精品解析：福建省福州格致中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题

福州格致中学2025-2026学年第一学期12月 高二物理质量检测 完成时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本大题共8小题，1~4为单选，每题4分；5~8为多选，每题6分；共40分） 1. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（　　） A. 法拉第发现电流周边存在磁场，并且提出了电场线和磁感线的概念 B. 将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指北方 C. 环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外 D. 丁图中，放在通电螺线管外部（线圈外部）的小磁针，静止时N极水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】A．奥斯特发现电流周边存在磁场，A错误； B．地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，所以赤道处的磁场应指向北方，所以将司南置于赤道，磁勺尾（S极）静止时指向南方，B错误； C．根据右手螺旋定则可知环形通电导线内部的磁场方向应垂直指向外，所以小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外，C正确； D．根据右手螺旋定则可知，螺线管外部的磁感线应指向左，所以放在通电螺线管外部（线圈外部）的小磁针，静止时N极水平向左，故D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，M、N是真空中固定的带有电荷量分别为+Q和-Q的点电荷，O为MN连线的中点，，点a、点b分别是MO、NO的中点；如图乙所示，两根等长直导线P、Q垂直纸面固定放置，导线P通有垂直纸面向里的电流I，导线Q通有垂直纸面向外的电流I，K为PQ连线的中点，，点J、点S分别是PK、QK的中点。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。下列说法正确的是（　　） A. O处的电场强度为零，K处的磁感应强度为零 B. a处与b处的电场强度相同，J处与S处的磁感应强度不同 C. a处的电场强度大小为，方向向右 D. J处的磁感应强度大小为，方向向下 【答案】C 【解析】 【详解】A．等量异种点电荷中两个点电荷在O处场强方向相同，所以中心O处电场强度不为零，故A错误； B．a处与b处的电场强度相同，J处与S处的磁感应强度也是相同的，故B错误； C．a处的电场强度大小为 方向向右，故C正确； D．J处的磁感应强度大小为 方向向下，故D错误。 故选C。 3. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc，，。磁场方向垂直于线框平面，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力 B. 导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力 C. 导线ab、ac所受安培力的大小之比为 D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．设ab边电阻为R，则ac电阻为，bc电阻为，由并联分流原理，abc中电流为I，则ac中电流为，则 ， 故A错误； B．abc等效长度等于ac，但电流小于ac电流，则，故B错误； C．由于 ， 所以 故C正确； D．由左手定则可判定方向垂于ac向下，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量为m的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中a、b两导体棒放置在粗糙的水平面上，c导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂，三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，呈等边三角形排列，且保持稳定。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹力小于c导体棒的重力 B. a导体棒对水平面的压力大于a导体的重力 C. 水平面对a导体棒的摩擦力可能为零 D. 若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离，弹簧长度将减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．三根导体棒的电流方向相同，导体棒a和导体棒b对c导体棒都是吸引力，作用力的合力方向竖直向下，故弹簧的弹力大于c导体棒的重力，A错误； B．c对a的引力的竖直分量向上，所以地面对a的支持力小于 a的重力，a导体棒对水平面的压力与地面对a的支持力为相互作用力大小相等，故a导体棒对水平面的压力小于a导体的重力，B错误； C．b、c导体棒对a导体棒的合力方向垂直向上，在水平方向的分力不为零，a导体棒处于静止状态，根据受力平衡可知，水平面对a导体棒的摩擦力一定不为零，C错误； D．若对称地缓慢增大导体棒间的距离，a导体棒和b导体棒对c导体棒的作用力都在减小，且二力的夹角增大，故二力的合力减小，由平衡关系可知弹簧弹力减小，弹簧的伸长量减小，弹簧长度减小，D正确。 故选D。 5. 下列关于如图的说法，正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子加速时间越短 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲是回旋加速器示意图，设回旋加速器的最大半径为R，加速后粒子的最大速度为v，根据 得 粒子获得的最大速度由半径R决定，电压U越大，每次经过电场加速获得动能越大，则粒子加速到最大速度时间越短，选项A正确； B．根据左手定则，正离子将向B极板偏转，负离子将向A极板偏转，所以，B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极，选项B错误； C．沿直线匀速通过速度选择器的条件是 得 与粒子电性无关，选项C正确； D．根据左手定则，电子将向上偏转，所以上表面的电势比下表面的低，选项D错误。 故选AC。 6. 质谱仪是科学研究和工业生产中的重要工具，如图所示是一种质谱仪的工作原理示意图。质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为0，接着经过小孔进入速度选择器中，沿着直线经过小孔垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片CD上。已知速度选择器的板间距为d，板间电压为且板间存在匀强磁场，粒子打在底片上的亮点距小孔的距离为D。则该带电粒子的比荷可以表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】CD 【解析】 【详解】粒子在电场中加速，由动能定理可得 解得 粒子进入速度选择器中做直线运动，由平衡条件可得 联立可得 粒子在磁场中做圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，有 与 联立可得 故选CD。 7. 如图所示，在绝缘板上方分布了水平方向的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。距离绝缘板d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q、质量为m、速率为v的带正电粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，已知粒子做圆周运动的半径也恰好为d，则（　　） A. 粒子能打到板上的区域长度为 B. 能打到板上最左侧的粒子所用的时间为 C. 粒子从发射到打到板上的最长时间为 D. 同一时刻发射的粒子打到板上的最大时间差为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子受到的洛伦兹力充当向心力，粒子运动的轨迹半径，粒子运动到绝缘板的两种临界情况如图甲所示，由几何关系可知，左侧最远处与之间的距离恰好是圆的直径，则左侧最远处到距离为，右侧离最远处为，距离为，所以粒子能打在板上的区域长度是，故A错误； B．左侧最远处与之间的距离恰好是圆的直径，所以从到的时间恰好是半个周期，则，故B正确； CD．打在板上的粒子中，在磁场中运动时间最长和最短的粒子运动轨迹示意图如图乙所示，粒子做整个圆周运动的周期 由几何关系可知，最短时间 最长时间，，故C错误、D正确。 故选BD。 8. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电小球，套在足够长的绝缘直棒上，棒的直径略小于小球直径，小球可在棒上滑动。将此棒竖直固定在互相垂直且均沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的场强大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B，小球与棒间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将小球由静止释放，小球将沿棒竖直下落，该过程中小球所带电荷量保持不变，电场与磁场范围足够大，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球做加速度逐渐减小的变加速运动 B. 小球开始下滑时加速度为g C. 小球下落的速度最大值为 D. 小球加速度为最大加速度一半时的速度值为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．小球受力情况如图所示，初始时刻速度为零，故洛伦兹力为零，此时小球竖直方向受向上的摩擦力，可知加速度小于g； 随着小球向下运动，小球速度v增大，产生的洛伦兹力增大，由左手定则可知，洛伦兹力向右，水平方向受力平衡FN=qE+qvB 可知FN增大，根据f=μFN，可知摩擦力f增加，根据牛顿第二定律mg-μFN=ma 可知加速度a减小；即小球做加速度逐渐减小的变加速运动，A正确，B错误； C．当重力等于摩擦力：mg=μFN时，加速度a=0，此时小球达到最大速度vmax，则有 解得小球运动中的最大速度，C正确； D．小球刚开始下落时加速度最大，最大加速度 小球加速度为最大加速度一半时，则 解得速度值为，D错误。 故选AC。 二、填空题（总分22分） 9. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧固定一根与它垂直的直导线，现给导线中通以向外的电流，则磁铁对桌面的压力________（填“变大”“变小”“不变”）。磁铁受到的摩擦力方向________（填“水平向右”，“水平向左”或“不存在”）。 【答案】 ①. 变大 ②. 水平向右 【解析】 【详解】[1][2]根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，再根据左手定则判断安培力方向，如图所示 根据牛顿第三定律，电流对磁体的反作用力方向为左下方，选取磁铁为研究对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后磁铁受到的静摩擦力水平向右，桌面对磁铁的支持力变大，根据牛顿第三定律可知磁铁对桌面的压力变大，。 10. 在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场，现有a、b、c三个比荷相同的带电粒子（不计重力）依次从P点沿PQ方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示，带电粒子a从PM边中点O射出，b从M点射出，c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中的运动速度大小之比为________，运动时间之比为________。 【答案】 ①. 1:2:4 ②. 2:2:1 【解析】 【详解】[1][2]根据题图可知，a、b、c三个粒子的轨迹半径之比为1:2:4，根据洛伦兹力提供向心力有 解得半径 粒子运动的周期 粒子在磁场中的运动时间 a、b、c三个粒子的比荷相同，所以a、b、c三个粒子在磁场中的运动速度大小之比为1:2:4，运动时间之比为2:2:1。 11. 如图所示，虚线所示的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域圆的半径为R。质量为m、电荷量为的带电粒子在纸面内从圆周上的M点射入磁场。不计粒子重力。 （1）如果一个带电粒子沿直径方向射入磁场，速度，该粒子在磁场中运动的时间为________。 （2）如果大量相同的带电粒子以相同的速率在纸面内从M点沿不同方向射入磁场，不计粒子间相互作用，，求粒子在磁场中运动的时间的最大值为________； （3）如果大量相同的带电粒子以相同的速率在纸面内从M点沿不同方向射入磁场，，求这些粒子在磁场边界上出射点分布的长度为________。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由，，可得，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示， 圆弧对应的圆心角，由， 可得 【小问2详解】 由，可得 粒子从点射出时在磁场运动的时间最长，如图所示 由几何关系可知，其轨迹弧对应的圆心角 粒子在磁场中运动的时间的最大值 【小问3详解】 由，可得 粒子在磁场边界上出射点距点最远时，轨迹弧为一半圆，如图所示 由几何关系可知：出射点分布的长度为磁场边界的，即。 12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。 A.待测干电池一节 B.电流表（量程0~0.6A，内阻未知） C.电压表（量程0~3V，内阻未知） D.滑动变阻器R（0~20） E.开关、导线若干 在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量干电池的电动势和内阻。 （1）实验电路图应选择图1中的________（填“甲”或“乙”）。 （2）根据实验中电流表和电压表的示数，将得到的数据描入了坐标中，并得到了如图2所示的图像，则干电池的电动势________V，内阻________。 （3）对于本实验，如果我们不知道电表的内阻且电表并非理想电表，实验中关于电流表和电压表内阻对测量值的影响，以下说法正确的是________。 A. 用图甲所示电路时， B. 用图甲所示电路时， C. 用图乙所示电路时， D. 用图乙所示电路时， 【答案】（1）乙 （2） ①. 1.5 ②. 1.0 （3）BC 【解析】 【小问1详解】 因为电流表、电压表的内阻均未知，系统误差不可避免，一般情况下，电流表内阻为小电阻，电压表内阻为大电阻。 干电池的内阻，电流表内阻均较小，故采用图1中的甲图时，电流表的分压作用明显，误差较大； 电压表的内阻为大电阻，采用乙图时，电压表的分流作用较小，测量结果更准确。 所以选用乙图电路。 【小问2详解】 [1][2] 根据闭合电路欧姆定律 公式变形 由上式可知，图像纵截距为电池的电动势，结合图像可得 斜率 【小问3详解】 AB．在图甲中，将电流表看成内阻一部分，则内阻测量值大于真实内阻；由可知，电动势测量值等于真实值，A错误，B正确； CD．由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流的测量值，当路端电压等于零时，电压表此时没有分流电流，电流的测量值等于真实值，电源的图像如图所示： 由图所示可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻的测量值小于真实值, C正确，D错误。 故选BC。 13. 图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中是电池；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，端和端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆挡。 （1）图（a）中的端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接． （2）关于的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）． A．在使用多用电表之前，调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）．若此时端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时端是与“3”相连的，则读数为________；若此时端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字） 【答案】 ①. 黑 ②. B ③. 1.46～1.48 ④. 1100 ⑤. 2.92～2.98 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1] 图（a）中的端接电源正极，故与黑色表笔相连接． (2)[2] 由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流挡时也不需要进行调节，故B正确，AC错误； (3)[3][4][5]若与1连接，则量程为2.5mA，分度值为0.05mA，读数为1.46mA；若与3连接，则为欧姆挡×100Ω挡，读数为 11.0×100=1100Ω 若此时端是与“5”相连的，是5V电压挡，则读数为2.94V。 三、计算题（总共三大题，总分39分） 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势E＝12V，内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B＝0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 【答案】（1），方向沿斜面向上 （2） 【解析】 【小问1详解】 回路电流为 导体棒受到的安培力大小为 由电路电流方向及左手定则可知，安培力方向沿斜面向上。 【小问2详解】 最大静摩擦力为 当最大静摩擦力沿斜面向上时，由 解得 当最大静摩擦力沿斜面向下时，由 解得 则磁感应强度大小的取值范围为 15. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，求： (1)加速器中匀强磁场B的方向和大小； (2)设两D形盒间距为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电 场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数； (3)加速到上述能量所需时间。（不计通过缝隙的时间） 【答案】(1)，方向垂直于纸面向里；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)带电粒子在磁场中做匀圆周运动，由 Bqv＝ 得 v＝ 又 E＝mv2＝m()2 所以 B＝，方向垂直于纸面向里 (2)带电粒子每经过一个周期被电场加速二次，能量增加2qU，则 E＝2qUn，n＝ (3)可以忽略带电粒子在电场中运动的时间，又带电粒子在磁场中运行周期T＝，则有 质子在一个周期内，被加速两次，则在磁场中运动的时间 16. 如图所示，在直角坐标系中，y轴竖直，O、A两点间的距离为L，。第一象限内有方向垂直坐标平面水平向里的匀强磁场和沿x轴负方向的匀强电场，第三象限内有方向垂直坐标平面水平向外的匀强磁场和平行纸面的匀强电场，第四象限内有方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电小球从A点以大小（g为重力加速度大小）的初速度沿做直线运动，小球通过O点后在第三象限内做匀速圆周运动，恰好通过坐标为的B点，已知第四象限内电场的电场强度大小，不计空气阻力。 （1）求第一象限内磁场的磁感应强度大小； （2）第三象限内磁场的磁感应强度大小和大小方向； （3）求小球从通过O点（第一次通过y轴）到第三次通过y轴所用的时间t； （4）在第四象限内运动的过程中到y轴的最大距离。 【答案】（1） （2），，方向竖直向下 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，小球的运动轨迹如图所示， 且小球在第一象限内做匀速直线运动，根据物体的平衡条件有 解得 【小问2详解】 设小球在第三象限内做匀速圆周运动，重力与电场力等大反向，有 解得，方向竖直向下。设小球轨迹半径为，根据几何关系有 洛伦兹力提供小球做匀速圆周运动所需的向心力，有 解得 【小问3详解】 小球从点运动到点所用的时间 解得 设小球通过点时所受合力的方向与竖直向下方向的夹角为，有 解得 可见小球所受合力的方向与小球通过点时的速度方向垂直，小球在第四象限内做类平抛运动，设小球在第四象限内运动的加速度大小为，有 设小球从点运动到再次通过轴时所用的时间为，有 解得 又 解得 【小问4详解】 将小球通过点时的速度沿水平方向和竖直方向分解，当小球沿水平方向的分速度为零时，小球到轴的距离最大，有 其中 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 福州格致中学2025-2026学年第一学期12月 高二物理质量检测 完成时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（本大题共8小题，1~4为单选，每题4分；5~8为多选，每题6分；共40分） 1. 2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课（图甲）。宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意图如图乙所示。以下关于磁场的说法正确的是（　　） A. 法拉第发现电流周边存在磁场，并且提出了电场线和磁感线的概念 B. 将中国古代的四大发明之一司南置于赤道，据乙图可知，磁勺尾（S极）静止时指北方 C. 环形导线通电方向如图丙所示，小磁针最后静止时N极指向为垂直于纸面向外 D. 丁图中，放在通电螺线管外部（线圈外部）的小磁针，静止时N极水平向右 2. 如图甲所示，M、N是真空中固定的带有电荷量分别为+Q和-Q的点电荷，O为MN连线的中点，，点a、点b分别是MO、NO的中点；如图乙所示，两根等长直导线P、Q垂直纸面固定放置，导线P通有垂直纸面向里的电流I，导线Q通有垂直纸面向外的电流I，K为PQ连线的中点，，点J、点S分别是PK、QK的中点。已知通电长直导线在其周围激发磁场的磁感应强度，其中k为常量，I为导线中的电流，r为场中某点到导线的垂直距离。下列说法正确的是（　　） A. O处的电场强度为零，K处的磁感应强度为零 B. a处与b处的电场强度相同，J处与S处的磁感应强度不同 C. a处的电场强度大小为，方向向右 D. J处的磁感应强度大小为，方向向下 3. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的直角三角形线框abc，，。磁场方向垂直于线框平面，a、c两点接一直流电源，电流方向如图所示。则下列说法正确的是（　　） A. 导线bc受到的安培力大于导线ac所受的安培力 B. 导线abc受到的安培力的合力大于导线ac受到的安培力 C. 导线ab、ac所受安培力的大小之比为 D. 导线abc受到的安培力的合力方向垂直于ac向上 4. 如图所示，质量为m的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中a、b两导体棒放置在粗糙的水平面上，c导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂，三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，呈等边三角形排列，且保持稳定。重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 弹簧的弹力小于c导体棒的重力 B. a导体棒对水平面的压力大于a导体的重力 C. 水平面对a导体棒的摩擦力可能为零 D. 若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离，弹簧长度将减小 5. 下列关于如图的说法，正确的是（ ） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子加速时间越短 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 6. 质谱仪是科学研究和工业生产中的重要工具，如图所示是一种质谱仪的工作原理示意图。质量为m、电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为0，接着经过小孔进入速度选择器中，沿着直线经过小孔垂直进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片CD上。已知速度选择器的板间距为d，板间电压为且板间存在匀强磁场，粒子打在底片上的亮点距小孔的距离为D。则该带电粒子的比荷可以表示为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在绝缘板上方分布了水平方向的匀强磁场，方向垂直于纸面向里。距离绝缘板d处有一粒子源S，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为q、质量为m、速率为v的带正电粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，已知粒子做圆周运动的半径也恰好为d，则（　　） A. 粒子能打到板上的区域长度为 B. 能打到板上最左侧的粒子所用的时间为 C. 粒子从发射到打到板上的最长时间为 D. 同一时刻发射的粒子打到板上的最大时间差为 8. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电小球，套在足够长的绝缘直棒上，棒的直径略小于小球直径，小球可在棒上滑动。将此棒竖直固定在互相垂直且均沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的场强大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B，小球与棒间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将小球由静止释放，小球将沿棒竖直下落，该过程中小球所带电荷量保持不变，电场与磁场范围足够大，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 小球做加速度逐渐减小的变加速运动 B. 小球开始下滑时加速度为g C. 小球下落的速度最大值为 D. 小球加速度为最大加速度一半时的速度值为 二、填空题（总分22分） 9. 一条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠近S极一侧固定一根与它垂直的直导线，现给导线中通以向外的电流，则磁铁对桌面的压力________（填“变大”“变小”“不变”）。磁铁受到的摩擦力方向________（填“水平向右”，“水平向左”或“不存在”）。 10. 在一正方形区域里有垂直纸面向里的匀强磁场，现有a、b、c三个比荷相同的带电粒子（不计重力）依次从P点沿PQ方向射入磁场，其运动轨迹分别如图所示，带电粒子a从PM边中点O射出，b从M点射出，c从N点射出。则a、b、c三个粒子在磁场中的运动速度大小之比为________，运动时间之比为________。 11. 如图所示，虚线所示的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场区域圆的半径为R。质量为m、电荷量为的带电粒子在纸面内从圆周上的M点射入磁场。不计粒子重力。 （1）如果一个带电粒子沿直径方向射入磁场，速度，该粒子在磁场中运动的时间为________。 （2）如果大量相同的带电粒子以相同的速率在纸面内从M点沿不同方向射入磁场，不计粒子间相互作用，，求粒子在磁场中运动的时间的最大值为________； （3）如果大量相同的带电粒子以相同的速率在纸面内从M点沿不同方向射入磁场，，求这些粒子在磁场边界上出射点分布的长度为________。 12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材。 A.待测干电池一节 B.电流表（量程0~0.6A，内阻未知） C.电压表（量程0~3V，内阻未知） D.滑动变阻器R（0~20） E.开关、导线若干 在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量干电池的电动势和内阻。 （1）实验电路图应选择图1中的________（填“甲”或“乙”）。 （2）根据实验中电流表和电压表的示数，将得到的数据描入了坐标中，并得到了如图2所示的图像，则干电池的电动势________V，内阻________。 （3）对于本实验，如果我们不知道电表的内阻且电表并非理想电表，实验中关于电流表和电压表内阻对测量值的影响，以下说法正确的是________。 A. 用图甲所示电路时， B. 用图甲所示电路时， C. 用图乙所示电路时， D. 用图乙所示电路时， 13. 图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中是电池；、、、和是固定电阻，是可变电阻；表头的满偏电流为，内阻为。虚线方框内为换挡开关，端和端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压挡和挡，直流电流挡和挡，欧姆挡。 （1）图（a）中的端与________（填“红”或“黑”）色表笔相连接． （2）关于的使用，下列说法正确的是________（填正确答案标号）． A．在使用多用电表之前，调整使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）．若此时端是与“1”相连的，则多用电表读数为________；若此时端是与“3”相连的，则读数为________；若此时端是与“5”相连的，则读数为________。（结果均保留3位有效数字） 三、计算题（总共三大题，总分39分） 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L＝0.25m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，金属导轨的一端接有电动势E＝12V，内阻r＝0.50Ω的直流电源。现把一个质量m＝0.2kg的导体棒ab放在金属导轨上，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在磁感应强度大小B＝0.8T、垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝3.5Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力的大小和方向； （2）若磁感应强度的方向不变而大小可以变化，要使导体棒能静止，求磁感应强度大小B的取值范围。 15. 如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、电荷量为q的质子，使质子由静止加速到能量为E后，由A孔射出，求： (1)加速器中匀强磁场B的方向和大小； (2)设两D形盒间距为d，其间电压为U，电场视为匀强电场，质子每次经电 场加速后能量增加，加速到上述能量所需回旋周数； (3)加速到上述能量所需时间。（不计通过缝隙的时间） 16. 如图所示，在直角坐标系中，y轴竖直，O、A两点间的距离为L，。第一象限内有方向垂直坐标平面水平向里的匀强磁场和沿x轴负方向的匀强电场，第三象限内有方向垂直坐标平面水平向外的匀强磁场和平行纸面的匀强电场，第四象限内有方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电小球从A点以大小（g为重力加速度大小）的初速度沿做直线运动，小球通过O点后在第三象限内做匀速圆周运动，恰好通过坐标为的B点，已知第四象限内电场的电场强度大小，不计空气阻力。 （1）求第一象限内磁场的磁感应强度大小； （2）第三象限内磁场的磁感应强度大小和大小方向； （3）求小球从通过O点（第一次通过y轴）到第三次通过y轴所用的时间t； （4）在第四象限内运动的过程中到y轴的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $