精品解析：贵州贵阳市贵州师范大学附属中学2025-2026学年高二上学期12月阶段检测物理试卷

贵州师范大学附属中学2025-2026学年度高2024级高二上12月月考 物理试卷 注意事项： 1．开始作答前、请先将自己的姓名、准考证号、座位号等信息涂写在试卷和答题卡的规定位置上。 2．选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写，作答时切勿超出答题区域的矩形边框。 3．考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】ABCD. 空心金属球会发生静电感应，内壁感应上负电荷，外壁感应上正电荷，空心金属球静电平衡后，是一个等势体，故金属球内外壁之间没有电场线，ACD错误，B正确。 故选B。 2. 如图所示，光滑绝缘水平面上的、两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷、，为的中点，为的垂直平分线，、为上关于点对称的两点，、为上关于点对称的两点。则关于各点电场强度、、、及电场力，下列说法正确的是（      ） A. 、、的方向不相同 B. 、两点的电场强度大小相等，方向相反 C. 任意改变点在中垂线上的位置，也不可能使 D. 将一点电荷由点沿移动到点，点电荷受到的库仑力先增大后减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据等量异种电荷电场的特点可知，a、b、c、d四点的电场方向都相同，根据对称性可知Ea、Ec的电场强度大小相等，故AB错误； C．根据电场矢量叠加的特点可知，在中垂线上O点的位置场强最大，a点的电场强度大于O点电场强度，所以任意改变b点在中垂线上的位置，也不可能使Ea<Eb，故C正确； D．根据电场矢量叠加的特点可知，在AB连线上，O点的场强最小，所以将一点电荷由a点沿AB移动到c点，点电荷受到的库仑力先减小后增大，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，两个可看作点电荷的带电绝缘小球紧靠着塑料圆盘边缘，小球A固定不动（图中未画出）。小球B绕圆盘边缘在平面内从=0沿逆时针缓慢移动，测量圆盘中心O处的电场强度，获得沿x方向的电场强度Ex随变化的图像（如图乙）和沿y方向的电场强度Ey随变化的图像（如图丙）。下列说法正确的是（　　） A. 小球A带负电荷，小球B带正电荷 B. 小球A、B所带电荷量之比为1∶2 C. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度先增大后减小 D. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度最小值为0 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙、丙两图可知，当时，小球B在O点正上方，此时 则说明小球A一定在y轴上固定；当时有 小球B在O点正右侧，而水平方向场强方向为x轴负向，则说明小球B为正电荷，此时 说明竖直方向的场强方向为y轴负向，若小球A在O点正上方固定，则小球A带正电荷，若小球A在O点正下方固定，则小球A带负电荷，所以小球A的带电性质不能确定，故A错误； B．由于两小球都紧靠在塑料圆盘的边缘，所以到O点的距离r相同，当时有、 由 可得 故B正确； C．盘中心O处的电场强度为小球A和小球B在O点产生的场强的矢量和，随着小球B从转到2π的过程中，和大小都不变，和的夹角在增大的过程中，当时，O处的合场强最大；当时，O处的合场强最小；所以小球B从转到2π的过程中，中心O处的合场强先增大后减小再增大，故CD错误； D．小球B绕圆盘旋转一周过程中，当时，O处的合场强最小，其值大小为 故D错误。 故选B。 4. 如图，直角三角形位于竖直平面内，沿水平方向，长度为，。空间存在一匀强电场，场强方向与所在平面平行，将一带正电的微粒（不计重力、空气阻力）从点移动到点，电场力做功为，从点移动至点，电场力做功为，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小是 B. 将该带电微粒从点无初速度释放，其沿的角平分线所在直线运动 C. 将该带电微粒从点沿抛出，要使其通过点，微粒在点的动能应为 D. 将该带电微粒从点沿抛出，要使其到达时，其位移方向垂直于电场强度方向，微粒在点的动能应为 【答案】D 【解析】 【详解】．设微粒带电量为，质量为，由题意， 则 水平方向分场强 竖直方向分场强 则合场强 方向与夹角 斜右上方，故将该带电微粒从点无初速度释放，其不沿的角平分线所在直线运动，故AB错误； C．将粒子运动分解在和两个方向，则有水平方向， 竖直方向， 联立得，故C错误； D．画出粒子轨迹图 设粒子与交点为，由正弦定理 得 将粒子运动分解在和两个方向，则有水平方向， 竖直方向， 联立得，故D正确。 故选D。 5. 空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取点为坐标原点建立轴，如图甲所示。现有一个质量为、电量为的试探电荷，在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为、半径为。已知图中圆为试探电荷运动轨迹，为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力，不计其他力的作用；测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的方向与轴正方向成 B. 从点到点变力做功为 C. 圆周运动的过程中变力的最小值为 D. 圆周运动的过程中变力的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图可知，带电微粒在转动过程中，电势最高值为，对应时刻为，电势最低值，对应时刻为，由于微粒做匀速圆周运动，找到与a点电势相同的点A，如图aA垂直于电场线。 根据对称性可知，从a点顺时针转动到A点的时间为，粒子做匀速圆周运动的周期为 可知 所以电场强度的方向与轴正方向成，故A错误； B．a点与b点的电势关于对称，可得 从a点到b点由动能定理可得 又 解得，故B错误； CD．由乙图可知，微粒做圆周运动的周期为 故速度为 电场强度 圆周运动的过程中电势为时变力F达到最小值，有 解得 圆周运动的过程中电势为时变力F达到最大值，有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 6. 巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。 如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为R。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　） A. 自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B. 当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C. 有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D. 无磁场时输出端的输出电压大小为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流，在外磁场作用下，不同自旋方向的电子通过时电阻不同，可等效为两条并联支路，故A正确，不符合题意； B．当铁磁层的磁化方向相同时，在交界处电阻小，总阻值小；磁化方向相反时电阻大，总阻值大，故B正确，不符合题意； C．无磁场时 电路总电阻 输出电压 有电阻时 总电阻 输入电压为，根据 输出电压 所以有磁场时输出端的输出电压大小与成正比，故C错误，符合题意； D．无磁场时 根据分压原理，输出电压 故D正确，不符合题意。 故选C。 7. 如图所示，两根长直导线竖直插入粗糙绝缘水平桌面上的A、B两小孔中，CD虚线为AB连线的中垂线，O为A、B连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线中通有大小相等、方向相反的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电的小滑块以初速度从a点出发在桌面上沿连线CD运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块做匀速直线运动 B. 小滑块做匀减速直线运动 C. 小滑块做加速度逐渐增大的减速直线运动 D. 小滑块做加速度先增大后减小的减速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】根据右手螺旋定则，结合磁场的合成可知C、D之间的磁场方向沿CD向里，磁感应强度大小先增大后减小，根据左手定则可知，带正电的小滑块以初速度从a点出发在桌面上沿连线CD运动到b点过程中，带正电的小球不受洛伦兹力，沿CD方向只受到滑动摩擦力作用，方向沿DC向外，滑动摩擦力不变，根据牛顿第二定律可知小滑块的加速度不变，所以小滑块做匀减速直线运动。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8. 如图，两个带等量负电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于点O对称。a、b、c、d四点位于以O点为圆心的圆周上，a、b连线平行于x轴，c，d是圆与y轴的交点。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点的电势相同 B. a、b两点的场强相同 C. 若两电荷在图中圆上任一点的电场强度大小分别是、，则为定值 D. 负检验电荷仅在电场力作用下以一定初速度从c点运动到d点，电势能先减小后增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由等量负电荷的等势线分布特点及对称性可知：a、b两点电势相同，故A正确； B．由等量负电荷的电场线分布特点可知a、b两点场强大小相等，方向不同，故B错误； C．如图所示 设圆半径为R，M为半圆上任一点，P、Q带电量为q，PM与PQ夹角为，P在M点场强为 Q在M点场强为 解得 所以为定值，故C正确； D．由等量负电荷的电场线分布特点可知，负电荷从c移到d点，电势先降低后升高，由，电势能先增大后降低，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，边长为L的正三角形ABC处在匀强电场中，正三角形平面与匀强电场平行。将一电荷量为+q、质量为m的点电荷从A点射出，粒子可以到达B点，粒子从A点到达B点克服电场力做功为2W，改变粒子在A点射出速度的大小和方向，使粒子能到达C点，粒子从A点到达C点，克服电场力做功为W。不计粒子的重力，O点为正三角形的中心，则下列判断正确的是（　　） A. 匀强电场方向由B指向A B. 匀强电场的电场强度大小为 C. B、C两点的电势差 D. 粒子从A点射出经O点到达C点需要的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，B点电势比A点电势高，分析可知，粒子从A点到达AB中点需要克服电场力做功也为W，因此C点与AB中点连线是等势线，电场线与等势线垂直且指向电势降低的方向，所以电场方向从B指向A，故A正确； B．粒子从A点到达B点克服电场力做功为2W，所以 解得电场强度大小，故B错误； C．粒子从C到B，，，故C错误； D．粒子的轨迹如图所示，为类斜抛运动，粒子在D点的速度平行于OC，沿OC方向的运动为匀速直线运动，根据几何关系， 设粒子从O到D的时间为t，则粒子从A到O及D到C的时间也为t，则从A到D，沿电场所在方向列式为 解得 则粒子从A点射出经O点到达C点需要的时间为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I，将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为，已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. 铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向 B. 铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大 C. 铜环第一次返回左侧至最高点时与a点的高度差小于 D. 铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．直导线在半圆面处的磁场垂直向外，铜环在半圆面左侧下滑过程，磁场增强，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，A正确； B．由直导线磁场特点可知，同一水平面处的磁场强弱相同，当铜环经过最低点时，速度沿水平方向，铜环内的磁通量变化率为零，感应电流为零，B错误； C．设铜环质量为m，则铜环第一次从a到b过程，减少的机械能等于，故产生的焦耳热为 铜环在竖直方向上的速度越大，磁通量变化越快，产生的感应电流越大，从而产生的焦耳热越多，消耗的机械能越多，当铜环从b返回左侧时，在同一高度处的速度比从a到b过程小，产生的焦耳热较少，故消耗的机械能较少，即小于， 故返回左侧最高点时与右侧最高点的高度差小于，则铜环第一次返回左侧至最高点时与a点的高度差小于，C正确； D．当铜环沿轨道下滑时，根据对称性可知，铜环左右两侧受到的安培力大小相等、方向相反，而铜环下半部分受到的安培力（向上）要大于上半部分受到的安培力（向下），故铜环受到的安培力竖直向上，同理可知，当铜环沿轨道上滑时，受到的安培力竖直向下，故铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向与铜环中心的运动方向不会相反，D错误。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 为测定一电阻约为200Ω的圆柱型金属样品的电阻率，某同学想先用伏安法更精确地测量其电阻Rx。现有的器材及其规格如下：电流表A（量程0~10mA，内阻约30Ω），电压表V（量程0~3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A），直流电源E（电动势3V，内阻不计）、开关S、导线若干，要求测量电压从0开始，连续可调。 （1）应选择以下实验电路中的 作为该实验的实验电路（填字母）。 A. B. C. D. （2）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L=________cm，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数d=________mm。 （3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，则该样品材料的电阻率ρ=________（用测出的物理量的符号表示）。 【答案】（1）B （2） ①. 5.010 ②. 4.700 （3） 【解析】 【小问1详解】 滑动变阻器的最大阻值小于该样品的电阻，需要采用分压式接入电路才能达到测量电压从0开始，并连续可调，样品的电阻相对电压表属于小阻值电阻，伏安法采用电流表外接可以减小误差。 故选B。 【小问2详解】 [1] 游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数为 [2]用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数 【小问3详解】 根据电阻定律 根据欧姆定律 且 联立解得该样品材料的电阻率 12. 测电阻有多种方法。 （1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×100”，则的测量值为________Ω。 （2）乙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻的测量值为________。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比________（选填“偏小”或“偏大”）。 （3）丙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关S接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数I；②再将开关S接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为________；电流表内阻对测量结果________（选填“有”或“无”）影响。 （4）丁同学用如图所示的电路，测量电流计内阻的阻值。操作步骤如下：①先闭合开关，调节，使电流计指针满偏；②再闭合开关，保持不变，调节使得电流计指针半偏，记下此时的值为。则的测量值为________；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 【答案】 ①. 600 ②. ③. 偏大 ④. ⑤. 无 ⑥. ⑦. 小于 【解析】 【详解】（1）[1]选用欧姆挡的倍率为“×100”，则的测量值为 （2）[2]某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻的测量值为 [3]电路图中电流表采用内接法，误差来源于电流表的分压，使得电压表读数大于待测电阻的真实电压，则该测量值与的真实值相比偏大。 （3）[4][5]先将开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律可得 先将开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律可得 可知的测量值为；电流表内阻对测量结果无影响。 （4）[6]先闭合开关，调节，使电流计指针满偏；则有 再闭合开关，保持不变，调节使得电流计指针半偏，记下此时的值为，则有 则有 可知的测量值为； [7]若不考虑偶然误差，由于 则有 可得 则电流计内阻的测量值小于其真实值。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，竖直向上的匀强电场中固定一正点电荷，带电荷量为（未知）。一质量为m、电荷量为的带电粒子，在点电荷及匀强电场的共同作用下，在水平面内做速度大小为的匀速圆周运动，带电粒子与点电荷间的距离为L，两者连线与竖直方向的夹角为，。当带电粒子运动至A点时撤去匀强电场，此后当带电粒子运动至B点图中未画出时速度第一次与在A点时方向相反。已知静电力常量为k，带电粒子在点电荷的电场中电势能为，r为两电荷间的距离，不计带电粒子的重力。求： （1）点电荷的电荷量Q及匀强电场的电场强度大小 （2）带电粒子运动至B点的速度大小 （3）带电粒子从A点第一次运动至B点所用的时间t。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在水平面内做匀速圆周运动，水平方向根据牛顿第二定律，有 解得 竖直方向根据受力平衡，有 解得 【小问2详解】 类比于天体运动可知，撤去电场后，带电粒子在点电荷的库仑力作用下绕做椭圆运动，推导可得在A点做近心运动，A点为远点，B点为近点。设B点距为r，类比于行星运动的开普勒第二定律，可推导出 根据能量守恒，有 解得， 【小问3详解】 设带电粒子绕点电荷做半径为L的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有 由可知，带电粒子从A点运动至B点的时间t为椭圆运动的半周期，类比开普勒第三定律，有 解得 14. 真空中，平行板电容器的两圆形极板水平正对放置，两极板圆心处于同一竖直线上，极板半径均为，两极板间的距离为。电容器充电后所带电荷量为，两极板间形成匀强电场。一质量为、带电荷量为的带电粒子（重力不计）从上极板边缘以某一初速度沿垂直于电场方向射入两极板之间，粒子恰好落在下极板的中心。已知静电力常量为，真空的相对介电常数。 （1）求两极板间的电场强度大小。 （2）求带电粒子的初速度大小。 （3）若仅将下极板向下移动，带电粒子恰好落在下极板边缘，求下极板应移动的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平行板电容器电容的决定式，有 平行板电容器两极板的正对面积 根据电容的定义式，有 两极板间的电场强度大小 解得 【小问2详解】 粒子在两极板间做类平抛运动，沿水平方向，有 沿电场方向，有 粒子在两极板间运动的加速度 解得 【小问3详解】 由（1）中分析可知，下极板向下移动，两极板间的电场强度不变，故粒子在两极板间做类平抛运动的轨迹不变，沿水平方向，有 沿电场方向，有 解得 故下极板应移动的距离 15. 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距为d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入。稳定运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小分别为E和；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如截面图所示），可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷量为，初速度近似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和。 已知电子的质量为m、电荷量为；对于氙离子，仅考虑电场的作用。 （1）求氙离子在放电室内运动的加速度大小a； （2）求径向磁场的磁感应强度大小； （3）设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，单位时间内阴极发射的电子总数为n，求此霍尔推进器获得的推力大小F。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对于氙离子，仅考虑电场的作用，则氙离子在放电室时只受电场力作用，由牛顿第二定律 解得氙离子在放电室内运动的加速度大小 （2）电子在阳极附近在垂直于轴线的平面绕轴线做半径做匀速圆周运动，则轴线方向上所受电场力与径向磁场给的洛伦兹力平衡，沿着轴线方向的匀强磁场给的洛伦兹力提供向心力，即 ， 解得径向磁场的磁感应强度大小为 （3）单位时间内阴极发射的电子总数为n，被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，设单位时间内进入放电室的电子数为，则未进入的电子数为，设单位时间内被电离的氙离子数为,则有 已知氙离子数从放电室右端喷出后与未进入放电室的电子刚好完全中和，则有 联立可得单位时间内被电离的氙离子数为 氙离子经电场加速，有 时间内氙离子所受到的作用力为，由动量定理有 解得 由牛顿第三定律可知，霍尔推进器获得的推力大小 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵州师范大学附属中学2025-2026学年度高2024级高二上12月月考 物理试卷 注意事项： 1．开始作答前、请先将自己的姓名、准考证号、座位号等信息涂写在试卷和答题卡的规定位置上。 2．选择题部分请用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写，作答时切勿超出答题区域的矩形边框。 3．考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一个不带电的空心金属球，在它的球心处放一个正电荷，其电场分布是下图中的哪一个（　　） A. B. C. D. 2. 如图所示，光滑绝缘水平面上的、两点分别固定两个带等量异种电荷的点电荷、，为的中点，为的垂直平分线，、为上关于点对称的两点，、为上关于点对称的两点。则关于各点电场强度、、、及电场力，下列说法正确的是（      ） A. 、、的方向不相同 B. 、两点的电场强度大小相等，方向相反 C. 任意改变点在中垂线上的位置，也不可能使 D. 将一点电荷由点沿移动到点，点电荷受到的库仑力先增大后减小 3. 如图所示，两个可看作点电荷的带电绝缘小球紧靠着塑料圆盘边缘，小球A固定不动（图中未画出）。小球B绕圆盘边缘在平面内从=0沿逆时针缓慢移动，测量圆盘中心O处的电场强度，获得沿x方向的电场强度Ex随变化的图像（如图乙）和沿y方向的电场强度Ey随变化的图像（如图丙）。下列说法正确的是（　　） A. 小球A带负电荷，小球B带正电荷 B. 小球A、B所带电荷量之比为1∶2 C. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度先增大后减小 D. 小球B绕圆盘旋转一周过程中，盘中心O处的电场强度最小值为0 4. 如图，直角三角形位于竖直平面内，沿水平方向，长度为，。空间存在一匀强电场，场强方向与所在平面平行，将一带正电的微粒（不计重力、空气阻力）从点移动到点，电场力做功为，从点移动至点，电场力做功为，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的大小是 B. 将该带电微粒从点无初速度释放，其沿的角平分线所在直线运动 C. 将该带电微粒从点沿抛出，要使其通过点，微粒在点的动能应为 D. 将该带电微粒从点沿抛出，要使其到达时，其位移方向垂直于电场强度方向，微粒在点的动能应为 5. 空间中存在平行于纸面的匀强电场，在纸面内取点为坐标原点建立轴，如图甲所示。现有一个质量为、电量为的试探电荷，在时刻以一定初速度从轴上的点开始沿顺时针做匀速圆周运动，圆心为、半径为。已知图中圆为试探电荷运动轨迹，为圆轨迹的一条直径；除电场力外微粒还受到一个变力，不计其他力的作用；测得试探电荷所处位置的电势随时间的变化图像如图乙所示，其中。下列说法正确的是（ ） A. 电场强度的方向与轴正方向成 B. 从点到点变力做功为 C. 圆周运动的过程中变力的最小值为 D. 圆周运动的过程中变力的最大值为 6. 巨磁阻是一种量子力学效应，在铁磁材料和非铁磁材料薄层交替叠合而成的多层膜材料中，自旋方向相反的两种电子同时定向移动形成电流。在外磁场作用下，铁磁材料可以呈现同向和反向两种磁化方向，如图1所示。当一束自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相同的电子通过时，在铁磁材料和非铁磁材料的交界处电阻很小；同理，自旋产生的磁场方向与铁磁材料磁化方向相反的电子通过时，电阻很大。 如图2为巨磁阻传感器的工作电路，为信号源，输入电压为，为输出端。已知无磁场时，、、、的阻值均为R。外加磁场后，使和的磁化方向与和相反，则在同一磁场中和的阻值均减小，和的阻值均增大。综合以上信息，下列说法错误的是（　　） A. 自旋方向相反的两种电子分别通过多层膜材料导电时，可等效为两条并联支路 B. 当铁磁层的磁化方向相同时，比磁化方向相反时的总阻值小 C. 有磁场时输出端的输出电压大小与的平方成正比 D. 无磁场时输出端的输出电压大小为零 7. 如图所示，两根长直导线竖直插入粗糙绝缘水平桌面上的A、B两小孔中，CD虚线为AB连线的中垂线，O为A、B连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称。导线中通有大小相等、方向相反的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电的小滑块以初速度从a点出发在桌面上沿连线CD运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（　　） A. 小滑块做匀速直线运动 B. 小滑块做匀减速直线运动 C. 小滑块做加速度逐渐增大的减速直线运动 D. 小滑块做加速度先增大后减小的减速直线运动 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8. 如图，两个带等量负电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于点O对称。a、b、c、d四点位于以O点为圆心的圆周上，a、b连线平行于x轴，c，d是圆与y轴的交点。下列说法正确的是（ ） A. a、b两点的电势相同 B. a、b两点的场强相同 C. 若两电荷在图中圆上任一点的电场强度大小分别是、，则为定值 D. 负检验电荷仅在电场力作用下以一定初速度从c点运动到d点，电势能先减小后增大 9. 如图所示，边长为L的正三角形ABC处在匀强电场中，正三角形平面与匀强电场平行。将一电荷量为+q、质量为m的点电荷从A点射出，粒子可以到达B点，粒子从A点到达B点克服电场力做功为2W，改变粒子在A点射出速度的大小和方向，使粒子能到达C点，粒子从A点到达C点，克服电场力做功为W。不计粒子的重力，O点为正三角形的中心，则下列判断正确的是（　　） A. 匀强电场方向由B指向A B. 匀强电场的电场强度大小为 C. B、C两点的电势差 D. 粒子从A点射出经O点到达C点需要的时间为 10. 如图所示，一光滑绝缘的半圆面和一根很长的直导线被固定在同一竖直平面内，直导线水平处于半圆面的下方，导线中通有方向向右的恒定电流I，将一铜环从半圆面左侧最高点a从静止释放后，铜环沿半圆面运动，到达右侧的b点为最高点，a、b高度差为，已知通电直导线在周围某一点产生磁场的磁感应强度与该点到导线的距离成反比，下列说法正确的是（　　） A. 铜环在半圆面左侧下滑过程，感应电流沿顺时针方向 B. 铜环第一次经过最低点时感应电流达到最大 C. 铜环第一次返回左侧至最高点时与a点的高度差小于 D. 铜环沿半圆面运动过程，铜环所受安培力的方向总是与铜环中心的运动方向相反 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 为测定一电阻约为200Ω的圆柱型金属样品的电阻率，某同学想先用伏安法更精确地测量其电阻Rx。现有的器材及其规格如下：电流表A（量程0~10mA，内阻约30Ω），电压表V（量程0~3V，内阻约10kΩ），滑动变阻器R（阻值范围0~15Ω，允许通过的最大电流2.0A），直流电源E（电动势3V，内阻不计）、开关S、导线若干，要求测量电压从0开始，连续可调。 （1）应选择以下实验电路中的 作为该实验的实验电路（填字母）。 A. B. C. D. （2）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L=________cm，用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数d=________mm。 （3）如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，则该样品材料的电阻率ρ=________（用测出的物理量的符号表示）。 12. 测电阻有多种方法。 （1）甲同学用多用电表欧姆挡直接测量待测电阻的阻值。某次测量时，多用电表表盘指针如图所示。已知他选用欧姆挡的倍率为“×100”，则的测量值为________Ω。 （2）乙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。某次实验，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则电阻的测量值为________。若不考虑偶然误差，该测量值与的真实值相比________（选填“偏小”或“偏大”）。 （3）丙同学用如图所示的电路，测量待测电阻的阻值。操作步骤如下：①先将开关S接1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数I；②再将开关S接2，保持不变，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值为。则的测量值为________；电流表内阻对测量结果________（选填“有”或“无”）影响。 （4）丁同学用如图所示的电路，测量电流计内阻的阻值。操作步骤如下：①先闭合开关，调节，使电流计指针满偏；②再闭合开关，保持不变，调节使得电流计指针半偏，记下此时的值为。则的测量值为________；若不考虑偶然误差，电流计内阻的测量值________（选填“大于”“等于”或“小于”）其真实值。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 如图所示，竖直向上的匀强电场中固定一正点电荷，带电荷量为（未知）。一质量为m、电荷量为的带电粒子，在点电荷及匀强电场的共同作用下，在水平面内做速度大小为的匀速圆周运动，带电粒子与点电荷间的距离为L，两者连线与竖直方向的夹角为，。当带电粒子运动至A点时撤去匀强电场，此后当带电粒子运动至B点图中未画出时速度第一次与在A点时方向相反。已知静电力常量为k，带电粒子在点电荷的电场中电势能为，r为两电荷间的距离，不计带电粒子的重力。求： （1）点电荷的电荷量Q及匀强电场的电场强度大小 （2）带电粒子运动至B点的速度大小 （3）带电粒子从A点第一次运动至B点所用的时间t。 14. 真空中，平行板电容器的两圆形极板水平正对放置，两极板圆心处于同一竖直线上，极板半径均为，两极板间的距离为。电容器充电后所带电荷量为，两极板间形成匀强电场。一质量为、带电荷量为的带电粒子（重力不计）从上极板边缘以某一初速度沿垂直于电场方向射入两极板之间，粒子恰好落在下极板的中心。已知静电力常量为，真空的相对介电常数。 （1）求两极板间的电场强度大小。 （2）求带电粒子的初速度大小。 （3）若仅将下极板向下移动，带电粒子恰好落在下极板边缘，求下极板应移动的距离。 15. 我国“天宫”空间站采用霍尔推进器控制姿态和修正轨道。图为某种霍尔推进器的放电室（两个半径接近的同轴圆筒间的区域）的示意图。放电室的左、右两端分别为阳极和阴极，间距为d。阴极发射电子，一部分电子进入放电室，另一部分未进入。稳定运行时，可视为放电室内有方向沿轴向向右的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小分别为E和；还有方向沿半径向外的径向磁场，大小处处相等。放电室内的大量电子可视为处于阳极附近，在垂直于轴线的平面绕轴线做半径为R的匀速圆周运动（如截面图所示），可与左端注入的氙原子碰撞并使其电离。每个氙离子的质量为M、电荷量为，初速度近似为零。氙离子经过电场加速，最终从放电室右端喷出，与阴极发射的未进入放电室的电子刚好完全中和。 已知电子的质量为m、电荷量为；对于氙离子，仅考虑电场的作用。 （1）求氙离子在放电室内运动的加速度大小a； （2）求径向磁场的磁感应强度大小； （3）设被电离的氙原子数和进入放电室的电子数之比为常数k，单位时间内阴极发射的电子总数为n，求此霍尔推进器获得的推力大小F。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $