精品解析：广东茂名市田家炳中学2025-2026学年高二第二学期4月教学质量监测物理试卷

茂名市田家炳中学2025-2026学年第二学期高二级4月教学质量监测 物理试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【详解】①通电直导线电流方向向上，根据安培定则可知导线周围的磁场俯视图为逆时针，故①正确； ②由图可知，通电螺线管的电流从右旋转到左，由安培定则可知螺线管内部磁场方向由右向左，故②错误； ③磁场方向垂直纸面向内，电流方向向上，根据左手定则判定，安培力方向垂直电流方向向左，故③正确； ④磁场方向垂直纸面向内，负电荷运动方向上，根据左手定则判定，运动正电荷受力方向是向右，故④错误。 故①③正确，②④错误。 故选A。 2. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，下列说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙为回旋加速器，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子从左端进入复合场，受电场力和洛伦兹力，且二力是平衡力，即 解得 故A错误； B．由左手定则知正离子向上偏转，负离子会向下偏转，所以P板是电源正极，Q板是电源负极，正常工作时电流方向为，但电路工作时等离子体也有电阻，故电阻R两端的电势差等于发电机的路端电压，小于发电机的电动势，故B错误； C．设D型盒的半径为R，粒子离开时速度为v，磁感应强度为B，粒子质量为m，电荷量为q，根据牛顿第二定律得 粒子的动能为 可知最大动能与加速电压无关，故C错误； D．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，空间内存在一个宽度为L，有足够长竖直边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现将一个尺寸如图所示的闭合等腰梯形导线框，从图示位置开始沿水平方向向右匀速通过磁场区域，则导线框中感应电流随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设导线框运动速度为v。梯形导线框右侧导线进入磁场时，切割磁感线的有效长度为3L，之后切割磁感线的有效长度慢慢变短，直至导线框右侧到达磁场右边界时，切割磁感线的有效长度变为2L。根据感应电动势公式 可知感应电动势由3BLv，降低至2BLv。根据楞次定律，这段时间的磁通量增加，故电流方向为逆时针方向；导线框右侧导线出磁场至左侧导线进入磁场这段时间，导线框切割磁感线的有效长度不变，为L。这段时间的感应电动势为BLv；当导线框左侧进入磁场时，切割磁感线的有效长度为2L，之后慢慢减小。至导线框左侧出磁场时，有效长度最小，为L。感应电动势由2BLv减小至BLv。根据楞次定律，导线框右侧出磁场之后，导线框的磁通量一直减小，故电流方向一直为顺时针方向；因导线框电阻不变，根据欧姆定律可知，感应电动势变化趋势与感应电流变化趋势相同。 故选A。 4. 如图所示电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S，始终比亮 B. 闭合开关S，立即亮，逐渐亮 C. 断开开关S，立即熄灭，逐渐熄灭 D. 断开开关S的瞬间，通过的电流方向反向 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关S后，立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，电流也一样大，所以一样亮，故A错误，B正确； CD．断开开关S后，通过的原来的电流立即消失，和构成新回路，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过的电流会慢慢变小，并且通过，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，但通过灯的电流方向与原来的方向相反，因电流未增加不会闪亮一下，故CD错误。 故选B。 5. 航母电磁弹射系统工作时的峰值放电阶段的原理如图所示（俯视图），间距为3.5m的平行金属轨道固定在水平面上，轨道间存在竖直向上的匀强磁场，滑块（含牵引杆）和战斗机的总质量为。在峰值放电期间，流经滑块的电流为，可维持2s，在此期间战斗机由静止加速到85m/s，不计滑块（含牵引杆）和战斗机受到的阻力，则此期间，弹射系统须提供的磁感应强度B的大小约为（　　） A. 1.2T B. 2.3T C. 3.6T D. 4.9T 【答案】B 【解析】 【详解】在峰值放电期间，滑块（含牵引杆）和战斗机做匀加速直线运动，其加速度为 则根据牛顿第二定律可得滑块（含牵引杆）和战斗机受到的合外力为 根据安培力公式 解得弹射系统须提供的磁感应强度的大小为 故选B。 6. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史进第一台发电机一法拉第圆盘发电机，其原理如图乙所示，水平匀强磁场B垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R组成闭合回路，圆盘半径为L，圆盘接入CD间的电阻也为R，其他电阻均可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. C点电势高于D点电势 B. C、D两端的电压为 C. 圆盘转动过程中，电流的大小为 D. 圆盘转动过程中，产生的电功率为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由右手定则可知，流经电阻R的电流由D到C，因此C点电势低于D点电势，故A错误； B．由电磁感应定律可得圆盘产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得C、D两端的电压为 故B错误； C．圆盘转动过程中，由闭合电路欧姆定律可得电流的大小为 故C正确； D．圆盘转动过程中，由电功率公式可知产生的电功率为 故D错误。 故选C。 7. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90°，在磁场中运动时间为；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°，在磁场中运动时间为。不计重力，则和分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动的周期不变，均为 运动时间 两次在磁场中转过的角度分别为90°和60°，则 设磁场的半径为R，则第一次在磁场中运动的半径r1=R 第二次在磁场中运动的半径为 根据 可得 故选B。 二、多选题：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，至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分。 8. 手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A. 无线充电底座可以给所有手机进行无线充电 B. 无线充电过程发生的是互感现象 C. 当穿过受电线圈的磁通量增加时，受电线圈有收缩的趋势 D. 在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率 【答案】BC 【解析】 【详解】A．被充电手机内部，有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，出现感应电动势，普通手机不能利用无线充电设备进行充电，A错误； B．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象，B正确； C．当穿过接收线圈的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈会收缩阻碍磁通量的改变，C正确； D．在底座和手机之间放金属板会产生额外的涡流损耗，反而降低传输效率，D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示为一个质量为m、电荷量为q的带正电的圆环，从竖直放置的足够长的粗糙绝缘细杆顶端由静止释放，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中（不计空气阻力）。圆环运动的速度图像如图乙所示，下列有关说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 圆环与细杆间的动摩擦因数为 B. 圆环对竖直杆的压力就是圆环受到的洛伦兹力 C. 若将磁场的方向改为竖直方向，圆环将做自由落体运动 D. 若磁感应强度的方向反向则圆环的最大速度将变为2v0 【答案】AC 【解析】 【详解】A．带正电圆环向下运动，由左手定则可得洛伦兹力方向水平向右，大小 水平方向受力平衡，杆对圆环的弹力 当速度达到最大值时，圆环加速度为0，竖直方向受力平衡 整理得，故A正确； B．圆环对竖直杆的压力是圆环对杆的弹力，施力物体是圆环，受力物体是杆；洛伦兹力是磁场对圆环的作用力，二者性质、施力物体、受力物体都不同，仅大小相等，不能说“就是”，故B错误； C．若磁场方向改为竖直方向，圆环速度方向也为竖直，与平行，洛伦兹力 因此水平方向杆对圆环的弹力，摩擦力，圆环只受重力，且初速度为0，符合自由落体运动的定义，故C正确； D．若磁感应强度方向反向，仅洛伦兹力的方向变为水平向左，大小仍为，水平方向弹力大小仍满足 最终平衡时仍有 解得最大速度，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，两条足够长的平行金属导轨间距为1m，固定在倾角为37°的绝缘斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为0.5T的匀强磁场。质量为1kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图像如图乙所示，且已知金属棒从进入磁场到速度达到8m/s时通过电阻的电荷量为5C。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.25 B. 金属棒在磁场中能够达到的最大速率为16m/s C. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程所经历的时间为1.25s D. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程中电阻产生的焦耳热为16J 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．由图乙可知，金属棒进入磁场前的加速度为 对导体棒受力分析，根据牛顿第二定律有 解得，故A正确； B．导体棒切割磁感线，根据闭合电路的欧姆定律有 可得导体棒所受安培力 由左手定则知安培力沿斜面向上，当a=0时金属棒的速率达到最大值，则有 解得，故B正确； C．金属棒刚进入磁场时的速度大小为v0=4m/s 从进入磁场到速度达到v= 8m/s过程中，设经过的时间为t，取沿导轨向下为正方向，根据动量定理可得 其中 解得t=1.625s，故C错误； D．设金属棒进入磁场后下滑距离为x，则根据法拉第电磁感应定律有 可得感应电流 而 则有 解得 由能量守恒定律得 解得 ，故D正确。 故选ABD。 【点睛】 第II卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，共12分，请按题目要求作答。 11. 某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，单个钩码的质量为m，打点计时器所接的交流电源的频率为，动滑轮质量不计，实验步骤如下： ①按图甲所示安装好实验装置（未挂钩码），其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直 ②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动 ③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数 ④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度 根据上述实验过程，回答以下问题： （1）对于上述实验，下列说法正确的是______ A. 钩码的质量应远大于小车的质量 B. 实验过程中钩码处于平衡状态 C. 与小车相连的细线与长木板一定要平行 D. 小车所受的拉力大小等于钩码重力 （2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度______。（结果保留两位有效数字） （3）若交流电的实际频率小于，则（2）中a的计算结果与实际值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验符合的是______ A. B. C. D. （5）若实验步骤②中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到如图丁所示的纵轴截距为b、斜率为k的一条倾斜直线，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数：______。 【答案】（1）C （2）6.0 （3）偏大 （4）A （5） 【解析】 【小问1详解】 A．实验中弹簧测力计能够直接测量细线对小车的拉力，可知，不需要使钩码的质量应远大于小车的质量，故A错误； B．实验过程中，钩码向下做加速运动，钩码并没有处于平衡状态，故B错误； C．小车运动过程中，为了确保细线对小车拉力一定，实验中，与小车相连的细线与长木板一定要平行，故C正确； D．令小车所受的拉力大小为F，对钩码进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 可知，小车所受的拉力小于钩码重力，故D错误。 故选C。 【小问2详解】 相邻两计数点间还有4个点未画出，则相邻计数点之间的时间间隔 根据逐差法可知，小车的加速度 【小问3详解】 若交流电的实际频率小于，数据处理时仍然用，则相邻计数点之间的时间间隔偏小，结合上述可知，a的计算结果与实际值相比偏大。 【小问4详解】 未挂钩码时，调节长木板的倾角为，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动，则有 挂上钩码后，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 加速度a与拉力F成正比，可知，为过原点的一条倾斜直线。 故选A。 【小问5详解】 让长木板水平放置，没有补偿阻力，对小车进行分析，根据牛顿第二定律有 解得 结合图像有， 解得 12. 利用电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和电压表（量程3V，内阻约为5kΩ）测定一节干电池的电动势和内阻（约为1Ω），要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是______（选填“甲”或“乙”）。 （2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，由此可得出干电池的内阻r=______Ω（结果保留3位有效数字） （3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作： ①用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量金属丝直径D的结果如图丁所示，其读数为______mm。 ②部分实验电路如图戊所示，考虑电压表内阻的影响，实验中金属丝电阻的测量值______它的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 ③若实验中测得电压表的示数为U，电流表的示数为I，金属丝的长度为L，金属丝的横截面积为S，则该金属丝材料的电阻率ρ=______（结果用本小题③中字母表示）。 【答案】（1）甲 （2）2.50 （3） ①. 2.752##2.753##2.754 ②. 小于 ③. 【解析】 【小问1详解】 测定干电池电动势和内阻时，干电池内阻很小，若选乙电路，测得的内阻实际是电源内阻与电流表内阻之和，电流表内阻带来的误差很大； 若选甲电路，误差来源于电压表的分流，由于电压表内阻很大，分流很小，误差更小。 故选甲。 【小问2详解】 根据闭合电路欧姆定律 图线斜率的绝对值等于干电池内阻，由图丙得 【小问3详解】 [1]螺旋测微器读数为 [2]图戊为电流表外接法，电流表测量的是金属丝和电压表的总电流，电流测量值大于金属丝的真实电流； 由可知，电阻测量值小于真实值。 [3]由电阻定律 又 联立得 四、解答题：本题共3小题，共42分。 13. 如图所示，位于真空室内的平面直角坐标系，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小为，第四象限在平行于轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为。从轴正半轴上处的点有带正电的粒子以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点进入磁场；已知粒子的比荷为，不计粒子的重力。求： （1）的长度； （2）粒子经过点的速度； （3）若粒子能够再次穿过轴，求磁场区域的最小宽度。 【答案】（1）0.1m （2），方向：与轴正方向成45°角 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第一象限中做类平抛运动，沿轴方向有 由牛顿第二定律得 解得 则的长度 【小问2详解】 粒子运动到点时，沿轴方向的分速度为 又有 解得 设速度方向与轴正方向成角，则有 可知 故粒子在点的速度与轴正方向成角 【小问3详解】 若粒子能够再次穿过轴，磁场区域最窄时，轨迹与相切，如图所示 粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力 解得 几何关系可得 同时 粒子轨迹不会碰到轴段，磁场区域的最小宽度 14. 如图甲所示，为正方形闭合线圈，E、F分别为、的中点，线圈边长、匝数匝、总电阻。线圈左半部分置于垂直线圈平面向外的磁场中，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。0~2s，线圈保持静止；时，线圈开始向右运动并最终离开磁场。求： （1）时，线圈中感应电流的大小及方向； （2）时，线圈受到的安培力大小； （3）线圈离开磁场过程中，通过导线某横截面的电荷量。 【答案】（1）1.25A，逆时针 （2）31.25N （3）1.875C 【解析】 【小问1详解】 时， 线圈中感应电动势 感应电流 根据楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向； 【小问2详解】 时，B1=0.5T，线圈受到的安培力大小 【小问3详解】 线圈离开磁场过程中，通过导线某横截面的电荷量 15. 如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面时再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈周长为L，总电阻为R。在距地面的区域设置一辐向磁场减速区，俯视图如图丙，辐向磁场区域各点磁感应强度的大小和该点到中心轴线的距离有关，已知线圈所在区域磁感应强度的大小为B。现将线圈提升到距地面处由静止释放做自由落体运动，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。 （1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），并计算此时的电流大小； （2）若落地时速度为，求全程运动的时间t； （3）为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量为x时，都能提供弹力，同时储存弹性势能，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），求线圈在往复运动过程中产生的焦耳热Q。 【答案】（1）顺时针， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据右手定则可以判断，感应电流方向为顺时针。 根据闭合电路欧姆定律得 感应电动势 根据运动学得 解得 【小问2详解】 根据动量定理得 平均安培力 根据闭合电路欧姆定律得 平均感应电动势 根据运动学得 解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律得 根据能量守恒 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 茂名市田家炳中学2025-2026学年第二学期高二级4月教学质量监测 物理试卷 考试时间：75分钟 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第I卷（选择题） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下图中关于各个物理量之间的方向关系正确的是（　　） A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④ 2. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，下列说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为，电阻R两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙为回旋加速器，若增大D形盒狭缝之间的加速电压U，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势 3. 如图所示，空间内存在一个宽度为L，有足够长竖直边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。现将一个尺寸如图所示的闭合等腰梯形导线框，从图示位置开始沿水平方向向右匀速通过磁场区域，则导线框中感应电流随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（　　） A. 闭合开关S，始终比亮 B. 闭合开关S，立即亮，逐渐亮 C. 断开开关S，立即熄灭，逐渐熄灭 D. 断开开关S的瞬间，通过的电流方向反向 5. 航母电磁弹射系统工作时的峰值放电阶段的原理如图所示（俯视图），间距为3.5m的平行金属轨道固定在水平面上，轨道间存在竖直向上的匀强磁场，滑块（含牵引杆）和战斗机的总质量为。在峰值放电期间，流经滑块的电流为，可维持2s，在此期间战斗机由静止加速到85m/s，不计滑块（含牵引杆）和战斗机受到的阻力，则此期间，弹射系统须提供的磁感应强度B的大小约为（　　） A. 1.2T B. 2.3T C. 3.6T D. 4.9T 6. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史进第一台发电机一法拉第圆盘发电机，其原理如图乙所示，水平匀强磁场B垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度匀速转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R组成闭合回路，圆盘半径为L，圆盘接入CD间的电阻也为R，其他电阻均可忽略不计。下列说法正确的是（　　） A. C点电势高于D点电势 B. C、D两端的电压为 C. 圆盘转动过程中，电流的大小为 D. 圆盘转动过程中，产生的电功率为 7. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转90°，在磁场中运动时间为；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转60°，在磁场中运动时间为。不计重力，则和分别为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、多选题：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，至少有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分。 8. 手机无线充电以其便捷性和美观性受到很多手机用户喜欢。无线充电是利用变化的电流在送电线圈中产生变化的磁场，变化的磁场通过手机中的受电线圈感应出电流为手机充电。关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A. 无线充电底座可以给所有手机进行无线充电 B. 无线充电过程发生的是互感现象 C. 当穿过受电线圈的磁通量增加时，受电线圈有收缩的趋势 D. 在无线充电底座和手机之间放一块金属板有利于提高手机充电效率 9. 如图甲所示为一个质量为m、电荷量为q的带正电的圆环，从竖直放置的足够长的粗糙绝缘细杆顶端由静止释放，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中（不计空气阻力）。圆环运动的速度图像如图乙所示，下列有关说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 圆环与细杆间的动摩擦因数为 B. 圆环对竖直杆的压力就是圆环受到的洛伦兹力 C. 若将磁场的方向改为竖直方向，圆环将做自由落体运动 D. 若磁感应强度的方向反向则圆环的最大速度将变为2v0 10. 如图甲所示，两条足够长的平行金属导轨间距为1m，固定在倾角为37°的绝缘斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为0.5T的匀强磁场。质量为1kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图像如图乙所示，且已知金属棒从进入磁场到速度达到8m/s时通过电阻的电荷量为5C。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　） A. 金属棒与导轨间的动摩擦因数为0.25 B. 金属棒在磁场中能够达到的最大速率为16m/s C. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程所经历的时间为1.25s D. 金属棒从进入磁场到速度达到8m/s过程中电阻产生的焦耳热为16J 第II卷（非选择题） 三、实验题：本题共2小题，共12分，请按题目要求作答。 11. 某实验小组利用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，单个钩码的质量为m，打点计时器所接的交流电源的频率为，动滑轮质量不计，实验步骤如下： ①按图甲所示安装好实验装置（未挂钩码），其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直 ②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动 ③挂上钩码，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度，读出弹簧测力计的示数 ④改变钩码的数量，重复步骤③，求得小车在不同拉力作用下的加速度 根据上述实验过程，回答以下问题： （1）对于上述实验，下列说法正确的是______ A. 钩码的质量应远大于小车的质量 B. 实验过程中钩码处于平衡状态 C. 与小车相连的细线与长木板一定要平行 D. 小车所受的拉力大小等于钩码重力 （2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，图中相邻两计数点间还有4个点未画出，由该纸带可求得小车的加速度______。（结果保留两位有效数字） （3）若交流电的实际频率小于，则（2）中a的计算结果与实际值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验符合的是______ A. B. C. D. （5）若实验步骤②中，让长木板水平放置，没有补偿阻力，其余实验步骤不变且操作正确，以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到如图丁所示的纵轴截距为b、斜率为k的一条倾斜直线，重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦，则小车和长木板之间的动摩擦因数：______。 12. 利用电流表（量程0.6A，内阻约为0.1Ω）和电压表（量程3V，内阻约为5kΩ）测定一节干电池的电动势和内阻（约为1Ω），要求尽量减小实验误差。 （1）应该选择的实验电路是______（选填“甲”或“乙”）。 （2）处理实验中的数据得到如图丙所画图线，由此可得出干电池的内阻r=______Ω（结果保留3位有效数字） （3）在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学进行了如下操作： ①用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度L，用螺旋测微器测量金属丝的直径D，其中一次测量金属丝直径D的结果如图丁所示，其读数为______mm。 ②部分实验电路如图戊所示，考虑电压表内阻的影响，实验中金属丝电阻的测量值______它的真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 ③若实验中测得电压表的示数为U，电流表的示数为I，金属丝的长度为L，金属丝的横截面积为S，则该金属丝材料的电阻率ρ=______（结果用本小题③中字母表示）。 四、解答题：本题共3小题，共42分。 13. 如图所示，位于真空室内的平面直角坐标系，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小为，第四象限在平行于轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为。从轴正半轴上处的点有带正电的粒子以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点进入磁场；已知粒子的比荷为，不计粒子的重力。求： （1）的长度； （2）粒子经过点的速度； （3）若粒子能够再次穿过轴，求磁场区域的最小宽度。 14. 如图甲所示，为正方形闭合线圈，E、F分别为、的中点，线圈边长、匝数匝、总电阻。线圈左半部分置于垂直线圈平面向外的磁场中，磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。0~2s，线圈保持静止；时，线圈开始向右运动并最终离开磁场。求： （1）时，线圈中感应电流的大小及方向； （2）时，线圈受到的安培力大小； （3）线圈离开磁场过程中，通过导线某横截面的电荷量。 15. 如图“自由落体塔”是一种惊险刺激的游乐设备，将游客升至数十米高空，自由下落至近地面时再减速停下，让游客体验失重的乐趣。物理兴趣小组设计了如图乙的减速模型，线圈代表乘客乘坐舱，质量为m，匝数N匝，线圈周长为L，总电阻为R。在距地面的区域设置一辐向磁场减速区，俯视图如图丙，辐向磁场区域各点磁感应强度的大小和该点到中心轴线的距离有关，已知线圈所在区域磁感应强度的大小为B。现将线圈提升到距地面处由静止释放做自由落体运动，忽略一切空气阻力，重力加速度为g。 （1）判断线圈刚进入磁场时感应电流方向（从上往下看），并计算此时的电流大小； （2）若落地时速度为，求全程运动的时间t； （3）为增加安全系数，加装三根完全相同的轻质弹力绳（关于中心轴对称）如图丁，已知每一条弹力绳形变量为x时，都能提供弹力，同时储存弹性势能，其原长等于悬挂点到磁场上沿的距离。线圈仍从离地处静止释放，由于弹力绳的作用会上下往复（未碰地），求线圈在往复运动过程中产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $