精品解析：广东省肇庆市肇庆宣卿中学2025-2026学年高二上学期第二次月考物理试题

肇庆宣卿中学2024级高二第二次质量检测试题 物理学科 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 高大的建筑物上安装接闪杆（避雷针），阴雨天气时云层中的大量电荷可以通过接闪杆直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。如图，虚线是某次接闪杆放电时，带电云层和接闪杆之间三条等势线的示意图；实线是空气分子被电离后某个电荷的运动轨迹，M点和N点为运动轨迹上的两点，不计该电荷的重力，则（　） A. 若云层带负电，则接闪杆尖端也带负电 B. 在N点电势能大于在M点的电势能 C. 在N点的速度一定大于在M点的速度 D. 越靠近接闪杆尖端，其加速度越小 2. 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源内阻不计。现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，重力加速度为g，当ab棒静止时（　　） A. ab棒受到的安培力方向水平向左 B. ab棒受到的安培力大小为 C. ab棒受到的支持力大小为 D. ab棒受到的摩擦力大小为 3. 《大国重器Ⅲ》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示。管道内部有三根等长绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，截面圆心构成正三角形，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平。某时刻A中电流方向垂直于纸面向外、B中电流方向垂直于纸面向里，A、B中电流大小均为，下方输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为，不考虑地磁场的影响，则（　　） A. 穿过正三角形平面的磁通量不为零 B. 正三角形中心点处的磁感应强度方向为斜向左上方 C. 输电线缆相互排斥 D. 输电线缆B对A的安培力大于B对C的安培力 4. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量减小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 5. 某手持便携式电风扇的电机参数描述如下表所示，关于该电机说法正确的有（　　） 风类模式：正常风 控制方式：机械版 开关类型：琴式按键 送风方式：转页 额定电压：4.2V 额定电流：1A 额定输出功率：4W 风扇转速：0-600转 A. 电机电阻为0.2Ω B. 电机电阻为4.2Ω C. 电机正常工作时，损耗的热功率为0.2W D. 电机转子卡住不动时，消耗的总功率为88.2W 6. 肇庆市为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列正确的是（ ） A. 电压表和电流表的示数都变小 B. 饮酒量越多，气敏电阻R的功率一定越小 C. 饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D. 饮酒量越多，电源的总功率越小 7. 近些年的研究发现少部分材料呈现出反常的“热缩冷胀”现象，这类材料被称为负热膨胀材料。如图所示，平行板电容器接电压恒定的电源，上极板固定，下极板能随绝缘的负热膨胀材料的体积变化做上下微小移动。初始时一带电油滴悬浮在极板间，当负热膨胀材料温度发生变化时发现油滴向下移动，则（　　） A. 油滴带正电 B. 负热膨胀材料温度升高 C. 电容器电容变大 D. 极板所带电荷量增大 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在空间中存在垂直于纸面向外的匀强磁场B和沿着纸面竖直方向的匀强电场E（图中均未画出），有一带负电的粒子（不考虑重力），从O点由静止释放后，其运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 电场方向为竖直向下 B. 该粒子的轨迹是从左向右 C. 该粒子从释放到轨迹最低点的过程中，电势能减小 D. 该粒子从释放到轨迹中相邻最高点的过程中，做速率不变的曲线运动 9. 在高超音速武器领域，我国的突破源于一种全新的发电方式——爆炸发电。如图所示，这种发电机系统通过氢氧爆炸产生冲击波，将惰性气体转化为高速等离子体，射入磁流体动力学发生器，发生器处于竖直向下的匀强磁场中，使得前后两金属电极之间产生足够高电压，已知磁流体动力学发生器的长、宽、高分别为，不计离子重力及离子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 前侧极板电势比后侧极板电势低 B. 进入发生器的等离子体越多，前后两电极间的电压越大 C. 仅增大，两电极间的电压会变大 D. 仅增大，两电极间的电压会变大 10. 电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，中国第三艘航空母舰福建舰下水，并配置电磁弹射。其工作原理可以简化如下图模型，光滑固定导轨CD、EF与导电底座MN构成一驱动电流回路，将绝缘飞翔体安放在导电底座MN上，导轨中的恒定驱动电流I在导轨间产生一个磁场，且磁感应强度B与驱动电流I及空间某点到导轨的距离r的关系式为（为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（　　） A. CMNF回路内的磁场方向与驱动电流I的方向满足安培定则 B. 改变驱动电流的方向，MN所受安培力方向不变 C. 驱动电流变为原来的2倍，MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍 D. 如果导电底座及飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，仅将飞翔体质量减为原来的一半，飞翔体最终的弹射速度将变为原来的8倍 三、实验题题（11题10分，12题8分，共18分） 11. 某工厂为了复制生产某合金金属管，需要测量其中空部分的面积。图（a）为该种金属管的横截面，现截取一段粗细均匀的金属管进行测量： （1）用螺旋测微器测量其直径D如图甲所示，读数为_________mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙所示，读数为_________ mm。 （2）用多用电表测量该段金属管的阻值R：机械调零后，选择“×10Ω”挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘_________（选填“左”或“右”）侧的零刻度处，然后两表笔接触金属管的两端，发现指针的偏转角度过大，应换用_________（填“×1Ω”或“×100Ω”）挡，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图（c）所示，则阻值R=_________Ω；完成测量后，把选择开关拨至交流电压最大值挡； （3）通过查表得知该合金材料的电阻率为ρ，则金属管中空部分的面积为_________。（结果用字母符号表示） 12. 某实验小组尝试测量某款电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。 （1）某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，该同学在思考后将的定值电阻串入电路中，如图______（选填“乙”或“丙”），解决了这一问题。 （2）多次调节滑动变阻器的阻值，读出相应的电压表和电流表示数和，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势E＝______V，内阻r0＝ ______Ω（结果均保留两位有效数字）。 三、解答题（13题10分，14题10分，15题16分，共36分；解答过程要有重要公式和必要的文字说明） 13. 如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图．a、b接在电压大小为、周期为T的交变电源上，交变电压如图乙。在时，位于序号为0的金属圆板中央的一个质子，通过圆板0和圆筒1之间的电场由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时间忽略不计，离开第5个圆筒后从M、N两个极板的正中央水平射入偏转电场。已知M、N两个极板的长度为L、距离为h，质子质量为m、电量为e，不考虑质子的重力。求： （1）质子从第5个圆筒射出时的速度大小： （2）要使质子打不到极板上，求M、N两板间所加电压U的取值范围。 14. 如图甲所示，水平放置的两光滑平行导轨PQ间的距离L=0.5m，垂直于导轨平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B=2T，ab棒垂直于导轨放置，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与物块相连，物块放置在电子秤上，质量为2kg。已知当物体静止稳定以后，电子秤的读数FN随滑动变阻器R阻值变化的规律如图乙所示，导轨及ab棒的电阻均不计，g取10m/s2。求： （1）磁场方向； （2）电源电动势E和内阻r。 15. 现代科技中常利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，某控制装置如图所示，相距为R＝4cm的两块平行金属板M、N正对着放置，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B＝0.5T、方向垂直纸面向外的匀强磁场，圆弧形收集板D上各点到O点的距离以及板D两端点的距离均为2R。、分别为M、N板上的小孔，、、O三点连线垂直板M、N，且。当板M、N间的电压恒为时，一束质量为、带电量为的粒子，经进入M、N间的电场后，通过进入磁场，最后打在收集板D上。粒子在处的速度和粒子所受的重力均不计，π取3.14，求： （1）粒子在圆形磁场中运动的轨道半径r； （2）粒子从出发到打在收集板D上经历的时间t； （3）若M、N间的电压可调节，为确保粒子都能打在收集板D上，M、N间电压的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 肇庆宣卿中学2024级高二第二次质量检测试题 物理学科 本卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 高大的建筑物上安装接闪杆（避雷针），阴雨天气时云层中的大量电荷可以通过接闪杆直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。如图，虚线是某次接闪杆放电时，带电云层和接闪杆之间三条等势线的示意图；实线是空气分子被电离后某个电荷的运动轨迹，M点和N点为运动轨迹上的两点，不计该电荷的重力，则（　） A. 若云层带负电，则接闪杆尖端也带负电 B. 在N点电势能大于在M点的电势能 C. 在N点的速度一定大于在M点的速度 D. 越靠近接闪杆尖端，其加速度越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．若云层带负电，则接闪杆尖端感应出正电，故A错误； BC．通过图中电荷的运动轨迹可知电荷所受的电场力指向接闪杆尖端，从M到N电场力做正功，所以电势能减小，动能增加；在N点电势能小于在M点的电势能，在N点的速度一定大于在M点的速度，故B错误，C正确； D．越靠近接闪杆尖端，场强越大，受到的电场力越大，其加速度越大，故D错误。 故选C。 2. 水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源内阻不计。现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，重力加速度为g，当ab棒静止时（　　） A. ab棒受到的安培力方向水平向左 B. ab棒受到的安培力大小为 C. ab棒受到的支持力大小为 D. ab棒受到的摩擦力大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，ab棒受到的安培力与磁场及电流方向垂直，与竖直方向夹角为且指向左上方，故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 ab棒受到的安培力大小为，故B错误； CD．对ab棒受力分析，如图所示 根据受力平衡可得， 联立解得支持力大小为 摩擦力大小为，故C正确，D错误。 故选C。 3. 《大国重器Ⅲ》节目介绍的GIL输电系统的三相共箱技术，如图甲所示。管道内部有三根等长绝缘超高压输电线缆平行且间距相等，截面图如图乙所示，截面圆心构成正三角形，上方两根输电线缆A、B圆心连线水平。某时刻A中电流方向垂直于纸面向外、B中电流方向垂直于纸面向里，A、B中电流大小均为，下方输电线缆中电流方向垂直于纸面向外、电流大小为，不考虑地磁场的影响，则（　　） A. 穿过正三角形平面的磁通量不为零 B. 正三角形中心点处的磁感应强度方向为斜向左上方 C. 输电线缆相互排斥 D. 输电线缆B对A的安培力大于B对C的安培力 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则可知，三根输电线缆产生的磁场方向与正三角形平面平行，故穿过正三角形平面的磁通量为零，故A错误； B．输电线缆A在点的磁感应强度方向垂直指向右上方，输电线缆B在点的磁感应强度方向垂直指向左上方，输电线缆C在点的磁感应强度方向垂直水平向左，所以点处，合磁感应强度方向应斜向左上方，故B正确； C．输电线缆通有同方向的电流，输电线缆A、C相互吸引，故C错误； D．输电线缆A、C与输电线缆B距离相等，输电线缆B在A、C处产生的磁感应强度大小相等，由可知，输电线缆B对的安培力小于B对C的安培力，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 穿过线圈a的磁通量减小 C. 线圈a有扩张的趋势 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，穿过线圈a的磁通量增加，方向向下；根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AB错误； C．根据楞次定律，感应电流的产生总是阻碍引起感应电流的原因，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故C错误； D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看作两个条形磁铁，判断知此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。 故选D。 5. 某手持便携式电风扇的电机参数描述如下表所示，关于该电机说法正确的有（　　） 风类模式：正常风 控制方式：机械版 开关类型：琴式按键 送风方式：转页 额定电压：4.2V 额定电流：1A 额定输出功率：4W 风扇转速：0-600转 A. 电机电阻为0.2Ω B. 电机电阻为4.2Ω C. 电机正常工作时，损耗的热功率为0.2W D. 电机转子卡住不动时，消耗的总功率为88.2W 【答案】ACD 【解析】 【详解】ABC．电机电阻上消耗的热功率为 故电阻为 故AC正确，B错误； D．电机转子卡住不动时，此时为纯电阻电路，消耗的总功率为 故D正确。 故选ACD。 6. 肇庆市为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，R0为定值电阻且R0=r。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列正确的是（ ） A. 电压表和电流表的示数都变小 B. 饮酒量越多，气敏电阻R的功率一定越小 C. 饮酒量越多，电源的输出功率一定越大 D. 饮酒量越多，电源的总功率越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．驾驶员吹气时酒精浓度增大，R减小，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大，电流表示数增大；电压表测R两端电压，I增大则减小，故电压表示数变小，电流表示数变大，A错误； B．气敏电阻R的功率 由于，令，则 当时取得最大值。R随酒精浓度增大而减小，但无法确定R的初始值与的大小关系，故R的功率不一定减小，B错误； C．电源输出功率 当外电阻等于内阻时输出功率最大，即。由于，外电阻恒大于内阻。R减小使减小，更接近，故电源输出功率一定增大，C正确； D．电源总功率，R减小使I增大，故增大，D错误。 故选C。 7. 近些年的研究发现少部分材料呈现出反常的“热缩冷胀”现象，这类材料被称为负热膨胀材料。如图所示，平行板电容器接电压恒定的电源，上极板固定，下极板能随绝缘的负热膨胀材料的体积变化做上下微小移动。初始时一带电油滴悬浮在极板间，当负热膨胀材料温度发生变化时发现油滴向下移动，则（　　） A. 油滴带正电 B. 负热膨胀材料温度升高 C. 电容器电容变大 D. 极板所带电荷量增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．初态带电油滴受力平衡，由图可知，极板间电场方向向下，则油滴所受电场力向上，油滴带负电，故A错误； B．平行板电容器接在电压恒定的电源上，U不变。根据 油滴向下移动，说明电场力减小，即场强E减小，因为U不变，所以d增大，负热膨胀材料“热缩冷胀”，d增大说明负热膨胀材料温度升高，故B正确； C．根据平行板电容器电容的决定式有 结合上述，d增大，其他量不变，则电容C变小，故C错误； D．根据 结合上述，U不变，C变小，所以Q减小，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在空间中存在垂直于纸面向外的匀强磁场B和沿着纸面竖直方向的匀强电场E（图中均未画出），有一带负电的粒子（不考虑重力），从O点由静止释放后，其运动轨迹如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 电场方向为竖直向下 B. 该粒子的轨迹是从左向右 C. 该粒子从释放到轨迹最低点的过程中，电势能减小 D. 该粒子从释放到轨迹中相邻最高点的过程中，做速率不变的曲线运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子由静止释放，初始洛伦兹力为0，运动方向沿电场力方向，轨迹向下弯曲说明电场力竖直向下。粒子带负电，电场力方向与电场方向相反，因此电场方向竖直向上，故A错误； B．根据洛伦兹力公式 粒子向下运动时，结合磁场垂直纸面向外、粒子带负电，可推得洛伦兹力方向向右，粒子向下运动时向右偏转，因此轨迹方向是从左向右，故B正确； C．从释放点（最高点）到轨迹最低点，粒子位移向下，电场力向下，电场力做正功，根据电场力做功与电势能的关系：电场力做正功，电势能减小，故C正确； D．洛伦兹力始终不做功，运动过程中：向下阶段电场力做正功，速率增大；向上阶段电场力做负功，速率减小，过程中速率是变化的，仅在到达相邻最高点时速率回到初始值，故D错误。 故选BC。 9. 在高超音速武器领域，我国的突破源于一种全新的发电方式——爆炸发电。如图所示，这种发电机系统通过氢氧爆炸产生冲击波，将惰性气体转化为高速等离子体，射入磁流体动力学发生器，发生器处于竖直向下的匀强磁场中，使得前后两金属电极之间产生足够高电压，已知磁流体动力学发生器的长、宽、高分别为，不计离子重力及离子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 前侧极板电势比后侧极板电势低 B. 进入发生器的等离子体越多，前后两电极间的电压越大 C. 仅增大，两电极间的电压会变大 D. 仅增大，两电极间的电压会变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据左手定则可判断正离子向后偏转，负离子向前偏转，故前侧极板电势比后侧极板电势低，故A正确； BCD．当离子受电场力和洛伦兹力平衡时 可知 可知前后两电极间电压与离子数量、与无关，与成正比，故BC错误，D正确。 故选AD。 10. 电磁弹射技术是一种新兴的直线推进技术，中国第三艘航空母舰福建舰下水，并配置电磁弹射。其工作原理可以简化如下图模型，光滑固定导轨CD、EF与导电底座MN构成一驱动电流回路，将绝缘飞翔体安放在导电底座MN上，导轨中的恒定驱动电流I在导轨间产生一个磁场，且磁感应强度B与驱动电流I及空间某点到导轨的距离r的关系式为（为常量），磁场对处在磁场中的导电底座产生了安培力F，从而推动导电底座及飞翔体向右做匀加速直线运动，实现弹射。下列说法正确的是（　　） A. CMNF回路内的磁场方向与驱动电流I的方向满足安培定则 B. 改变驱动电流的方向，MN所受安培力方向不变 C. 驱动电流变为原来的2倍，MN所受安培力F的大小将变为原来的4倍 D. 如果导电底座及飞翔体在导轨上滑过的距离保持不变，仅将飞翔体质量减为原来的一半，飞翔体最终的弹射速度将变为原来的8倍 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．CMNF回路内的磁场是由驱动电流产生的，所以其方向与驱动电流的方向满足安培定则，故A正确； B．CMNF回路中驱动电流的方向改变，根据安培定则，磁场方向与之前相反，由于导电底座MN中电流方向与之前相反，根据左手定则，导电底座MN所受安培力F的方向不变，故B正确； C．驱动电流I变为原来的2倍，CMNF回路内的磁场磁感应强度随之变为原来的2倍，根据 导电底座MN受的安培力将变为原来的4倍，故C正确； D．飞翔体的质量只是飞翔体和底座的一部分，故将飞翔体质量减为原来的一半，整体质量和原来的质量关系未知，无法计算最终速度变化，故D错误。 故选ABC。 三、实验题题（11题10分，12题8分，共18分） 11. 某工厂为了复制生产某合金金属管，需要测量其中空部分的面积。图（a）为该种金属管的横截面，现截取一段粗细均匀的金属管进行测量： （1）用螺旋测微器测量其直径D如图甲所示，读数为_________mm；用游标卡尺测量其长度L如图乙所示，读数为_________ mm。 （2）用多用电表测量该段金属管的阻值R：机械调零后，选择“×10Ω”挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘_________（选填“左”或“右”）侧的零刻度处，然后两表笔接触金属管的两端，发现指针的偏转角度过大，应换用_________（填“×1Ω”或“×100Ω”）挡，换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图（c）所示，则阻值R=_________Ω；完成测量后，把选择开关拨至交流电压最大值挡； （3）通过查表得知该合金材料的电阻率为ρ，则金属管中空部分的面积为_________。（结果用字母符号表示） 【答案】（1） ①. 4.949##4.950##4.951 ②. （2） ①. 右 ②. ③. 19 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器读数规则：固定刻度+可动刻度×0.01 mm。本题固定刻度为4.5 mm，可动刻度（估读一位）为45.0格，因此总读数为 （4.949~4.951 mm均正确） [2]20分度游标卡尺精度为0.05 mm，游标尺0刻度位于主尺17 mm后，游标尺第5条刻度线与主尺刻度对齐 游标尺读数5×0.05 mm=0.25 mm，因此读数为 【小问2详解】 [1]欧姆表的零刻度在表盘右侧，欧姆调零时需要将指针调至右侧零刻度 [2]指针偏转角度过大，说明被测电阻阻值较小，应换用更小倍率，即换 挡 [3] 换挡后读数为  【小问3详解】 根据电阻定律  得金属部分横截面积  金属管外总横截面积  因此中空面积为： ​ 12. 某实验小组尝试测量某款电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。 （1）某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，该同学在思考后将的定值电阻串入电路中，如图______（选填“乙”或“丙”），解决了这一问题。 （2）多次调节滑动变阻器的阻值，读出相应的电压表和电流表示数和，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势E＝______V，内阻r0＝ ______Ω（结果均保留两位有效数字）。 【答案】（1）乙 （2） ①. 12 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，则可能是电源内阻太小造成的，可以在电源上串联一个定值电阻，则图乙可以解决这一问题。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得 可知图丁中图像的纵轴截距等于电动势，则有 图像的斜率绝对值为 解得内阻为 三、解答题（13题10分，14题10分，15题16分，共36分；解答过程要有重要公式和必要的文字说明） 13. 如图甲为直线加速器的一部分及偏转电场的立体图．a、b接在电压大小为、周期为T的交变电源上，交变电压如图乙。在时，位于序号为0的金属圆板中央的一个质子，通过圆板0和圆筒1之间的电场由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时间忽略不计，离开第5个圆筒后从M、N两个极板的正中央水平射入偏转电场。已知M、N两个极板的长度为L、距离为h，质子质量为m、电量为e，不考虑质子的重力。求： （1）质子从第5个圆筒射出时的速度大小： （2）要使质子打不到极板上，求M、N两板间所加电压U的取值范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 质子从第5个圆筒射出，在电场中加速了5次，设射出时的速度为，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在M、N两板间的电场中做类平抛运动，设粒子恰好能从极板间射出偏转电场，则水平方向有 竖直方向有 根据牛顿第二定律可得 显然，电势差越大，偏转的竖直位移越大，因此当粒子恰好射出极板时两板间的电势差有最大值，联立以上各式可得 则可得M、N两板间所加电压的取值范围为 14. 如图甲所示，水平放置的两光滑平行导轨PQ间的距离L=0.5m，垂直于导轨平面有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度B=2T，ab棒垂直于导轨放置，系在ab棒中点的水平绳跨过定滑轮与物块相连，物块放置在电子秤上，质量为2kg。已知当物体静止稳定以后，电子秤的读数FN随滑动变阻器R阻值变化的规律如图乙所示，导轨及ab棒的电阻均不计，g取10m/s2。求： （1）磁场方向； （2）电源电动势E和内阻r。 【答案】（1）磁场方向向上；（2）， 【解析】 【详解】（1）棒电流方向，由b到a，金属棒水平方向受力平衡可知，绳子拉力与安培力平衡。安培力水平向左。由左手定则得，磁场方向向上。 （2）回路电流 棒所受安培力 电子秤的示数 即 又 得 由图像得两组数据 时， 时， 代入解得 【点睛】根据电子秤的读书小于物体的重力，判断出安培力的方向，再根据电流和安培力的方向，确定磁场方向。根据平衡条件结合图像求解电动势及内阻。 15. 现代科技中常利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，某控制装置如图所示，相距为R＝4cm的两块平行金属板M、N正对着放置，以O为圆心、半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B＝0.5T、方向垂直纸面向外的匀强磁场，圆弧形收集板D上各点到O点的距离以及板D两端点的距离均为2R。、分别为M、N板上的小孔，、、O三点连线垂直板M、N，且。当板M、N间的电压恒为时，一束质量为、带电量为的粒子，经进入M、N间的电场后，通过进入磁场，最后打在收集板D上。粒子在处的速度和粒子所受的重力均不计，π取3.14，求： （1）粒子在圆形磁场中运动的轨道半径r； （2）粒子从出发到打在收集板D上经历的时间t； （3）若M、N间的电压可调节，为确保粒子都能打在收集板D上，M、N间电压的范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子从到达的过程中，由动能定理得 在磁场中，根据牛顿第二定律得 联立得 （2）由r＝R可知粒子在磁场中的偏转角度为，故粒子磁场中运动的时间为 在电场中运动时间为 离开磁场到D的运动时间为 总运动时间 联立得代入数据解得 （3）要确保粒子都能打在收集板D上，则粒子在磁场中的偏转角θ在60°-120°之间，轨迹如图所示。 由几何关系得，粒子在磁场中的运动半径 联立得： 当θ＝60°时， 当θ＝120°时， 综上M、N间电压的范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $