精品解析：河南商水县第一高中2025-2026学年高二下学期期中考试物理试题

商水一高2025-2026学年高二下期期中考试 物理试题 注意事项： 1、答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 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. 某大学高分子系的某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，则（　　） A. a千克气凝胶所含分子数为 B. 气凝胶的摩尔体积为 C. 每个气凝胶分子的体积为 D. 每个气凝胶分子的直径为 2. 一列横波在某介质中沿轴传播，时的波形图如图甲所示。M、N分别是平衡位置在和处的两个质点，图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的波速为 C. 从到，M通过的路程为 D. 时，N向轴负方向振动 3. 如图所示，一个粗糙且足够长的斜面体静止于水平面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑，在滑块下滑的过程中，斜面体静止不动．下列判断正确的是( ) A. 滑块受到的摩擦力逐渐增大 B. 滑块沿斜面向下做匀加速直线运动 C. 滑块最终要离开斜面 D. 滑块最终可能静止于斜面上 4. 电磁炮通过给导轨回路通以很大的电流，使抛射体在导轨电流产生的磁场的安培力作用下沿导轨加速运动，最终将抛射体以很高的速度发射出去。电磁炮的原理示意图如图所示，图中电源可提供恒定的电流，抛射体处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度与回路中的电流成正比，要使抛射体离开轨道时的速度增大一倍，下列措施可行的（　　） A. 仅使抛射体的质量减半 B. 仅使导轨长度变为原来的两倍 C. 仅使两导轨间距变为原来的两倍 D. 仅使回路中的电流变为原来的两倍 5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙，现对氚核加速，所需的高频电源的频率为，已知元电荷为，下列说法正确的是（　　） A. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 B. 高频电源的电压越大，氚核最终射出回旋加速器的速度越大 C. 氚核的质量为 D. 该回旋加速器接频率为的高频电源时，也可以对氦核（）加速 6. 如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，输电线路总电阻，则下列说法正确的是（ ） A. 互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B. 输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C. 用户端的电压为200V D. 用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 7. 如图甲所示，正方形虚线框为匀强磁场区域的边界，取垂直纸面向里为正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。匝数为n、半径为r的导线圈恰好处于虚线框的外接圆上，导线圈与电阻箱R1、定值电阻R2组成回路，回路中的其他电阻不计。以下说法正确的是（　　） A. R2中的电流方向先向左，再向右 B. 回路中的电动势为 C. t＝t0时刻，回路中的电流为零 D. R1＝R2时，R1消耗的电功率最大 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（　　） A. 图甲中分子间距从到，分子间的作用力表现为斥力 B. 分子b运动至和位置时动能可能相等 C. 图乙中一定大于图甲中 D. 若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于 9. 如图所示，在光滑足够长水平面上有半径的光滑圆弧斜劈B，斜劈的质量为，底端与水平面相切，左边有质量的小球A以初速度从切点（是圆弧的最低点）冲上斜劈，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小球A能从斜劈顶端冲出 B. 小球A能从斜劈顶端冲出后再落入斜劈 C. 小球A冲上斜劈过程中经过最低点时对斜劈的压力大小是30 N D. 小球A从斜劈上返回最低点时速度大小为，方向向左 10. 我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场I、II，磁感应强度分别为B1，B2。两圆半径均为r，相切于O点。一束宽度为2r的带电粒子流沿x轴正方向射入后都汇聚到坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为+q、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ） A. B1的大小为 B. 从O点进入磁场II的粒子的速度仍相等 C. 若，则粒子在磁场II的边界的射出点在四分之一圆周上 D. 若，则粒子在磁场II中运动的最长时间为 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某次实验时，小南用光电传感器代替光屏，测量单色光的波长，其原理如图甲所示，单色光从单缝S射出，一部分直接投射到传感器上，另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。传感器沿矩形的长边（图中竖直方向） 均匀分布着许多光敏单元，各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器得到各点的光照强度，形象地展示亮条纹的分布，得到干涉图像的条纹间距。图乙中a曲线是小南得到的干涉图像。 （1）由图甲可知单缝S到传感器的距离为______cm； （2）单缝S到平面镜的距离，则单色光的波长为______nm（保留3位有效数字）； （3）若只把光源换成频率更大的单色光，则新的光强分布是图乙中的______（填“b”或“c”）曲线。 12. 车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为__________。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约 ，电流表量程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接__________。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率__________（用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在__________两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 四、计算题（共38分） 13. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 14. 足够长的平行金属轨道M、N，相距L=0.5m，且水平放置。M、N左端与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道相连，金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量mb=mc=0.1kg，电阻Rb=Rc=1Ω，轨道的电阻不计。平行水平金属轨道M、N处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，光滑竖直半圆轨道在磁场外，如图所示。若使b棒以初速度v0=10m/s开始向左运动，求： (1)c棒的最大速度； (2)c棒中产生的焦耳热； (3)若c棒达最大速度后沿半圆轨道上滑，金属棒c到达轨道最高点时对轨道的压力的大小。 15. 如图甲所示，在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有以点（2L，0）为圆心、半径为L的圆形磁场区域，与x轴的交点分别为M、N。在xOy平面内，从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入加速电场中，加速后以速度v0经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场，已知O、Q两点之间的距离为，电子飞出电场后从M点进入圆形磁场区域，进入磁场时取t=0，在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为正方向，图中B0是未知量），最后电子从N点飞出，不考虑电子的重力。求： （1）加速电场的电压U； （2）电子运动到M点时的速度大小和方向； （3）磁场变化周期T满足的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 商水一高2025-2026学年高二下期期中考试 物理试题 注意事项： 1、答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 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. 某大学高分子系的某课题组制备出了一种超轻的固体气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录。设气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，则（　　） A. a千克气凝胶所含分子数为 B. 气凝胶的摩尔体积为 C. 每个气凝胶分子的体积为 D. 每个气凝胶分子的直径为 【答案】D 【解析】 【详解】A．a千克气凝胶所含的分子数为，故A错误； B．气凝胶的摩尔体积为，故B错误； C．每摩尔体积气凝胶中包含NA个分子，故每个气凝胶分子的体积为，故C错误： D．每个气凝胶分子的体积为 解得，故D正确。 故选D。 2. 一列横波在某介质中沿轴传播，时的波形图如图甲所示。M、N分别是平衡位置在和处的两个质点，图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 该波的波速为 C. 从到，M通过的路程为 D. 时，N向轴负方向振动 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据质点M的振动图像可知，t=0.4s时质点M沿y轴正向振动，结合波形图可知，该波沿轴正方向传播，A错误； B．该波的波长为 周期为T=0.6s 则波速为，B错误； C．从时质点M在平衡位置上方，t=0.6s时回到平衡位置，则从到质点M通过的路程为，C正确； D．时，即经过，N向轴正方向振动，D错误。 故选C。 3. 如图所示，一个粗糙且足够长的斜面体静止于水平面上，并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、带电荷量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑，在滑块下滑的过程中，斜面体静止不动．下列判断正确的是( ) A. 滑块受到的摩擦力逐渐增大 B. 滑块沿斜面向下做匀加速直线运动 C. 滑块最终要离开斜面 D. 滑块最终可能静止于斜面上 【答案】C 【解析】 【详解】滑块受重力、支持力、垂直于斜面向上的洛伦兹力和沿斜面向上的摩擦力四个力的作用，初始时刻洛伦兹力为0，滑块在重力和摩擦力的作用下沿斜面向下运动，随着速度v的增大，洛伦兹力qvB增大，滑块受到的弹力减小，引起摩擦力减小，滑块沿斜面向下加速度大小变大，当时，滑块开始离开斜面．综上所述，故C正确，ABD错误； 故选C． 4. 电磁炮通过给导轨回路通以很大的电流，使抛射体在导轨电流产生的磁场的安培力作用下沿导轨加速运动，最终将抛射体以很高的速度发射出去。电磁炮的原理示意图如图所示，图中电源可提供恒定的电流，抛射体处于垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度与回路中的电流成正比，要使抛射体离开轨道时的速度增大一倍，下列措施可行的（　　） A. 仅使抛射体的质量减半 B. 仅使导轨长度变为原来的两倍 C. 仅使两导轨间距变为原来的两倍 D. 仅使回路中的电流变为原来的两倍 【答案】D 【解析】 【详解】设导轨的长度为，导轨的间距为，回路中的电流为，磁感应强度与回路中的电流的比例系数为，则抛射体受到的安培力为 根据动能定理 抛射体离开轨道时的速度为 A．仅使抛射体的质量减半，抛射体离开轨道时的速度为原先的倍，故A不符合题意； B．仅使导轨长度变为原来的两倍，抛射体离开轨道时的速度为原先的倍，故B不符合题意； C．仅使两导轨间距变为原来的两倍，抛射体离开轨道时的速度为原先的倍，故C不符合题意； D．仅使回路中的电流变为原来的两倍，抛射体离开轨道时的速度为原先的两倍，即抛射体离开轨道时的速度增大一倍，故D符合题意。 故选D。 5. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形盒、构成，其间留有空隙，现对氚核加速，所需的高频电源的频率为，已知元电荷为，下列说法正确的是（　　） A. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 B. 高频电源的电压越大，氚核最终射出回旋加速器的速度越大 C. 氚核的质量为 D. 该回旋加速器接频率为的高频电源时，也可以对氦核（）加速 【答案】C 【解析】 【详解】根据回旋加速器工作原理，洛伦兹力提供粒子圆周运动的向心力，由  可得粒子圆周运动周期  回旋频率  且交变电源频率需等于粒子回旋频率才能加速。 A．由   可知，粒子圆周运动的周期仅和粒子比荷、磁感应强度有关，与轨道半径无关，故A错误； B．粒子最终射出时，最大轨道半径等于D形盒的半径，整理得最大速度  最大速度仅与磁感应强度、D形盒半径、粒子比荷有关，与加速电压大小无关，故B错误； C．加速氚核时，氚核电荷量，电源频率等于氚核回旋频率，代入频率公式得  整理得氚核质量 ，故C正确； D．要加速氦核，需要电源频率等于氦核的回旋频率。氦核电荷量，质量约为，氚核质量约为，计算得氦核回旋频率  氚核对应频率  故 因此不能加速氦核，D错误。 6. 如图所示为某小型发电站高压输电示意图。发电机输出功率恒定，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲乙两个互感器（均为理想器材），两互感器原线圈的匝数比分别为200：1和1：20，降压变压器原副线圈的匝数比为200：1，电压表的示数为220V，电流表的示数为5A，输电线路总电阻，则下列说法正确的是（ ） A. 互感器甲是电流互感器，互感器乙是电压互感器 B. 输电线路上损耗的功率约占输电总功率的4.5% C. 用户端的电压为200V D. 用户使用的用电设备增多，流过电流互感器的电流减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．互感器甲并联在零火线上，所以是电压互感器，互感器乙串联在电路中，是电流互感器，故A错误； B．电流表的示数为5A，互感器原、副线圈的匝数比1：20，则线路上电流I=100A，线路上损耗的功率 电压表的示数为220V，匝数比为200：1，所以输送电压U=44000V，功率 P=UI=4400kW 则输电线路上损耗的功率约占输电总功率的 故B正确； C．降压变压器初级电压 用户端的电压 选项C错误； D．用户使用的用电设备增多，用户回路电流变大，则输送电流变大，流过电流互感器的电流变大，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，正方形虚线框为匀强磁场区域的边界，取垂直纸面向里为正方向，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。匝数为n、半径为r的导线圈恰好处于虚线框的外接圆上，导线圈与电阻箱R1、定值电阻R2组成回路，回路中的其他电阻不计。以下说法正确的是（　　） A. R2中的电流方向先向左，再向右 B. 回路中的电动势为 C. t＝t0时刻，回路中的电流为零 D. R1＝R2时，R1消耗的电功率最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感应强度B先正向减小后反向增大，根据楞次定律和安培定则可知R2中的电流方向一直向左，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律得，故B错误； C．由题图乙可知磁感应强度B一直在发生变化，所以t＝t0时刻，回路中的电流不为零，故C错误； D．根据闭合电路欧姆定律可知，R1消耗的电功率为 由此可知，当R1＝R2时，R1消耗的电功率最大，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图甲、乙所示，分别表示两分子间的作用力、分子势能与两分子间距离的关系。分子a固定在坐标原点O处，分子b从处以某一速度向分子a运动（运动过程中仅考虑分子间作用力），假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，则（　　） A. 图甲中分子间距从到，分子间的作用力表现为斥力 B. 分子b运动至和位置时动能可能相等 C. 图乙中一定大于图甲中 D. 若图甲中阴影面积，则两分子间最小距离小于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲中分子间距从到，分子间的力表现为引力，故A错误； B．分子b从到和从到两过程，若图像与横轴所围面积相等，则分子力做功为0，动能变化量为0，分子b在和两位置时动能可能相等，故B正确； C．图甲中处分子力合力为0，分子b在此处分子势能最小，应对应图乙中处，即图乙中一定小于图甲中，故C错误； D．若图甲中阴影面积，则分子b从到过程分子力做功为0，分子b在处速度不为0，则分子b在r1处速度不为0，将继续运动，靠近分子a，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在光滑足够长水平面上有半径的光滑圆弧斜劈B，斜劈的质量为，底端与水平面相切，左边有质量的小球A以初速度从切点（是圆弧的最低点）冲上斜劈，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 小球A能从斜劈顶端冲出 B. 小球A能从斜劈顶端冲出后再落入斜劈 C. 小球A冲上斜劈过程中经过最低点时对斜劈的压力大小是30 N D. 小球A从斜劈上返回最低点时速度大小为，方向向左 【答案】CD 【解析】 【详解】C．小球A向右运动到斜劈最低点C时，设此时斜劈对小球的支持力为 代入数据得N 由牛顿第三定律小球A对斜劈的压力也是30N，故C正确； AB．假设小球能运动到斜劈顶端，此时小球和斜劈水平速度相等为，小球竖直速度为，水平方向动量守恒 小球和斜劈系统机械能守恒 联立得 小球A不能从斜劈顶端冲出，故A B错误； D．当小球A在斜劈上返回最低点C时，设小球A和斜劈的速度分别为、 联立得 小球A从斜劈上返回最低点C时速度大小为2m/s，方向向左，故D正确。 故选CD。 10. 我国研制的世界首套磁聚焦霍尔电推进系统已经完成了全部在轨飞行验证工作，可作为太空发动机使用，带电粒子流的磁聚焦是其中的关键技术之一。如图，实线所示的两个圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场I、II，磁感应强度分别为B1，B2。两圆半径均为r，相切于O点。一束宽度为2r的带电粒子流沿x轴正方向射入后都汇聚到坐标原点O。已知粒子的质量均为m、电荷量均为+q、进入磁场的速度均为v，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是（ ） A. B1的大小为 B. 从O点进入磁场II的粒子的速度仍相等 C. 若，则粒子在磁场II的边界的射出点在四分之一圆周上 D. 若，则粒子在磁场II中运动的最长时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由磁聚焦的特点可知，粒子在磁场中的运动半径与磁场圆的半径相等，即 解得 故A正确； B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向不改变其速度的大小，其速度大小相等，但速度的方向不同，故B错误； C．若，则 可知粒子离开磁场II最远的位置离原点为r，如图所示 由几何关系，弦所对最大圆心角为60°，故粒子在磁场II的边界的射出点在六分之一圆周上，故C正确； D．若，则 由此可知，粒子离开磁场II运动轨迹的弦越长，运动的时间越长，如图所示 粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为60°，则粒子在磁场II中运动的最长时间为 故D正确； 故选AD。 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11. 洛埃镜实验是利用平面镜研究光波的性质。某次实验时，小南用光电传感器代替光屏，测量单色光的波长，其原理如图甲所示，单色光从单缝S射出，一部分直接投射到传感器上，另一部分入射到平面镜后反射到传感器上。传感器沿矩形的长边（图中竖直方向） 均匀分布着许多光敏单元，各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在显示器得到各点的光照强度，形象地展示亮条纹的分布，得到干涉图像的条纹间距。图乙中a曲线是小南得到的干涉图像。 （1）由图甲可知单缝S到传感器的距离为______cm； （2）单缝S到平面镜的距离，则单色光的波长为______nm（保留3位有效数字）； （3）若只把光源换成频率更大的单色光，则新的光强分布是图乙中的______（填“b”或“c”）曲线。 【答案】（1）61.0 （2）610 （3）b 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知单缝S到传感器的距离为 【小问2详解】 等效双缝宽度为 由图乙中a曲线可知相邻亮条纹中心间距 由，可得单色光的波长为 【小问3详解】 若只把光源换成频率更大的单色光，则波长变小，根据可知，条纹间距变小，可知新的光强分布是图乙中的b。 12. 车辆运输中若存在超载现象，将带来安全隐患。由普通水泥和导电材料混合制成的导电水泥，可以用于监测道路超载问题。某小组对此进行探究。 （1）选择一块均匀的长方体导电水泥块样品，用多用电表粗测其电阻。将多用电表选择开关旋转到“ ”挡，正确操作后，指针位置如图1所示，则读数为__________。 （2）进一步提高实验精度，使用伏安法测量水泥块电阻，电源E电动势，内阻可忽略，电压表量程，内阻约 ，电流表量程，内阻约。实验中要求滑动变阻器采用分压接法，在图2中完成余下导线的连接__________。 （3）如图2，测量水泥块的长为a，宽为b，高为c。用伏安法测得水泥块电阻为R，则电阻率__________（用R、a、b、c表示）。 （4）测得不同压力F下的电阻R，算出对应的电阻率，作出图像如图3所示。 （5）基于以上结论，设计压力报警系统，电路如图4所示。报警器在两端电压大于或等于 时启动，为水泥块，为滑动变阻器，当的滑片处于某位置，上压力大于或等于时，报警器启动。报警器应并联在__________两端（填“”或“”）。 （6）若电源E使用时间过长，电动势变小，上压力大于或等于时，报警器启动，则__________（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】 ①. 8000 ②. ③. ④. ⑤. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋转到“ ”挡，故根据图1可知读数为； （2）[2]长方体导电水泥块样品的电阻，故采用电流表内接法；实验中要求滑动变阻器采用分压接法，故连接实物图如图 （3）[3]根据电阻定律 可知 （5）[4]根据图3可知压力越大电阻率越小，即电阻越小；回路中电流增加，电压增加，电压减小，而报警器在两端电压大于或等于 时启动，故应将报警器并联在两端； （6）[5]电源电动势E减小，要使报警器启动，即两端电压要仍为3V，根据串联分压有 可知E减小需要R1更小，又因为F越大R1越小，可知F1需要大于F0。 四、计算题（共38分） 13. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）在匀强电场中，根据公式可得场强为 （2）在A点细线对小球的拉力为0，根据牛顿第二定律得 A到B过程根据动能定理得 联立解得 14. 足够长的平行金属轨道M、N，相距L=0.5m，且水平放置。M、N左端与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道相连，金属棒b和c可在轨道上无摩擦地滑动，两金属棒的质量mb=mc=0.1kg，电阻Rb=Rc=1Ω，轨道的电阻不计。平行水平金属轨道M、N处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向与轨道平面垂直，光滑竖直半圆轨道在磁场外，如图所示。若使b棒以初速度v0=10m/s开始向左运动，求： (1)c棒的最大速度； (2)c棒中产生的焦耳热； (3)若c棒达最大速度后沿半圆轨道上滑，金属棒c到达轨道最高点时对轨道的压力的大小。 【答案】(1)5m/s；(2)1.25J；(3)1.25N 【解析】 【详解】(1)在磁场力作用下，b棒做减速运动，c棒做加速运动，当两棒速度相等时，c棒达最大速度。选两棒为研究对象，根据动量守恒定律有 解得c棒的最大速度 (2)从b棒开始运动到两棒速度相等的过程中，系统减少的动能转化为电能，两棒中产生的总热量为 因为 所以c棒中产生的焦耳热为 (3)设c棒沿半圆轨道滑到最高点时的速度为，从最低点上升到最高点的过程由机械能守恒可得 解得 在最高点，设轨道对c棒的弹力为F，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得，在最高点c棒对轨道的压力为1.25N。 15. 如图甲所示，在直角坐标系中的0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有以点（2L，0）为圆心、半径为L的圆形磁场区域，与x轴的交点分别为M、N。在xOy平面内，从电离室产生的质量为m、带电荷量为e的电子以几乎为零的初速度从P点飘入加速电场中，加速后以速度v0经过右侧极板上的小孔Q点沿x轴正方向进入匀强电场，已知O、Q两点之间的距离为，电子飞出电场后从M点进入圆形磁场区域，进入磁场时取t=0，在圆形区域内加如图乙所示变化的磁场（以垂直于纸面向外为正方向，图中B0是未知量），最后电子从N点飞出，不考虑电子的重力。求： （1）加速电场的电压U； （2）电子运动到M点时的速度大小和方向； （3）磁场变化周期T满足的关系式。 【答案】（1）；（2）2v0，方向与x轴正方向的夹角为60°；（3）（n=1，2，3…） 【解析】 【详解】（1）在加速电场中，从P点到Q点，由动能定理得 可得 （2）电子从Q点到M点做类平抛运动，有 电子运动至M点时 解得 解得 即速度方向与x轴正方向的夹角为60°； （3）电子在磁场中的运动具有周期性，轨迹如图所示 电子到达N点符合要求的空间条件为 （n=1，2，3…） 电子在磁场中做圆周运动的轨道半径 解得 （n=1，2，3…） 电子在磁场变化的半个周期内恰好转过圆周，同时在MN间的运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N点且速度满足题设要求，应满足的时间条件是 所以T应满足的条件为 （n=1，2，3…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $