精品解析：江西省南昌市第二中学2025-2026学年高二上学期12月月考物理试题（二）

南昌二中2025-2026学年度上学期高二物理月考（二） 一、选择题（1-7题为单选题，每题只有一个答案正确，每小题4分；8-10题为多选题，每题由2个或2个以上正确答案，每小题6分，全对得6分，少选得3分，多选或错选不得分） 1. 2022年6月17日，我国第三航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列实例与电磁弹射系统工作原理类似的是（　　） A. 回旋加速器 B. 质谱仪 C. 电磁炮 D. 电磁炉 2. 法拉第电动机原理如图所示，条形磁铁（N极向上）竖直固定在圆形水银槽中心，斜插在水银中的金属杆上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连，与电源负极连接的导线插入水银中。此时从正面看，金属杆受到的安培力（　　） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内斜向上 D. 在纸面内斜向下 3. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（　　） A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 4. 如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（　　） A. 铁质圆柱将磁场屏蔽，内部没有磁场 B. 线圈所处位置是匀强磁场 C. 若更换更强的磁场，将增大电流表的量程 D. 运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减缓表针摆动幅度 5. 磁轴键盘是一种新型的机械键盘结构，磁轴包括轴心、永磁铁、霍尔传感器（载流子为电子）和弹簧，其结构简图如图所示。轴心可保证按键和弹簧只在竖直方向运动，永磁铁（N极在下、S极在上）固定在按键上，长、宽、高分别为l、b、h的霍尔传感器通有由前向后的恒定电流I。当按键被按下时，开始输入信号。当松开按键时，输入信号停止。下列说法正确的是（　　） A. 按下按键后，霍尔传感器的左表面的电势比右表面的电势高 B. 按下按键的速度越快，霍尔电压越大 C. 若减小h，其它条件不变，霍尔电压将增大 D. 若增加b，其它条件不变，霍尔电压将增大 6. 如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是（　　） A. 保持静止不动 B. 逆时针转动 C. 顺时针转动 D. 发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向 7. 电磁流量计常用来测量导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图甲，在排污管a处安装一电磁流量计，排污管a处和b处的管道直径分别为100mm和200mm。当导电污水流过竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，a处管壁M、N两点间的电势差为U，如图乙所示。污水流量为时，通过a处速度约为10m/s；若流量为时，则（　　） A. M点电势始终高于N点电势 B. b处流量约为 C. 通过b处速度约为5m/s D. U与B之比约为 8. 为检验自然界中是否存在磁单极子（单一磁极）科学家曾设计如下实验，假设磁单极子S固定，有一质量为m，电量为的带电微粒，在S极上方的水平面内做匀速圆周运动，运动轨迹相对于S中心形成的圆锥顶角为，两者的距离为r，如图示。重力加速度为g。则从上向下看微粒所做的运动为（　　） A. 顺时针匀速圆周运动 B. 逆时针匀速圆周运动 C. 粒子圆周运动的向心力由粒子所受洛伦兹力和重力的合力提供 D. 粒子运动的线速度大小为 9. 央视《是真的吗》节目做了如下实验：用裸露的铜导线绕制成一根足够长螺线管，将螺线管放在水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆小车推入螺旋管中，小车就会加速运动起来，如图所示。关于小车的运动，以下说法正确的是（　　） A. 将小车上某一磁铁改为S极与电池粘连，小车的加速度方向将发生改变 B. 将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向将发生改变 C. 小车加速运动的能量源于安培力做功 D. 图中小车加速度方向向右 10. 如图所示为某种电流表的原理示意图。质量为m=0.1kg的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，ab＝0.20m，bc＝0.050m，弹簧的劲度系数为k＝2.0N/m。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.20T，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小，若重力加速度为g=10m/s2，则（　　） A. 当电流表示数为零时，弹簧伸长5cm B. 若要使电流表正常工作，M端应与电源正极相接 C. 不计通电时电流产生的磁场的影响，此电流表的量程为0~2.5A D. 若需将量程扩大2倍，磁感应强度应变为0.4T 二、填空题（每空2分，合计18分） 11. 某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。 （1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________； （2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”） （3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 12. 心远同学对如图甲所示的欧姆表做了如下研究： （1）如图甲，此同学在测量电阻前，分别完成以下步骤： ①机械调零后，将挡位开关旋至欧姆挡“”挡。 ②将红黑表笔短接，进行___________，此时欧姆表的内阻为___________。 （2）欧姆表的内部结构如图乙所示，下列说法正确的是_______（请填写选项前面对应的字母） A. 表笔应为黑表笔，表笔应为红表笔 B. 当挡位开关旋到“1”时，对应的是电流挡且电流量程最大 C. 当挡位开关旋到“5”进行测量时，表笔应接电势低的点 D. 当挡位开关旋到“3”时是电阻挡，该同学测量一电阻时，由于粗心将红、黑表笔插反，这对最终的测量结果没有影响。 （3）该同学用欧姆挡测电阻时，所测得的电阻阻值为，若电流计的满偏电流为，电源电动势为，则此时流经电阻的电流=___________（用含有，和的表达式表达。） （4）若因为电池老化，电源电动势减小，内阻增大，则此时的电阻测量值较真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；若电池老化后，电源电动势由1.5V变为1.4V，内阻由1.0Ω变为2.8Ω，正常调零后进行测量，若测量出的电阻阻值为200Ω，则实际阻值为___________Ω（结果保留三位有效数字）。 三、计算题（13题10分，14题12分，15题14分） 13. 1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒连接交流电源，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的质子，质量为m、电荷量为q，（质子初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）质子第一次进入磁场中的速度v； （2）质子在电场中最多被加速多少次。 14. 如图，平行于y轴的MN是平面直角坐标系Oxy第四象限内的分界线，第一象限和第四象限内MN的右侧均存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。MN与y轴负半轴之间存在沿x轴负方向的匀强电场I，第三象限存在方向平行纸面的匀强电场II（图中未画出）。一质量为m的带正电的粒子从y轴上的S点以速度v沿纸面进入磁场，v与y轴正方向的夹角为30°。粒子经磁场偏转后垂直MN进入电场I，从y轴上的P点以2v的速度进入电场II，最终从x轴上的Q点以与x轴正方向成60°角的速度离开电场II，并沿直线回到S点。已知OS=3L，OP=L，不计粒子的重力。求 （1）粒子的电荷量； （2）第四象限中电场I的电场强度大小； （3）粒子从P点运动到Q点的时间。 15. 如图所示，边长为L=0.9m的正方体OACD−O1A1C1D1空间中存在磁感应强度，方向沿z轴正方向的匀强磁场和电场强度E=1.0N/C，方向沿z轴负方向的匀强电场。极板M、N间是加速电场，一带电量为q=1.0×10−12C的正电粒子在加速电场作用下由静止加速后获得Ek=1.0×10−11J的动能，并从O1点沿y轴正方向进入正方体空间。已知正方体空间外无电场、磁场，粒子重力不计，取π2=10。 （1）判断M极板的极性并求出加速电场的电压大小； （2）为使粒子从ACC1A1面离开正方体空间，求粒子的质量范围； （3）若粒子质量m0=2×10−14kg，求粒子运动到xOy平面的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌二中2025-2026学年度上学期高二物理月考（二） 一、选择题（1-7题为单选题，每题只有一个答案正确，每小题4分；8-10题为多选题，每题由2个或2个以上正确答案，每小题6分，全对得6分，少选得3分，多选或错选不得分） 1. 2022年6月17日，我国第三航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列实例与电磁弹射系统工作原理类似的是（　　） A. 回旋加速器 B. 质谱仪 C. 电磁炮 D. 电磁炉 【答案】C 【解析】 【详解】电磁弹射系统工作原理是通电导线在磁场中受到安培力而加速。 AB．回旋加速器和质谱仪是通过电场加速，故AB错误； C．电磁炮工作原理是通电导线在磁场中受到安培力而加速，故C正确； D．电磁炉是利用电磁感应原理加热，故D错误。 故选C。 2. 法拉第电动机原理如图所示，条形磁铁（N极向上）竖直固定在圆形水银槽中心，斜插在水银中的金属杆上端与固定在水银槽圆心正上方的铰链相连，与电源负极连接的导线插入水银中。此时从正面看，金属杆受到的安培力（　　） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内斜向上 D. 在纸面内斜向下 【答案】B 【解析】 【详解】电源、金属棒、导线和水银组成闭合电路，金属杆中有斜向下方的电流通过，磁感线方向斜向上，根据左手定则可知，题中图示位置导电金属杆受到的安培力垂直纸面向外。 故选B。 3. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（　　） A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 【答案】C 【解析】 【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断。 【详解】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： 根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方；选取磁铁为研究对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后桌面对磁铁的支持力变大，磁铁受到桌面的静摩擦力方向水平向左；最后再根据牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力增大。 故选C。 【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况。 4. 如图甲所示为磁电式电流表的结构图，图乙为内部结构示意图，在极靴和铁质圆柱间存在磁场，电流通过电表接线柱流入线圈，在安培力作用下发生偏转，与螺旋弹簧的反向作用平衡后，指针指示电流大小。下列说法正确的是（　　） A. 铁质圆柱将磁场屏蔽，内部没有磁场 B. 线圈所处位置是匀强磁场 C. 若更换更强的磁场，将增大电流表的量程 D. 运输过程中把电表正负接线柱用导线相连可减缓表针摆动幅度 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁质圆柱没有将磁场屏蔽，内部有磁场，故A错误； B．磁场是均匀地辐向分布，线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变，故B错误； C．若更换更强的磁场，安培力增大，但不会增大电流表的量程，故C错误； D．运输过程中把电表正负接线柱用导线相连，电流表短路，指针摆动时产生感应电流，感应电流受到安培力作用，可减缓表针摆动幅度，故D正确。 故选D。 5. 磁轴键盘是一种新型的机械键盘结构，磁轴包括轴心、永磁铁、霍尔传感器（载流子为电子）和弹簧，其结构简图如图所示。轴心可保证按键和弹簧只在竖直方向运动，永磁铁（N极在下、S极在上）固定在按键上，长、宽、高分别为l、b、h的霍尔传感器通有由前向后的恒定电流I。当按键被按下时，开始输入信号。当松开按键时，输入信号停止。下列说法正确的是（　　） A. 按下按键后，霍尔传感器的左表面的电势比右表面的电势高 B. 按下按键的速度越快，霍尔电压越大 C. 若减小h，其它条件不变，霍尔电压将增大 D. 若增加b，其它条件不变，霍尔电压将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．传感器的载流子是自由电子，按下按键后，永磁体在霍尔传感器处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知自由电子在左表面聚集，所以霍尔传感器的左表面的电势比右表面的电势低，故A错误； BCD．最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，根据平衡条件有 结合电流的微观定义式 解得 可见按下按键的速度快慢，对霍尔电压没有影响；减小，使该磁轴键盘更加灵敏；对霍尔电压无影响，对该磁轴键盘的灵敏度无影响，故C正确，BD错误。 故选C。 6. 如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑动变阻器R的滑片自左向右滑动时，线框ab的运动情况是（　　） A. 保持静止不动 B. 逆时针转动 C. 顺时针转动 D. 发生转动，但电源极性不明，无法确定转动的方向 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据题图所示电路，线框ab所处位置的磁场是水平方向的，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电路中电阻增大，电流减弱，则穿过闭合导线框ab的磁通量将减少 Φ＝BSsin θ θ为线圈平面与磁场方向的夹角，根据楞次定律，感应电流的磁场将阻碍原磁通量的减少，则线框ab只有顺时针旋转使θ角增大，而使穿过线圈的磁通量增加，注意此题并不需要明确电源的极性。 故选C。 7. 电磁流量计常用来测量导电流体的流量Q（单位时间内流过管道横截面的液体体积）。如图甲，在排污管a处安装一电磁流量计，排污管a处和b处的管道直径分别为100mm和200mm。当导电污水流过竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场时，a处管壁M、N两点间的电势差为U，如图乙所示。污水流量为时，通过a处速度约为10m/s；若流量为时，则（　　） A. M点电势始终高于N点电势 B. b处流量约为 C. 通过b处速度约为5m/s D. U与B之比约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，正电荷进入竖直向下的磁场区域时会向右偏转，负电荷向左偏转，所以M点电势始终低于N点电势，故A错误； B．当流量为，因管内的污水流速稳定，即管道中各处的流量均为，故B错误； C．b处的管道直径为 流量为 解得，故C错误； D．若流量为时，a处的管道直径为 流量为 a处的流量计内污水的速度约为 当粒子在电磁流量计中受力平衡时，有 可得，故D正确。 故选D。 8. 为检验自然界中是否存在磁单极子（单一磁极）科学家曾设计如下实验，假设磁单极子S固定，有一质量为m，电量为的带电微粒，在S极上方的水平面内做匀速圆周运动，运动轨迹相对于S中心形成的圆锥顶角为，两者的距离为r，如图示。重力加速度为g。则从上向下看微粒所做的运动为（　　） A. 顺时针匀速圆周运动 B. 逆时针匀速圆周运动 C. 粒子圆周运动的向心力由粒子所受洛伦兹力和重力的合力提供 D. 粒子运动的线速度大小为 【答案】BCD 【解析】 【详解】ABC．粒子在重力和洛伦兹力的作用下做圆周运动，如图所示 根据左手定则知，从轨迹上方朝下看，该微粒带正电，沿逆时针方向运动，粒子圆周运动的向心力由粒子所受洛伦兹力和重力的合力提供，故A错误，BC正确； D．带电微粒做匀速圆周运动的轨道半径为 在竖直方向上需满足 在水平方向上需满足 解得线速度大小为，故D正确。 故选BCD。 9. 央视《是真的吗》节目做了如下实验：用裸露的铜导线绕制成一根足够长螺线管，将螺线管放在水平桌面上，用一节干电池和两磁铁制成一个“小车”，两磁铁的同名磁极粘在电池的正、负两极上，只要将这辆小车推入螺旋管中，小车就会加速运动起来，如图所示。关于小车的运动，以下说法正确的是（　　） A. 将小车上某一磁铁改为S极与电池粘连，小车的加速度方向将发生改变 B. 将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，小车的加速度方向将发生改变 C. 小车加速运动的能量源于安培力做功 D. 图中小车加速度方向向右 【答案】BC 【解析】 【详解】CD．两磁极间的磁感线如图甲所示，干电池与磁体及中间部分线圈组成了闭合回路，在两磁极间的线圈中产生电流，左端磁极的左侧线圈和右端磁极的右侧线圈中没有电流。其中线圈中电流方向的左视图如图乙所示为逆时针方向，由左手定则可知中间线圈所受的安培力向右，根据牛顿第三定律有“小车”向左加速，小车加速运动的能量源于安培力做功，故C正确，D错误； A．如果改变某一磁铁S极与电源粘接，则磁感线不会向外发散，两部分受到方向相反的力，合力为零，A错误； B．将小车上两磁铁均改为S极与电池粘连，磁感线会向里聚集，受到的力与C中方向相反，故车的加速度方向将发生改变，故B正确。 故选BC。 10. 如图所示为某种电流表的原理示意图。质量为m=0.1kg的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，ab＝0.20m，bc＝0.050m，弹簧的劲度系数为k＝2.0N/m。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.20T，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于ab。当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流大小，若重力加速度为g=10m/s2，则（　　） A. 当电流表示数为零时，弹簧伸长5cm B. 若要使电流表正常工作，M端应与电源正极相接 C. 不计通电时电流产生的磁场的影响，此电流表的量程为0~2.5A D. 若需将量程扩大2倍，磁感应强度应变为0.4T 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当电流表示数为零时，细金属棒只受重力和弹簧弹力，根据平衡条件可得 解得，故A错误； B．若要使电流表正常工作，则细金属棒应受到竖直向下的安培力，根据左手定则可得，电流方向为由端到端，故M端应与电源正极相接，故B正确； C．当细金属棒与边重合时，此电流表有最大量程，根据 其中 解得 即此电流表的量程为0~2.5A，故C正确； D．若需将量程扩大2倍，由C选项分析可知 则磁感应强度应变为原来的，即变为0.1T，故D错误。 故选BC。 二、填空题（每空2分，合计18分） 11. 某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图（a）所示，其中定值电阻，。 （1）当开关S接A端时，该电流表的量程为___________； （2）当开关S接B端时，该电流表的量程比接在A端时___________（填“大”或“小”） （3）该同学选用量程合适的电压表（内阻未知）和此改装电流表测量未知电阻的阻值，设计了图（b）中两个电路。不考虑实验操作中的偶然误差，则使用___________（填“甲”或“乙”）电路可修正由电表内阻引起的实验误差。 【答案】 ①. 1 ②. 大 ③. 乙 【解析】 【详解】（1）[1]由图可知当S接A时，R1和R2串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端的电压为 此时R1和R2的电流为 所以总电流为 即量程为0~1mA。 （2）[2]当开关S接B端时，由图可知R1和电流表串联再和R2并联，由于和电流表并联的电阻变小，当电流表满偏时，流过R2的电流变大，干路电流变大，即量程变大；所以比接在A端时大。 （3）[3]图甲是电流表的外接法，误差是由于电压表的分流引起的；图乙是电流表的内接法，误差是由于电流表的分压引起的，因为题目中电压表电阻未知，故采用图乙的方法可以修正由电表内阻引起的实验误差。 12. 心远同学对如图甲所示的欧姆表做了如下研究： （1）如图甲，此同学在测量电阻前，分别完成以下步骤： ①机械调零后，将挡位开关旋至欧姆挡“”挡。 ②将红黑表笔短接，进行___________，此时欧姆表的内阻为___________。 （2）欧姆表的内部结构如图乙所示，下列说法正确的是_______（请填写选项前面对应的字母） A. 表笔应为黑表笔，表笔应为红表笔 B. 当挡位开关旋到“1”时，对应的是电流挡且电流量程最大 C. 当挡位开关旋到“5”进行测量时，表笔应接电势低的点 D. 当挡位开关旋到“3”时是电阻挡，该同学测量一电阻时，由于粗心将红、黑表笔插反，这对最终的测量结果没有影响。 （3）该同学用欧姆挡测电阻时，所测得的电阻阻值为，若电流计的满偏电流为，电源电动势为，则此时流经电阻的电流=___________（用含有，和的表达式表达。） （4）若因为电池老化，电源电动势减小，内阻增大，则此时的电阻测量值较真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；若电池老化后，电源电动势由1.5V变为1.4V，内阻由1.0Ω变为2.8Ω，正常调零后进行测量，若测量出的电阻阻值为200Ω，则实际阻值为___________Ω（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 欧姆调零 ②. 150 （2）BD （3） （4） ①. 偏大 ②. 187 【解析】 【小问1详解】 ②[1][2]将红黑表笔短接，进行欧姆调零，欧姆表的中值电阻即欧姆表的内阻，由图甲可知内阻为150Ω。 【小问2详解】 A．表笔与内部电源的负极连接，则应为红表笔，表笔应为黑表笔，A错误； B．当挡位开关K旋到“1”时，对应的是电流挡，因电流计并联的电阻只有R1，则量程为，而接2时的量程，则，即接1时电流量程最大，B正确； C．当挡位开关K旋到“5”测量的是电压，根据电流“红进黑出”可知，表笔应接电势高的点，C错误； D．当挡位开关K旋到“3”时内部有电源，是电阻挡，该同学测量一电阻时将红、黑表笔插反，对最终的测量结果没有影响，D正确。 故选BD。 【小问3详解】 满偏时 接待测电阻时流经电阻的电流 【小问4详解】 当电池电动势E变小、内阻变大时，欧姆挡重新调零，满偏电流Im不变； 根据闭合电路欧姆定律，则欧姆调零时欧姆表内阻变小 用欧姆表测电阻时，根据闭合电路的欧姆定律 由于R内′变小，则I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了，电阻测量值偏大。 当电动势为1.5V时的内阻 当电动势为1.4V时的内阻 若测得的电阻为时，有 解得 三、计算题（13题10分，14题12分，15题14分） 13. 1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒连接交流电源，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的质子，质量为m、电荷量为q，（质子初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）质子第一次进入磁场中的速度v； （2）质子在电场中最多被加速多少次。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 质子在电场中加速，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 设质子的最大速度为，根据牛顿第二定律可得 解得 质子的最大动能为 设质子最多被加速次，根据动能定理 联立，解得 14. 如图，平行于y轴的MN是平面直角坐标系Oxy第四象限内的分界线，第一象限和第四象限内MN的右侧均存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。MN与y轴负半轴之间存在沿x轴负方向的匀强电场I，第三象限存在方向平行纸面的匀强电场II（图中未画出）。一质量为m的带正电的粒子从y轴上的S点以速度v沿纸面进入磁场，v与y轴正方向的夹角为30°。粒子经磁场偏转后垂直MN进入电场I，从y轴上的P点以2v的速度进入电场II，最终从x轴上的Q点以与x轴正方向成60°角的速度离开电场II，并沿直线回到S点。已知OS=3L，OP=L，不计粒子的重力。求 （1）粒子的电荷量； （2）第四象限中电场I的电场强度大小； （3）粒子从P点运动到Q点的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则由几何关系可得： 由 解得 【小问2详解】 粒子从MN边界进入第四象限的电场做匀加速直线运动至P点，设其运动的位移为SOM，根据动能定理有， 解得 【小问3详解】 以PQ方向和垂直于PQ方向建立坐标系，则在PQ方向，粒子做匀减速直线运动，且初速度为v1，末速度为0。根据运动学规律有，， 解得 15. 如图所示，边长为L=0.9m的正方体OACD−O1A1C1D1空间中存在磁感应强度，方向沿z轴正方向的匀强磁场和电场强度E=1.0N/C，方向沿z轴负方向的匀强电场。极板M、N间是加速电场，一带电量为q=1.0×10−12C的正电粒子在加速电场作用下由静止加速后获得Ek=1.0×10−11J的动能，并从O1点沿y轴正方向进入正方体空间。已知正方体空间外无电场、磁场，粒子重力不计，取π2=10。 （1）判断M极板的极性并求出加速电场的电压大小； （2）为使粒子从ACC1A1面离开正方体空间，求粒子的质量范围； （3）若粒子质量m0=2×10−14kg，求粒子运动到xOy平面的位置坐标。 【答案】（1）正极，10V （2）1.125×10−14kg≤m≤4.5×10−14kg （3） 【解析】 【小问1详解】 由题可知，正电的粒子在M、N间做加速运动，则M、N间的电场方向向右，故M板带正电，根据动能定理可得 代入数据解得加速电场的电压 【小问2详解】 由题可知，粒子进入正方体空间的速度 粒子在复合场中，受到沿x正方向的洛伦兹力，沿z负方向的电场力，因此粒子沿x轴做匀速圆周运动，沿z轴做匀加速直线运动，沿y轴做匀速直线运动，粒子从ACC1A1平面离开，则沿x轴做圆周运动的半径需满足 如图所示 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 代入数据解得 由于粒子在磁场中运动时间 可知，粒子到达前表面时尚未到达xOy平面，故粒子的质量范围为 【小问3详解】 由题可知，粒子进入复合场的速度 结合上述分析可知 故 如图所示 由几何关系可得，粒子在磁场中旋转了，则 粒子在磁场中运动时间 粒子沿z轴的加速度 速度 位移 粒子从前表面射出时的坐标为，， 粒子出正方体空间后，做匀速直线运动，则有 粒子运动到xOy平面的位置坐标， 故粒子运动到xOy平面的位置坐标 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $