精品解析：四川成都市锦江区嘉祥外国语高级中学2025-2026学年高二上学期期末质量测评物理试题

2025-2026学年高二上学期期末质量测评 物理 本卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将签题卡交回。 一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共计28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 洛伦兹力永不做功 B. 奥斯特发现了电磁感应现象 C. 电阻率越大，表征该材料的导电性能越好 D. 通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．洛伦兹力的方向始终与带电粒子的速度方向垂直，根据功的计算公式，当时，因此洛伦兹力永不做功，故A正确； B．奥斯特发现的是电流的磁效应，电磁感应现象由法拉第发现，故B错误； C．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越大，相同尺寸的该材料电阻越大，导电性能越差，故C错误； D．安培力的计算公式为（为电流方向与磁场方向的夹角），当即电流与磁场平行时，安培力为0，因此通电导线在磁场中不一定受到安培力，故D错误。 故选A。 2. 秒摆是一种特殊的单摆，其振动周期为。若要将秒摆的周期变为原来的一半，下列方案可行的是（　　） A. 摆角变为原来的一半 B. 摆长变为原来的 C. 摆球质量变为原来的2倍 D. 振幅变为原来的一半 【答案】B 【解析】 【详解】由单摆公式T=2π，可知，单摆的周期与摆球的质量、振幅、摆角均无关，若摆长变为原来的，则秒摆的周期变为原来的一半。 故选B。 3. 如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（ ） A. 线框中产生顺时针方向的感应电流 B. 线框有面积扩张的趋势 C. 线框沿垂直于直导线方向向右平动 D. 线框在水平面内沿顺时针方向旋转 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当长直导线中通以向上的电流增大时， 穿过线框的磁通量向里增加，根据楞次定律可知，线框中产生逆时针方向的感应电流，根据 “增缩减扩”，可知线框有面积缩小的趋势，AB错误； CD．由对称性结合左手定则可知，线框对称轴MN上、下两部分受到平行于直导线方向上安培力的合力为零，则线框不会转动；由于离导线越近，磁感应强度越大，则导线框受到安培力沿对称轴向右，线框沿垂直于直导线方向向右平动，故C正确，D错误。 故选C。 4. 2023年10月，开州区生态环境局对开州水泥厂静电除尘器进行了安全专项检查，静电除尘广泛应用于各种粉尘较多的场所，如除去有害的微粒、回收物资（如水泥粉尘）等。某静电除尘装置的原理如图所示，图中实线为电场线，关于轴对称，虚线是某一带电的尘埃仅在电场力作用下运动轨迹，是轨迹上的两点，两点关于轴对称，不考虑尘埃在运动过程中的相互作用和电荷量变化，尘埃重力忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A. 该尘埃一定带正电 B. B、C两点的电场强度相同 C. A、B两点的电势 D. 尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能 【答案】D 【解析】 【详解】A．由物体做曲线运动的条件可知，电场力指向虚线凹侧，如图 电场力与电场线方向相反，该尘埃一定带负电，故A错误； B．B、C两点的电场强度方向不同，故B错误； C．画出等势面，如上图所示，电场线由高等势面指向低等势面，故A、B两点的电势，故C错误； D．负电荷在低电势处电势能大，故尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能，故D正确。 故选D。 5. 酒驾醉驾都是严重危害交通安全的违法行为，如图1是交警常用的酒精测试仪，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。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两电表的示数都变大 B. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小 C. 饮酒量越多，电源的效率越小 D. 饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 【答案】C 【解析】 【详解】A．酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，R阻值减小，总电阻减小，则总电流变大，即电流表示数变大，R0和内阻r上的电压变大，则电压表的示数变小，A错误； B．根据 可得 可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比不变，B错误； C．饮酒量越多，R阻值减小，R外越小，根据电源的效率 可知电源效率越小，C正确； D．将R0等效于电源内阻，因当外电阻等于内电阻时电源输出功率最大，则当饮酒量越多，气敏电阻R阻值减小，但外电阻和等效内阻的关系不能确定，则不能确定气敏电阻R消耗的功率如何变化，D错误。 故选C。 6. 电磁场与现代科技密切关联，在科学研究和工业生产中有重要应用。关于以下四个科技实例，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中电子束出射速度不变，励磁线圈电流变大时，电子束径迹形成的圆半径变大 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷一定相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势比M侧电势高 D. 丁图中增大D形盒狭缝之间的电压U，粒子的最大动能增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图中电子束出射速度不变，励磁线圈电流变大时，则磁场B增强，根据 得 电子束径迹形成的圆半径变小，A错误； B．乙图中，根据， 可得 则不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子在磁场中的运动半径一定相同，则比荷一定相同，B正确； C．丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，根据左手定则可知，负电荷偏向Ｎ侧极板，则N侧电势比M侧电势低，C错误； D．丁图中，根据 可得粒子的最大动能为 可知增大D形盒狭缝之间的电压U，粒子的最大动能不变，D错误。 故选B。 7. 太阳耀斑爆发期间，大量宇宙射线持续射向地球，带电粒子的运动轨迹发生偏转。一群质量为m、电荷量为q、速度大小介于某一范围的粒子沿垂直于直径AC的方向射向赤道平面，已知从A点射入磁场的粒子恰好全部到达赤道线下半圆弧上的各点。设赤道平面内匀强磁场半径OA=3R，磁感应强度大小为B，地球半径为R，不计粒子重力、粒子间的相互作用力以及一切阻力。下列说法正确的是（ ） A. 能到达赤道的粒子在磁场中运动的最短时间为 B. 赤道上存在一段区域粒子无法到达，该盲区所对圆心角为60° C. 从A点射入的粒子的速度大小范围为 D. 从A点射入的粒子，速度越大，在磁场中运动的时间越长 【答案】A 【解析】 【详解】CD．由A点入射的粒子，速度最大和最小时的运动轨迹如图所示： 由几何关系可知，粒子速度最大时的轨迹半径r2=2R 速度最小时的轨迹半径r1=R，洛伦兹力提供向心力 可得， 即粒子速度大小范围为 周期，由几何关系可知粒子速度由小到大，转过的圆心角先减小后增大，则运动时间先减小后增大，故CD错误； A．轨迹半径为2R且弦长也为2R时，运动时间最短，如图所示： 由几何关系可知对应的圆心角为60°，运动时间，故A正确； B．轨迹半径为2R，且恰好与赤道相切时轨迹如图所示： 由几何关系可知，则该无法到达的盲区所对圆心角大于60°，故B错误。 故选A。 二、多项选择题（共3道题，每小题6分，共计18分，每小题给出的四个选项当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. 如图所示，在同种均匀介质中，x轴上O、P两处分别有两个波源S1和S2，它们在t=0时刻同时开始沿y方向做简谐振动，S1处形成的简谐横波沿x轴正方向传播，S2处形成的简谐横波沿x轴负方向传播。t1=2s时刻O、P连线中点N处质点开始振动。已知O、P间距为8m，S1的振动方程为y1=10sin（πt）cm，S2的振动方程为y2=5sin（πt）cm。下列说法正确的是（ ） A. N处质点起振方向沿y负方向 B. 两列波的传播速度大小相同，均为v=2m/s C. N处质点为振动的振幅为15cm D. P、N两处中点E处质点为振动减弱点 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两个波源的振动方程为 、 ，时波源的振动方向沿正方向，所有质点起振方向与波源一致，因此点起振方向沿正方向，A错误； B．同种均匀介质中，两列波的波速相等。 已知 ，是中点，因此到的距离为，波从​传到用时 可得波速 ，两列波速度均为，B正确； C．由振动方程得角频率 ，周期 ，根据 可得波长 到两波源的路程差 ，是波长的整数倍，且两个波源振动同相位 因此是振动加强点，振幅为两振幅之和 ，C正确； D．E是、中点，到​的距离为，到的距离为 路程差 ，是波长的整数倍，同相位波源下，为振动加强点，D错误。 故选 BC。 9. 如图所示，两根等长的长直导体棒、用绝缘细线悬挂在天花板上，并均通以恒定电流。稳定时细线与竖直方向的夹角分别为、，已知、均平行于且到悬挂轴线的距离相等，忽略其他通电导线对、的作用力。下列说法正确的是（　　） A. 、电流方向相同 B. 、电流方向相反 C. 、质量之比为 D. 、质量之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由题意可知，两棒互相排斥，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故电流方向相反，故A错误，B正确； CD．分别对两导体棒受力分析，根据正弦定理可得， 由几何关系 故，故C正确，D错误。 故选BC。 10. 一倾角为30°的足够长绝缘固定斜面，处于沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与劲度系数为k的弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，M和N组成的系统做简谐运动，运动中N与滑轮不接触，不计一切摩擦。则（ ） A. 释放时M的加速度为g B. 释放时M的加速度为3g C. M下滑的最大速度为 D. M下滑的最大距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．初始时轻绳伸直无拉力，静止平衡，因此弹簧初始压缩量满足  可得​。 释放时，设轻绳的拉力为，对，根据牛顿第二定律  对 解得加速度 ， 故A正确，B错误； D．设下滑时系统平衡（合力为0），此时上升，弹簧压缩量变为 对系统合力为0，则有 代入，解得平衡位置  释放位置处速度为0，是简谐运动的一个端点 因此振幅，另一端最大位移处  ​ 即下滑的最大距离为，故D正确； C．最大速度出现在平衡位置，从到过程中， 对，重力做功，电场力做功 对，重力做功，初末态弹簧形变量大小均为，弹性势能变化 因此总功 应用动能定理  解得 ​​，故C错误。 故选 AD。 三、实验题（本题共两小题，其中11题6分，12题10分，共16分） 11. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的___________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是 。（填正确答案前的字母） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有 。（填正确答案前的字母） A. 增大电容纸的厚度 B. 同时减小锡箔纸和电容纸的面积 C. 增大锡箔纸的厚度 D. 减小电容纸的厚度 【答案】（1）电势差 （2）C （3）D 【解析】 【小问1详解】 使用静电计的目的是通过指针张角，反映电容器两极板间的电势差的变化情况。 【小问2详解】 A．左极板向上移动，正对面积减小，由​ 可知电容减小，而不变，则根据​ 可知两极板间的电势差增大，静电计指针张角变大，故A错误； B．插入陶瓷片，介电常数增大，则电容增大，减小，则静电计指针张角变小，故B错误； C．左极板右移，极板间距减小，电容增大，减小，则静电计指针张角变小，故C正确。 故选C。 【小问3详解】 A．该自制电容器中，电容纸是绝缘介质，厚度对应极板间距，锡箔纸面积对应正对面积，根据 可知增大电容纸厚度，即增大，电容减小，故A错误； B．同时减小锡箔纸和电容纸的面积，减小，电容减小，故B错误； C．电容大小与电极（锡箔纸）厚度无关，故C错误； D．减小电容纸厚度，即减小，电容增大，D正确。 故选D。 12. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在25℃时的电动势和内阻。 A.三元锂电池（电动势约为4V，内阻为几十毫欧） B.电流计G（0~100μA），内阻为2500Ω） C.电流表A（0~3A，内阻约为0.02Ω） D.定值电阻R1=47500Ω E.定值电阻R2=1.35Ω F.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） G.开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）将电流计G与定值电阻R1串联改装成电压表V，则改装后的电压表能测量的电压最大值为_________V。（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录改装后电压表V的示数U、电流表A的示数I，作出U-I图线如图乙所示，该三元锂电池的电动势E=___________V，内阻r=____________Ω。（以上结果均保留两位有效数字） （3）实验中，定值电阻R2的主要作用是 。（填选项前的标号） A. 增大等效内阻，使得负载变化时电压变化更明显，便于电压表测量 B. 保护电压表 C. 消除系统误差 （4）定义相对误差，则利用图甲进行测量，该三元锂电池的内阻测量的相对误差为__________%（结果用小数表示）。 【答案】（1）5.0 （2） ①. 4.2 ②. 0.050 （3）A （4）0.08 【解析】 【小问1详解】 改装电压表最大量程为满偏电流乘以总电阻  解得 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律   图的纵截距等于电动势，因此  图线斜率的绝对值  因此  【小问3详解】 A．该电源内阻仅几十毫欧，阻值很小，不串联时，电流变化时电压变化不明显，不便于测量。串联​增大了等效内阻，使电压变化更明显，便于测量，A正确； B．改装电压表量程为5V，大于电源电动势4V，本身可满足测量，不需要保护电压表，B错误； C．​不能消除系统误差，C错误。 故选A。 【小问4详解】 不考虑电压表分流，根据闭合电路欧姆定律 考虑到电压表的分流作用， 整理得，又 相对误差 联立解得 四、计算题（本题共3小题，共38分。其中13题10分，14题12分，15题16分，解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。） 13. 一电动车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10.5V，内阻为0.05Ω，电动机线圈电阻为0.01Ω。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到50A，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求： （1）车灯电阻R； （2）电动机启动后，车灯的功率为多大； （3）电动机启动后，电动机线圈产生的热功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电动机未起动时，只有车灯接入电路，电路为车灯与电源内阻串联，根据闭合电路欧姆定律   解得车灯电阻为 【小问2详解】 电动机启动后，电动机与车灯并联，总电流 根据闭合电路欧姆定律  可得路端电压 并联电路中车灯两端电压等于路端电压，则车灯功率 可得 【小问3详解】 流过车灯的电流 根据并联电路电流规律，流过电动机的电流  电动机线圈的热功率 解得 14. 门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为 匝，边长，外接电阻的阻值，线圈自身电阻为，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 （1）时间内，通过电阻的电流的大小和方向； （2）时间内，电阻上产生的热量； （3）时间内，通过电阻的电荷量。 【答案】（1），从到M （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 时间内，由法拉第电磁感应定律可得 根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得 依据楞次定律，电流方向自下而上，或从到M 。 【小问2详解】 时间内，由法拉第电磁感应定律可得 根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得 M、N间电阻上产生的热量，根据焦耳定律有 代入数据解得 【小问3详解】 时间内，通过电阻的电荷量 代入数据解得 15. 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间的电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束的宽度为L，粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直于纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为。已知离子的比荷为k，两极板间的电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力，极板厚度可忽略不计。 （1）要使速度的离子能沿直线通过两极板间的电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小； （2）调整极板间的磁场，使速度的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场。若且上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积和吞噬板的发光长度； （3）若撤去极板间磁场且偏转磁场边界足够大，速度的离子有n个，能进入磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求的取值范围及吞噬板上收集的离子个数。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 速度的离子能沿直线通过两极板间的电场，离子受到的电场力与洛伦兹力平衡，则 电场强度为 解得 【小问2详解】 洛伦兹力提供向心力 解得 作出离子的运动轨迹，如图所示 上述离子全部能被吞噬板吞噬，分析可知偏转磁场为最小面积矩形时，紧贴负极板射入磁场的粒子射出磁场时，沿直线运动能恰打在吞噬板的最左端。设该轨迹圆心到磁场左边界的距离为a，由相似三角形的几何关系得 解得 偏转磁场的最小面积 有上述分析可知，其发光长度一个临界在吞噬板的端点，另一个临界点是从正极板射出的离子所打的位置，由于其在磁场中轨迹为半圆，所以打在距离正极板处，所以发光长度 【小问3详解】 离子在电场中做类平抛运动，则 离子在电场中的加速度为 解得 吞噬板上收集的离子个数 洛伦兹力提供向心力 进入磁场离子圆周运动半径 在磁场中偏转距离 速度为的离子射出偏转电场时，对于进入磁场的左右两边界离子而言，与吞噬板左右两端相距分别为2L、，设离子恰好打到吞噬板两端，由几何关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二上学期期末质量测评 物理 本卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。 2．答选择题时，必须使用2B铅笔将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，再选涂其它答案标号。 3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5．考试结束后，只将签题卡交回。 一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共计28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 洛伦兹力永不做功 B. 奥斯特发现了电磁感应现象 C. 电阻率越大，表征该材料的导电性能越好 D. 通电导线在磁场中一定会受到安培力的作用 2. 秒摆是一种特殊的单摆，其振动周期为。若要将秒摆的周期变为原来的一半，下列方案可行的是（　　） A. 摆角变为原来的一半 B. 摆长变为原来的 C. 摆球质量变为原来的2倍 D. 振幅变为原来的一半 3. 如图所示，长直导线与心形金属线框放在光滑绝缘的水平面上，且长直导线与心形线框的对称轴MN垂直。当长直导线中通以图示方向的电流I，且电流增大时，下列关于心形线框的说法正确的是（ ） A. 线框中产生顺时针方向的感应电流 B. 线框有面积扩张的趋势 C. 线框沿垂直于直导线方向向右平动 D. 线框在水平面内沿顺时针方向旋转 4. 2023年10月，开州区生态环境局对开州水泥厂静电除尘器进行了安全专项检查，静电除尘广泛应用于各种粉尘较多的场所，如除去有害的微粒、回收物资（如水泥粉尘）等。某静电除尘装置的原理如图所示，图中实线为电场线，关于轴对称，虚线是某一带电的尘埃仅在电场力作用下运动轨迹，是轨迹上的两点，两点关于轴对称，不考虑尘埃在运动过程中的相互作用和电荷量变化，尘埃重力忽略不计，则以下说法正确的是（　　） A. 该尘埃一定带正电 B. B、C两点的电场强度相同 C. A、B两点的电势 D. 尘埃在A点的电势能大于在B点的电势能 5. 酒驾醉驾都是严重危害交通安全的违法行为，如图1是交警常用的酒精测试仪，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。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（ ） A. 两电表的示数都变大 B. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小 C. 饮酒量越多，电源的效率越小 D. 饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率一定越小 6. 电磁场与现代科技密切关联，在科学研究和工业生产中有重要应用。关于以下四个科技实例，下列说法正确的是（ ） A. 甲图中电子束出射速度不变，励磁线圈电流变大时，电子束径迹形成的圆半径变大 B. 乙图中不改变质谱仪各区域的电场、磁场时，击中光屏同一位置的粒子比荷一定相同 C. 丙图中载流子为负电荷的霍尔元件有如图所示的电流和磁场时，N侧电势比M侧电势高 D. 丁图中增大D形盒狭缝之间的电压U，粒子的最大动能增大 7. 太阳耀斑爆发期间，大量宇宙射线持续射向地球，带电粒子的运动轨迹发生偏转。一群质量为m、电荷量为q、速度大小介于某一范围的粒子沿垂直于直径AC的方向射向赤道平面，已知从A点射入磁场的粒子恰好全部到达赤道线下半圆弧上的各点。设赤道平面内匀强磁场半径OA=3R，磁感应强度大小为B，地球半径为R，不计粒子重力、粒子间的相互作用力以及一切阻力。下列说法正确的是（ ） A. 能到达赤道的粒子在磁场中运动的最短时间为 B. 赤道上存在一段区域粒子无法到达，该盲区所对圆心角为60° C. 从A点射入的粒子的速度大小范围为 D. 从A点射入的粒子，速度越大，在磁场中运动的时间越长 二、多项选择题（共3道题，每小题6分，共计18分，每小题给出的四个选项当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. 如图所示，在同种均匀介质中，x轴上O、P两处分别有两个波源S1和S2，它们在t=0时刻同时开始沿y方向做简谐振动，S1处形成的简谐横波沿x轴正方向传播，S2处形成的简谐横波沿x轴负方向传播。t1=2s时刻O、P连线中点N处质点开始振动。已知O、P间距为8m，S1的振动方程为y1=10sin（πt）cm，S2的振动方程为y2=5sin（πt）cm。下列说法正确的是（ ） A. N处质点起振方向沿y负方向 B. 两列波的传播速度大小相同，均为v=2m/s C. N处质点为振动的振幅为15cm D. P、N两处中点E处质点为振动减弱点 9. 如图所示，两根等长的长直导体棒、用绝缘细线悬挂在天花板上，并均通以恒定电流。稳定时细线与竖直方向的夹角分别为、，已知、均平行于且到悬挂轴线的距离相等，忽略其他通电导线对、的作用力。下列说法正确的是（　　） A. 、电流方向相同 B. 、电流方向相反 C. 、质量之比为 D. 、质量之比为 10. 一倾角为30°的足够长绝缘固定斜面，处于沿斜面向下的匀强电场，电场强度为。质量为m的物块M、N用一根不可伸长的轻绳绕过滑轮连接，M带正电，电荷量为q，N不带电，N一端与劲度系数为k的弹簧连接，弹簧另一端固定在地面上。初始时有外力作用使M静止在斜面上，轻绳恰好伸直，使M从静止释放，M和N组成的系统做简谐运动，运动中N与滑轮不接触，不计一切摩擦。则（ ） A. 释放时M的加速度为g B. 释放时M的加速度为3g C. M下滑的最大速度为 D. M下滑的最大距离为 三、实验题（本题共两小题，其中11题6分，12题10分，共16分） 11. 如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。 （1）使用静电计的目的是观察电容器两极板间的___________（选填“电容”“电势差”或“电荷量”）变化情况。 （2）在实验中观察到的现象是 。（填正确答案前的字母） A. 将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小 B. 向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大 C. 将左极板右移，静电计指针的张角变小 （3）某兴趣小组用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。为增大该电容器的电容，下列方法可行的有 。（填正确答案前的字母） A. 增大电容纸的厚度 B. 同时减小锡箔纸和电容纸的面积 C. 增大锡箔纸的厚度 D. 减小电容纸的厚度 12. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在25℃时的电动势和内阻。 A.三元锂电池（电动势约为4V，内阻为几十毫欧） B.电流计G（0~100μA），内阻为2500Ω） C.电流表A（0~3A，内阻约为0.02Ω） D.定值电阻R1=47500Ω E.定值电阻R2=1.35Ω F.滑动变阻器R（最大阻值为10Ω） G.开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）将电流计G与定值电阻R1串联改装成电压表V，则改装后的电压表能测量的电压最大值为_________V。（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录改装后电压表V的示数U、电流表A的示数I，作出U-I图线如图乙所示，该三元锂电池的电动势E=___________V，内阻r=____________Ω。（以上结果均保留两位有效数字） （3）实验中，定值电阻R2的主要作用是 。（填选项前的标号） A. 增大等效内阻，使得负载变化时电压变化更明显，便于电压表测量 B. 保护电压表 C. 消除系统误差 （4）定义相对误差，则利用图甲进行测量，该三元锂电池的内阻测量的相对误差为__________%（结果用小数表示）。 四、计算题（本题共3小题，共38分。其中13题10分，14题12分，15题16分，解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。） 13. 一电动车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知电源电动势为10.5V，内阻为0.05Ω，电动机线圈电阻为0.01Ω。车灯接通，电动机未起动时，电流表示数为10A；电动机启动的瞬间，电流表示数达到50A，电流表为理想电表，车灯的电阻认为不变。求： （1）车灯电阻R； （2）电动机启动后，车灯的功率为多大； （3）电动机启动后，电动机线圈产生的热功率。 14. 门禁卡工作原理如下：把门禁卡（如图甲所示）靠近读卡器时，读卡器发射变化的磁场，门禁卡内部的线圈（如图乙所示）会产生一个微小的感应电流，将卡内存储的编码信息发送回读卡器，读卡器识别信息后发送一个“开门”指令给电锁，即可开门。已知门禁卡内置一正方形线圈，其匝数为 匝，边长，外接电阻的阻值，线圈自身电阻为，当门禁卡靠近读卡器时，读卡器在线圈处产生变化的磁场（如图丙所示），设垂直纸面向里为正方向，磁场方向与线圈平面垂直。 （1）时间内，通过电阻的电流的大小和方向； （2）时间内，电阻上产生的热量； （3）时间内，通过电阻的电荷量。 15. 如图所示是中国科学院自主研制的磁约束核聚变实验装置中的“偏转系统”原理图。由正离子和中性粒子组成的多样性粒子束通过两极板间的电场后进入偏转磁场。其中的中性粒子沿原方向运动，被接收板接收；一部分离子打到左极板，其余的进入磁场发生偏转被吞噬板吞噬并发出荧光。多样性粒子束的宽度为L，粒子均横向均匀分布。偏转磁场为垂直于纸面向外的矩形匀强磁场，磁感强度为。已知离子的比荷为k，两极板间的电压为U、间距为L，极板长度为2L，吞噬板长度为2L并紧靠负极板。若离子和中性粒子的重力、相互作用力，极板厚度可忽略不计。 （1）要使速度的离子能沿直线通过两极板间的电场，可在极板间施加一垂直于纸面的匀强磁场，求的大小； （2）调整极板间的磁场，使速度的离子沿直线通过极板后进入偏转磁场。若且上述离子全部能被吞噬板吞噬，求偏转磁场的最小面积和吞噬板的发光长度； （3）若撤去极板间磁场且偏转磁场边界足够大，速度的离子有n个，能进入磁场的离子全部能被吞噬板吞噬，求的取值范围及吞噬板上收集的离子个数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $