精品解析：广西壮族自治区柳州市第二中学2025-2026学年高二上学期期末物理试题

柳州市第二中学2024级高二上学期期末考试 物理 （考试时间75 分钟满分100分） 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、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0分。 1. 两个相同金属小球（均可视为点电荷）分别带有Q和2Q的异种电荷，固定在相距为r的两处，它们之间的库仑力大小为F。两小球相互接触后放回原处，此时两球之间的库仑力大小为（　　） A. B. C. D. 2F 【答案】A 【解析】 【详解】初始时，两小球带异种电荷，电荷量大小分别为和，库仑力大小为 两小球相互接触后，由于是相同金属小球，电荷先中和再平分。设带的小球为正电荷，带 的小球为负电荷，则总电荷量为，因此每个小球带电荷。 放回原处后，两小球带同种电荷，电荷量均为，库仑力大小为 。 所以。 故选 A。 2. 下列四幅关于磁场相关知识的示意图说法正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图所示，可以推断直导线中通有从下往上的电流 B. 乙图中金属圆环通有逆时针电流时，圆环中间放置的小磁针N极指向纸面向内 C. 丙图中小磁针静止时位置如图所示，可以推断电源右侧为正极 D. 地球磁场磁感线分布类似条形磁铁，丁图中绘制的地磁场的N极位于地理北极附近 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中根据小磁针静止时N极指向可知，从上往下看磁场为顺时针方向，根据安培定则可知，直导线中的电流方向从上往下，故A错误； B．乙图中根据安培定则可知，圆环中心内部磁场方向垂直于纸面向外，小磁针N极应指向纸面向外，故B错误； C．丙图中根据小磁针静止时N极指向可知，通电螺线管内部磁场方向向左，根据安培定则可知，电源右侧为正极，故C正确； D．丁图中地球磁感线从地理南极出发进入地理北极，磁体的N极位于地理南极附近，故D错误。 故选C。 3. 2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京天安门隆重举行，我国自主研发的东风系列洲际战略核导弹等先进武器首次亮相，极大增强了全国人民的自豪感。导弹内部安装有多种类型的传感器，其中电容式加速度传感器原理如图所示。质量块套在光滑固定直杆上，左、右侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧另一端与仪器舱相连。导弹飞行时，质量块可以带动电介质沿弹簧轴线方向左右移动，造成电容器电容改变，计算机通过检测电路中的电流变化情况计算导弹的加速度。下列说法正确的是（　　） A. 电介质插入极板间越深（深度不超过极板长度），电容器电容越小 B. 当导弹向右做匀加速直线运动时，计算机将检测不到电流 C. 导弹从向右匀加速直线运动变为匀速直线运动时，弹簧长度会变长 D. 导弹从向右加速直线运动变为向右匀速直线运动时，计算机会检测到顺时针方向的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据电容公式可知，当电介质插入极板间越深，则电容器电容越大，A错误； B．若导弹向右做匀加速运动，a不变，，弹力大小不变，形变量不变，插入极板间电介质的深度不变，导致电容不变，就没有充放电，电路中没有电流，B正确； C．若导弹沿弹簧轴线方向向右匀加速运动，向右，向右匀速运动时，为零，此过程中减小，弹簧长度变小，C错误； D．由C知，此时质量块向右运动，插入极板间电介质深度变小，电容减小，由于电压不变，根据可知，极板间的电量变小，电容器处于放电状态，因此电路中有逆时针方向电流，D错误。 故选B。 4. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻变大，总电流强度减小，R1消耗的功率减小；原线圈电流强度也减小；原线圈电压不变，副线圈电压也不变，加在R1两端的电压减小，因此电压表V示数增大，AC错误B正确； D．若闭合开关S，回路总电阻减小，电流强度增大，R1分得的电压升高，加在R2两端的电压降低，流过R2的电流强度减小，即A2的示数减小，D错误。 故选B。 5. 图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动时产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r=2Ω，外接灯泡的电阻R=10Ω，则（　　） A. 在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最小 B. 电压表的示数为6V C. 灯泡消耗的电功率为2.5W D. 线圈转动产生电动势的表达式 【答案】C 【解析】 【详解】A．在时刻，电动势为0，表明线圈处于中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，故A错误； B．电动势的最大值为 则电动势的有效值 则电压表的示数，故B错误； C．结合上述可知，灯泡消耗的电功率，故C正确； 根据图乙可知，周期 则瞬时电动势的表达式为，故D错误。 故选C。 6. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在内，磁感应强度均匀变化，由法拉第电磁感应定律可得 则闭合电路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流恒定不变。ab边在磁场中所受的安培力 由于匀强磁场Ⅰ中磁感应强度B恒定，则，安培力为平行t轴的直线，方向向左（为负）。同理分析可得在,安培力与时间的关系为内F-t关于时间轴对称一条的直线。 故选B。 【点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，故道B如何变化，才能准确的利用楞次定律进行判定。根据法拉第电磁感应定律分析感应电动势的变化，由欧姆定律判断感应电流的变化，进而可确定安培力大小的变化。 7. 塑胶跑道由一种特殊的材料制成，这种材料具备良好的减震效果。研究小组将一个质量为m的小球从相同高度自由释放，分别落到水泥路面和塑胶跑道上，碰撞时间分别为t0、3t0，碰后小球的速度均变为零。已知小球受到水泥路面的平均作用力大小为4mg；那么小球受到塑胶跑道的平均作用力大小为（　　） A. B. 1.5mg C. 1.75mg D. 2mg 【答案】D 【解析】 【详解】根据动量定理，设向上为正方向。小球从相同高度自由释放，落地速度大小均为，碰后速度为零，故动量变化量均为（方向向上）。对于水泥路面 对于塑胶跑道 解得 故小球受到塑胶跑道的平均作用力大小为。 故选D。 8. 课本中介绍的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关 B. 乙图中质谱仪正常工作后，轰击到照相底片同一位置的粒子质量相同 C. 丙图中金属材质的霍尔元件N一侧聚集正电荷 D. 丁图中的电磁流量计N一侧电势高 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中，回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，有 最大动能为 可知粒子的最大动能与加速器的半径有关，与加速电压无关，电压大转动的圈数少，总加速的次数也少 故A正确； B．图乙中，在加速电场有 在速度选择器中有 在偏转磁场中有 联立解得 可知，乙中击中照相底片同一位置的粒子比荷相同 故B错误； C．图丙中，金属中移动的是自由电子，由左手定则可知，向N侧偏转，则N侧带负电荷， 故C错误； D．图丁中，由左手定则可知，带正电的粒子向N侧偏转，带负电的粒子向M侧偏转，M侧相当于负极，则N侧电势高， 故D正确。 故选AD。 9. 静电透镜是利用静电场使离子束汇聚或发散的一种装置，从而实现类似光学透镜对光线的聚焦作用，广泛应用于电子显微镜、质谱仪等设备中。如图虚线所示为静电透镜内部的等势线分布图，各等势线关于y轴对称。实线描绘了一个一价离子仅受电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d是轨迹与等势线的交点。已知该离子在经过a点时动能为60eV，则（　　） A. 该离子带负电 B. a、d两点的电势和电场强度均相同 C. 该离子在经过等势线c点时的动能为80eV D. 该离子从a运动到d过程中动能先减小后增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．沿着电场线电势降低，电场线又垂直等势线，所以a点电场线往左上，曲线运动合力要指向轨迹内侧，所以离子在a点时力向右下，与电场线方向相反，离子带负电,故A正确； B．电场强度大小和等势线正相关，根据对称性可知，a、d两点的电势相同，电场强度大小相等，但方向不同，故B错误； C．离子在电场中仅受电场力作用，所以电势能与动能之和保持不变，则有 其中，， 可得离子在经过等势线c点时的动能为，故C正确； D．离子从a运动到d，电场力先做正功再做负功，动能先增大再减小，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，最终用户端的电压为360V，输电线上损失的功率为5kW。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上的电流为25A B. 降压变压器的输入电压 C. 升压变压器原副线圈匝数比为1:20 D. 降压变压器原副线圈匝数比为95:9 【答案】AD 【解析】 【详解】A．输电线的电流，故A正确； B．发电厂输出的电流 升压变压器有：， 输电线回路有：，故B错误； C．升压变压器原副线圈匝数比为，故C错误； D．降压变压器原副线圈匝数比为，故D正确。 故选AD。 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11. 小谭同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。 （1）下列要求不正确的是（　　） A. 必须保证轨道末端水平 B. 必须保证两球直径相等 C. 必须保证两球质量相等 D. 必须借助重锤线找到O点位置 （2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度LOM、LOP、LON外，还需要测量的物理量有（　　） A. A、B两点间的高度差h1 B. B点离地面的高度h2 C. 小球A和小球B的质量mA、mB D. 小球A和小球B的半径r （3）要判断小球A和小球B碰撞过程中动量是否守恒，需要验证的表达式为_________（用题中所测物理量的字母表示）。 【答案】（1）C （2）C （3） 【解析】 【小问1详解】 A．小球做平抛运动，必须保证轨道末端水平，A正确，但不符合题意； B．要小球发生一维碰撞，必须保证两球直径相等，故B正确，不符合题意； C．A球的质量应大于B球的质量，防止碰撞时A球被弹回，故C错误，符合题意； D．必须借助重锤线找到O点位置，故D正确，不符合题意。 故选C。 【小问2详解】 本实验还需要测量小球A和小球B的质量、。 【小问3详解】 实验中，每次从同一位置静止释放，则小球到达轨道末端的速度相等，验证碰撞过程动量守恒，则需验证 有 由于小球做平抛运动下落高度相同，则运动时间相等，则即 12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，国标GB19298-2014《食品安全国家标准包装饮用水》规定：饮用纯净水的电导率合格限值为≤10μS/cm（25℃）。某学习小组在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住，通过测量该纯净水的电阻进而得出其电导率。 （1）注水前，用螺旋测微器测玻璃管直径d，如图1所示，d=_________mm；用20分度游标卡尺测玻璃管长度L，如图2所示，L=_________cm； （2）为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程0~3mA，电阻约为5Ω） B．电压表（量程0~6V，电阻约为10kΩ） C．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） D．电源（能提供6V的恒定电压） E．开关一只、导线若干 ①根据本实验具体情况，结合高中所学物理知识，设计一个系统误差较小的实验电路，要求能够实现在0~6.0V的范围内进行测量。请在图3的实物图中将电路连接完整_______； ②图4为根据电流表和电压表的实验数据所画的U-I图像，根据U-I图像，求出该纯净水的电阻R=_________Ω（保留2位有效数字）。 （3）计算纯净水的电导率表达式=_________（用符号π、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。 【答案】（1） ①. 6.122##6.121##6.123 ②. 10.225 （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器的精度为0.01mm，可知 [2]20分度游标卡尺的精度为0.05mm，可知 【小问2详解】 [1]纯净水电阻大，用电流表内接法；要求能够实现在0~6.0V的范围内进行测量，滑动变阻器用分压式接法。实物连线如图所示 [2]根据欧姆定律可得 【小问3详解】 根据电阻定律可得 又电导率 联立可得电导率 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，半径的光滑半圆轨道与光滑水平轨道相切于点，质量均为1kg的两个小球、（可视为质点）之间压缩一轻弹簧并锁定（弹簧与两小球均不拴连）。某时刻解除弹簧的锁定，两小球被弹开，小球离开弹簧后恰好能沿半圆轨道通过最高点，重力加速度取。求： （1）离开弹簧时小球的速度大小； （2）弹簧锁定时所具有的弹性势能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球恰好能通过半圆轨道的最高点，根据牛顿第二定律有 小球从点运动到点的过程，根据动能定理有 联立解得 【小问2详解】 弹簧将两小球弹开的过程系统所受外力之和为零，根据系统动量守恒有 弹簧的弹性势能全部转化为、的动能，根据机械能守恒有 解得 代入数据 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到x轴距离为L，到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力。求： （1）粒子到达O点时速度的大小和方向； （2）电场强度和磁感应强度的大小之比。 【答案】（1），方向与x轴夹角45°向上 （2） 【解析】 【详解】（1）点到点方向有 方向有, 则 解得，即 到点时 解得方向与轴夹角45°向上 （2）粒子在电场中运动的加速度 在磁场中洛伦兹力提供向心力 根据几何关系可知 则 解得 15. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，间距L=0.4m，导轨电阻不计。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T。在区域Ⅰ中，将质量m1=0.1kg、电阻R1=0.15Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg、电阻R2=0.05Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g取10m/s2。求： （1）ab与斜面间的摩擦系数； （2）cd下滑的过程中，cd两端哪点电势高？ （3）ab刚要向上滑动时，cd两端电压大小，以及此时导体棒cd的速率； （4）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量是多少？ 【答案】（1） （2）c点电势高 （3）0.75V，5m/s （4）1.95J 【解析】 【小问1详解】 ab刚好不下滑时，对其减小受力分析 解得 【小问2详解】 由右手定则知cd中电流从d到c，c点是正极，c点电势高 【小问3详解】 ab刚好要上滑时，对ab有 解得 其中 解得 可得 对全电路有 解得 对cd棒 解得 【小问4详解】 从释放cd到ab刚好要上滑，对cd，根据动能定理 根据功能关系 又 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柳州市第二中学2024级高二上学期期末考试 物理 （考试时间75 分钟满分100分） 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、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，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，有选错或不选的得0分。 1. 两个相同金属小球（均可视为点电荷）分别带有Q和2Q的异种电荷，固定在相距为r的两处，它们之间的库仑力大小为F。两小球相互接触后放回原处，此时两球之间的库仑力大小为（　　） A. B. C. D. 2F 2. 下列四幅关于磁场相关知识的示意图说法正确的是（　　） A. 甲图中小磁针静止时位置如图所示，可以推断直导线中通有从下往上的电流 B. 乙图中金属圆环通有逆时针电流时，圆环中间放置的小磁针N极指向纸面向内 C. 丙图中小磁针静止时位置如图所示，可以推断电源右侧为正极 D. 地球磁场磁感线分布类似条形磁铁，丁图中绘制的地磁场的N极位于地理北极附近 3. 2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵在北京天安门隆重举行，我国自主研发的东风系列洲际战略核导弹等先进武器首次亮相，极大增强了全国人民的自豪感。导弹内部安装有多种类型的传感器，其中电容式加速度传感器原理如图所示。质量块套在光滑固定直杆上，左、右侧分别连接电介质和轻质弹簧，弹簧另一端与仪器舱相连。导弹飞行时，质量块可以带动电介质沿弹簧轴线方向左右移动，造成电容器电容改变，计算机通过检测电路中的电流变化情况计算导弹的加速度。下列说法正确的是（　　） A. 电介质插入极板间越深（深度不超过极板长度），电容器电容越小 B. 当导弹向右做匀加速直线运动时，计算机将检测不到电流 C. 导弹从向右匀加速直线运动变为匀速直线运动时，弹簧长度会变长 D. 导弹从向右加速直线运动变为向右匀速直线运动时，计算机会检测到顺时针方向的电流 4. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 5. 图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动时产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈的电阻r=2Ω，外接灯泡的电阻R=10Ω，则（　　） A. 在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量最小 B. 电压表的示数为6V C. 灯泡消耗的电功率为2.5W D. 线圈转动产生电动势的表达式 6. 将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（　　） A. B. C. D. 7. 塑胶跑道由一种特殊的材料制成，这种材料具备良好的减震效果。研究小组将一个质量为m的小球从相同高度自由释放，分别落到水泥路面和塑胶跑道上，碰撞时间分别为t0、3t0，碰后小球的速度均变为零。已知小球受到水泥路面的平均作用力大小为4mg；那么小球受到塑胶跑道的平均作用力大小为（　　） A. B. 1.5mg C. 1.75mg D. 2mg 8. 课本中介绍的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲图中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关 B. 乙图中质谱仪正常工作后，轰击到照相底片同一位置的粒子质量相同 C. 丙图中金属材质的霍尔元件N一侧聚集正电荷 D. 丁图中的电磁流量计N一侧电势高 9. 静电透镜是利用静电场使离子束汇聚或发散的一种装置，从而实现类似光学透镜对光线的聚焦作用，广泛应用于电子显微镜、质谱仪等设备中。如图虚线所示为静电透镜内部的等势线分布图，各等势线关于y轴对称。实线描绘了一个一价离子仅受电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d是轨迹与等势线的交点。已知该离子在经过a点时动能为60eV，则（　　） A. 该离子带负电 B. a、d两点的电势和电场强度均相同 C. 该离子在经过等势线c点时的动能为80eV D. 该离子从a运动到d过程中动能先减小后增大 10. 如图所示为远距离输电的原理图，两个变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，其它导线电阻可忽略不计。已知发电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，最终用户端的电压为360V，输电线上损失的功率为5kW。下列说法正确的是（　　） A. 输电线上的电流为25A B. 降压变压器的输入电压 C. 升压变压器原副线圈匝数比为1:20 D. 降压变压器原副线圈匝数比为95:9 二、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。 11. 小谭同学利用如图所示装置验证动量守恒定律。 （1）下列要求不正确的是（　　） A. 必须保证轨道末端水平 B. 必须保证两球直径相等 C. 必须保证两球质量相等 D. 必须借助重锤线找到O点位置 （2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度LOM、LOP、LON外，还需要测量的物理量有（　　） A. A、B两点间的高度差h1 B. B点离地面的高度h2 C. 小球A和小球B的质量mA、mB D. 小球A和小球B的半径r （3）要判断小球A和小球B碰撞过程中动量是否守恒，需要验证的表达式为_________（用题中所测物理量的字母表示）。 12. 随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。电导率是电阻率的倒数，是检验纯净水是否合格的一项重要指标，国标GB19298-2014《食品安全国家标准包装饮用水》规定：饮用纯净水的电导率合格限值为≤10μS/cm（25℃）。某学习小组在粗细均匀的圆柱形玻璃管中注满纯净水，玻璃管两端用插有铜钉的橡皮塞塞住，通过测量该纯净水的电阻进而得出其电导率。 （1）注水前，用螺旋测微器测玻璃管直径d，如图1所示，d=_________mm；用20分度游标卡尺测玻璃管长度L，如图2所示，L=_________cm； （2）为了测量所取纯净水的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材： A．电流表（量程0~3mA，电阻约为5Ω） B．电压表（量程0~6V，电阻约为10kΩ） C．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流1A） D．电源（能提供6V的恒定电压） E．开关一只、导线若干 ①根据本实验具体情况，结合高中所学物理知识，设计一个系统误差较小的实验电路，要求能够实现在0~6.0V的范围内进行测量。请在图3的实物图中将电路连接完整_______； ②图4为根据电流表和电压表的实验数据所画的U-I图像，根据U-I图像，求出该纯净水的电阻R=_________Ω（保留2位有效数字）。 （3）计算纯净水的电导率表达式=_________（用符号π、R、d、L表示），通过代入数据可以判定此纯净水是否合格。 三、计算题：本题共3小题，共38分。解答应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，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 如图所示，半径的光滑半圆轨道与光滑水平轨道相切于点，质量均为1kg的两个小球、（可视为质点）之间压缩一轻弹簧并锁定（弹簧与两小球均不拴连）。某时刻解除弹簧的锁定，两小球被弹开，小球离开弹簧后恰好能沿半圆轨道通过最高点，重力加速度取。求： （1）离开弹簧时小球的速度大小； （2）弹簧锁定时所具有的弹性势能。 14. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ象限存在沿y轴负方向的匀强电场。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到x轴距离为L，到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力。求： （1）粒子到达O点时速度的大小和方向； （2）电场强度和磁感应强度的大小之比。 15. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，间距L=0.4m，导轨电阻不计。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T。在区域Ⅰ中，将质量m1=0.1kg、电阻R1=0.15Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量m2=0.4kg、电阻R2=0.05Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，g取10m/s2。求： （1）ab与斜面间的摩擦系数； （2）cd下滑的过程中，cd两端哪点电势高？ （3）ab刚要向上滑动时，cd两端电压大小，以及此时导体棒cd的速率； （4）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x=3.8m，此过程中ab上产生的热量是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $