内容正文:
青岛二中2025~2026学年度模块考试
高 二 物 理(理)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题 共56分)
注意事项∶
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考号、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题纸上。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题纸上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,不能答在试卷上。
3.考试结束,考生将答题纸交回。
一、选择题(共14题,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。)
1. 科学家法拉第对电磁学的发展作出了重大贡献,下列陈述中不符合历史事实的是( )
A. 法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象
B. 法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场
C. 法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律
D. 法拉第首先发现了电流的磁效应现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.法拉第是首个引入“场”的概念研究电磁现象的科学家,该表述符合史实,故A说法正确;
B.法拉第首先提出用电场线、磁感线的模型形象描述电场和磁场的性质,该表述符合史实,故B说法正确;
C.法拉第首先通过实验发现了电磁感应现象,后续学者基于他的实验总结得到电磁感应定律的定量形式,为纪念法拉第的卓越贡献,该定律被命名为法拉第电磁感应定律,故C说法正确;
D.电流的磁效应现象是丹麦物理学家奥斯特首先发现的,并非法拉第,该表述不符合史实,故D说法错误。
本题选不符合历史事实的,故选D。
2. 电场中某个面上所有点的电势都相等,但电场强度都不同,这个面可能是( )
A. 等量同种电荷的中垂面
B. 等量异种电荷的中垂面
C. 以孤立点电荷为球心的某一球面
D. 匀强电场中的某一等势面
【答案】C
【解析】
【详解】等量同种电荷的中垂面电势不相等,电场强度都不同,故A错误;等量异种电荷的中垂面是个等势面,但以两电荷连线为对称线的中垂面上的电场强度都相等,故B错误;以孤立点电荷为球心的某一球面上的所有点的电势都相等,但电场强度都不同,故C正确;匀强电场中的某一等势面上的电场强度都相等,故D错误.所以C正确,ABD错误.
3. 如图所示,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF,K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面.一不计重力的带负电粒子,从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值,以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值,则 ( )
A. |Wab|>|Wbc|
B. | Wab|=|Wbc|
C. 粒子由a点到b点,动能减少
D. a点的电势较b点的电势低
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据等量异种点电荷电场线的分布情况可知,DE段场强大于EF段场强,由公式U=Ed定性分析得知,DE间电势差的绝对值大于EF间电势差的绝对值,由电场力做功公式W=qU得,|Wab|>|Wbc|.故A正确,B错误.
CD.由图看出,电荷的轨迹向左弯曲,则知其所受的电场力大致向左,所以等量异种点电荷中正电荷在左侧,负电荷在右侧,a点的电势高于b点的电势,粒子由a到b过程中,电势能增大,动能减小.故C正确,D错误.
故选AC.
4. 如图所示为电子束加速偏转装置,电极K产生的热电子(初速度为0)经电场加速后,进入两平行金属板间,如果两板间加一偏转电压,则电子束将偏转,每单位电压引起的电子偏转距离叫偏转灵敏度,为了提高偏转灵敏度,必须( )
A. 把偏转板长度l增长一些
B. 把偏转电场的电压提高一些
C. 尽量把偏转极板间的距离d做得短些
D. 把加速电场的电压提高一些
【答案】AC
【解析】
【详解】设加速电压为U1,偏转电压为U2.经加速电场后的速度为v0,则根据动能定理有
电子进入偏转电场后做类平抛运动,其偏转的位移
联立可得
所以偏转的灵敏度
要提高灵敏度,必须把偏转极板长度l做得长一些,或把偏转极板间的距离d做得小些,或加速电场的两极板间的电压降低一点,故选AC。
5. 如图,电源电动势为3V,电路接通后发现灯L不亮,用一个电压表分别测得各处的电压值为Uab=0,Ubc=3V,Ucd=0,Uad=3V,又知电路中只有一处出现故障,由此可知( )
A. 灯L发生断路或短路
B. 电阻R1一定发生断路
C. 电阻R2一定发生短路
D. 电池组中两电池间发生断路
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由题意知,Uab=0,灯L不发生断路,如断路,其电压Uab=3V.若发生短路,由串联分压关系可知Ubc<3V.故A错误;电阻R1一定发生断路.因为断路时,R1两端的电势分别与电源两极的电势相等,其电压等于电源的电动势.故B正确;若电阻R2发生短路,Uab>0,3V>Ubc>0,与题意不符.故C错误;
若电池组中两电池间发生断路,所测量的外电路各部分电压应都为零,故D错误.所以B正确,ACD
错误.
考点:故障电路分析
【名师点睛】此题考查了故障电路分析.电路接通后发现电灯L不工作,说明电路中存在断路或L短路.当元件完好时,电阻是一定的,没有电流时,根据欧姆定律,其电压为零;当元件断路时,其两端电压等于电源的电压.根据测量得到的信息,即可得出正确解.
6. 如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时( )
A. 电流表读数变小,电压表读数变大
B. 小电珠L变暗
C. 电容器C两极板间的场强变小
D. 电源的总功率变大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路总电阻增大。根据闭合电路欧姆定律,总电流
增大则减小,电流表示数变小;内电压减小,路端电压增大,电压表示数变大,故A正确;
B.减小即通过小电珠电流减小,因此变暗,故B正确;
C.滑动变阻器两端电压
减小则增大,电容器电压等于,极板间场强,因此场强变大,故C错误;
D.电源总功率,不变、减小,因此总功率变小,故D错误。
故选AB。
7. 直流电源的电动势为、内电阻为,用它给直流电动机供电使之工作。电动机的线圈电阻是,电动机两端的电压为,通过电动机的电流为,导线电阻不计,若经过时间,则( )
A. 电流在整个电路中做的功等于
B. 电流在整个电路中做的功等于
C. 电动机输出的机械能等于
D. 电动机输出的机械能等于
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.电源在内外电路做的功为
又
得
而一定大于。故A错误;B正确;
CD.根据能量守恒得,电动机输出的机械能为
故C错误;D正确。
故选BD。
8. 有两根长直导线a、b互相平行放置,如下图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两根导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上,且与O点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
A. M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B. M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C. 在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D. 在线段MN上只有一点的磁感应强度为零
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据安培定则判断得知,两根通电导线产生的磁场方向均沿逆时针方向,由于对称,两根通电导线在MN两点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形进行合成得到,M点和N点的磁感应强度大小相等,M点磁场向下,N点磁场向上,方向相反.故A错误,B正确;
CD.只有当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时,合磁感应强度才为零,则知只有O点的磁感应强度为零.故C错误,D正确;
故选BD。
9. 如图所示,一长L的直导线通以大小为I的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为( )
A. BLIsinθ B. BLIcosθ C. D. BLI
【答案】D
【解析】
【详解】由于磁感应强度方向与电流方向垂直,则导线所受安培力大小为
故选D。
10. 如图所示,在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区.如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区.则下列判断正确的是( )
A. 该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B. 该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C. 匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D. 若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里
【答案】CD
【解析】
【详解】洛伦兹力不做功,不改变粒子的动能,而电场力做正功,粒子的动能增大,则粒子由C、D两点离开场区时的动能相同,小于从B点离开场区的动能,故A错误;粒子在正交的电磁场中与只有电场时运动时间相等,为,粒子在磁场中运动时间为,由于,则知粒子在磁场中运动时间最长,故B错误;带电粒子进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场做匀速直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,则,得,故C正确;若该粒子带负电,则知电场方向竖直向下,由左手定则判断得知,磁场方向垂直于纸面向里,故D正确.
11. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源,使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器,工作原理如图,则下列说法正确的是( )
A. 粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少
B. 粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大
C. 在确定的交流电压下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大
D. 粒子的运动周期和运动速率成反比
【答案】C
【解析】
【详解】AD.粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力有
又因为
联立解得粒子在磁场中运动的周期为
所以粒子在磁场中运动的周期与半径和运动速率都无关。由题图可知,粒子由运动到的时间和粒子由运动到的时间都等于,即所用时间相等,故AD错误;
BC.由可得
由于B、q、m都不变,所以粒子从回旋加速器中射出时的最大速度由回旋加速器的半径(D形盒的半径)决定,设回旋加速器的半径为,则粒子从回旋加速器中射出时的最大速度为
则粒子从回旋加速器中射出时的最大动能为
由此可知,粒子从回旋加速器中射出时的最大动能与粒子加速的次数无关;在确定的交流电压下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大,故B错误,C正确。
故选C。
12. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以判断以下正确的是________。
A. 线圈A 向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转
B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C. 滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D. 因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
【答案】B
【解析】
【详解】某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指针向右偏转;由图可知滑动变阻器接入电路阻值变大,线圈A中的电流变小,产生磁场变弱,穿过线圈B的磁通量减小,可知当穿过线圈B的磁通量减小时,电流计指针向右偏转。
A.线圈A向上移动时,穿过线圈B的磁通量减小,则产生的感应电流使电流计指针向右偏转;滑动变阻器的滑动端P向右滑动,滑动变阻器接入电路阻值变小,线圈A中的电流变大,穿过线圈B的磁通量增加,电流计指针向左偏转,故A错误;
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,穿过线圈B的磁通量均减小,都能引起电流计指针向右偏转,故B正确;
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,A中电流都将变化,线圈B都将产生感应电流,都能使电流计指针偏转,故C错误;
D.虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知,只要知道穿过线圈B的磁通量如何变化即可判断出电流计指针偏转方向,故D错误。
故选B。
13. 一闭合圆形线圈,导线总体积不变,放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,若想使线圈中的感应电流增强一倍,下列叙述的方法可行的是( )
A. 使线圈的匝数增加一倍
B. 使导线的截面积增加一倍
C. 把线圈回路的半径增加一倍
D. 使磁感应强度的变化率增大一倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据法拉第电磁感应定律可得
故产生的感应电流为
要使感应电流增加一倍,如果线圈匝数增大一倍,则总长度l增加一倍,导线截面积变为一半,根据
则总电阻变为原来的4倍,所以电流变为原来的,故A错误;
B.使导线的截面积增加一倍,体积不变,则回路周长减半,半径减半,根据
则总电阻减小为原来的,由于回路半径减半,回路面积变为原来的,电流大小不变,故B错误;
C.线圈回路半径增加一倍,面积变为原来的4倍,导线总长度变为原来的2倍,则导线截面积变为原来的一半,根据
则总电阻变为原来的4倍,则电流不变,故C错误;
D.使磁感应强度的变化率增大一倍,则电流增大一倍,故D正确。
故选D。
14. 如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上.现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】B.若小球水平向右的初速度v0,满足qv0B=mg,则小球与粗糙绝缘细直杆之间压力为零,摩擦力为零,小球做匀速直线运动,小球运动的速度v与时间t的关系图象是B;
ACD.若小球水平向右的初速度v0,满足qv0B<mg,则小球与粗糙绝缘细直杆之间压力向下,摩擦力不为零,小球做加速度越来越大的减速直线运动,小球运动的速度v与时间t的关系图象是D.
第II卷 (非选择题 共44分)
注意事项∶
第II卷用0.5mm黑色中性签字笔直接答在答题纸上相应的位置。
二、实验题:(共10分)
15. 在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中。
Ⅰ.利用螺旋测微器测定合金丝的直径,示数如图(a)所示,则可读得合金丝的直径为___mm。
Ⅱ.待测合金丝Rx的电阻约为5Ω。提供的仪器有:
A.电压表V(内阻约为10kΩ,量程为3V)
B.电流表A1(内阻约为3Ω,量程为0.6A)
C.电流表A2(内阻约为0.1Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器R(阻值为0~5Ω,额定电流为2A)
E.电源E(电动势为5V,内电阻为1Ω)
F.一个开关、若干导线
①要求较准确地测出其阻值,电流表应选____。(填序号)
②某同学根据以上仪器,按图(b)连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较窄,现请你用笔在图(b)中画一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变宽____。
③修改后的电路其测量结果比真实值偏___(填“大”或“小”)
【答案】 ①. 0.609(0.607~0.609) ②. B ③. ④. 小
【解析】
【详解】[1]由图(a)所示螺旋测微器可知:固定刻度示数为0.5mm,可动刻度示数为
螺旋测微器示数为;
[2]电路最大电流约为
为准确测量,电流表应选B;
[3]由电路图可知,滑动变阻器采用限流接法,为扩大电流表示数变化范围,滑动变阻器应采用分压接法,电路图如图所示;
[4]由电路图可知,电流表采用外接法,由于电压表的分流,实验所测电流偏大,由欧姆定律可知,电阻的测量值偏小。
三、计算题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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。)
16. 如图所示,水平面上平行放置的光滑金属导轨相距L=0.2m,导轨置于磁感应强度B=0.5T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨左端接阻值为R=1.5Ω的电阻,导轨电阻可忽略。今把电阻为r=0.5Ω的导体棒ab放在导轨上,棒与导轨垂直,接触良好。若导体棒以v=10m/s的速度匀速向右运动,求:
(1)导体棒中感应电动势的大小及通过ab棒的电流方向。
(2)导体棒两端的电势差。
(3)维持导体棒做匀速运动,所施加的向右的水平外力的大小。
【答案】(1)1V,电流方向为从a到b
(2)0.75V (3)0.05N
【解析】
【小问1详解】
导体棒中感应电动势的大小为
根据右手定则可知,通过ab棒的电流方向为从a到b。
【小问2详解】
通过回路中的电流为
导体棒两端的电势差为
【小问3详解】
导体棒做匀速运动受到的安培力大小为
根据平衡条件可知,维持导体棒做匀速运动,所施加的向右的水平外力的大小为
17. 如图所示,一质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右,场强为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角,重力加速度为g。
(1)求小球所带电荷量的大小;
(2)若将细线突然剪断,求小球运动的加速度大小;
(3)若不剪断细线,而是在不改变电场强度的大小的情况下突然将电场的方向变为竖直向上,求小球运动过程中绳对球的最大拉力多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球带负电,小球所带电荷量的大小为q,小球处于平衡状态,则有
解得
【小问2详解】
突然剪断细线后,小球受电场力和重力,它们的合力为F,加速度为a,由牛顿第二定律得
得
【小问3详解】
不剪断细线,突然将电场的方向变为竖直向上,小球沿圆弧运动到最低点时速度最大,设小球的最大速度为, 由动能定理得
得
根据牛顿第二定律有
解得绳对球的最大拉力
18. 如图所示,带电量为+q、质量为m的离子(不计重力)由静止开始经A、B间电压加速以后,沿中心线射入带电金属板C、D间,C、D间电压为U2,板间距离为d,中间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1,离子进入C、D板间做直线运动,离开后,经过E点水平进入右侧磁场区域,最终从F点离开磁场区域,虚线A1A2是磁场区边界线,匀强磁场分布在A1A2的右侧区域,磁场区域足够大,磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外,A1A2与水平线夹角为45°。
(1)为使加速的离子进入C、D板间做直线运动,求加速电压U1。
(2)EF之间距离为多大?
(3)离子在A1A2的右侧磁场中运动的时间有多长?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
离子在A、B间加速过程有
在CD间匀速直线运动有
且
解得
【小问2详解】
离子进入右侧磁场,做匀速圆周运动
解得
轨迹如图所示
EF之间的距离为
则
【小问3详解】
离子在A1A2的右侧磁场中运动的时间为t,则
离子在磁场中做圆周运动的周期为
则
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高 二 物 理(理)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试用时90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题 共56分)
注意事项∶
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、考号、考试科目、试卷类型用2B铅笔涂写在答题纸上。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题纸上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,不能答在试卷上。
3.考试结束,考生将答题纸交回。
一、选择题(共14题,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有的小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分。)
1. 科学家法拉第对电磁学的发展作出了重大贡献,下列陈述中不符合历史事实的是( )
A. 法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象
B. 法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场
C. 法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律
D. 法拉第首先发现了电流的磁效应现象
2. 电场中某个面上所有点的电势都相等,但电场强度都不同,这个面可能是( )
A. 等量同种电荷的中垂面
B. 等量异种电荷的中垂面
C. 以孤立点电荷为球心的某一球面
D. 匀强电场中的某一等势面
3. 如图所示,在两等量异种点电荷连线上有D、E、F三点,且DE=EF,K、M、L分别为过D、E、F三点的等势面.一不计重力的带负电粒子,从a点射入电场,运动轨迹如图中实线所示,以|Wab|表示该粒子从a点到b点电场力做功的数值,以|Wbc|表示该粒子从b点到c点电场力做功的数值,则 ( )
A. |Wab|>|Wbc|
B. | Wab|=|Wbc|
C. 粒子由a点到b点,动能减少
D. a点的电势较b点的电势低
4. 如图所示为电子束加速偏转装置,电极K产生的热电子(初速度为0)经电场加速后,进入两平行金属板间,如果两板间加一偏转电压,则电子束将偏转,每单位电压引起的电子偏转距离叫偏转灵敏度,为了提高偏转灵敏度,必须( )
A. 把偏转板长度l增长一些
B. 把偏转电场的电压提高一些
C. 尽量把偏转极板间的距离d做得短些
D. 把加速电场的电压提高一些
5. 如图,电源电动势为3V,电路接通后发现灯L不亮,用一个电压表分别测得各处的电压值为Uab=0,Ubc=3V,Ucd=0,Uad=3V,又知电路中只有一处出现故障,由此可知( )
A. 灯L发生断路或短路
B. 电阻R1一定发生断路
C. 电阻R2一定发生短路
D. 电池组中两电池间发生断路
6. 如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时( )
A. 电流表读数变小,电压表读数变大
B. 小电珠L变暗
C. 电容器C两极板间的场强变小
D. 电源的总功率变大
7. 直流电源的电动势为、内电阻为,用它给直流电动机供电使之工作。电动机的线圈电阻是,电动机两端的电压为,通过电动机的电流为,导线电阻不计,若经过时间,则( )
A. 电流在整个电路中做的功等于
B. 电流在整个电路中做的功等于
C. 电动机输出的机械能等于
D. 电动机输出的机械能等于
8. 有两根长直导线a、b互相平行放置,如下图所示为垂直于导线的截面图。在图中所示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两根导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上,且与O点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
A. M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B. M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C. 在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零
D. 在线段MN上只有一点的磁感应强度为零
9. 如图所示,一长L的直导线通以大小为I的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为( )
A. BLIsinθ B. BLIcosθ C. D. BLI
10. 如图所示,在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从C点离开场区.如果撤去磁场,该粒子将从B点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从D点离开场区.则下列判断正确的是( )
A. 该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B. 该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C. 匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D. 若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里
11. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源,使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器,工作原理如图,则下列说法正确的是( )
A. 粒子由A0运动到A1比粒子由A2运动到A3所用时间少
B. 粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大
C. 在确定的交流电压下,回旋加速器的半径越大,同一带电粒子获得的动能越大
D. 粒子的运动周期和运动速率成反比
12. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指针向右偏转。由此可以判断以下正确的是________。
A. 线圈A 向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右滑动都能引起电流计指针向左偏转
B. 线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起电流计指针向右偏转
C. 滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,都能使电流计指针静止在中央
D. 因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断电流计指针偏转的方向
13. 一闭合圆形线圈,导线总体积不变,放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,若想使线圈中的感应电流增强一倍,下列叙述的方法可行的是( )
A. 使线圈的匝数增加一倍
B. 使导线的截面积增加一倍
C. 把线圈回路的半径增加一倍
D. 使磁感应强度的变化率增大一倍
14. 如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,水平放置一根粗糙绝缘细直杆,有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上.现在给小球一个水平向右的初速度v0,假设细杆足够长,小球在运动过程中电量保持不变,杆上各处的动摩擦因数相同,则小球运动的速度v与时间t的关系图象可能是( )
A. B. C. D.
第II卷 (非选择题 共44分)
注意事项∶
第II卷用0.5mm黑色中性签字笔直接答在答题纸上相应的位置。
二、实验题:(共10分)
15. 在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中。
Ⅰ.利用螺旋测微器测定合金丝的直径,示数如图(a)所示,则可读得合金丝的直径为___mm。
Ⅱ.待测合金丝Rx的电阻约为5Ω。提供的仪器有:
A.电压表V(内阻约为10kΩ,量程为3V)
B.电流表A1(内阻约为3Ω,量程为0.6A)
C.电流表A2(内阻约为0.1Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器R(阻值为0~5Ω,额定电流为2A)
E.电源E(电动势为5V,内电阻为1Ω)
F.一个开关、若干导线
①要求较准确地测出其阻值,电流表应选____。(填序号)
②某同学根据以上仪器,按图(b)连接实验线路,在实验中发现电流表示数变化范围较窄,现请你用笔在图(b)中画一条线对电路进行修改,使电流表示数的变化范围变宽____。
③修改后的电路其测量结果比真实值偏___(填“大”或“小”)
三、计算题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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。)
16. 如图所示,水平面上平行放置的光滑金属导轨相距L=0.2m,导轨置于磁感应强度B=0.5T、方向与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨左端接阻值为R=1.5Ω的电阻,导轨电阻可忽略。今把电阻为r=0.5Ω的导体棒ab放在导轨上,棒与导轨垂直,接触良好。若导体棒以v=10m/s的速度匀速向右运动,求:
(1)导体棒中感应电动势的大小及通过ab棒的电流方向。
(2)导体棒两端的电势差。
(3)维持导体棒做匀速运动,所施加的向右的水平外力的大小。
17. 如图所示,一质量为m的带电小球,用长为l的绝缘细线悬挂在水平向右,场强为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角,重力加速度为g。
(1)求小球所带电荷量的大小;
(2)若将细线突然剪断,求小球运动的加速度大小;
(3)若不剪断细线,而是在不改变电场强度的大小的情况下突然将电场的方向变为竖直向上,求小球运动过程中绳对球的最大拉力多大?
18. 如图所示,带电量为+q、质量为m的离子(不计重力)由静止开始经A、B间电压加速以后,沿中心线射入带电金属板C、D间,C、D间电压为U2,板间距离为d,中间有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1,离子进入C、D板间做直线运动,离开后,经过E点水平进入右侧磁场区域,最终从F点离开磁场区域,虚线A1A2是磁场区边界线,匀强磁场分布在A1A2的右侧区域,磁场区域足够大,磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外,A1A2与水平线夹角为45°。
(1)为使加速的离子进入C、D板间做直线运动,求加速电压U1。
(2)EF之间距离为多大?
(3)离子在A1A2的右侧磁场中运动的时间有多长?
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