精品解析：天津市崇化中学2025-2026学年高二上学期12月阶段质量监测物理试卷

2025-2026学年第一学期 高二年级物理学科阶段质量监测试卷 1．本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试用时60分钟。 2答卷前，考生务必用黑水笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置。 3．答题时，务必将答案涂写在答题卡上相应位置。答在试卷上无效。考后请将答题卡交回。 第I卷 一、单项选择题（每题4分，共24分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的） 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（ ） A. 由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比 B. 由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大 C. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 D. 由公式匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 2. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与螺线管共轴，下列判断正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，环A将向右摆动 B. 断开开关瞬间，环A的面积有收缩趋势 C. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看A环中将产生顺时针方向的感应电流 D. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，环A将向右摆动 3. 电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散．电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是（ ） A. b处的电场强度与c处的电场强度相同 B. 电子从a到d运动时，速度先增大后减小 C. 电子从a到d运动时，电势能先增大后减小 D. 电子从a到d运动时，加速度大小保持不变 4. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合稳定时，一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。若将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能减少 D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变 5. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中， C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后不变 6. 如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ） A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电 B. 粒子c在磁场中运动的时间最长 C. 粒子a在磁场中运动的周期最小 D. 射入磁场时粒子a的速率最小 二、多项选择题（每小题4分，共24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，选错或不答的得0分。） 7. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定，电流表、电压表均为理想电表，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. 定值电阻消耗的功率变大 D. 电源的总功率变大 8. 空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 A. 的大小大于的大小 B. 的方向沿轴正方向 C. 电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功 9. 如图所示为带异种电荷的平行金属板MN（忽略电场的边界效应），在电场内紧贴M板左下端，向平行于M板和垂直于M两个方向，分别发射速度大小均为v0的相同粒子a、b，分别打中N板左端和右端。若不计重力和粒子之间的相互作用，a粒子到达N板的速度大小为，则（　　） A. a、b粒子到达N板的时间相等 B. a粒子到达N板的时间小于b粒子到达N板的时间 C. a、b粒子到达N板的速度大小相等 D. a粒子到达N板的速率小于b粒子到达N板的速率 10. 回旋加速器的工作原理如图所示，和是两个中空的半圆金属盒，它们之间接交流电源。A处的粒子源产生的α粒子（）在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中，α粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动。若忽略α粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　） A. α粒子在磁场中运动一周的时间是外接交流电源周期的2倍 B. 仅增大金属盒的半径，α粒子离开加速器时的动能增大 C. 仅增大两盒间的电压，α粒子离开加速器时的动能增大 D. 若使用该加速器对质子（）加速，要使得质子和α粒子离开加速器时的动能相等，只需将交流电源周期变为原来的一半即可 11. 如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向沿水平方向垂直纸面向里。一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球从P点在纸面内以一定的速度抛出，小球恰好能做直线运动。已知电场强度，磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球一定做匀速直线运动 B. 小球的初速度大小为 C. 小球运动过程中机械能守恒 D. 若仅撤去磁场，小球做匀变速曲线运动 12. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料，其载流子为电子。如图甲所示，在长为a，宽为b的石墨烯样品表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。则（ ） A. 电极2的电势比电极4的电势高 B. 霍尔电压U与样品长度a成正比 C. 霍尔电压U与磁感应强度B成正比 D. 霍尔电压U与电极1、3间通过的电流I成正比 第Ⅱ卷 三、实验题（共15分） 13. 常用测量工具的使用 （1）图甲为10分度游标卡尺，示数为______cm （2）图乙为螺旋测微器，示数为______mm （3）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用______档（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图丙所示，则金属棒的阻值约为______Ω 14. 用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A．电流表（量程0.6A、3A）； B．电压表（量程3V、15V） C．定值电阻（阻值、额定功率5W） D．定值电阻（阻值，额定功率10W） E．滑动变阻器（阻值范围、额定电流2A） F．滑动变阻器（阻值范围、额定电流1A） （1）要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；应选择________的定值电阻，R应选择阻值范围是________的滑动变阻器。 （2）关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是（ ） A. 电流表的分压作用 B. 电压表的分流作用 C. 读数过程中存在偶然误差 D. 读数过程中存在系统误差 （3）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了如图所示的U-I图像，则电源的电动势测量值________V，电源内阻测量值________。 （4）在上述实验过程中存在系统误差。在下图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是（ ）（选填选项下面的字母）。 A. B. C. D. 四、计算题（本题共2小题，共37分。解答应写出必要文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有效值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 15. 如图，边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场，右边有一半径为且与相切的圆形区域，切点为的中点，该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经边的中点进入区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求： （1）粒子沿直线通过区域时的速度大小； （2）粒子的电荷量与质量之比； （3）粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。 16. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期 高二年级物理学科阶段质量监测试卷 1．本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试用时60分钟。 2答卷前，考生务必用黑水笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置。 3．答题时，务必将答案涂写在答题卡上相应位置。答在试卷上无效。考后请将答题卡交回。 第I卷 一、单项选择题（每题4分，共24分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的） 1. 关于电场强度、电势差和电容，下列说法正确的是（ ） A. 由公式可知，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比 B. 由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大 C. 由公式可知，电场中某点的电场强度E与F成正比 D. 由公式匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积 【答案】A 【解析】 【详解】A．公式中，场源电荷Q的大小直接决定电场强度E，当固定时，E与Q成正比，故A正确； B．公式中，电容C由电容器结构决定，与Q和U无关，故B错误； C．公式采用比值定义法，电场强度E由电场本身决定，与试探电荷所受的力F无关，故C错误； D．公式仅适用于匀强电场，且d为两点沿电场方向的距离，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，铝环A用轻线静止悬挂于长直螺线管左侧，且与螺线管共轴，下列判断正确的是（　　） A. 闭合开关瞬间，环A将向右摆动 B. 断开开关瞬间，环A的面积有收缩趋势 C. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，从左往右看A环中将产生顺时针方向的感应电流 D. 保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，环A将向右摆动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．闭合开关瞬间，环A中磁通量增大，根据楞次定律，环将向左摆动。A错误； B．断开开关瞬间，环A中磁通量减小，根据楞次定律，环将有扩展的趋势。B错误； C．保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向右滑，滑动变阻器的有效电阻增大，螺线管中电流减小，产生的向右的磁场减弱，根据楞次定律，从左往右看A环中将产生顺时针方向的感应电流。C正确； D．保持开关闭合，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑，滑动变阻器的有效电阻减小，螺线管中电流增大，产生的向右的磁场增强，根据楞次定律，环A将向左摆动。D错误。 故选C。 3. 电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散．电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线。一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，a、b、c、d是轨迹上的四个点，下列说法正确的是（ ） A. b处的电场强度与c处的电场强度相同 B. 电子从a到d运动时，速度先增大后减小 C. 电子从a到d运动时，电势能先增大后减小 D. 电子从a到d运动时，加速度大小保持不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场线与等势线垂直的特点，b处电场线的切线方向斜向左上方，c处电场线的切线方向斜向左下方，所以b、c点的电场强度不相同，故A错误； BC．根据题意电子从a到b时电势能减小电场力做正功，从c到d电势能增大电场力做负功，所以电子从a到d电势能先减小后增大，动能先增大后减小，即先加速运动后减速运动，B正确，C错误； D．等势线的疏密也可以反映电场的强弱，由a到d等势线先变疏后变密，所以电场强度先减小后增大，加速度先减小后增大，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可忽略，开关闭合稳定时，一带负电的油滴被固定于电容器中的P点。若将平行板电容器的上极板竖直向下平移一小段距离，则下列说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变小 C. 带电油滴的电势能减少 D. 若将上极板与电源断开后再将下极板左移一小段距离，则油滴所受电场力不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．将电容器的上极板下移后，极板间距减小，根据电容器的电容变大，故A错误； B．电容器始终与电源相连，两极板的电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误； C．电容器的电势差不变，d减小，则电场强度E变大，点与下极板间的电势差变大，即点的电势增大，因为该油滴带负电，所以其电势能减少，故C正确； D．若将电容器上极板与电源断开，则电容器的电荷量不变，当正对面积减小时，电容器的电容变小，电势差增大，根据电场强度变大，油滴所受电场力变大，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（ ） A. 图乙中滑动变阻器的最大功率 B. 图乙中， C. 滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R消耗的功率也最大 D. 将滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端，电源的效率先增大后不变 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电源外电阻等于内阻r时，输出功率最大，最大值为 把定值电阻看成电源内阻，由图乙可知，当 滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为 由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，有 解得 故B正确，A错误； C．对于定值电阻电流越大功率越大，因此滑动变阻器的阻值为零时，此时滑动变阻器的功率为零，定值电阻R消耗的功率最大，故C错误； D．电源的效率为 调整滑动变阻器的阻值从最右端滑到最左端时，RP变大，则变大，电源的效率一直增大，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是PQ的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ） A. 粒子a带负电，粒子b、c带正电 B. 粒子c在磁场中运动的时间最长 C. 粒子a在磁场中运动的周期最小 D. 射入磁场时粒子a的速率最小 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知a粒子带正电，b、c粒子带负电，故A错误； BC．由洛伦兹力提供向心力， 可知周期 即各粒子的周期一样，粒子c的轨迹对应的圆心角最大，所以粒子c在磁场中运动的时间最长，故B正确，C错误； D．由洛伦兹力提供向心力 可知 射入磁场时粒子c的速率最小，故D错误。 故选B。 二、多项选择题（每小题4分，共24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，选错或不答的得0分。） 7. 如图所示的电路中，电源的电动势和内阻恒定，电流表、电压表均为理想电表，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. 定值电阻消耗的功率变大 D. 电源的总功率变大 【答案】AC 【解析】 【详解】ABC．当滑动变阻器的滑片向右滑动的过程中，R2阻值变大，总电阻变大，总电流减小，即电流表示数减小，路端电压变大，则R3电流变大，消耗的功率变大，R1电流及两端电压均减小，则R两端电压变大，电压表读数变大，选项AC正确，B错误； D．根据P=IE可知，电源的总功率变小，选项D错误。 故选AC。 8. 空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点B、C点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 A. 的大小大于的大小 B. 的方向沿轴正方向 C. 电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 D. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功 【答案】AD 【解析】 【详解】A．，可见，A正确； BD．沿电场方向电势降低，在O点左侧，的方向沿x轴负方向，在O点右侧，的方向沿x轴正方向，负电荷从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功，B错误D正确． C．由图可知，O点处图象的斜率为零，故说明该点水平方向的场强最小，故电场力在水平方向上的分量最小，C错误； 9. 如图所示为带异种电荷的平行金属板MN（忽略电场的边界效应），在电场内紧贴M板左下端，向平行于M板和垂直于M两个方向，分别发射速度大小均为v0的相同粒子a、b，分别打中N板左端和右端。若不计重力和粒子之间的相互作用，a粒子到达N板的速度大小为，则（　　） A. a、b粒子到达N板的时间相等 B. a粒子到达N板的时间小于b粒子到达N板的时间 C. a、b粒子到达N板的速度大小相等 D. a粒子到达N板的速率小于b粒子到达N板的速率 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．b粒子在垂直于M板的方向的分运动初速度为0，加速度与a粒子的加速度相同，而a粒子的初速度不为0，所以a粒子到达N板的时间小于b粒子到达N板的时间，故A错误，B正确； CD．a、b粒子到达N板时电场力做功相同，根据动能定理，a、b粒子到达N板的速度大小相等，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 回旋加速器的工作原理如图所示，和是两个中空的半圆金属盒，它们之间接交流电源。A处的粒子源产生的α粒子（）在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于垂直于盒面的匀强磁场中，α粒子进入半圆金属盒内做匀速圆周运动。若忽略α粒子在电场中的加速时间且不考虑相对论效应，则下列说法正确的是（　　） A. α粒子在磁场中运动一周的时间是外接交流电源周期的2倍 B. 仅增大金属盒的半径，α粒子离开加速器时的动能增大 C. 仅增大两盒间的电压，α粒子离开加速器时的动能增大 D. 若使用该加速器对质子（）加速，要使得质子和α粒子离开加速器时的动能相等，只需将交流电源周期变为原来的一半即可 【答案】BD 【解析】 【详解】A．为了使粒子进入电场加速，回旋加速器所用交流电源的周期等于带电粒子在磁场中运动的周期，故A错误； BC．由牛顿第二定律有 得 则最大动能为 可知最大动能与加速器的半径R、磁感应强度B以及电荷的电量q和质量m有关，与两盒间的加速电压的大小无关；故仅增大金属盒的半径，α粒子离开加速器时的动能增大，故B正确，C错误。 D．粒子离开加速器时的最大动能 又 解得 故若使用该加速器对质子（）加速，要使得质子和α粒子离开加速器时的动能相等，将交流电源周期变为原来的一半，可以实现，即 故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向沿水平方向垂直纸面向里。一个质量为m、电荷量为q的带正电的小球从P点在纸面内以一定的速度抛出，小球恰好能做直线运动。已知电场强度，磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） A. 小球一定做匀速直线运动 B. 小球的初速度大小为 C. 小球运动过程中机械能守恒 D. 若仅撤去磁场，小球做匀变速曲线运动 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由题意可知，重力与电场的合力为 由于小球恰好能做直线运动，则由平衡条件可知 解得小球抛出的初速度大小为 由此可知小球只有做匀速直线运动，才能始终保持平衡状态，故A正确，B错误； C．由A选项可知，小球所受洛伦兹力方向为斜向左上方与水平方向的夹角为45°，由左手定则可知小球的速度方向为斜向右上方与水平方向的夹角为45°，小球所受电场力做正功，小球运动过程中机械能增加，故C错误； D．由A选项可知，某时刻撤去磁场，小球所受的重力与电场的合力为 与水平方向的夹角为45°斜向右下方，小球的速度方向为斜向右上方与水平方向的夹角为45°，所以小球将做匀变速曲线运动，故D正确。 故选AD。 12. 石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料，其载流子为电子。如图甲所示，在长为a，宽为b的石墨烯样品表面加一垂直向里的匀强磁场，磁感应强度为B，电极1、3间通以恒定电流I，电极2、4间将产生电压U。则（ ） A. 电极2的电势比电极4的电势高 B. 霍尔电压U与样品长度a成正比 C. 霍尔电压U与磁感应强度B成正比 D. 霍尔电压U与电极1、3间通过的电流I成正比 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据电路中的电流方向为电极1→3，可知载流子（电子）的运动方向为电极3→1，根据左手定则可知电子在洛伦兹力作用下向电极2所在一侧偏转，所以电极2的电势比电极4的低，故A错误； B．当电子稳定通过样品时，其所受电场力与洛伦兹力平衡，设电子定向移动的速率为v，则有 解得 可知霍尔电压U与样品长度a无关，故B错误； C．根据 可知霍尔电压U与磁感应强度B成正比，故C正确； D设样品每平方米载流子(电子)数为n，电子定向移动的速率为v，则时间t内通过样品的电荷量 根据电流的定义式得 又 联立解得 可知霍尔电压U与电极1、3间通过的电流I成正比，故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷 三、实验题（共15分） 13. 常用测量工具的使用 （1）图甲为10分度游标卡尺，示数为______cm （2）图乙为螺旋测微器，示数为______mm （3）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应该换用______档（填“×1Ω”或“×100Ω”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图丙所示，则金属棒的阻值约为______Ω 【答案】（1）5.18 （2）0.739##0.740##0.741 （3） ①. ×1Ω ②. 10 【解析】 【小问1详解】 图甲游标卡尺示数为5.1cm+8×0.1mm=5.18cm 【小问2详解】 图乙螺旋测微器示数为0.5mm+24.0×0.01mm=0.740mm 【小问3详解】 [1][2]用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，说明所测电阻较小，需要换小倍率的挡位，所以他应该换用×1Ω档，换挡并进行一系列正确操作后， 指针静止时如图丙所示， 则金属棒的阻值约为10×1Ω=10Ω 14. 用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A．电流表（量程0.6A、3A）； B．电压表（量程3V、15V） C．定值电阻（阻值、额定功率5W） D．定值电阻（阻值，额定功率10W） E．滑动变阻器（阻值范围、额定电流2A） F．滑动变阻器（阻值范围、额定电流1A） （1）要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；应选择________的定值电阻，R应选择阻值范围是________的滑动变阻器。 （2）关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是（ ） A. 电流表的分压作用 B. 电压表的分流作用 C. 读数过程中存在偶然误差 D. 读数过程中存在系统误差 （3）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据实验数据绘出了如图所示的U-I图像，则电源的电动势测量值________V，电源内阻测量值________。 （4）在上述实验过程中存在系统误差。在下图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是（ ）（选填选项下面的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1） ①. 3 ②. 0.6 ③. 1 ④. （2）BC （3） ①. 1.5 ②. 0.6 （4）A 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3][4]由于一节干电池的电动势约为，故应选量程为的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧左右，加上保护电阻，最大电流在左右，所以选量程为的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成误差大，所以选；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。 【小问2详解】 AB．本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比真实值小，故A错误，B正确； CD．读数过程中存在的是偶然误差，故C正确，D错误。 故选BC。 【小问3详解】 [1][2]由闭合回路欧姆定律有 化简得 可知 【小问4详解】 关于系统误差一般由测量工具和测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小；本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比通过电源电流值小，仅在电压表读数为0时，电流表读数才与通过电源的电流相等，故造成，，图线的纵轴截距偏小，斜率偏小，故选A。 四、计算题（本题共2小题，共37分。解答应写出必要文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有效值计算的题，答案中必须写出数值和单位。） 15. 如图，边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场，右边有一半径为且与相切的圆形区域，切点为的中点，该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动，经边的中点进入区域，并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内，粒子始终在该纸面内运动，不计粒子重力。求： （1）粒子沿直线通过区域时的速度大小； （2）粒子的电荷量与质量之比； （3）粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在区域做直线运动，则有电场力与洛伦兹力平衡，可知粒子带正电，经边的中点速度水平向右，设粒子到达边的中点速度大小为，带电荷量为，质量为，由平衡条件则有 解得 【小问2详解】 粒子从b点到边的中点的运动，可逆向看作从边的中点到b点的类平抛运动，设运动时间为，加速度大小为，由牛顿第二定律可得 由类平抛运动规律可得 联立解得粒子的电荷量与质量之比 【小问3详解】 粒子从中点射出到圆形区域做匀圆周运动，设粒子的运动半径为，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 粒子在磁场中运动轨迹图如图所示，由图可知，粒子沿半径方向射入，又沿半径方向射出，设粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角为，由几何关系可知 可得 则有 16. 如图，竖直平面将地面上方空间分为Ⅰ、II两个区域，界线左侧的Ⅰ区域内存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场B，右侧的II区域内存在与大小相等、方向水平向左的匀强电场。有一个质量为、带电量为的微粒，从距离点左侧处的水平地面上的A点斜向右上方抛出，抛出速度、与水平面成角，微粒在Ⅰ区域做匀速圆周运动一段时间后，从C点水平射入II区域，最后落在II区域地面上的D点（图中未标出）。不计空气阻力，重力加速度。 （1）求电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）求微粒从A到D的运动时间； （3）求微粒在II区域内运动过程中动能最小时离地面的高度。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒在Ⅰ区域内做匀速圆周运动，所以重力与电场力平衡，洛伦兹力提供向心力，有 解得 根据几何关系可得微粒做匀速圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 微粒从A到C点的时间为 从C点水平射入II区域微粒做类平抛运动，根据运动的分解，有 解得 1s 微粒从A到D的运动时间为 【小问3详解】 因为在II区域微粒受到的重力和电场力相等，所以合力方向与水平方向成45°角斜向左下，所以当微粒速度方向与水平成45°斜向右下时动能最小，即 ，， 解得 此时下落的高度为 离地面的高度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $