精品解析：重庆市西附、育才中学校联考2025-2026学年高二上学期12月诊断性考试物理试题

高2027届高二（上）12月诊断性考试 高二物理试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 《汉书》记载“姑句家矛端生火”，表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图，a、b为电场线上的两点，则（　　） A. a点的电势比b点的低 B. b点的场强一定比a点的大 C. 电子在a点的电势能比在b点的小 D. 电子在b点受到的电场力一定比a点的大 【答案】C 【解析】 【详解】AC．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，a点的电势比b点的高；根据，由于电子带负电，所以电子在a点的电势能比在b点的小，故A错误，C正确； BD．由于不清楚a、b两点处电场线的疏密程度，所以无法判断a、b两点的场强大小关系，则无法判断电子在a、b两点受到的电场力大小关系，故BD错误。 故选C。 2. 如图是三根平行直导线的截面图，导线中通有大小相同的电流，方向垂直纸面向里，A为BD的中点，，且。一带正电的粒子从A点沿垂直纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则可知，C导线在A点产生的磁感应强度方向向右，B导线在A点产生的磁感应强度方向向下，D导线在A点产生的磁感应强度方向向上。由于三根导线中的电流大小相同，则B、D导线在A点产生的磁感应强度互相抵消，则A点实际磁感应强度方向向右。再根据左手定则可知，该带正电的粒子所受洛伦兹力方向向下。 故选B。 3. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高时，材料竖直方向尺度增加，使板间距离减小，则（　　） A. 极板所带电荷量减少 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变小 D. 电容器电容变大 【答案】D 【解析】 【详解】AD，两极板间电压不变，材料温度升高时，材料竖直方向尺度增加，使板间距离减小，根据可知电容器的电容C变大，两极板间电压不变，根据可知极板所带电荷量变大，故A错误，D正确； BC，根据可知，极板间电场强度变大，故BC错误。 故选D。 4. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电势φ随位置x变化的图像如图所示，一带负电的试探电荷，从x2点由静止开始运动，若该电荷仅受电场力。则（　　） A. x1点的场强为0 B. 该电荷沿x轴负方向运动 C. 该电荷能通过x5点 D. x4点场强方向沿x轴负方向 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据图像的切线斜率表示场强，可知x1点的场强为0，故A正确； B．x轴上电场方向由高电势指向低电势，且试探电荷带负电，受到的电场力与场强相反，则试探电荷从点由静止释放后沿x轴正方向运动，故B错误； C．试探电荷从点由静止释放后沿x轴正方向运动，在段做加速运动，段做减速运动，由于点的电势等于点的电势，所以试探电荷运动到点速度刚好减为0，之后反向回到点，试探电荷将在间往返运动，故C错误； D． x轴上电场方向由高电势指向低电势，由题图可知点场强方向沿x轴正方向，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻R2 = 2R1 = r，滑动变阻器的电阻最大值为2r，闭合开关S，平行板电容器两极板间有一带电液滴刚好处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变大 B. 带电液滴向上极板运动，电势能增大 C. 电源的输出功率变小 D. 电源的效率变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．将滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动，滑动变阻器阻值变大，外电路总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律变小，则电流表示数变小，根据可得电压表示数变大，故A错误； B．由图可知平行板电容器上极板带正电，对带电液滴受力分析，由平衡条件可知电场力竖直向上，且电场力变大，则带电液滴向上极板运动，电场力做正功，电势能减小，故B错误； C．电源的输出功率 由于，则随着变大，电源的输出功率变小，故C正确； D．电源的效率 随着变大，电源的效率变大，故D错误。 故选C。 6. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动。如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场，N为QP的中点。模拟动画显示，质量相同的带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子之间相互作用，则可推断a、b（　　） A. 到达K所用时间之比为1：2 B. a的电荷量大于b的电荷量 C. 过K点时，a的电势能较大 D. 到达M、N的速度大小相等 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题知，在同一匀强电场中，a、b都做类平抛运动， a从Q点到达M点的时间与b从O点到达N点的运动时间相同，竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，沿电场方向的位移大小相等，由可知，粒子运动的加速度大小相等，又场强相同，粒子质量相同，由牛顿第二定律有 可得粒子电荷量相同，水平方向都做匀速直线运动，由 则a、b初速度之比为，带电粒子a、b到达K的水平位移相等，则所用时间之比为，故A正确，B错误； C．过K点时，同一位置电势相同，只知道它们电性相反，但不知道谁带正电，谁带负电，故无法确定a、b谁的电势能较大，故C错误； D．沿电场方向，由公式可知，到达M、N的竖直分速度大小相等，由于初速度之比为，则到达M、N的速度大小不相等，故D错误。 故选A。 7. 如图，光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BCD在B点相切，轨道半径为r，圆心为O，O、C等高，O、A间距离为3r。原长为2r的轻质绝缘弹簧一端固定于O点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后，依次经过A、B、C、D四点时的速度分别为vA、vB、vC、vD，则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可得A点弹簧伸长量为，B点、C点和D点弹簧压缩量为，即三个位置弹簧弹性势能相等，则由A到B过程中弹簧弹力做功为零，电场力做正功，动能增加，即 同理B到D过程中弹簧弹力和电场力做功都为零，重力做负功，则动能减小，则 由A到D全过程则有 根据题意和几何关系有， 可得 从到过程，弹簧弹力做功为零，根据 可得 综上可得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为a的半圆形铝环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，两端M、N处于同一水平线。若环中通有大小为I、方向从M到N的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A. 两根细绳拉力均比未通电流时的大 B. 两根细绳拉力均比未通电流时的小 C. 铝环所受安培力大小为πBIa D. 铝环所受安培力大小为2BIa 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知，若环中通有大小为I、方向从M到N的电流，则半圆形铝环受到向上的安培力，所以两根细绳拉力均比未通电流时的小，故A错误，B正确； CD．通电半圆形铝环等效长度为直径，则铝环所受安培力大小为，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正六边形，顶点到O点的距离均为R。在正六边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷，且电荷量为5q的点电荷在x轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（　　） A. 方向沿x轴负方向 B. 大小为 C. 大小为 D. 若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷，O点处场强大小不变 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．图中q、4q两正点电荷在O点处的合场强方向由4q指向q，大小为 图中2q、5q两正点电荷在O点处的合场强方向由5q指向2q，大小为 图中3q、6q两正点电荷在O点处的合场强方向由6q指向3q，大小为 根据几何关系可知方向与方向的夹角为，则、的合场强大小为 的方向与方向相同，沿x轴负方向，故O点处的电场强度大小为 方向沿x轴负方向，故AC正确，B错误； D．若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷，则2q、两点电荷在O点处的合场强方向由2q指向，大小为 故O点处的电场强度大小变为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处的粒子源沿纸面内不同方向向磁场中均匀释放速率相同的同种带电粒子，其中与Ob成角射入磁场的粒子恰好到达b点，已知粒子的质量为m，电荷量为q（），直角边ab长为，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（　　） A. 粒子的速率为 B. 从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短 C. 从ac边和从bc边射出的粒子的数目之比为1：2 D. 从ac边射出的粒子，在磁场中运动的最长时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．如图所示 根据 可得 根据几何关系有 联立可得，故A正确； B．若粒子从ac边射出，粒子在磁场中运动的时间最短时，弧长所对应的弦长最短，如上图，粒子从aQ的中点E射出时弦最短为L，故B错误； C．根据上图结合几何关系可得从ac边射出的粒子发射的角度为，从bc边射出的粒子发射的角度为，则从ac边和从bc边射出的粒子的数目之比为1：2，故C正确； D．从ac边射出的粒子，粒子在磁场中运动的时间最长时，弧长所对应的弦长最长，如上图，粒子从aQ的中点Q射出时弦最短为，根据几何关系可知对应的圆心角为，粒子从ac边射出时运动的最长时间，故D正确。 故选ACD。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图，甲是利用电压传感系统（可实时显示R两端电压，内阻可看作无穷大）研究电容器放电情况的电路图，。将电容器接入电路AB之间检查无误后进行了如下操作： ①将S拨至1，并接通足够长的时间直至R上的电压等于零。 ②将S拨至2，此时刻记为0时刻。 ③观察并保存计算机屏幕上的图，得到图乙曲线I。 ④换上电容器重复前面的操作，得到图线II。 （1）进行操作①时，电容器下极板B带___________电（选填“正”或“负”）； （2）进行操作②时，通过R的电流方向是向___________（选填“左”或“右”）； （3）若C2的电容小于C1的电容，则图线II应是图乙中的___________（选填“a”或“b”）。若图线I与横轴所围图形的面积等于，则在完成操作①后电容器C1带电量为___________C。 【答案】（1）负 （2）右 （3） ①. b ②. 0.02 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由图甲可知，将S拨至1，电容器下极板B与电源负极相连，电容器下极板B带负电荷，上极板A带正电荷。 【小问2详解】 电容器下极板B带负电荷，上极板A带正电荷，将S拨至2，让电容器与电阻相连，电容器放电，通过R的电流方向是向右。 【小问3详解】 [1]根据公式可知，由于C2的电容小于C1的电容，充电的电源相同，稳定后电容两端的电压相等，则充电结束之后极板上的电荷量小于，由公式和可知，图像中图像与横轴围成的面积为 可知，电荷量小，面积小，则图线Ⅱ应是图乙中的。 [2]若图线Ⅰ与横轴所围的面积等于，电容器C1带电量为 12. 某实验小组为了测量某发光二极管的特性曲线，设计了如图所示的电路：从实验室找到了如下器材：锂电池（电动势，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值），保护电阻，电压表（量程内阻很大），电流表（量程，内阻为），电流表（量程，内阻为）。 连接好电路，闭合开关，将滑片从滑动变阻器的一端尽头逐渐滑至另一端的尽头，测得的实验数据如下表 电压 0 0.40 0.75 1.10 1.45 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 电流 0 0 0.04 0.12 0.18 0.70 0.70 3.84 6.70 12.60 18.53 根据实验数据可知： （1）滑动变阻器的滑动片置于__________（选填“a端”或“b端”）时，电压表读数为2.00V； （2）实验时选用的电流表为___________（选填“”或“”），选用的保护电阻_________（保留三位有效数字）； （3）根据实验数据描绘出此发光二极管的特性曲线如下图所示。若将该二极管与的定值电阻、内阻不计的锂电池串联成如下图所示的电路，则流经该二极管的电流___________（结果保留一位小数）。 【答案】（1）b端 （2） ①. A2 ②. 98.9 （3）5.2（5.1~5.4） 【解析】 【小问1详解】 电压表读数为，达到了最大电压值，此时滑动变阻器应滑到b端。 【小问2详解】 [1]根据表格数据可知实验时选用的电流表为； [2]由表格数据可知电压表读数为时，电流表读数为，由于此时滑动变阻器应滑到b端，锂电池电动势，内阻不计；则电流表和保护电阻分到的总电压为 根据欧姆定律可得 解得 【小问3详解】 将该二极管与的定值电阻、内阻不计的锂电池串联成如下图所示的电路，设二极管两端电压为U，流过电流为I，由闭合电路欧姆定律可得 代入数据可得 在发光二极管的特性曲线中作出对应的图线，如图所示 由两图线交点可知流经该二极管的电流为 四、解答题：本大题共3小题，共41分。请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。 13. 如图，匀强磁场沿y轴正向，磁感应强度大小为B，一质量为m、带电量为（）的粒子，以平行xOz平面的速度v从O点沿图示方向开始在xOz平面内运动，其中，不计粒子的重力。求： （1）粒子做圆周运动的半径与周期（要求写出推导过程） （2）粒子第一次回到z轴上的点到O点的距离。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 对粒子，由牛顿第二定律 可得 又 可得 【小问2详解】 如图所示 由题可知，粒子在xOz平面做匀速圆周运动设第一次回到z轴上的点到O点距离为 14. 小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的受力情况。质量与电阻分别为m1 =0.03kg、m2 =0.05kg，R1 =2Ω、R2 =4Ω的金属杆AB、CD用两根不可伸长的平行柔软导线相连。现将AB悬挂，CD放置在金属导轨上，导轨固定于倾角θ = 37°的斜面上，CD与导轨间动摩擦因数μ = 0.5，斜面上导线与导轨平行，导轨下端连接了电动势E=6V、内阻的电源。通电后，两导线伸直。已知导线与金属导轨的间距、金属杆AB与CD的长度均为。AB所在区域存在磁感应强度大小为B1 =0.5T、方向水平向左的匀强磁场，CD所在区域存在方向垂直于斜面的另一匀强磁场（图中未画出），两金属杆保持水平，不计导线质量和导线与滑轮之间的摩擦，忽略回路电流产生的磁场。重力加速度g =10 m/s2，，，求： （1）流过AB杆、CD杆的电流分别为多少； （2）若两杆恰能保持静止，求CD所处位置匀强磁场的磁感应强度大小和方向。 【答案】（1） 2A，1A （2），磁场方向垂直于斜面向上；，磁场方向垂直于斜面向下。 【解析】 【小问1详解】 等效电路图如下 总电阻 由闭合电路欧姆定律 设流过R1电流为I1，流过R2电流为I2，有I1+I2=I总，I1R1=I2R2 得I1= 2A，I2= 1A 【小问2详解】 对AB杆，由平衡条件可知 解得T=0.2N 第一种情况，CD杆所受摩擦力沿斜面向上达到最大静摩擦力； 垂直于斜面方向 沿斜面方向 解得，由左手定则可知，此时磁场方向垂直于斜面向上； 第二种情况，CD杆所受摩擦力沿斜面向下达到最大静摩擦力； 垂直于斜面方向 沿斜面方向 解得，由左手定则可知，此时磁场方向垂直于斜面向下。 15. 如图，x轴上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q（）的粒子从磁场中y轴上的a点以速度向右水平发射，已知a点距x轴的距离为h，x轴下方电场强度为，x轴上方磁感应强度为，不计粒子重力。 （1）求粒子第一次在磁场中运动的时间； （2）求粒子从a点出发，到回到a点相同高度时粒子的水平位移； （3）若磁场由装置可调，粒子第n次在磁场中运动时磁场的磁感应强度（其中），且粒子每次出磁场时装置会自动调节磁场反向。将粒子从a点以竖直向下发射，求粒子从a点出发到第5次经过点（，0）所经历的时间。 【答案】（1） （2） （，，） （3） 【解析】 【小问1详解】 由洛伦兹力提供向心力得 可得 由几何关系可知 故 又因为 解得粒子第一次在磁场中运动的时间为 【小问2详解】 设圆周运动向右移动距离，则有 在电场中做类斜抛运动，有 斜抛运动时间 斜抛向右移动水平位移为 从出电场到第1次回到a点等高向右移动，由对称性可知 故回到a点等高向右移动的水平位移（，，） 【小问3详解】 从a点出发，设第n次在磁场中运动的半径为，圆心角为，圆周运动时间为，水平方向发生的位移为； 第1次进入磁场：， 故， 向左移动 紧接着第1次进入电场，设每次在电场中运动时间为，水平向左发生位移为，由（2）可知，，，可知此时恰第一次经过点（，0）； 第2次进入磁场：，， 向左移动 紧接着第2次进入电场，，向左移动 第3次进入磁场：，， 向右移动 紧接着第3次进入电场，，向左移动，可知此时恰第二次经过点（，0）； 分析可知，经过目标点后，每在磁场和电场中连续运动2次，恰回到目标点。 第一次经过目标点到第二次经过目标点： 第二次经过目标点到第三次经过目标点： 第三次经过目标点到第四次经过目标点： 第四次经过目标点到第五次经过目标点： 故 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2027届高二（上）12月诊断性考试 高二物理试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷学生保存，以备评讲）。 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1. 《汉书》记载“姑句家矛端生火”，表明古人很早就发现了尖端放电现象。若带电长矛尖端附近某条电场线如图，a、b为电场线上的两点，则（　　） A. a点的电势比b点的低 B. b点的场强一定比a点的大 C. 电子在a点的电势能比在b点的小 D. 电子在b点受到的电场力一定比a点的大 2. 如图是三根平行直导线的截面图，导线中通有大小相同的电流，方向垂直纸面向里，A为BD的中点，，且。一带正电的粒子从A点沿垂直纸面的方向向里运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 3. 如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度升高时，材料竖直方向尺度增加，使板间距离减小，则（　　） A. 极板所带电荷量减少 B. 极板间电场强度不变 C. 极板间电场强度变小 D. 电容器电容变大 4. 沿空间某直线建立x轴，该直线上的静电场方向沿x轴，其电势φ随位置x变化的图像如图所示，一带负电的试探电荷，从x2点由静止开始运动，若该电荷仅受电场力。则（　　） A. x1点的场强为0 B. 该电荷沿x轴负方向运动 C. 该电荷能通过x5点 D. x4点场强方向沿x轴负方向 5. 如图所示，电源电动势E、内阻r恒定，定值电阻R2 = 2R1 = r，滑动变阻器的电阻最大值为2r，闭合开关S，平行板电容器两极板间有一带电液滴刚好处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数变大，电流表示数变大 B. 带电液滴向上极板运动，电势能增大 C. 电源的输出功率变小 D. 电源的效率变小 6. 某兴趣小组用人工智能模拟带电粒子在电场中的运动。如图所示的矩形区域OMPQ内分布有平行于OQ的匀强电场，N为QP的中点。模拟动画显示，质量相同的带电粒子a、b分别从Q点和O点垂直于OQ同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达M、N点，K为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子之间相互作用，则可推断a、b（　　） A. 到达K所用时间之比为1：2 B. a的电荷量大于b的电荷量 C. 过K点时，a的电势能较大 D. 到达M、N的速度大小相等 7. 如图，光滑绝缘水平面AB与竖直面内光滑绝缘半圆形轨道BCD在B点相切，轨道半径为r，圆心为O，O、C等高，O、A间距离为3r。原长为2r的轻质绝缘弹簧一端固定于O点，另一端连接一带正电的物块。空间存在水平向右的匀强电场，物块所受的电场力与重力大小相等。物块在A点左侧释放后，依次经过A、B、C、D四点时的速度分别为vA、vB、vC、vD，则（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图，用两根不可伸长的绝缘细绳将半径为a的半圆形铝环竖直悬挂在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，两端M、N处于同一水平线。若环中通有大小为I、方向从M到N的电流，细绳处于绷直状态，则（　　） A. 两根细绳拉力均比未通电流时的大 B. 两根细绳拉力均比未通电流时的小 C. 铝环所受安培力大小为πBIa D. 铝环所受安培力大小为2BIa 9. 如图所示，在xOy平面内有一以O点为中心的正六边形，顶点到O点的距离均为R。在正六边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷，且电荷量为5q的点电荷在x轴正半轴上。静电力常量为k，则O点处的电场强度（　　） A. 方向沿x轴负方向 B. 大小为 C. 大小为 D. 若把电荷量为5q的正点电荷换为的点电荷，O点处场强大小不变 10. 如图所示，在等腰直角三角形abc区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，O为ab边的中点，在O处的粒子源沿纸面内不同方向向磁场中均匀释放速率相同的同种带电粒子，其中与Ob成角射入磁场的粒子恰好到达b点，已知粒子的质量为m，电荷量为q（），直角边ab长为，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则（　　） A. 粒子的速率为 B. 从ac边射出的粒子中，沿Oa方向射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最短 C. 从ac边和从bc边射出的粒子的数目之比为1：2 D. 从ac边射出的粒子，在磁场中运动的最长时间为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 如图，甲是利用电压传感系统（可实时显示R两端电压，内阻可看作无穷大）研究电容器放电情况的电路图，。将电容器接入电路AB之间检查无误后进行了如下操作： ①将S拨至1，并接通足够长的时间直至R上的电压等于零。 ②将S拨至2，此时刻记为0时刻。 ③观察并保存计算机屏幕上的图，得到图乙曲线I。 ④换上电容器重复前面的操作，得到图线II。 （1）进行操作①时，电容器下极板B带___________电（选填“正”或“负”）； （2）进行操作②时，通过R的电流方向是向___________（选填“左”或“右”）； （3）若C2的电容小于C1的电容，则图线II应是图乙中的___________（选填“a”或“b”）。若图线I与横轴所围图形的面积等于，则在完成操作①后电容器C1带电量为___________C。 12. 某实验小组为了测量某发光二极管的特性曲线，设计了如图所示的电路：从实验室找到了如下器材：锂电池（电动势，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值），保护电阻，电压表（量程内阻很大），电流表（量程，内阻为），电流表（量程，内阻为）。 连接好电路，闭合开关，将滑片从滑动变阻器的一端尽头逐渐滑至另一端的尽头，测得的实验数据如下表 电压 0 0.40 0.75 1.10 1.45 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 电流 0 0 0.04 0.12 0.18 0.70 0.70 3.84 6.70 12.60 18.53 根据实验数据可知： （1）滑动变阻器的滑动片置于__________（选填“a端”或“b端”）时，电压表读数为2.00V； （2）实验时选用的电流表为___________（选填“”或“”），选用的保护电阻_________（保留三位有效数字）； （3）根据实验数据描绘出此发光二极管的特性曲线如下图所示。若将该二极管与的定值电阻、内阻不计的锂电池串联成如下图所示的电路，则流经该二极管的电流___________（结果保留一位小数）。 四、解答题：本大题共3小题，共41分。请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分。 13. 如图，匀强磁场沿y轴正向，磁感应强度大小为B，一质量为m、带电量为（）的粒子，以平行xOz平面的速度v从O点沿图示方向开始在xOz平面内运动，其中，不计粒子的重力。求： （1）粒子做圆周运动的半径与周期（要求写出推导过程） （2）粒子第一次回到z轴上的点到O点的距离。 14. 小明设计了如图所示的方案，探究金属杆在磁场中的受力情况。质量与电阻分别为m1 =0.03kg、m2 =0.05kg，R1 =2Ω、R2 =4Ω的金属杆AB、CD用两根不可伸长的平行柔软导线相连。现将AB悬挂，CD放置在金属导轨上，导轨固定于倾角θ = 37°的斜面上，CD与导轨间动摩擦因数μ = 0.5，斜面上导线与导轨平行，导轨下端连接了电动势E=6V、内阻的电源。通电后，两导线伸直。已知导线与金属导轨的间距、金属杆AB与CD的长度均为。AB所在区域存在磁感应强度大小为B1 =0.5T、方向水平向左的匀强磁场，CD所在区域存在方向垂直于斜面的另一匀强磁场（图中未画出），两金属杆保持水平，不计导线质量和导线与滑轮之间的摩擦，忽略回路电流产生的磁场。重力加速度g =10 m/s2，，，求： （1）流过AB杆、CD杆的电流分别为多少； （2）若两杆恰能保持静止，求CD所处位置匀强磁场的磁感应强度大小和方向。 15. 如图，x轴上方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场，下方区域有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q（）的粒子从磁场中y轴上的a点以速度向右水平发射，已知a点距x轴的距离为h，x轴下方电场强度为，x轴上方磁感应强度为，不计粒子重力。 （1）求粒子第一次在磁场中运动的时间； （2）求粒子从a点出发，到回到a点相同高度时粒子的水平位移； （3）若磁场由装置可调，粒子第n次在磁场中运动时磁场的磁感应强度（其中），且粒子每次出磁场时装置会自动调节磁场反向。将粒子从a点以竖直向下发射，求粒子从a点出发到第5次经过点（，0）所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $