，狭缝宽度远小于圆筒半径。求： （1）磁场的方向，电子的比荷； （2）电子打在c处时，可调电压的大小； （3）若要电子从狭缝b处离开磁场，加速电压的大小； （4）按照第（3）电压，使圆筒逆时针转动，电子从a进入圆筒经过磁场后再从a射出圆筒，然后垂直打在探测板上，求圆筒的角速度。 20. 如图所示，光滑绝缘导轨互相平行，间距为L，与水平面成角，正方形金属线框边长为L，质量为m，总电阻为R，线框的ad和bc边始终与导轨接触并沿轨道下滑。沿导轨方向建立x轴，以O点为坐标原点，向下为x轴正方向。在区域内存在垂直导轨向下的磁场，磁感应强度（k为已知常量）起初ab边处在处，现使线框由静止开始下滑，当ab边下滑到时，线框的速度为，线框ab边下滑到之前已达到稳定速度，重力加速度为g，求： （1）ab边下滑到时线框中电流的大小和方向； （2）ab边下滑到时线框的加速度大小； （3）线框从开始下滑到ab边到达的过程中通过ab棒上的电荷量； （4）线框从开始下滑到ab边到达的过程中产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭州二中2025学年第一学期期中考试 高二年级物理（选考）B卷 注意事项： 1．本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2．共100分，考试时间90分钟。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题给出的四个备选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 磁感应强度单位“特斯拉”用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A. kg·s-1·C-1 B. kg·s-2·A-1 C. N·A-1·m-1 D. Wb·m-2 【答案】B 【解析】 【详解】根据公式 可得磁感应强度的单位为 可得用国际单位制中的基本单位表示为kg·s-2·A-1。 故选B。 2. 下列有关静电的防止与利用说法正确的是（　　） A. 甲图中，女生接触带电的金属球时起电方式是摩擦起电 B. 乙图中，燃气灶中电子点火器点火原理是尖端放电 C. 丙图中，两条话筒线外面包裹着金属外衣是为了防止漏电 D. 丁图中，电力工作人员在高压电线上带电作业时穿着的屏蔽服是用绝缘材料制作的 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中，女生接触带电的金属球时是接触起电，故A错误； B．乙图中，燃气灶中电子点火器点火应用了尖端放电现象，故B正确； C．丙图中，优质的话筒线外面包裹着金属外衣应用了静电屏蔽的原理，以防止外部信号对电缆内部电信号的干扰，没有增强其导电能力，故C错误； D．丁图中，屏蔽服作用使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害。用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的，故D错误。 故选B。 3. 如图甲是电鳗，能产生足以将人击昏的电流，是放电能力最强的淡水鱼类，输出的电压可达300~800伏，成年电鳗能长至2m以上。如图乙所示将电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场，其中正电荷集中在头部，负电荷集中在尾部，O为电鳗身体的中点，。下列说法正确的是（　　） A. A点电势高于B点电势 B. 若AB长为身长的一半，当电鳗产生500V的电压时，AB间电压为250V C. A、B两点的电场强度大小相等，方向相反 D. 若AB间电压200V，则O点的场强为 【答案】B 【解析】 【详解】A．头部集中正电荷，尾部集中负电荷，电场线方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，故B点电势高于A点，故A错误； B．由于电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场，当电鳗产生的电压时，其电场强度大小为 则AB间的电压，故B正确； C．由于电鳗放电时自身内形成的电场等效为匀强电场，则A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，故C错误； D．若A、B间电压 则电场强度的大小为 该电场可等效为匀强电场，则O点的场强大小为，故D错误。 故选B。 4. 如图所示的图像中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系。现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. R的阻值为0.25Ω B. 电源的内阻为0.5Ω C. 电源的输出功率为9W D. 电源的效率为66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】A．R的阻值为，A错误； B．电源的内阻为，B错误； C．输出功率为 ，C错误； D．电源的效率为，D正确。 故选D。 5. 图甲是磁电式电表的内部构造，其截面如图乙，两软铁间的磁场近乎均匀分布，铝框从图甲中图示位置顺时针旋转90°过程中，铝框中的磁通量（　　） A. 一直增大 B. 保持不变 C. 先增大后减小 D. 先减小后不变 【答案】C 【解析】 【详解】铝框中的磁通量表示穿过铝框的磁感线条数。铝框从图示位置顺时针旋转90°过程中，穿过铝框的磁感线条数先增大后减小。 故选C。 6. 如图所示，磁感应强度大小为B，方向水平向右的匀强磁场中，有一长为L的轻质半圆金属导线，通有从到的恒定电流I。现金属导线绕水平轴由水平第一次转到竖直位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 转动过程中，安培力的方向不断变化 B. 转动过程中，安培力大小始终不变 C. 转动过程中，安培力大小一直减小 D. 转过时，安培力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．安培力方向始终竖直向上，保持不变，故A错误； BC．转动过程中，因有效长度不变，安培力大小始终不变，故B正确，C错误； D．半圆导线的半径为 受到的安培力为 故D错误。 故选B。 7. 同学受电吉他启发，设计了一个如图所示的发声装置，装置内部安装有线圈，弹性金属线通有恒定电流（图中箭头所示），弹奏时金属线在线圈所处的平面振动时，线圈中会产生感应电流，经信号放大器放大后由扬声器发出音乐，下列说法正确的是（　　） A. 金属线向右振动的过程中，线圈有扩张的趋势 B. 金属线向右振动的过程中，金属线所受安培力向右 C. 金属线向左振动的过程中，线圈的感应电流方向为逆时针 D. 取走线圈，其他条件不变，停止弹奏时金属线会更慢的停下来 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属线向右振动的过程中，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈有缩小的趋势，故A错误； B．金属线向右振动的过程中，根据楞次定律和左手定则及牛顿第三定律可知，金属线所受安培力向左，故B错误； C．金属线向左振动的过程中，穿过线圈的磁通量减小，根据“增反减同”可知线圈的感应电流方向为顺时针，故C错误； D．取下线圈，就不存在感应电流，也就没有安培力阻碍金属线振动，所以金属线会振动更久，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，一个各短边边长均为L，长边边长为3L的线框，匀速通过宽度为L的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面，线框沿纸面运动，开始时线框右侧短边ab恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边两端点a、b两点间电势差随时间t变化关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设线框单位长度电阻为，则总电阻（假设单位长度），边电阻，设 过程：线框右侧短边进入磁场切割磁感线。感应电动势： 边相当于电源，电流方向由（右手定则），点电势高，。 为路端电压： 若取，则。 过程：边穿出磁场，线框中间部分（上下两段短竖边，总长）进入磁场切割。感应电动势： 此时中间部分相当于电源，边为外电路的一部分，此时边中电流方向导致点电势高于点（或根据题目选项规律），。 电路电流： 为边两端电压（外电路部分电压）： 若，则 过程：中间部分穿出磁场，线框最左侧长边（长）进入磁场切割。感应电动势： 最左侧长边相当于电源，边为外电路。电流方向使得点电势高于点，。 电路电流：， 若，则。 综上所述，随时间变化的图像应为：为，为，为。对比选项，C图符合。 故选C。 9. 霍尔元件是利用霍尔效应制成的传感器，如右图所示，长a、宽b、高c（）的长方体霍尔元件通以向右的电流，将其置于垂直上下表面的磁场时前后表面间出现电压，置于垂直前后表面的磁场时上下表面间出现电压，此电压即霍尔电压．将两个这样的霍尔元件按不同方式组合，通入大小相等的恒定电流，元件处于垂直于上下表面或前后表面、磁感应强度大小相等的匀强磁场中，则产生霍尔电压最大的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】霍尔元件中自由移动的电荷是电子，设电子定向移动的速度为v，单位体积内自由移动的电子数为n，导体的横截面积为S，电流的微观表达式为 其载流子在磁场中受到洛伦兹力为 电子在洛伦兹力作用下移动，上下表面出现电势差，当达到稳定状态时，洛伦兹力与电场力平衡，由 解得 由于电流大小，磁感应强度大小不变，同一种材料，所以沿磁感应强度方向的长度越小，其霍尔电压越大。 故选A。 10. 矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若轴线右侧没有磁场（磁场具有理想边界），如图所示。设abcda方向为感应电流的正方向。从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像中，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】从题图示位置开始，在时间内，磁通量减小，原磁场方向向里，由楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场方向向里，产生的感应电流的方向为abcda，即与电流规定的正方向相同，且产生的感应电流的大小随时间按正弦规律变化，有 在时间内，磁通量增大，原磁场方向向里，由楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场方向向外，因线圈的位置也发生了变化，所以产生的感应电流的方向还是abcda，即与电流规定的正方向相同，结合题中选项可知，A正确，BCD错误。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题给出的四个备选项中至少有一项是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分） 11. 太阳能光伏是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。只要被光照到，瞬间就可输出电压及电流。图甲是马路边的光控电路节能灯。图乙为简化电路原理图，其中a灯为照明用灯，b灯为额定功率很小的指示灯，电流表A为实时记录电表，为定值电阻，为特殊电阻（光线照射的强度增大时，其电阻值减小）。当夜晚来临，天慢慢变黑时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数增大 B. a灯变暗，b灯变亮 C. a灯变亮，b灯变亮 D. 电源的效率增大 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．依题意，天慢慢变黑时，光照逐渐减弱，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，电流表A示数减小，由可知，外电压增大，a灯电流增大，a灯变亮，根据并联电路的分流原理可知，支路的电流减小，则的电压减小，根据串联电路的分压原理可知，b灯电压增大，b灯变亮，故AB错误；C正确； D．根据可知，电源的效率增大，故D正确。 故选CD。 12. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中增大两盒间电势差可增大出射粒子的最大动能 B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是 D. 图丁中在分析同位素时，轨迹半径最小的粒子对应质量最大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当粒子在磁场中的轨道半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大，则有 可得粒子最大速度为 粒子最大动能为 可知粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A错误； B．根据左手定则可以判断正离子会向B极板偏转，负离子会向A极板偏转，B极板带正电，A极板带负电，则通过R的电流方向为从b到a，故B正确； C．图丙中粒子沿直线 PQ运动的条件是 可得 故C正确； D．粒子经过加速电场，根据动能定理可得 粒子进入匀强磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 联立可得 可知图丁中在分析同位素时，轨迹半径最小的粒子对应质量最小，故D错误。 故选BC。 13. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 时金属线框平面与磁感线垂直 B. 该交变电流的电动势的有效值为 C. 从图示位置开始计时，当电动势的瞬时值为22V时，矩形金属线框平面与中性面的夹角为45° D. 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知，周期，时电动势，说明此时线框处于中性面，即线框平面与磁感线垂直，A正确； B．电动势最大值，有效值，B错误； D．由图乙可得 时，为正弦函数，故该交变电流电动势的瞬时值表达式为，D错误。 C．该交变电流的电动势瞬时值表达式为 ，因为时，且从中性面开始计时，转过的角度即为线框平面与中性面的夹角。当时，有，解得，即 。故C正确； 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中________电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中________电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中________电流通过。（均选填“有”或“无”） 【答案】 ①. 有 ②. 有 ③. 无 【解析】 【分析】 【详解】[1][2][3] 如图所示，将小螺线管A插入大螺线管B中不动，当开关S闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。 15. 在“练习使用多用电表”的实验中，小强用欧姆挡去测量“220V、100W”的白炽灯不发光时的灯丝电阻，在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去，如图所示，那么你认为此挡位是_______（填“”、“”、“”），电阻的大小为_______Ω。 【答案】 ①. “” ②. 【解析】 【详解】[1][2]正常发光电阻 在常温状态下，灯泡电阻较小，约为正常发光时的十分之一，欧姆表应选择“×10”,根据欧姆表的示数可知，电阻的大小为 16. 在“导体电阻率的测量”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后用控制变量法探究导体电阻率与导体长度、横截面积的关系。 （1）从图中读出金属丝的直径为_______mm。 （2）为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0~3V，内阻约10kΩ B.电压表0~15V，内阻约50kΩ C.电流表0~0.6A，内阻约0.05Ω D.电流表0~3A，内阻约0.01Ω E.滑动变阻器，0~10Ω F.滑动变阻器，0~100Ω 要求较准确地测出其阻值，电压表应选_______，电流表应选_______，滑动变阻器应选_______。（填序号） 【答案】（1）1.850 （2） ①. A ②. C ③. E 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为 直径为 【小问2详解】 [1]两节新干电池总电动势约为，电压表选择量程的A。 [2]金属丝电阻约，电路最大电流约 因此电流表选择量程的C。 [3]本实验中小阻值滑动变阻器调节更方便、误差更小，因此选择的E。 17. 在如图甲所示的电路中，电阻，圆形金属线圈的半径为，电阻为，半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示，图线的横、纵截距分别为和，电容器C电容为，其余导线的电阻不计。闭合S，至时刻，电路中的电流已稳定。 （1）判断通过电阻的电流方向； （2）求线圈中产生的感应电动势的大小E，稳定后电路中的电流大小； （3）求稳定后电容器上极板所带电荷的电性，以及电容的带电量。 【答案】（1）从左向右 （2） 0.25A （3）负 【解析】 【小问1详解】 磁场垂直线圈平面向里，由图乙可知磁感应强度随时间减小，因此穿过线圈的向里磁通量减小。根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（阻碍磁通量减小），即感应磁场向里；由右手螺旋定则，线圈中感应电流为顺时针方向，线圈下端为感应电源的正极，上端为负极，因此通过R2​的电流方向为从左向右。 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律：​​ 磁场仅分布在半径为​的区域内，因此有效面积 磁感应强度变化率的大小​ 代入数值计算：   电路总电阻 由闭合电路欧姆定律，稳定电流：  【小问3详解】 稳定后电容器相当于开路，电容器并联在两端，电流从下向上流过​，因此下端电势高于上端电势，电容器上极板接上端（低电势），故上极板带负电。 电容器两端电压等于两端电压： 因此电容器带电量：  18. 如图所示，一半径R=1.8m的光滑绝缘圆弧形圆管固定在竖直平面内，R远大于圆管直径，O为圆心，半径OA沿竖直方向，圆弧AC对应的圆心角θ=37°，空间存在OAC平面内水平向右的匀强电场，垂直OAC平面向里的匀强磁场。一质量m=3.6×10﹣4kg，电荷量q=+9.0×10﹣4C的带电小球（直径略小于圆管内径）以v0=4.0m/s的初速度沿水平方向从A点射入圆管内，后从C点离开做匀速直线运动．已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，求： （1）匀强电场的场强大小E； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）小球射入圆管的瞬间对圆管的压力。 【答案】（1）3N/C；（2）1T；（3）3.2×10﹣3N，方向向下。 【解析】 【详解】（1）当小球离开圆弧轨道后，对其受力分析如图1所示 由平衡条件得 代入数据解得 （2）小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得 代入数据得 由 解得 B=1T （3）分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力，由牛顿第二定律得 代入数据得 由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力 ，方向向下 19. 大型粒子对撞机需要精确控制粒子束。如图所示，极薄空心圆筒半径为R，其上有宽度很窄的狭缝a、b，Oa和Ob之间夹角为120°。圆筒内存在垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场，在圆筒下方倾斜放置一块探测板，与高灵敏度的电流传感器串联后接地。电子枪发射速度为v的电子束，从右侧射入加速电场，以2v速度离开电场。电子经过狭缝a，速度正对O点射入磁场，在磁场中偏转后垂直撞击在圆筒c处，。不计电子重力及电子间相互作用，狭缝宽度远小于圆筒半径。求： （1）磁场的方向，电子的比荷； （2）电子打在c处时，可调电压的大小； （3）若要电子从狭缝b处离开磁场，加速电压的大小； （4）按照第（3）电压，使圆筒逆时针转动，电子从a进入圆筒经过磁场后再从a射出圆筒，然后垂直打在探测板上，求圆筒的角速度。 【答案】（1）垂直纸面向外， （2） （3） （4）（n=0，1，2，…） 【解析】 【小问1详解】 电子带负电，向左入射后向下偏转，根据左手定则，可得磁场方向垂直纸面向外。电子从a正对O入射，垂直打到c点，由几何关系得电子偏转轨迹半径 电子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得 联立解得比荷 【小问2详解】 对电子加速过程用动能定理,得 代入，联立解得 【小问3详解】 已知，电子沿径向入射、径向出射，由几何关系，得轨迹半径 电子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，得 代入，得 由动能定理，得 联立解得 【小问4详解】 电子在磁场中运动周期 由几何关系可知，电子在匀强磁场的偏转轨迹圆心角 故电子从入射到出射的运动时间 电子出射位置与入射位置对圆心O夹角为 要求出射时狭缝a刚好转到出射位置，故圆筒转过角度满足（n=0，1，2，…） 代入整理得（n=0，1，2，…） 20. 如图所示，光滑绝缘导轨互相平行，间距为L，与水平面成角，正方形金属线框边长为L，质量为m，总电阻为R，线框的ad和bc边始终与导轨接触并沿轨道下滑。沿导轨方向建立x轴，以O点为坐标原点，向下为x轴正方向。在区域内存在垂直导轨向下的磁场，磁感应强度（k为已知常量）起初ab边处在处，现使线框由静止开始下滑，当ab边下滑到时，线框的速度为，线框ab边下滑到之前已达到稳定速度，重力加速度为g，求： （1）ab边下滑到时线框中电流的大小和方向； （2）ab边下滑到时线框的加速度大小； （3）线框从开始下滑到ab边到达的过程中通过ab棒上的电荷量； （4）线框从开始下滑到ab边到达的过程中产生的焦耳热。 【答案】（1），电流方向为 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 当ab边坐标为时，cd边坐标为，根据法拉第电磁感应定律，ab边和cd边感应电动势分别为， 回路电流的大小 根据楞次定律，磁通量垂直导轨向下且随下滑增大，感应电流磁场垂直导轨向上，因此电流方向为 【小问2详解】 ab边和cd边的安培力方向相反，总安培力 代入，得 沿导轨方向由牛顿第二定律，得 解得 【小问3详解】 电荷量 当时， 当时​， 因此 联立解得​​ 【小问4详解】 稳定速度时加速度为0，合力为0，即 代入，得 解得稳定速度 由能量守恒，重力做功等于动能增加量与焦耳热之和，得 代入，得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $