精品解析：天津市咸水沽第一中学2025-2026学年高二上学期第二次月考物理试卷

天津市咸水沽第一中学2025-2026学年度第一学期第二次月考 高二物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁N极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是（　　） A. 弹簧的弹力变小 B. 弹簧可能被压缩 C. 条形磁铁对桌面压力变大 D. 条形磁铁对桌面的摩擦力向左 2. 平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路影响，当滑变R4滑片向b端移动时，则（　　） A. 电压表和电流表的读数都增大 B. 电源的效率逐渐增大 C. 质点P将向下运动 D. R3上消耗的功率逐渐增大 3. 下述说法中正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 根据，可知电场中某点的电场强度与放置在该点的点电荷的电荷量成正比 C. 磁感线越密的地方，同一试探电流元所受的磁场力不一定越大 D. 奥斯特通过多次实验发现了电流周围存在磁场，并总结出了描述电流周围磁场的方法 4. 如图所示，质量为m、带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，下列说法正确的是（ ） A. 继续匀速下滑 B. 滑块运动的动能增大 C. 滑块的电势能增大 D. 滑块运动的机械能不变 5. 随着生活水平的提高，电子种已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类有很多，用平行板电容器制成的厨房专用电子秤及其电路简图如图所示。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。下列说法正确的是（　　） A. 放上物体后，电容器的电容变小 B. 放上物体后，电容器所带电荷量增大 C. 放上物体后，极板间电场强度变小 D. 取下物体时，电流表有从b到a的电流 6. 如图所示，一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻，电动机M的额定功率、内阻，小灯泡L的额定功率、额定电压。闭合开关S后，电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知（　　） A. 通过小灯泡的电流 B. 电源电动势 C. 电动机的输出功率 D. 电源的效率 7. 如图所示，矩形线圈位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行。下列说法正确的是（　　） A. 保持线圈边平行于直导线在平面内向上移动时，线圈内将产生感应电流 B. 保持线圈边平行于直导线在平面内远离导线移动时，线圈内将产生感应电流 C. 线圈内磁感应强度方向垂直于纸面向外 D. 仅减小线圈匝数，通过线圈的磁通量减小 8. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，铝环A将向右摆动 B. 闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A中将产生逆时针方向的感应电流 D. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向左摆动 二、多项选择题（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都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子以速度从两板的正中央向右垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过。则下列说法正确的是（　　） A. 若质子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向向右射入时，质子可能向下偏 B. 若电子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向向右射入时，电子将不偏转 C. 若质子以大于的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央向右射入时，质子将向下偏转 D. 若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度沿垂直于电场和磁场的方向，从两板正中央向右射入时，电子将向下偏转 10. 如图所示为质谱仪的工作原理图，它由加速电场、速度选择器（磁场方向垂直纸面）和偏转磁场构成。四种电荷量相等，电性相同、质量不同的粒子a，b，c，d由O点处的粒子源竖直向下射入加速电场（粒子a，b，c的初速度相同），四种粒子经过一段时间到达图中不同的位置，粒子的重力以及粒子间的相互作用均不计。则下列说法正确的是（ ） A. 粒子可能带负电 B. 速度选择器中磁场的方向垂直纸面向外 C. 粒子c在O点的初速度大于粒子d在O点的初速度 D. 粒子d的质量大于粒子c的质量 11. 如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交。有一带电液滴沿虚线斜向上做直线运动，与水平方向成角，且，下列说法中正确的是（　　） A. 液滴一定做匀速直线运动 B. 液滴一定带负电 C. 电场力一定做正功 D. 液滴的机械能一定守恒 12. 如图所示，在一固定正点电荷产生的电场中，另一正电荷q先后以大小相等、方向不同的初速度从P点出发，仅在电场力作用下运动，形成了直线PM和曲线PN两条轨迹，经过M、N两点时q的速度大小相等，则下列说法正确的有（ ） A. M点比P点电势低 B. M、N两点的电势不同 C. q从P到M点始终做减速运动 D. q在M、N两点的加速度大小相等 三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分） 13. 某同学用伏安法测一节干电池的内阻，实验电路图如下图中所示： 根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，电表均可视为理想电表，由此可知，干电池的内电阻______。 14. 某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。 （1）先用螺旋测微器测量该材料的直径，如图甲所示，则该导体材料的直径______mm。 （2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作：他先用“×10”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用______（填“×1”或“×100”）档，换档重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为______。 （3）为了进一步准确测量该圆柱体的电阻，实验室用伏安法测量金属丝的电阻，实验中除开关、若干导线之外还提供：电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程，内阻约）；滑动变阻器；电源（电动势为，内阻不计）。根据所选用的实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验？______（填“甲”或“乙”） （4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率______。（用题目所给字母表示） 四、计算题（本题共3小题，其中第14题10分，第15题15分，第16题15分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 光滑的金属导轨相互平行，它们所在平面与水平面夹角为45°，磁感应强度为B=1T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重0.1N、电阻5Ω的金属棒，导轨间距L=0.5m，导轨中所接电源的电动势为6V，内阻1Ω，电阻R阻值未知，其它的电阻不计，则欲使金属棒在导轨上保持静止，求： （1）电阻的阻值R的大小； （2）若只改变磁感应强度的方向和大小，金属棒在导轨上仍保持静止，求磁感应强度的最小值及方向。 16. 如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍．圆形区域与x轴相切于Q点，Q到O点的距离为L，有一个带电粒子质量为m，电荷量为q，以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求： （1）第I象限内磁场磁感应强度B的大小： （2）电场强度E的大小； （3）粒子在圆形区域磁场中的运动时间。 17. 某“双聚焦分析器”质谱仪工作原理如图所示，加速器中加速电压为U，静电分析器中有辐向电场，即与圆心等距各点的电场强度大小相同，方向指向圆心。磁分析器中以为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。离子源逸出初速度为0、质量为m、电荷量为q的正离子，经加速电场加速后，从M点垂直于进入静电分析器，沿半径为R的圆弧轨道做匀速圆周运动，后从N点射出，然后离子由P点垂直于射入磁分析器中，最后离子垂直从Q点射出。已知，，不计离子重力及离子间相互作用。 （1）求离子从加速器射出时速度v的大小； （2）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小： （3）若离子源逸出初速度为0、比荷不同的正离子，求能从磁场区域上边界出射的离子比荷k的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市咸水沽第一中学2025-2026学年度第一学期第二次月考 高二物理试卷 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 如图所示，水平桌面上放条形磁铁，磁铁N极上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，则产生的情况是（　　） A. 弹簧的弹力变小 B. 弹簧可能被压缩 C. 条形磁铁对桌面压力变大 D. 条形磁铁对桌面的摩擦力向左 【答案】D 【解析】 【详解】AB．以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向斜上右上方，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向斜向右下，弹簧拉力变大，AB错误； CD．由牛顿第三定律可得，条形磁铁受到左上方的作用力，所以条形磁铁对桌面压力减小，条形磁铁对桌面的摩擦力向左，C错误，D正确。 故选D。 2. 平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路影响，当滑变R4滑片向b端移动时，则（　　） A. 电压表和电流表的读数都增大 B. 电源的效率逐渐增大 C. 质点P将向下运动 D. R3上消耗的功率逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，与滑动变阻器串联后，与并联后，再与串联接在电源两端，电容器与并联，当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电流增大，路端电压减小，两端的电压增大，故并联部分的电压减小，由欧姆定律，可知流过的电流减小，则流过并联右边支路的电流增大，故电流表示数变大；因并联部分电压减小，而中电压增大，故电压表示数减小，故A错误； B．电源的效率为 因外电路的总电阻减小，则电源的效率变小，故B错误； C．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C正确； D．因并联部分电压减小，根据可知，R3上消耗的功率逐渐减小，故D错误。 故选C。 3. 下述说法中正确的是（　　） A. 点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量就是元电荷 B. 根据，可知电场中某点的电场强度与放置在该点的点电荷的电荷量成正比 C. 磁感线越密的地方，同一试探电流元所受的磁场力不一定越大 D. 奥斯特通过多次实验发现了电流周围存在磁场，并总结出了描述电流周围磁场的方法 【答案】C 【解析】 【详解】A．点电荷是理想化模型，忽略形状和大小，但其所带电荷量可以是元电荷的任意整数倍，A错误； B．公式中，是源电荷的电荷量，由源电荷和位置决定，与放置在该点的测试电荷无关，B错误； C．磁感线密度反映磁感应强度的大小。磁场力，对于同一试探电流元（、、方向均不变），还与有关。即使大（磁感线密），若（），则；因此不一定越大，C正确； D．奥斯特于1820年发现电流的磁效应（电流周围存在磁场），但描述电流周围磁场的数学方法（如安培定律等）主要由安培等人后续发展，奥斯特未总结出此类方法，D错误。 故选C。 4. 如图所示，质量为m、带正电的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，下列说法正确的是（ ） A. 继续匀速下滑 B. 滑块运动的动能增大 C. 滑块的电势能增大 D. 滑块运动的机械能不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．沿绝缘斜面匀速下滑时有 ， 滑至竖直向下的匀强电场区时，有 所以此时摩擦力与重力和电场力的合力沿斜面向下的分量仍然平衡，所以继续匀速下滑，速度不变，动能不变，A正确，B错误； CD．滑块下滑时电场力做正功，所以电势能减小。又因为动能不变，重力势能在减小，所以机械能减小，CD错误。 故选A。 5. 随着生活水平的提高，电子种已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类有很多，用平行板电容器制成的厨房专用电子秤及其电路简图如图所示。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。下列说法正确的是（　　） A. 放上物体后，电容器的电容变小 B. 放上物体后，电容器所带电荷量增大 C. 放上物体后，极板间电场强度变小 D. 取下物体时，电流表有从b到a的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电容器表达式 当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大，故A错误； BD．根据电容器定义式 由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，即电容器被充电，电流表有从b到a的电流，所以取下物体时，电流表有从a到b的电流，故B正确，D错误； C．由匀强电场公式得 所以当电压不变，两个极板的距离减小时，极板间电场强度变大，故C错误。 故选B。 6. 如图所示，一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻，电动机M的额定功率、内阻，小灯泡L的额定功率、额定电压。闭合开关S后，电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知（　　） A. 通过小灯泡的电流 B. 电源电动势 C. 电动机的输出功率 D. 电源的效率 【答案】C 【解析】 【详解】A．小灯泡L的额定功率，额定电压，小灯泡恰能正常工作，根据可知通过小灯泡的电流，故A错误； B．电动机正常工作，可知电动机两端电压 根据闭合电路欧姆定律可得电源电动势，故B错误； C．电动机的输出功率，故C正确； D．电源的效率，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，矩形线圈位于通电长直导线附近，线圈与导线在同一平面内，线圈的两个边与导线平行。下列说法正确的是（　　） A. 保持线圈边平行于直导线在平面内向上移动时，线圈内将产生感应电流 B. 保持线圈边平行于直导线在平面内远离导线移动时，线圈内将产生感应电流 C. 线圈内磁感应强度方向垂直于纸面向外 D. 仅减小线圈匝数，通过线圈的磁通量减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．保持线圈边平行于直导线在平面内向上移动时，通过线圈的磁通量保持不变，则线圈内不产生感应电流，故A错误； B．保持线圈边平行于直导线在平面内远离导线移动时，通过线圈的磁通量减小，线圈内将产生感应电流，故B正确； C．根据右手螺旋定则可知，线圈内磁感应强度方向垂直于纸面向里，故C错误； D．磁通量与匝数无关，仅减小线圈匝数，通过线圈的磁通量保持不变，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与长直螺线管共轴。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S瞬间，铝环A将向右摆动 B. 闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，铝环A的面积有收缩趋势 C. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看铝环A中将产生逆时针方向的感应电流 D. 保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，铝环A将向左摆动 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关S 瞬间，穿过铝环A的磁通量突然增加，根据楞次定律中阻碍观点，可知铝环A将阻碍原磁场在铝环A中的磁通量增加，铝环A将向左摆动，故A错误； B．闭合开关S稳定后，断开开关S瞬间，穿过铝环A的磁通量减小，根据楞次定律中阻碍观点－“增缩减扩”，可知铝环A的面积有扩张趋势，故B错误； C．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，滑动变阻器接入电路中的有效阻值变大，螺线管中的电流将减小，产生的向右的磁场减弱。根据楞次定律可知，铝环A 中将产生与螺线管上同方向的感应电流，则从左往右看铝环A 中将产生顺时针方向的感应电流，故C错误； D．保持开关S闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，滑动变阻器接入电路中的有效阻值变小，电路中电流变大，穿过铝环A的磁通量增加，根据楞次定律中阻碍观点，可知铝环A将向左摆动，故D正确。 故选D。 二、多项选择题（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都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分） 9. 在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子以速度从两板的正中央向右垂直于电场方向和磁场方向射入时，恰好能沿直线匀速通过。则下列说法正确的是（　　） A. 若质子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向向右射入时，质子可能向下偏 B. 若电子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向向右射入时，电子将不偏转 C. 若质子以大于的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央向右射入时，质子将向下偏转 D. 若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度沿垂直于电场和磁场的方向，从两板正中央向右射入时，电子将向下偏转 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设带电粒子的质量为m，电荷量为q，匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子以速度垂直射入互相正交的匀强电场和匀强磁场中时，若粒子带正电荷，则所受静电力方向向下，大小为，所受洛伦兹力方向向上，大小为。沿直线匀速通过时，显然有 可得 即带电粒子沿直线匀速通过互相正交的匀强电场和匀强磁场时，带电粒子的速度与其质量、电荷量无关。若粒子带负电荷，则所受静电力方向向上，洛伦兹力方向向下，上述结论仍然成立。故质子、电子以速度从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向向右射入时，质子、电子均不偏转，故A错误，B正确； C．若质子以大于的速度，沿垂直于电场方向和磁场方向从两板正中央向右射入时，质子受到的洛伦兹力大于静电力，质子带正电荷，将向上偏转，故C错误； D．若增大匀强磁场的磁感应强度，其他条件不变，电子以速度沿垂直于电场和磁场的方向，从两板正中央向右射入时，电子所受洛伦兹力增大，电子带负电荷，所受洛伦兹力方向向下，将向下偏转，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为质谱仪的工作原理图，它由加速电场、速度选择器（磁场方向垂直纸面）和偏转磁场构成。四种电荷量相等，电性相同、质量不同的粒子a，b，c，d由O点处的粒子源竖直向下射入加速电场（粒子a，b，c的初速度相同），四种粒子经过一段时间到达图中不同的位置，粒子的重力以及粒子间的相互作用均不计。则下列说法正确的是（ ） A. 粒子可能带负电 B. 速度选择器中磁场的方向垂直纸面向外 C. 粒子c在O点的初速度大于粒子d在O点的初速度 D. 粒子d的质量大于粒子c的质量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由粒子c，d在磁场中的偏转方向结合左手定则可知，粒子一定带正电，故A错误； B．由于粒子c，d在速度选择器中的运动轨迹为直线，则粒子c，d在速度选择器中做匀速直线运动，由平衡条件可得 qvB1=qE 因此粒子c，d在速度选择器中的速度大小相等，又左极板带正电，电场力向右，洛伦兹力向左，则速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故B正确； C．在加速电场中运动时，有 在磁场B2中运动时，由洛伦兹力提供向心力，由 得 两粒子经过速度选择器，速度大小相同，由图可知粒子c的轨迹半径小于粒子d的轨迹半径，所以粒子c的比荷大于粒子d的比荷，在加速电场中 所以比荷大的初速度小，粒子c在O点的初速度小于粒子d在O点的初速度，故C错误； D．电荷量相等，所以c的比荷大于粒子d的比荷，则粒子d的质量大于粒子c的质量，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交。有一带电液滴沿虚线斜向上做直线运动，与水平方向成角，且，下列说法中正确的是（　　） A. 液滴一定做匀速直线运动 B. 液滴一定带负电 C. 电场力一定做正功 D. 液滴的机械能一定守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】AD．带电液滴受竖直向下的重力、沿电场线方向的电场力、垂直于速度方向的洛伦兹力，由于，这三个力的合力不可能沿带电液滴的速度方向，因此这三个力的合力一定为零，带电液滴做匀速直线运动，斜向上做匀速直线运动，重力做负功，动能不变，机械能不守恒，故A正确，D错误。 BC．当带电液滴带正电，且电场线方向斜向上时，带电液滴受竖直向下的重力、沿电场线向上的电场力、垂直于速度方向斜向左上方的洛伦兹力作用，这三个力的合力可能为零，带电液滴沿虚线做匀速直线运动，如果带电液滴带负电、或电场线方向斜向下时，带电液滴所受合力不为零，不可能沿直线运动，所以液滴带正电，电场力做正功，故B错误，C正确。 故选AC。 12. 如图所示，在一固定正点电荷产生的电场中，另一正电荷q先后以大小相等、方向不同的初速度从P点出发，仅在电场力作用下运动，形成了直线PM和曲线PN两条轨迹，经过M、N两点时q的速度大小相等，则下列说法正确的有（ ） A. M点比P点电势低 B. M、N两点的电势不同 C. q从P到M点始终做减速运动 D. q在M、N两点的加速度大小相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图中正电荷运动轨迹可知，正电荷在受力方向向右，即电场线为指向，所以P点电势高于M点电势，即M点比P点电势低，故A正确； B．由题意知，同一个正电荷q两次以大小相同、方向不同的初速度从P点出发，分别抵达M点与N点，且q在M，N点时速度大小也一样，由动能定理可知M、N两点的电势相同，故B错误； C．q从P到M做加速运动，故C错误； D．根据以上分析可知，M、N两点在同一等势面上，且该电场是固定正电荷产生的电场，则说明M、N到固定正电荷的距离相等，由点电荷的场强公式可知M、N两点处电场强度大小相同，根据可知，q在M、N两点的加速度大小相等，故D正确。 故选AD。 三、填空题（本题共1小题，每空2分，共12分） 13. 某同学用伏安法测一节干电池的内阻，实验电路图如下图中所示： 根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，电表均可视为理想电表，由此可知，干电池的内电阻______。 【答案】1.0 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律可得 整理可得 结合图像可得 14. 某同学要测定一圆柱形导体材料的电阻率。 （1）先用螺旋测微器测量该材料的直径，如图甲所示，则该导体材料的直径______mm。 （2）该同学接着用欧姆表粗测该圆柱体的电阻，他进行了如下操作：他先用“×10”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用______（填“×1”或“×100”）档，换档重新调零后再进行测量，指针静止时位置如图乙所示，则该圆柱体的电阻为______。 （3）为了进一步准确测量该圆柱体的电阻，实验室用伏安法测量金属丝的电阻，实验中除开关、若干导线之外还提供：电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）；电压表V（量程，内阻约）；滑动变阻器；电源（电动势为，内阻不计）。根据所选用的实验器材，应选用以下哪个电路图进行实验？______（填“甲”或“乙”） （4）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率______。（用题目所给字母表示） 【答案】（1）2.935 （2） ①. ②. 5.0 （3）甲 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的测量原理，直径 【小问2详解】 [1][2]指针偏转角度过大，说明待测电阻的阻值比较小，所以挡位要调整到，此时的阻值大小为。 【小问3详解】 若待测电阻的大小是，根据给出的仪器可知内阻的比值关系 所以电压表分流时造成的系统误差较小，故选图甲。 【小问4详解】 根据电阻定律以及欧姆定律，有 其中 所以 四、计算题（本题共3小题，其中第14题10分，第15题15分，第16题15分，共40分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 光滑的金属导轨相互平行，它们所在平面与水平面夹角为45°，磁感应强度为B=1T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重0.1N、电阻5Ω的金属棒，导轨间距L=0.5m，导轨中所接电源的电动势为6V，内阻1Ω，电阻R阻值未知，其它的电阻不计，则欲使金属棒在导轨上保持静止，求： （1）电阻的阻值R的大小； （2）若只改变磁感应强度的方向和大小，金属棒在导轨上仍保持静止，求磁感应强度的最小值及方向。 【答案】（1）24Ω （2），方向垂直金属导轨斜向左上 【解析】 【小问1详解】 使金属棒在导轨上保持静止，根据受力平衡可得 根据闭合电路欧姆定律可得 联立解得 【小问2详解】 若只改变磁感应强度的方向和大小，金属棒在导轨上仍保持静止，当安培力沿斜面向上时，安培力最小，即磁感应强度最小，根据左手定则可知磁感应强度方向垂直金属导轨斜向左上；根据平衡条件可得 解得 16. 如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍．圆形区域与x轴相切于Q点，Q到O点的距离为L，有一个带电粒子质量为m，电荷量为q，以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求： （1）第I象限内磁场磁感应强度B的大小： （2）电场强度E的大小； （3）粒子在圆形区域磁场中的运动时间。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【解析】 【详解】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示．设粒子在第Ⅰ象限内的轨迹半径为R1．由几何关系有： 得： 根据洛伦兹力提供向心力有： 得： （2）带电粒子在电场中做类平抛运动，由几何关系有： v0=vcos60°=v 粒子刚出电场时 vx=vsin60°=v 粒子在电场中运动时间为： vx=at 可得： （3）由几何关系知，粒子在圆形磁场中运动的时间 而 结合得 17. 某“双聚焦分析器”质谱仪工作原理如图所示，加速器中加速电压为U，静电分析器中有辐向电场，即与圆心等距各点的电场强度大小相同，方向指向圆心。磁分析器中以为圆心、圆心角为90°的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。离子源逸出初速度为0、质量为m、电荷量为q的正离子，经加速电场加速后，从M点垂直于进入静电分析器，沿半径为R的圆弧轨道做匀速圆周运动，后从N点射出，然后离子由P点垂直于射入磁分析器中，最后离子垂直从Q点射出。已知，，不计离子重力及离子间相互作用。 （1）求离子从加速器射出时速度v的大小； （2）求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小： （3）若离子源逸出初速度为0、比荷不同的正离子，求能从磁场区域上边界出射的离子比荷k的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）离子经电场直线加速，由动能定理 解得 （2）离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有 联立解得 （3）离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由题意可知，圆周运动的轨道半径d，根据牛顿第二定律，有 解得 设在上某点出射的离子电荷量为，质量为，在磁场中运动的轨道半径为r，则 在磁场中有 在电场中有 可得 由此可知离子的比荷与运动半径的平方成反比，当离子运动半径最小时，比荷最大，当离子运动半径最大时，比荷最小。作出符合条件的离子的运动轨迹如图所示。 ①在处被检测到的离子的运动半径最小，离子的比荷最大。设此离子的运动半径为，由几何关系可知 由 可得离子比荷的最大值为 ②在T处被检测到的离子的运动半径最小，离子的比荷最大，设此离子的运动半径为，由几何关系可知 解得 由 可得离子比荷的最小值为 因此，范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $