精品解析：广东省广州市天河外国语学校2024-2025学年高二上学期期中考试物理试题

广东省广州市天河外国语学校202-2025学年高二上学期期中考试物理试题 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共44分） 1. 电容式液位计可根据电容的变化来判断液面升降。某型号液位计的工作原理如图所示，一根金属棒插入金属容器内，金属棒为电容器的一个极，容器壁为电容器的另一个极，金属容器接地，容器内液面高度发生变化会引起电容器的电容变化。下列说法正确的是（ ） A. 该液位计适用于导电液体 B. 容器内液面升高的过程中，电容器的电容会减小 C. 容器内液面降低的过程中，通过电流计的电流方向由到 D. 容器内液面不管是上升还是下降，电容器两极间的电场强度都始终增大 2. 如图是某电场的部分电场线分布图。M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是（　　） A. 点电势与点电势相等 B. 将一正电荷由点移到点，电荷的电势能减少 C. 间的电势差等于间的电势差 D. 将一正电荷放在点，正电荷所受电场力沿与垂直的方向竖直向上 3. 带电平行板电容器极板间电压恒定，有带电量不同的粒子a、b从同一位置平行极板先后射入。最终两粒子落在电容器下极板的同一点。两粒子运动时间相等。不考虑粒子之间的电场力和重力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子a的初速度大于粒子b的初速度 B. 与下板碰撞瞬间，粒子a、b的速度方向相同，大小不同 C. 粒子a所受的电场力大于粒子b的电场力 D. 无法判断电场力对粒子a、b做功大小 4. 如图所示，在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中，理想电压表、的示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数增大，电流表示数增大 B. 电压表示数减小，电流表示数增大 C. D. 5. 某学习小组用图示装置测量磁场的磁感应强度。弹簧测力计竖直悬挂一边长为L的等边三角形金属线框abc，静止时测力计示数为F。e、f分别为ab、ac的中点，过ef的水平虚线下方存在垂直线框平面的待测匀强磁场（图中未画出）。线框中通入大小为I、方向沿abca的电流，再次静止时，e、f仍在水平虚线上，测力计的示数变为3F，则磁感应强度大小和方向分别为（　　） A. ，垂直线框平面向里 B. ，垂直线框平面向外 C. ，垂直线框平面向里 D. ，垂直线框平面向外 6. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5,0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0,0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. 电源内阻为0.5Ω B. 此时电源总功率为4W C. 小灯泡L接入电源时的电阻为1.5Ω D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W 7. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的匀强磁场。一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场方向喷入磁场。将P、Q与电阻R相连接。两金属板间距离为d，等离子体速度为v，磁场的磁感应强度大小为B，方向与速度方向垂直。两块金属板P、Q间的电阻等效为r，当发电机稳定发电时，下列说法正确的是（　　） A. Q板为正极 B. 通过R的电流大小为 C. 若只增大磁感应强度B，发电机的电动势将变大 D. 若只增大金属板P、Q的面积，发电机的电动势将变大 8. 如图，是竖直面内的固定半圆形光滑轨道，O为其圆心，A、C两点等高，过竖直半径的虚线右侧足够大的区域内存在沿方向的匀强电场。一带正电小球从A点正上方P由静止释放，沿轨道通过B、C两点时的动能分别为和，离开C点后运动到最高点D（图中未画出）。已知P与A间距离等于轨道半径，则（　　） A. D点与P点等高 B. 小球在电场中受到的电场力是其重力的两倍 C. 小球在C处对轨道的压力是其重力的两倍 D. 小球通过D点时的动能大于 9. 一带电粒子仅在电场力作用下，从处沿轴方向运动，其电势随位移变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 处电势比x2处电势低 B. 之间的电场方向沿轴负方向 C. 处电场强度小于处电场强度 D. 粒子在段动能越来越大 10. 某示波器的部分结构如图所示，电子枪中金属丝上逸出的电子，在加速电场中加速后进入偏转电场，最后打在荧光屏上。A、B间的电压为，C、D间的电压为，不计电子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 仅增大A、B间的距离，可增大电子进入偏转电场时的速度 B. 仅增大，可增大电子进入偏转电场时的速度 C. 仅增大C、D间的距离，可增大C、D间的电场强度 D. 仅增大，可增大电子在偏转电极间的偏转距离 11. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为3m，电荷量为q。以下正确的为（　　） A. 粒子不能到达de中点 B. 从bc边界出的粒子运动时间相等 C. 在磁场中运动时间最长的粒子，其运动率为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 二、非选择题（共56分） 12. 某同学设计如图甲所示电路研究电容器的放电现象，电路中电源的电动势为3V。先将开关S合向2，给电容器充电，待稳定后再合向1进行放电。放电得到的放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示。 （1）放电时，滑动变阻器中的电流方向________（填“从a到b”或“从b到a”），滑动变阻器接入电路的电阻为________； （2）根据题意结合图像可求得电容器的电容________F（图乙中图线与坐标轴所围小方格的数量为36）； （3）若仅滑动变阻器的滑片向下移一些重新实验，得到图像与坐标轴所围的面积________（填“变大”“变小”或“不变”）；电容器放电的时间________（填“变长”“变短”或“不变”）。 13. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。 实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V， 内阻小于1Ω）； 电压表 V（量程3V， 内阻约3kΩ）； 电流表 A（量程0.6A， 内阻约 1Ω）； 滑动变阻器 R（最大阻值为20Ω）； 定值电阻 R1（阻值2 Ω）； 定值电阻 R2（阻值5 Ω）； 开关一个， 导线若干。 （1）该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏， 记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小， 出现该现象的主要原因是 （单选， 填正确答案标号） A. 电压表分流 B. 干电池内阻较小 C. 滑动变阻器最大阻值较小 D. 电流表内阻较小 （2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案， 重新测量得到的数据如下表。请根据实验数据， 回答以下问题： ①图丙中已标出后3组数据对应的坐标点， 请标出前4组数据对应的坐标点并画出图像__________。 序号 1 2 3 4 5 6 7 I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52 ②根据实验数据可知， 电源电动势__________，内阻__________。（结果保留两位有效数字）所选的定值电阻为__________。 （填“R1”或“R2”）。 ③用笔画线代替导线， 请按照改进后的方案， 将图丁所示实物图连接成完整电路__________。 （3）该实验存在系统误差的原因是__________， 这将导致__________ （选填“>”“<”或“=”）。 14. 测电阻有多种方法。 （1）甲同学用多用电表测量一电阻的阻值，他选用的电阻挡的倍率为“”，某次测量指针偏转情况如图甲所示。该电阻的测量值为________。如果用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用电阻挡的倍率为________（填“”“”或“”）。 （2）乙同学用“伏安法”测量电阻的部分实验电路如图乙所示。某次测量时，电压表和电流表的示数分别为和，则电阻的测量值可表示为________；该测量值比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。 （3）丙同学用如图丙所示的电路测量电流计的内阻，实验步骤如下： ①按电路图连接好实验电路，调节电阻箱使其接入电路的阻值最大。 ②将闭合、断开，调节电阻箱的阻值，使电流表满偏，此时电阻箱的电阻为。 ③闭合，保持电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为时，电流表的指针刚好偏转到满偏刻度的，则电流表内阻的测量值为________；当________（填“远大于”或“远小于”）时，测量误差较小。 （4）丁同学设计了如图丁所示的电路测未知电阻。将电阻与另外两个已知阻值的定值电阻、和电阻箱相连接，、两点接检流计（可以检测微小电流）。闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，检流计的示数为，则待测电阻________。 15. 质量为m、带电量为q的粒子，在匀强电场中的A点以初速度竖直向上射入真空中水平向右的电场中，已知粒子到达B点时的速度大小为，方向与电场的方向一致，如图所示。则A、B两点间的电势差为______V。 16. 关于电流表、电压表的改装： （1）有一个满偏电流为100mA的毫安表，电表内阻为9Ω，现将该毫安表的量程扩大至0.6A，则应并联一个阻值为_____Ω的电阻。 （2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0~10mA，内阻为60Ω，图中串联的分压电阻R1=440Ω，则R2=_____Ω。 17. 如图，电源的电动势为，内阻为，，，电动机的线圈电阻为，开关闭合后通过电源的电流为3A，电动机输出功率____________。 18. 如图所示，两平行金属导轨的距离L＝0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，分布着磁感应强度B1＝0.5T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V，内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向； （2）若磁感应强度仅改变大小后，导体棒仍然能够静止在该处，求磁感应强度B的取值范围。 19. 微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示，宽度为L的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，宽度为L的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为的带电粒子，以初速度从区域Ⅰ左边界上O点水平向右垂直射入磁场，从区域Ⅰ右边界上的P点（图中未画出）进入区域Ⅱ，最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。 （1）求粒子在Ⅰ区域运动中速度的偏转角？区域Ⅱ匀强电场强度E的大小； （2）若仅调整区域Ⅱ的宽度，使粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东省广州市天河外国语学校202-2025学年高二上学期期中考试物理试题 一、选择题（1~7题单选题，每小题4分，8-10题多选题，每小题6分，共44分） 1. 电容式液位计可根据电容的变化来判断液面升降。某型号液位计的工作原理如图所示，一根金属棒插入金属容器内，金属棒为电容器的一个极，容器壁为电容器的另一个极，金属容器接地，容器内液面高度发生变化会引起电容器的电容变化。下列说法正确的是（ ） A. 该液位计适用于导电液体 B. 容器内液面升高的过程中，电容器的电容会减小 C. 容器内液面降低的过程中，通过电流计的电流方向由到 D. 容器内液面不管是上升还是下降，电容器两极间的电场强度都始终增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．若溶液为导电溶液，则金属棒与金属容器壁通过导电溶液导通，从而会形成闭合回路，则金属棒不能与容器壁构成电容器，因此该液位计不适用于导电液体，A错误； B．液面相当于电解质，根据电容器电容的决定式 当液面上升时，可知增大，则电容器的电容增大，B错误； C．容器内液面降低的过程中，根据 可知，电容器的电容减小，由于电容器始终与电源相连，故电容器两端的电压不变，结合 可知，电容器的电荷量减小，故电容器处于放电状态，金属容器接地，电流从高电势流向低电势，即电流由到流过电流计，C正确； D．电容器两极板间的电压U不变，两极板间的距离d不变，根据 可知，容器内液面不管是上升还是下降，电容器两极间的电场强度都始终不变，D错误。 故选C。 2. 如图是某电场的部分电场线分布图。M、N、Q是以电场线上一点O为圆心的同一圆周上的三点，OQ连线垂直于MN。以下说法正确的是（　　） A. 点电势与点电势相等 B. 将一正电荷由点移到点，电荷的电势能减少 C. 间的电势差等于间的电势差 D. 将一正电荷放在点，正电荷所受电场力沿与垂直的方向竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电场线与等势线垂直特点，在MN上找到Q点的等势点，应在O点上方，根据沿电场线电势降低可知，O点的电势比Q点的电势高，故A错误； B．根据沿电场线电势降低可知，Q点的电势比M点的电势低，正电荷在电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，则电荷在Q点的电势能比在M点的电势能小，故从M到Q电荷电势能减少，故B正确； C．根据电场线密的地方等差等势线也密，MO与ON长度相同，则MO间等差等势线密，则MO电势差变化比ON变化的多，MO间的电势差大于ON间的电势差，故C错误； D．Q点的电场强度方向为该点电场线切线方向（斜向右上方），则正电荷在Q点所受电场力方向斜向右上方，故D错误。 故选B。 3. 带电平行板电容器极板间电压恒定，有带电量不同的粒子a、b从同一位置平行极板先后射入。最终两粒子落在电容器下极板的同一点。两粒子运动时间相等。不考虑粒子之间的电场力和重力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子a的初速度大于粒子b的初速度 B. 与下板碰撞瞬间，粒子a、b的速度方向相同，大小不同 C. 粒子a所受的电场力大于粒子b的电场力 D. 无法判断电场力对粒子a、b做功大小 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子平行于电容器极板射入，可知带电粒子将在极板间做类平抛运动，带电量不同的粒子a、b从同一位置平行极板先后射入，最终两粒子落在电容器下极板的同一点，则可知两粒子做类平抛运动的竖直位移与水平位移均相等，则在竖直方向与水平方向分别有 ， 由于运动时间相同，水平位移相同，则可知两粒子的初速度相等，故A错误； B．根据平抛运动的推论可知，两粒子做类平抛运动位移的偏向角相同，则可知速度的偏向角也相同，而根据两粒子在竖直方向位移相同，运动时间相同，则可知两粒子的比荷相同，根据动能定理 变式可得 由于两粒子初速度相同，则根据上式可知两粒子末速度大小也相同，故B错误； C．由于两粒子电荷量大小关系未知，因此不能判断两粒子所受电场力的大小关系，故C错误； D．根据电场力做功 因无法判断两粒子电荷量大小关系，因此无法判断电场力对两粒子做功的多少，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在滑动变阻器的滑片P向下端滑动过程中，理想电压表、的示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表、、示数变化量的绝对值分别为、、，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数增大，电流表示数增大 B. 电压表示数减小，电流表示数增大 C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．滑片P向下滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中总电阻减小，干路电流增大，即电流表示数增大，路端电压 减小，电压表示数减小，电阻分压增大，并联支路电压 减小，即电压表示数减小，通过电阻的电流 减小，即电流表示数减小，总电流等于通过电流表、的电流之和，所以电流表示数 增大，故A错误，B正确； C．由于电流表示数增大，示数减小，示数增大，根据串并联电路电流关系有 故C错误； D．由闭合电路欧姆定律 可得 由闭合电路欧姆定律 可得 故 故D错误。 故选B。 5. 某学习小组用图示装置测量磁场的磁感应强度。弹簧测力计竖直悬挂一边长为L的等边三角形金属线框abc，静止时测力计示数为F。e、f分别为ab、ac的中点，过ef的水平虚线下方存在垂直线框平面的待测匀强磁场（图中未画出）。线框中通入大小为I、方向沿abca的电流，再次静止时，e、f仍在水平虚线上，测力计的示数变为3F，则磁感应强度大小和方向分别为（　　） A. ，垂直线框平面向里 B. ，垂直线框平面向外 C. ，垂直线框平面向里 D. ，垂直线框平面向外 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，金属线框的重力为 放入磁场后，根据平衡条件可得 可得安培力大小为 方向竖直向下，又 其中 解得 根据左手定则可知，磁场方向为垂直线框平面向外。 故选D。 6. 在如图所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线Ⅱ为某一小灯泡L的U-I曲线，曲线Ⅱ与直线Ⅰ的交点坐标为（1.5,0.75），曲线Ⅱ在该点的切线与横轴的交点坐标为（1.0,0），用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路，由图像可知（　　） A. 电源内阻为0.5Ω B. 此时电源总功率为4W C. 小灯泡L接入电源时的电阻为1.5Ω D. 小灯泡L实际消耗的电功率为1.125W 【答案】D 【解析】 【详解】A．设该电源电动势为E，内阻为r，由闭合电路欧姆定律有 代入题图直线Ⅰ中数据有 解得 ， 故A错误； BCD．根据题意可知，当用该电源直接与小灯泡L连接成闭合电路时，灯泡L两端的电压为 流过灯泡的电流为 所以此时电源总功率为 由欧姆定律可得，小灯泡L接入电源时的电阻为 小灯泡L实际消耗的电功率为 故BC错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的匀强磁场。一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场方向喷入磁场。将P、Q与电阻R相连接。两金属板间距离为d，等离子体速度为v，磁场的磁感应强度大小为B，方向与速度方向垂直。两块金属板P、Q间的电阻等效为r，当发电机稳定发电时，下列说法正确的是（　　） A. Q板为正极 B. 通过R的电流大小为 C. 若只增大磁感应强度B，发电机的电动势将变大 D. 若只增大金属板P、Q的面积，发电机的电动势将变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．等离子体进入磁场，根据左手定则可知，带正电荷的粒子向上偏，打在上极板上，带负电荷的粒子向下偏，打在下极板上，所以上极板带正电，下极板带负电，则P板的电势高于Q板的电势，P板为正极，故A错误。 CD．由 可得 电源电动势与极板面积S无关，与磁感应强度B有关，故D错误，C正确。 B．由闭合电路的欧姆定律知，B错误。 故选C。 8. 如图，是竖直面内的固定半圆形光滑轨道，O为其圆心，A、C两点等高，过竖直半径的虚线右侧足够大的区域内存在沿方向的匀强电场。一带正电小球从A点正上方P由静止释放，沿轨道通过B、C两点时的动能分别为和，离开C点后运动到最高点D（图中未画出）。已知P与A间距离等于轨道半径，则（　　） A. D点与P点等高 B. 小球在电场中受到的电场力是其重力的两倍 C. 小球在C处对轨道的压力是其重力的两倍 D. 小球通过D点时的动能大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．若在A点速度等于C点的速度，在竖直方向对称性可知，D点与P点等高，由动能定理可知A点的速度小于C点的速度，所以D点高于P点，故A错误； B．设小球在电场中所受电场力为，轨道半径为，小球从P到B过程，由动能定理得 小球从P到C过程，由动能定理得 联立可得 故B正确； C．由动能定理的表达式 在C点时，由牛顿第二定律得 结合 联立可得 由牛顿第三定律得小球在C处对轨道的压力 故C错误； D．因为 可知小球从C点飞出后，竖直方向的加速度小于水平方向的加速度，竖直方向，由逆向思维，看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，则小球从C到D过程中，水平方向的位移大于竖直放的位移，根据 可知电场力所做正功大于重力做所负功，则小球通过D点时的动能大于，故D正确。 故选BD。 9. 一带电粒子仅在电场力作用下，从处沿轴方向运动，其电势随位移变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 处电势比x2处电势低 B. 之间的电场方向沿轴负方向 C. 处电场强度小于处电场强度 D. 粒子在段动能越来越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据图像可知，处电势比x2处电势低，故A正确； B．根据图像可知，电势降低，而沿着电场线的方向电势降低，则可知之间的电场方向沿轴正方向，故B错误； C．图像的斜率表示电场强度，处的斜率为零，即处的场强为零，而处的斜率大于零，则可知处电场强度小于处电场强度，故C正确； D．根据以上分析可知，之间的电场方向沿轴正方向，若粒子带正电，则粒子在段动能越来越大，若粒子带负电，则粒子在段动能越来越小，故D错误。 故选AC。 10. 某示波器的部分结构如图所示，电子枪中金属丝上逸出的电子，在加速电场中加速后进入偏转电场，最后打在荧光屏上。A、B间的电压为，C、D间的电压为，不计电子受到的重力，下列说法正确的是（　　） A. 仅增大A、B间的距离，可增大电子进入偏转电场时的速度 B. 仅增大，可增大电子进入偏转电场时的速度 C. 仅增大C、D间的距离，可增大C、D间的电场强度 D. 仅增大，可增大电子在偏转电极间的偏转距离 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．电子在电子枪中加速，由动能定理有 可知电子离开电子枪时的速度与A、B间的距离无关，越大越大，故A错误、B正确； C．由可知，仅增大C、D间的距离时，电场强度减小，故C错误； D．电子在偏转电极间的偏转距离 除了，其他的都是定值，可知仅增大，可增大电子在偏转电极间的偏转距离，故D正确。 故选BD。 11. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为3m，电荷量为q。以下正确的为（　　） A. 粒子不能到达de中点 B. 从bc边界出的粒子运动时间相等 C. 在磁场中运动时间最长的粒子，其运动率为 D. 粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀圆周运动轨迹图如图所示 由图可知，粒子要在区域运动，在经点e时轨道半径最大，此时粒子没能到达de中点，因此粒子不能到达de中点，A正确； BC．设粒子的运动轨迹过bcde上的某一点g，O为粒子做圆周运动轨迹的圆心，当最大时，粒子运动轨迹对应的圆心角最大，粒子运动时间最长，由几何关系可知，当c点与g点重合时，粒子运动时间最长，即从bc边界出的粒子运动时间不相等。如图所示 设运动半径为R，由几何关系则有 解得 已知粒子的质量为，电荷量为，其在磁场中做匀速圆周运动，有 解得 B错误，C正确； D．粒子在磁场中运动的周期为 在中，设为，为，由几何关系有 可得， 则粒子在磁场中运动的最长时间为，D错误。 故选AC。 二、非选择题（共56分） 12. 某同学设计如图甲所示电路研究电容器的放电现象，电路中电源的电动势为3V。先将开关S合向2，给电容器充电，待稳定后再合向1进行放电。放电得到的放电电流I随时间t变化的图像如图乙所示。 （1）放电时，滑动变阻器中的电流方向________（填“从a到b”或“从b到a”），滑动变阻器接入电路的电阻为________； （2）根据题意结合图像可求得电容器的电容________F（图乙中图线与坐标轴所围小方格的数量为36）； （3）若仅滑动变阻器的滑片向下移一些重新实验，得到图像与坐标轴所围的面积________（填“变大”“变小”或“不变”）；电容器放电的时间________（填“变长”“变短”或“不变”）。 【答案】（1） ①. 从a到b ②. 1200 （2） （3） ①. 不变 ②. 变长 【解析】 【小问1详解】 [1][2]充电后，电容器下板带正电，因此放电时，滑动变阻器中的电流方向从a到b，开始时滑动变阻器两端的电压为3V，电流为2.5mA，则滑动变阻器接入电路的电阻 【小问2详解】 图乙图像面积表示电容器释放的电荷量，电容器释放的电荷量Q约为 则电容器的电容为 【小问3详解】 [1][2]若仅滑动变阻器的滑片向下移一些重新实验，由于每次电容器带电量相同，则图线与坐标轴所围的面积不变，由于放电电阻变大，放电时间变长。 13. 实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。 实验室提供的器材有： 干电池一节（电动势约1.5V， 内阻小于1Ω）； 电压表 V（量程3V， 内阻约3kΩ）； 电流表 A（量程0.6A， 内阻约 1Ω）； 滑动变阻器 R（最大阻值为20Ω）； 定值电阻 R1（阻值2 Ω）； 定值电阻 R2（阻值5 Ω）； 开关一个， 导线若干。 （1）该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏， 记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小， 出现该现象的主要原因是 （单选， 填正确答案标号） A. 电压表分流 B. 干电池内阻较小 C. 滑动变阻器最大阻值较小 D. 电流表内阻较小 （2）针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案， 重新测量得到的数据如下表。请根据实验数据， 回答以下问题： ①图丙中已标出后3组数据对应的坐标点， 请标出前4组数据对应的坐标点并画出图像__________。 序号 1 2 3 4 5 6 7 I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40 U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52 ②根据实验数据可知， 电源电动势__________，内阻__________。（结果保留两位有效数字）所选的定值电阻为__________。 （填“R1”或“R2”）。 ③用笔画线代替导线， 请按照改进后的方案， 将图丁所示实物图连接成完整电路__________。 （3）该实验存在系统误差的原因是__________， 这将导致__________ （选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. 1.6 ③. 0.63 ④. ⑤. （3） ①. 电压表分流 ②. < 【解析】 【小问1详解】 电压表示数变化过小，则原因是外电阻比内阻大的多，即干电池内阻较小。 故选B。 【小问2详解】 ①[1]根据描点法可得图像如图所示 ②[2][3][4]由图像可知，电源电动势 图线斜率 电源内阻小于1Ω，则定值电阻大于1.63Ω，可知定值电阻为R1；则 [5]定值电阻与电源串联，电路如图 【小问3详解】 [1][2]电流测量的是流过滑动变阻器的电流，而不是流过电源的电流，所以系统误差是源于电压表的分流，当外电路短路时，电压表不分流，故短路电流相同；而测量的电流值要小于真实值，故作出测量值和真实值的图象如图所示 由图象可知，电源电动势测量值小于真实值。 14. 测电阻有多种方法。 （1）甲同学用多用电表测量一电阻的阻值，他选用的电阻挡的倍率为“”，某次测量指针偏转情况如图甲所示。该电阻的测量值为________。如果用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用电阻挡的倍率为________（填“”“”或“”）。 （2）乙同学用“伏安法”测量电阻的部分实验电路如图乙所示。某次测量时，电压表和电流表的示数分别为和，则电阻的测量值可表示为________；该测量值比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。 （3）丙同学用如图丙所示的电路测量电流计的内阻，实验步骤如下： ①按电路图连接好实验电路，调节电阻箱使其接入电路的阻值最大。 ②将闭合、断开，调节电阻箱的阻值，使电流表满偏，此时电阻箱的电阻为。 ③闭合，保持电阻箱的阻值不变，调节电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为时，电流表的指针刚好偏转到满偏刻度的，则电流表内阻的测量值为________；当________（填“远大于”或“远小于”）时，测量误差较小。 （4）丁同学设计了如图丁所示的电路测未知电阻。将电阻与另外两个已知阻值的定值电阻、和电阻箱相连接，、两点接检流计（可以检测微小电流）。闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，检流计的示数为，则待测电阻________。 【答案】（1） ①. 120 ②. （2） ①. ②. 偏大 （3） ①. ②. 远小于 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]电阻的测量值为指针示数乘以倍率，指针指在12的位置，倍率为“”，所以测量值为； [2]测量阻值约为的电阻时，为使指针指在表盘中央附近测量更精确，应选用“”的倍率。 【小问2详解】 [1]根据欧姆定律，可得电阻的测量值为 [2]测量值等于电阻和电流表内阻之和，故测量值大于真实值。 【小问3详解】 ③[1]闭合、断开时，调节电阻箱使电流表满偏，设满偏电流为。闭合，保持电阻箱的阻值不变，此时电流表偏转到满偏刻度的，若认为干路电流不变，仍为，则说明通过电阻箱的电流为，根据并联电路电压相等，可得电流表内阻的测量值等于电阻箱阻值的一半，即。 [2]闭合后，总电阻减小，总电流增大，大于原来的满偏电流，而电流表中电流为，则通过电阻箱的电流大于，当远小于时，总电流变化小，测量误差较小。 【小问4详解】 当检流计示数为0时，说明M、N两点电势相等。 设通过与的电流为，通过与电阻箱的电流为，则两端的电压 两端的电压 两端的电压 两端的电压 又因为，所以 代入后可推导出。 15. 质量为m、带电量为q的粒子，在匀强电场中的A点以初速度竖直向上射入真空中水平向右的电场中，已知粒子到达B点时的速度大小为，方向与电场的方向一致，如图所示。则A、B两点间的电势差为______V。 【答案】 【解析】 【详解】粒子从A运动到B点的过程中，根据动能定理得 其中 竖直方向上有 联立解得 16. 关于电流表、电压表的改装： （1）有一个满偏电流为100mA的毫安表，电表内阻为9Ω，现将该毫安表的量程扩大至0.6A，则应并联一个阻值为_____Ω的电阻。 （2）如图所示为一双量程电压表的示意图，已知电流表G的量程为0~10mA，内阻为60Ω，图中串联的分压电阻R1=440Ω，则R2=_____Ω。 【答案】（1）1.8 （2）1000 【解析】 【小问1详解】 根据电表的改装原理可知，设并联的电阻大小为，根据并联电路电压相等可得 其中，，，解得。 【小问2详解】 电流表G的满偏电流为，内阻为，根据电表的改装原理可知，， 根据，， 解得。 17. 如图，电源的电动势为，内阻为，，，电动机的线圈电阻为，开关闭合后通过电源的电流为3A，电动机输出功率____________。 【答案】10W 【解析】 【详解】开关闭合后通过电源的电流为，则电动机两端电压 并联电路电压相等则电阻的电压也等于，通过电阻的电流 电动机电流 电动机总的电功率 电动机的线圈电阻，热功率 电动机输出功率。 18. 如图所示，两平行金属导轨的距离L＝0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ＝37°，分布着磁感应强度B1＝0.5T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝4.5V，内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求： （1）导体棒受到的摩擦力的大小和方向； （2）若磁感应强度仅改变大小后，导体棒仍然能够静止在该处，求磁感应强度B的取值范围。 【答案】（1）0.06N，方向沿斜面向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 由图知，导体棒中有从b端流向a端的电流，由闭合电路欧姆定律可知，流过导体棒的电流为 由左手定则可得，导体棒受到的安培力沿斜面向上，则安培力大小为 对导体棒由平衡条件可得导体棒受到的摩擦力的大小 方向沿斜面向下。 【小问2详解】 导体棒刚好不上滑，由题意可知 导体棒刚好不下滑，有 其中 联立得 故磁场的大小范围是 19. 微观粒子的运动轨迹可以通过磁场、电场进行调节。如图所示，宽度为L的竖直条形区域Ⅰ内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，宽度为L的竖直条形区域Ⅱ内存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为的带电粒子，以初速度从区域Ⅰ左边界上O点水平向右垂直射入磁场，从区域Ⅰ右边界上的P点（图中未画出）进入区域Ⅱ，最终从区域Ⅱ右边界水平向右射出。不计粒子的重力。 （1）求粒子在Ⅰ区域运动中速度的偏转角？区域Ⅱ匀强电场强度E的大小； （2）若仅调整区域Ⅱ的宽度，使粒子从与P点等高的Q点（图中未画出）离开区域Ⅱ，求粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中运动的总时间； 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 洛伦兹力提供向心力，有 解得 设粒子在磁场中速度的偏转角为，根据几何关系，有 解得 粒子从区域Ⅱ右边界水平向右射出，粒子在电场中做类平抛运动，有， 根据牛顿第二定律，有 解得 【小问2详解】 粒子在磁场中运动的时间为 粒子从与P点等高的Q点离开区域Ⅱ，在电场中运动的时间为 运动的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $