精品解析：福建省泉州市南安市侨光中学等校2025-2026学年高二下学期第一次阶段考试物理试卷

2026年春季高二年第一次阶段考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求 1. 图甲为某公司自主研发的“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管，螺线管内部产生感应电流；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：Q→P B. 按下按钮瞬间，螺线管受到磁铁的作用力向右 C. 松开按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：P→Q D. 松开按钮瞬间，螺线管线圈会有扩张的趋势 2. 如图所示，一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，当棒中通有由M流向N的电流时，悬线上有拉力，为了使拉力减小为零，下列措施可行的是（　　） A. 使磁场反向 B. 使电流反向 C. 适当增大电流强度 D. 适当减小磁感应强度 3. 如图所示，虚线框MNPQ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c三个带电粒子，它们在纸面内从PQ边的中点以相同的初速度垂直于PQ边射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹分别如图中三条弧线所示。不计粒子所受重力，则（　　） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子b的比荷（荷质比）比粒子c的小 C. 粒子b在磁场中的加速度最大 D. 粒子c在磁场中运动的时间最长 4. 著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 圆盘中的电流呈周期性变化特点 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，其他条件不变，则电流在R上的热功率变为原来的4倍 5. 如图所示，圆形匀强磁场区域的圆心为O，半径为R，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以某一速度从P点沿磁场区域的半径方向射入磁场，从Q点射出，PO与OQ成60°角，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径等于R B. 带电粒子在磁场中的运动时间等于 C. 若射入速度变大，粒子运动的半径变小 D. 若射入速度变大，粒子在磁场中的运动时间变短 6. 如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角，质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上，小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直细杆所在的竖直平面，不计空气阻力。若小球以初速度沿细杆向上运动，经过一定的时间又回到出发点，则该过程中小球（　　） A. 机械能减小 B. 上滑时间大于下滑时间 C. 向上滑动的最大位移为 D. 向下滑动时受到细杆的弹力大小一定先减小后增大 二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 7. 如图所示，用磁流体发电机给电容器充电，磁流体发电机的两极板的正对面积为S、板间距离为d，板间磁场的磁感应强度大小为B，等离子体从左侧喷入，单个等离子体的带电量为q，则下列措施能使电容器充电量增大的是（　　） A. 仅增大S B. 仅增大d C. 仅增大B D. 仅增大q 8. 如图所示，匝的矩形线圈abcd，ab边长，ad边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动，线圈电阻。，外电路电阻，时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。则：（　　） A. 时感应电流的方向为abcda B. 感应电动势的瞬时值表达式为 C. 线圈转一圈外力做的功约为98.6J D. 从图示位置转过的过程中流过电阻R的电荷量为0.2C 9. 图甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为11∶1，原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作，此时电流表的读数为1A，已知R=20Ω，电动机线圈的内阻r=0.5Ω，电流表和电压表都是理想电表，则（　　） A. 电压表的读数为22 B. 流过电阻的电流为1A C. 流过电动机的电流为40A D. 电动机输出的机械功率为150W 10. 如图，U形金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和cd边平行，和bc边垂直，左端接有阻值为R的电阻。一根电阻可忽略的光滑导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动导体棒，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。ab、cd足够长，整个金属框与地面的摩擦不能忽略，其他电阻可忽略。则导体棒和金属框的运动情况可能是（　　） A. B. C. D. 三、填空题：本题共两小题，每小题3分，共6分。 11. 如图，这是研究自感现象的实验原理图，图中是插有铁芯的自感线圈，、是规格相同的两个灯泡，回答下列问题： （1）闭合开关，调节变阻器、使得两个灯泡的亮度相同后断开开关，断开开关的瞬间，流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”），流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”）。 （2）要观察到断开电路时，灯泡亮一下再熄灭，滑动变阻器接入电路的电阻阻值应______ （填“大于”或“小于”）自感线圈的直流电阻阻值。 12. 如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒面的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，在两个D形盒之间的狭缝区域形成电场。粒子由加速器的中心附近进入加速器，粒子从________（填“磁场”或“电场”）中获得能量，粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间________（填“保持不变”、“越来越长”或“越来越短”）；若增大电场电压，减小磁场的磁感应强度，相应调整交变电场的频率，其余条件不变，则粒子最终离开回旋加速器的速率________（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。 四、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分 13. 一实验小组测量干电池的电动势和内阻，所用器材如下： 电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）； 电流表（量程0~0.6A，内阻为1.0Ω）； 滑动变阻器（阻值0~50Ω）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据给出的实验器材，在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路_______。 （2）正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A（结果保留2位小数）。 （3）调节滑动变阻器阻值，测得多组电表读数，作出图丙所示的U-I图像，则待测干电池电动势E=______V（结果保留2位小数），内阻r=______Ω（结果保留1位小数）。 14. 某实验小组要测量某一未知金属丝的电阻率 （1）某次用游标卡尺测量金属丝直径，示数如图所示，则金属丝的半径为_____； （2）该小组选用伏安法测量金属丝的电阻，在测量之前，先选用“×100”挡试测时，发现指针偏转过大，则该改用_____（选填“×10”或“×1K”）挡，进行正确操作后，指针静止时位置如图甲所示。 （3）实验室现有器材： 电源（3V，内阻不计）、 电流表（量程为0-3A，内阻为）、 电压表（量程为0-3V，内阻约为） 滑动变阻器（0-10Ω） 要求电阻值测量精准并且电表读数范围尽量大，则应选择下列_____电路图。 A. B. C. D. （4）选用合适的电路图后，求出金属电阻和电阻率。已知金属丝接入电路的长度为L，直径为d，电流表阻值为RA。电流表示数为I时，电压表示数为U，由此可得电阻率的表达式为_____（用题中所给的字母表示）。 五、计算题：本题4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值的计算题，答案中必须写出明确的数值和单位，或按题目要求作答。 15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为，一带电粒子从轴上的点以速度射入第一象限内，速度方向与轴正方向成角，并恰好垂直于轴射出第一象限。已知，不计粒子重力。求： （1）粒子的比荷； （2）粒子从点运动到点的时间。 16. 如图所示，水平绝缘桌面上固定两平行金属导轨，间距L=0.5m，导轨左端用导线连接在面积S=1m2的单匝圆形线圈上。圆形线圈置于磁感应强度随时间变化规律为B1=0.5t（T）的均匀磁场中，平行金属导轨置于磁感应强度B2=0.1T的匀强磁场中，两磁场方向均垂直桌面向下。t=0时，在平行金属导轨上放一根电阻R=0.25、质量m=0.1kg、长L=0.5m的金属杆，金属杆与两导轨接触良好。已知金属杆与导轨之间的动摩擦因数=0.2，电路中其余部分电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求： （1）线圈产生的感应电动势大小； （2）金属杆受到的摩擦力大小和方向。 17. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 18. 如图所示，两根足够长的刚性金属导轨（电阻不计）CD、PQ平行放置，间距为L，与水平面的夹角为θ=30°，导轨左端用导线连接有一阻值为2R0的定值电阻，导轨上有一略长于L的导体杆（质量为m，接入电路阻值为R0）垂直导轨放置，用轻绳连接后绕过光滑定滑轮与一质量为3m的物块连接（滑轮左侧部分的轻绳始终与导轨平行，物块离地足够高），与导体杆平行的MN上方区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场（磁感应强度为B），现让导体杆距MN为x0处由静止释放，已知导体杆与导轨间的动摩擦因数为，且始终接触良好，导体杆通过MN后又运动了x0达到最大速度，重力加速度为g。求： （1）导体杆在释放瞬间的加速度a大小； （2）杆达到的最大速度vm； （3）导体杆从进入磁场到刚达到最大速度过程中，导体杆上产生的焦耳热； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春季高二年第一次阶段考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求 1. 图甲为某公司自主研发的“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示。按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管，螺线管内部产生感应电流；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：Q→P B. 按下按钮瞬间，螺线管受到磁铁的作用力向右 C. 松开按钮瞬间，螺线管内部电流方向为：P→Q D. 松开按钮瞬间，螺线管线圈会有扩张的趋势 【答案】D 【解析】 【详解】AB．按下按钮瞬间，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流方向由P→Q，根据推论：来拒去留，可知磁铁受到的作用力向右，则螺线管受到磁铁的作用力向左，故AB错误； CD．松开按钮瞬间，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流方向由Q→P，根据推论：增缩减扩，可知螺线管线圈会有扩张的趋势，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，一金属棒MN两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，当棒中通有由M流向N的电流时，悬线上有拉力，为了使拉力减小为零，下列措施可行的是（　　） A. 使磁场反向 B. 使电流反向 C. 适当增大电流强度 D. 适当减小磁感应强度 【答案】C 【解析】 【详解】当棒中通有由M流向N的电流时，根据左手定则知，安培力方向向上，悬线有拉力，根据平衡有2T+BIL=mg 可知要使拉力减小为零，需要增大安培力，即增大磁感应强度或增大电流强度即可，若将磁场或电流反向，安培力反向，拉力变得更大。 故选C。 3. 如图所示，虚线框MNPQ内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c三个带电粒子，它们在纸面内从PQ边的中点以相同的初速度垂直于PQ边射入磁场，它们在磁场中的运动轨迹分别如图中三条弧线所示。不计粒子所受重力，则（　　） A. 粒子a带负电，粒子b带正电 B. 粒子b的比荷（荷质比）比粒子c的小 C. 粒子b在磁场中的加速度最大 D. 粒子c在磁场中运动的时间最长 【答案】B 【解析】 【详解】A．由左手定则可知a带正电，b带负电，故A错误； B．粒子在磁场中的运动时洛伦兹力提供向心力 解得 由图可知，同时它们的速率相同，则，故B正确； C．由于，同时它们的速率相同，根据向心加速度公式可知，粒子c在磁场中的加速度最大，故C错误； D．粒子在磁场中运动时间等于弧长除以速率，即 设PQ=4d由图可知， 虽然b的时间无法确定，但可以确定粒子c在磁场中运动的时间不是最长的，故D错误。 故选B。 4. 著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 圆盘中的电流呈周期性变化特点 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，其他条件不变，则电流在R上的热功率变为原来的4倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．可将铜圆盘等效为若干根由圆心到圆盘边缘的导体棒，每根导体棒都在切割磁感线，产生恒定的感应电动势，相当于电源，则整个铜圆盘就相当于若干个相同的电源并联，圆盘中的电流恒定，故A错误； B．根据右手定则可知，若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动，故B错误； C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向不变，故C错误； D．圆盘产生的感应电动势为 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，通过R的电流变为原来的2倍，根据可知，电流在R上的热功率变为原来的4倍，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，圆形匀强磁场区域的圆心为O，半径为R，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以某一速度从P点沿磁场区域的半径方向射入磁场，从Q点射出，PO与OQ成60°角，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中做圆周运动的半径等于R B. 带电粒子在磁场中的运动时间等于 C. 若射入速度变大，粒子运动的半径变小 D. 若射入速度变大，粒子在磁场中的运动时间变短 【答案】D 【解析】 【详解】AB．粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系可得 解得粒子轨迹半径为 根据洛伦兹力提供向心力，有 粒子运动周期为 联立可得 带电粒子在磁场中的运动时间为 故AB错误； C．根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 可知射入速度变大，粒子运动的半径变大，故C错误； D．粒子在磁场中的运动周期 粒子在磁场中的运动时间 如果只增大粒子的入射速度v，周期不变。根据可知如果只增大粒子的入射速度v，则偏转半径变大，由几何关系可知偏转角变小，则粒子在磁场中的运动时间变短，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成角，质量为、电荷量为的带电小球套在细杆上，小球始终处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直细杆所在的竖直平面，不计空气阻力。若小球以初速度沿细杆向上运动，经过一定的时间又回到出发点，则该过程中小球（　　） A. 机械能减小 B. 上滑时间大于下滑时间 C. 向上滑动的最大位移为 D. 向下滑动时受到细杆的弹力大小一定先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球运动过程中，只受到竖直向下的重力、与杆垂直的洛伦兹力和弹力，由于洛伦兹力和弹力不做功，所以小球的机械能守恒，故A错误； B．小球上滑时，根据牛顿第二定律 下滑时，根据牛顿第二定律 所以 根据可知，上滑时间等于下滑时间，故B错误； C．小球向上滑动的最大位移为 故C正确； D．小球向下滑动时受到竖直向下的重力、垂直杆向上的洛伦兹力、与杆垂直的弹力，小球向下加速时，根据可知，小球受到的洛伦兹力增大，若小球回到出发点加速到时，小球受到的洛伦兹力仍小于小球垂直杆方向的分力，则根据平衡条件可知，杆对小球的弹力一直垂直杆向上减小，故D错误。 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。 7. 如图所示，用磁流体发电机给电容器充电，磁流体发电机的两极板的正对面积为S、板间距离为d，板间磁场的磁感应强度大小为B，等离子体从左侧喷入，单个等离子体的带电量为q，则下列措施能使电容器充电量增大的是（　　） A. 仅增大S B. 仅增大d C. 仅增大B D. 仅增大q 【答案】BC 【解析】 【详解】设等离子体的速度为v，由 可得磁流体发电机的电压 由，可知增大发电机两端的电压，即仅增大B或d，就可以增大电容器的充电量。 故选BC。 8. 如图所示，匝的矩形线圈abcd，ab边长，ad边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速匀速转动，线圈电阻。，外电路电阻，时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里。则：（　　） A. 时感应电流的方向为abcda B. 感应电动势的瞬时值表达式为 C. 线圈转一圈外力做的功约为98.6J D. 从图示位置转过的过程中流过电阻R的电荷量为0.2C 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由右手定则时感应电流的方向为adcba，A错误； B．线圈的角速度 感应电动势的最大值 因线圈由垂直中性面开始运动，所以感应电动势的瞬时值 B正确； C．电动势的有效值 电流的有效值 线圈转一周外力做功等于电功的大小，则有 C正确； D．线圈从图示位置转过的过程中，磁通量的变化量 流过电阻R的电荷量 D错误。 故选BC。 9. 图甲中的理想变压器的原副线圈匝数比为11∶1，原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作，此时电流表的读数为1A，已知R=20Ω，电动机线圈的内阻r=0.5Ω，电流表和电压表都是理想电表，则（　　） A. 电压表的读数为22 B. 流过电阻的电流为1A C. 流过电动机的电流为40A D. 电动机输出的机械功率为150W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．原线圈接如图乙所示的正弦交流电时电动机正常工作，可知原线圈电压有效值为，根据可得副线圈电压为，可知电压表的读数为，故A错误； B．流过电阻的电流为，故B正确； C．电流表的读数为1A，可知，根据可知 又 可得流过电动机的电流为，故C错误； D．电动机的总功率为 电动机线圈的热功率为 根据 可得，故D正确。 故选BD。 10. 如图，U形金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和cd边平行，和bc边垂直，左端接有阻值为R的电阻。一根电阻可忽略的光滑导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动导体棒，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。ab、cd足够长，整个金属框与地面的摩擦不能忽略，其他电阻可忽略。则导体棒和金属框的运动情况可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．若恒力较小，金属框与水平面间的最大静摩擦力较大，则在导体棒运动过程中，金属框将保持静止。设导体棒的质量为，根据牛顿第二定律可得 又， 联立可得 可知导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，当，即 导体棒做匀速直线运动，故A正确，B错误； CD．若恒力较大，金属框与水平面间的最大静摩擦力较小，开始导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，金属框静止，当时，金属框开始运动，电动势为 设金属框的质量为，金属框受到的滑动摩擦力大小为，根据牛顿第二定律可得金属框的加速度为 导体棒的加速度为 金属框的加速度从零开始逐渐增大，一开始小于导体棒的加速度，所以相对速度逐渐增大，则金属框的加速度继续逐渐增大，导体棒的加速度继续减小；当时，相对速度保持不变，之后导体棒与金属框保持相同的加速度做匀加速直线运动，故C错误，D正确。 故选BD。 三、填空题：本题共两小题，每小题3分，共6分。 11. 如图，这是研究自感现象的实验原理图，图中是插有铁芯的自感线圈，、是规格相同的两个灯泡，回答下列问题： （1）闭合开关，调节变阻器、使得两个灯泡的亮度相同后断开开关，断开开关的瞬间，流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”），流过灯泡的电流方向向______ （填“左”或“右”）。 （2）要观察到断开电路时，灯泡亮一下再熄灭，滑动变阻器接入电路的电阻阻值应______ （填“大于”或“小于”）自感线圈的直流电阻阻值。 【答案】 ①. 左 ②. 右 ③. 大于 【解析】 【详解】（1）[1][2]断开开关得瞬间，线圈L发生自感现象，产生与原电流方向相同的电流，即流过灯泡的电流方向向左，流过灯泡的电流方向向右。 （2）[3]断开电路时，流过灯泡的电流等于流过灯泡的电流，观察到灯泡亮一下再熄灭，说明流过灯泡的电流大于断开前的电流，则滑动变阻器接入电路的电阻阻值应大于自感线圈的直流电阻阻值。 12. 如图所示，回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒。两金属盒处在垂直于盒面的匀强磁场中，a、b分别与高频交流电源两极相连接，在两个D形盒之间的狭缝区域形成电场。粒子由加速器的中心附近进入加速器，粒子从________（填“磁场”或“电场”）中获得能量，粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间________（填“保持不变”、“越来越长”或“越来越短”）；若增大电场电压，减小磁场的磁感应强度，相应调整交变电场的频率，其余条件不变，则粒子最终离开回旋加速器的速率________（填“增大”、“减小”或“无法确定”）。 【答案】 ①. 电场 ②. 保持不变 ③. 减小 【解析】 【详解】[1]粒子由加速器的中心附近进入加速器，根据 可知粒子从电场中获得能量。 [2]根据 又 联立，解得 粒子每次经过D形盒区域，轨迹半径越来越大，在磁场回转所用的时间保持不变。 [3]粒子最终离开回旋加速器时，有 解得 可知若减小磁场的磁感应强度，相应调整交变电场的频率，其余条件不变，则粒子最终离开回旋加速器的速率减小。 四、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分 13. 一实验小组测量干电池的电动势和内阻，所用器材如下： 电压表（量程0~3V，内阻约为3kΩ）； 电流表（量程0~0.6A，内阻为1.0Ω）； 滑动变阻器（阻值0~50Ω）； 干电池一节、开关一个和导线若干。 （1）根据给出的实验器材，在图甲上用笔画线代替导线完成最合理的测量电路_______。 （2）正确连接后，某次测量中电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A（结果保留2位小数）。 （3）调节滑动变阻器阻值，测得多组电表读数，作出图丙所示的U-I图像，则待测干电池电动势E=______V（结果保留2位小数），内阻r=______Ω（结果保留1位小数）。 【答案】（1） （2）0.24 （3） ①. 1.48 ②. 0.7 【解析】 【小问1详解】 由于电流表内阻已知，采用电流表内接法，如图所示 【小问2详解】 电流表精度为0.02A，所以电流表读数为0.24A。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律得 变形为 根据图像可知，纵截距 斜率的绝对值为 所以待测干电池电动势 电源内阻 14. 某实验小组要测量某一未知金属丝的电阻率 （1）某次用游标卡尺测量金属丝直径，示数如图所示，则金属丝的半径为_____； （2）该小组选用伏安法测量金属丝的电阻，在测量之前，先选用“×100”挡试测时，发现指针偏转过大，则该改用_____（选填“×10”或“×1K”）挡，进行正确操作后，指针静止时位置如图甲所示。 （3）实验室现有器材： 电源（3V，内阻不计）、 电流表（量程为0-3A，内阻为）、 电压表（量程为0-3V，内阻约为） 滑动变阻器（0-10Ω） 要求电阻值测量精准并且电表读数范围尽量大，则应选择下列_____电路图。 A. B. C. D. （4）选用合适的电路图后，求出金属电阻和电阻率。已知金属丝接入电路的长度为L，直径为d，电流表阻值为RA。电流表示数为I时，电压表示数为U，由此可得电阻率的表达式为_____（用题中所给的字母表示）。 【答案】（1）1.8 （2）×10 （3）B （4） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺为十分度，则其精度为0.1mm，金属丝直径读数为 故金属丝半径为。 【小问2详解】 在测量之前，先选用“×100”挡试测时，发现指针偏转过大，说明所选挡位偏大，则该改用×10挡。 【小问3详解】 由于电流表内阻已知，则采用电流表内接法，且实验要求电表读数范围尽量大，滑动变阻器采用分压式接法，故B正确。 故选B。 【小问4详解】 根据设计电路及欧姆定律可知 又欧姆定律有， 联立解得 五、计算题：本题4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值的计算题，答案中必须写出明确的数值和单位，或按题目要求作答。 15. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为，一带电粒子从轴上的点以速度射入第一象限内，速度方向与轴正方向成角，并恰好垂直于轴射出第一象限。已知，不计粒子重力。求： （1）粒子的比荷； （2）粒子从点运动到点的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子做匀速圆周运动，作出轨迹如图所示 设粒子的质量为，电荷量为，运动轨迹的半径为，根据几何知识有 解得 根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 粒子做匀速圆周运动的周期为 结合上述解得 由几何知识可得 则有 解得 16. 如图所示，水平绝缘桌面上固定两平行金属导轨，间距L=0.5m，导轨左端用导线连接在面积S=1m2的单匝圆形线圈上。圆形线圈置于磁感应强度随时间变化规律为B1=0.5t（T）的均匀磁场中，平行金属导轨置于磁感应强度B2=0.1T的匀强磁场中，两磁场方向均垂直桌面向下。t=0时，在平行金属导轨上放一根电阻R=0.25、质量m=0.1kg、长L=0.5m的金属杆，金属杆与两导轨接触良好。已知金属杆与导轨之间的动摩擦因数=0.2，电路中其余部分电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求： （1）线圈产生的感应电动势大小； （2）金属杆受到的摩擦力大小和方向。 【答案】(1)；(2)，水平向右。 【解析】 【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律可得 (2)根据欧姆定律计算通过电路的电流得 根据安培力的公式可得 最大静摩擦力为 因为 可知金属棒静止，根据二力平衡有 根据楞次定律有感应电流的方向为逆时针，则可知金属棒受到的安培力的方向为水平向左，故金属棒受到摩擦力的方向为水平向右。 17. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动，所以重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，有 解得 根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 微粒从A到C点的时间为 从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动，根据运动的分解，有 解得 1s 微粒从A到D的运动时间为 【小问3详解】 因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等，所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下，所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小，即 ，， 解得 此时下落的高度为 离地面的高度 18. 如图所示，两根足够长的刚性金属导轨（电阻不计）CD、PQ平行放置，间距为L，与水平面的夹角为θ=30°，导轨左端用导线连接有一阻值为2R0的定值电阻，导轨上有一略长于L的导体杆（质量为m，接入电路阻值为R0）垂直导轨放置，用轻绳连接后绕过光滑定滑轮与一质量为3m的物块连接（滑轮左侧部分的轻绳始终与导轨平行，物块离地足够高），与导体杆平行的MN上方区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场（磁感应强度为B），现让导体杆距MN为x0处由静止释放，已知导体杆与导轨间的动摩擦因数为，且始终接触良好，导体杆通过MN后又运动了x0达到最大速度，重力加速度为g。求： （1）导体杆在释放瞬间的加速度a大小； （2）杆达到的最大速度vm； （3）导体杆从进入磁场到刚达到最大速度过程中，导体杆上产生的焦耳热； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 释放瞬间，设绳中的张力为F，对物块根据牛顿第二定律可得 对导体杆有 联立解得 【小问2详解】 达到最大速度时，物块与杆均匀速运动，对整体，根据平衡条件可得 又， 联立解得杆达到的最大速度为 【小问3详解】 设该过程中，回路中产生的总热量为Q，对整体由能量守恒定律有 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $