精品解析：四川安岳县石羊中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

高中二年级第一学期期末试题 物理 本试卷共6页；全卷共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，并将条形码贴在答题卡上对应的虚线框内。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，用0.5mm黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，监考人只将答题卡收回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. 英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A. 变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B. 电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C. 电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D. 红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 【答案】C 【解析】 【详解】A．变化的电场所在空间一定会产生磁场，不一定产生变化的磁场，因为均匀变化的电场所在空间会产生稳定的磁场，故A错误； B．电磁波的产生原理是变化磁场产生电场，变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B错误； C．电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式，故C正确； D．红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。 故选C。 2. 如图所示的电路，初始时S断开。现将S闭合，为使灯L2恢复至原来的亮度，通过下列措施可能实现的是（　　） A. R1的滑片向左滑动 B. R1的滑片向右滑动 C. R2的滑片向上滑动 D. R1的滑片向左滑动的同时R2的滑片向上滑动 【答案】B 【解析】 【详解】S断开时，与灯串联后于灯并联，再与串联，S闭合后，灯与并联后再与串联，其他部分没有发生改变，根据并联电路特点可知，此时电路的总阻值减小，干路电流增大，因此灯所在支路电压减小，灯变暗。 A．将R1的滑片向左滑动时，该支路的电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律可知，此时干路电流减小，则并联部分电路两端的电压增大，结合欧姆定律可知，所在支路电流增大，、并联部分的电阻不变，所在支路的总电流减小，因此灯两端的电压减小，无法恢复到原来的亮度，故A错误； B．将R1的滑片向右滑动时，该支路的电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，干路电流增大，并联部分电路的电压减小，则所在支路电流减小，、并联部分的电阻不变，所在支路的总电流增大，因此灯两端的电压增大，可能恢复到原来的亮度，故B正确； C．R2的滑片向上滑动时，电路的总阻值增大，干路电流减小，则并联部分电路的电压减小，无法恢复到原来的亮度，故C错误； D．R1的滑片向左滑动的同时R2的滑片向上滑动时，电路中的总阻值增大，干路电流减小，则并联部分电路电压减小，且所在部分的支路电阻增大（R1的滑片向左滑动），则该支路的总电流减小，因此两端的电压减小，无法恢复到原来的亮度，故D错误。 故选B。 3. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现汇聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，、、是轨迹上的三点，则下列说法正确的是（ ） A. 各点电势高低为 B. 点的电场强度大于点的电场强度 C. 电子在点的动能小于在点的动能 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 【答案】B 【解析】 【详解】CD．由电场线与等势面处处垂直和电子运动轨迹的弯曲方向可知，若电子从a点运动到b点，电场力做正功，则电子在a点时电势能大于其在b点的电势能，电子在点的动能大于在点的动能；若电子从b点运动到a点，电场力做负功，则电子在a点时电势能依然大于其在b点的电势能，则电子在点的动能大于在点的动能，故CD错误； B．等差等势面的疏密可表示场强大小，根据电子透镜的等差等势面分布图可知a点等差等势面比c点稀疏，则c点的电场强度大于a点的电场强度，故B正确； A．电子在a点时电势能大于其在b点的电势能，可知a点电势小于b点电势，电场线大致向左，因沿电场线电势逐渐降低，可知各点电势高低为，故A错误。 故选B。 4. 质量为的通电细杆置于倾斜导轨或水平导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为，且该细杆恰好在导轨上静止。现分别加方向如图所示的匀强磁场，其中通电细杆与导轨间的摩擦力可能为零的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据左手定则可知各选项中安培力的方向，作出四个选项中通电细杆所受已知力的情况如图所示 选项A中重力和安培力沿斜面的分力均向下，所以细杆一定受到沿斜面向上的摩擦力作用； 选项B中重力和安培力沿斜面的分力均向下，所以细杆一定受到沿斜面向上的摩擦力作用； 选项C中安培力具有水平向右的分力，所以细杆一定受到水平向左的摩擦力作用； 选项D中，重力、安培力和支持力均做竖直方向上，细杆不受摩擦力作用。 故选D。 5. 真空中两个相同的金属小球A、B所带电荷量为、，分别放置在相距为的两处时，两球之间的静电力为。现将两球接触后，再将两球的距离变为原来的，小球均可看作点电荷，则A、B之间的静电力变为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据库仑定律，初始时两球静电力大小为： 两个相同金属小球接触时，电荷先中和再平分，总电荷量为，因此接触后每个小球的带电量为。 之后两球距离变为，此时静电力大小为： 联立两式可得。 故选C。 6. 三根长度均为L的平行长直导线的横截面在纸面内构成一个等边三角形ABC，其中A、B两点的导线通有大小为I的电流，方向均垂直于纸面向外，C点的导线通有大小为I的电流，方向垂直于纸面向里。已知长直导线在距离其r处产生的磁感应强度大小为，其中为真空磁导率，I为电流大小，r为到长直导线的距离。三角形边长为a，现将一根长度为L、通有电流2I的直导线放置在等边三角形的中心点，电流方向垂直于纸面向外，则该导线所受安培力的大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】 如图所示，由于三个电流大小相等且到所在位置到中心的距离相等，则三个电流对处在中心的电流的力大小相等，方向如图所示，各点到中心的距离为，每个电流在中心处产生的磁感应强度为 则每个电流对中心电流产生的作用力为 其中和的夹角为，根据力的合成，三个电流对中心电流的作用力为 故选A。 7. 如图甲所示，两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直，边长为0.4m、总电阻为的正方形导线框位于纸面内，边与磁场边界平行。导线框一直向右做匀速直线运动，边于时刻进入磁场，、两点之间的电势差随时间变化的图线如图乙所示，则（ ） A. 磁场方向垂直于纸面向外 B. 磁感应强度的大小为0.5T C. 导线框运动的速度的大小为 D. 在内，导线框所受的安培力大小为0.16N 【答案】D 【解析】 【详解】A． cd边于t=0时刻进入磁场，可知cd边切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，由图乙可知，b点电势高于a点电势，则有感应电流方向从d到c，由右手定则可知，磁场方向垂直于纸面向里，故A错误； BC．由图乙可知，在时，、两点之间的电势差增大，说明此时ab边恰好进入磁场，因此导线框的运动速度为 由闭合电路欧姆定律结合电磁感应定律有 解得，故BC错误； D．在0.4s~0.8s内，ab边切割磁感线，电流方向从a到b，导线框中感应电流大小为 导线框所受的安培力大小为，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 下列选项中，对物理公式的理解正确的是（ ） A. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离之积 B. 由公式可知，在离点电荷距离为的地方，电场强度的大小与成正比 C. 由可知，通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 D. 由可知，磁感应强度与通电导线所受到的磁场力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场线方向的距离之积，A错误； B. 由公式可知，在离点电荷距离为的地方，电场强度的大小与成正比，B正确； C. 由可知，通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，C正确； D. 公式是磁感应强度的定义式，磁感应强度是由磁场本身决定的，与通电导线在磁场中所受到的磁场力以及电流强度和导线长度的乘积均无关，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，电源电动势为，内阻为，定值电阻。电路中为电容器的电容，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离，结果发现电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为。则下列判断正确的有（ ） A. 电压表、的示数减小，电流表A的示数增大 B. 在滑片向右移动的过程中，有电流从右向左通过 C. 电源的输出功率增大 D. 大于 【答案】AC 【解析】 【详解】ABD．调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离，接入电路的阻值变小，则总电阻减小，总电流增大，即电流表A的示数增大，电容器两端电压增大，则电容器充电，有电流从左向右通过，电压表的示数减小，电压表的示数减小，则有， 可知小于，故A正确，BD错误； C．电源的输出功率 由数学知识可知，当时，电源的输出功率最大，外电路总电阻越接近电源内阻，电源的输出功率越大，由于，则随着的减小，电源的输出功率增大，故C正确。 故选AC。 10. 利用电场和磁场控制带电粒子的运动是现代电子设备的常见设计。如图所示，两水平正对放置的平行金属板MN和PQ之间存在竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为B、垂直纸面的匀强磁场（未画出）。两金属板的板间距为。质量为2、速度为v0、带电荷量为+q的粒子甲和质量为、速度为、带电荷量也为+q的粒子乙先后从M、P连线的中点O处沿两平行金属板中轴线进入电场，甲粒子恰好沿轴线射出金属板，乙粒子恰好从MN板右侧的N点射出。两粒子均可视为质点，不计粒子重力、粒子间作用力。下列说法正确的是（ ） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 电场强度的大小为 C. 乙粒子从N点射出时，速度大小为，方向与MN的夹角为30° D. 金属板的长度可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲粒子恰好沿轴线射出金属板，可知甲受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由于甲受到的电场力竖直向下，则洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知磁场的方向垂直纸面向里，故A错误； B．对甲粒子有 解得，故B正确； C．对乙粒子，根据动能定理有 联立解得粒子在N点的速度 乙粒子的运动可分解为速度大小为的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为的匀速直线运动，如图所示 根据速度的合成与分解可知，乙粒子从N点射出时的速度方向与MN的夹角为，故C错误； D．乙粒子做圆周运动转过一周前从N射出，则在磁场中转过的角度为 乙粒子在磁场中做圆周运动的周期 乙粒子在磁场中做圆周运动的半径 则金属板的长度，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，有铁芯的线圈A放在线圈B中。 （1）为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于___________（填“最左端”“正中央”或“最右端”）。 （2）在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法中正确的是___________。 A. 闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转 B. 闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向左偏转 C. 闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针不偏转 D. 断开开关瞬间，电流计指针向右偏转 （3）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除___________（填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 【答案】（1）最左端 （2）C （3）A 【解析】 【小问1详解】 为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于最左端。 【小问2详解】 在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转，说明当穿过线圈的磁通量增加时，电流计指针右偏。 A．闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，穿过线圈的磁通量减小，则电流计指针向左偏转，A错误； B．闭合开关后，滑片P向右滑动时，电阻减小，电流增大，则穿过线圈的磁通量增大，则电流计指针向右偏转，B错误； C．闭合开关后，线圈A、B保持不动，则穿过线圈的磁通量不变，无感应电流，则电流计指针不偏转，C正确； D．断开开关瞬间，穿过线圈的磁通量减小，电流计指针向左偏转，D错误。 故选C。 【小问3详解】 在拆除线圈A时，A中的电流快速减小，由于自感作用，线圈A会产生很大的自感电动势，导致该同学被电击一下。要避免电击发生，应在拆除电路前先断开开关。 12. 某学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案： （1）如图所示是多用电表的表盘示意图，他们先使用多用电表对金属棒的电阻进行粗测，用“”倍率的欧姆挡进行测量，他们按以下步骤进行操作： ①将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，通过调节______（选填“S”“T”或“K”），进行欧姆调零； ②将红、黑表笔分别与金属棒的两端接触，若此时多用电表的示数如图所示，测量结果是______。 （2）分别测量金属棒的直径和长度，其中螺旋测微器的测量结果如图所示，则该金属棒的直径______mm。 （3）用伏安法精确地测量金属棒的阻值，实验室提供器材如下： A.待测金属棒 B.两节干电池：电源电压约为3V C.电流表：满偏电流6mA，内阻约为 D.电流表：满偏电流0.6A，内阻约为 E.电压表：量程，内阻约为 F.电压表：量程，内阻约为 G.滑动变阻器：阻值范围为 H.开关、导线若干 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______；（选填器材前的字母序号），实验电路应采用下列电路方案______（选填“甲”“乙”“丙”“丁”）更合理。 选择合理的电路图后测得该金属棒的电阻为。 （4）利用题中所给字母表示金属棒电阻率的表达式：______（用字母表示）。 【答案】（1） ①. T ②. 700 （2）1.848##1.847##1.849 （3） ①. C ②. E ③. 丙 （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]欧姆调零需要调整欧姆调零旋钮，故选“T” [2]多用电表测量结果为 【小问2详解】 螺旋测微器的读数结果为 其中最后一位是估读，即1.847mm，1.849mm也对。 【小问3详解】 [1]通过待测电阻的最大电流约为，故电流表选 “C”。 [2]本实验电源电压为3V，故待测电阻两端电压最大约为3V，故电压表选择 “E”。 [3]滑动变阻器阻值小于待测电阻阻值，故应选择分压式接法；，所以电压表电流表应选择内接法，故选“丙”。 【小问4详解】 电阻的决定式为 横截面积为 联立解得 13. 英国物理学家J．J．汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流，为了证实这点，从1890年起他进行了一系列实验研究，下图是实验过程中利用磁场改变粒子运动方向的原理示意图。如图所示，一束电子流以速率通过一个处于矩形空间的大小为的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直，且平行于矩形空间的其中一边，矩形空间边长为和，电子刚好从矩形的相对的两个顶点A、C间通过，求： （1）电子在磁场中的飞行时间； （2）电子的荷质比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示 由几何关系，有 解得 对圆心角，有 解得 由此可知，电子在磁场中的飞行时间为 联立解得 【小问2详解】 根据题意，由牛顿第二定律有 联立解得 14. 如图所示，虚线、之间存在水平向右的匀强电场，场强大小为，两虚线间距离为。一质量为、电荷量为的带电粒子，从点由静止释放，经电压为的电场加速后，由点垂直进入水平匀强电场中，从上的某点（图中未画出）离开。不计粒子的重力，求： （1）粒子刚进入水平匀强电场时的速率； （2）点速度方向与电场线方向夹角的正切值； （3）两点间的电势差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场加速过程，由动能定理有 解得 【小问2详解】 粒子在水平电场中做类平抛运动，在水平方向有 在竖直方向有 联立解得 【小问3详解】 粒子从到的过程中，在水平方向有 由电势差公式，有 联立解得 15. 如图，两足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=1m，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨上端连接一定值电阻R=0.3Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现将长也为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，从紧靠NQ处由静止释放，最终达到稳定速度。已知金属棒cd质量m=0.8kg、电阻r=0.1Ω，不计导轨电阻，cd棒与导轨始终保持良好接触，g取10m/s2。 （1）求cd棒的稳定速度vm； （2）cd棒从静止释放经t=1.4s速度变为v=5m/s，求该过程中回路产生的总焦耳热Q； （3）将cd棒速度达到v=5m/s的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，保证回路不产生感应电流，请推导磁感应强度Bt与时间t的关系式。 【答案】（1）10m/s （2）6J （3） 【解析】 【小问1详解】 棒速度达到稳定时所受合外力为零，由平衡条件得 由闭合电路欧姆定律得 又 解得 【小问2详解】 设棒下滑的距离为，沿斜面向下为正方向，由动量定理 又 解得 棒从静止释放到的过程中，由功能关系得 解得 【小问3详解】 cd棒不受安培力，做匀加速运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得 回路不产生感应电流，则回路中磁通量不变，时磁感应强度 则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中二年级第一学期期末试题 物理 本试卷共6页；全卷共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，并将条形码贴在答题卡上对应的虚线框内。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，用0.5mm黑色墨水签字笔将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，监考人只将答题卡收回。 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，只有一项最符合题目要求。 1. 英国物理学家麦克斯韦总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A. 变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B. 电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C. 电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 D. 红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 2. 如图所示的电路，初始时S断开。现将S闭合，为使灯L2恢复至原来的亮度，通过下列措施可能实现的是（　　） A. R1的滑片向左滑动 B. R1的滑片向右滑动 C. R2的滑片向上滑动 D. R1的滑片向左滑动的同时R2的滑片向上滑动 3. 2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现汇聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，、、是轨迹上的三点，则下列说法正确的是（ ） A. 各点电势高低为 B. 点的电场强度大于点的电场强度 C. 电子在点的动能小于在点的动能 D. 电子在点的电势能大于在点的电势能 4. 质量为的通电细杆置于倾斜导轨或水平导轨上，杆与导轨间的动摩擦因数为，且该细杆恰好在导轨上静止。现分别加方向如图所示的匀强磁场，其中通电细杆与导轨间的摩擦力可能为零的是（ ） A. B. C. D. 5. 真空中两个相同的金属小球A、B所带电荷量为、，分别放置在相距为的两处时，两球之间的静电力为。现将两球接触后，再将两球的距离变为原来的，小球均可看作点电荷，则A、B之间的静电力变为（ ） A. B. C. D. 6. 三根长度均为L的平行长直导线的横截面在纸面内构成一个等边三角形ABC，其中A、B两点的导线通有大小为I的电流，方向均垂直于纸面向外，C点的导线通有大小为I的电流，方向垂直于纸面向里。已知长直导线在距离其r处产生的磁感应强度大小为，其中为真空磁导率，I为电流大小，r为到长直导线的距离。三角形边长为a，现将一根长度为L、通有电流2I的直导线放置在等边三角形的中心点，电流方向垂直于纸面向外，则该导线所受安培力的大小为（ ） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直，边长为0.4m、总电阻为的正方形导线框位于纸面内，边与磁场边界平行。导线框一直向右做匀速直线运动，边于时刻进入磁场，、两点之间的电势差随时间变化的图线如图乙所示，则（ ） A. 磁场方向垂直于纸面向外 B. 磁感应强度的大小为0.5T C. 导线框运动的速度的大小为 D. 在内，导线框所受的安培力大小为0.16N 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题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. 下列选项中，对物理公式的理解正确的是（ ） A. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差等于电场强度与这两点间距离之积 B. 由公式可知，在离点电荷距离为的地方，电场强度的大小与成正比 C. 由可知，通过导体的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 D. 由可知，磁感应强度与通电导线所受到的磁场力成正比，与电流强度和导线长度的乘积成反比 9. 如图所示，电源电动势为，内阻为，定值电阻。电路中为电容器的电容，电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离，结果发现电压表的示数改变量大小为，电压表的示数改变量大小为，电流表A的示数改变量大小为。则下列判断正确的有（ ） A. 电压表、的示数减小，电流表A的示数增大 B. 在滑片向右移动的过程中，有电流从右向左通过 C. 电源的输出功率增大 D. 大于 10. 利用电场和磁场控制带电粒子的运动是现代电子设备的常见设计。如图所示，两水平正对放置的平行金属板MN和PQ之间存在竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为B、垂直纸面的匀强磁场（未画出）。两金属板的板间距为。质量为2、速度为v0、带电荷量为+q的粒子甲和质量为、速度为、带电荷量也为+q的粒子乙先后从M、P连线的中点O处沿两平行金属板中轴线进入电场，甲粒子恰好沿轴线射出金属板，乙粒子恰好从MN板右侧的N点射出。两粒子均可视为质点，不计粒子重力、粒子间作用力。下列说法正确的是（ ） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 电场强度的大小为 C. 乙粒子从N点射出时，速度大小为，方向与MN的夹角为30° D. 金属板的长度可能为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，有铁芯的线圈A放在线圈B中。 （1）为了保护电器，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应位于___________（填“最左端”“正中央”或“最右端”）。 （2）在闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法中正确的是___________。 A. 闭合开关后，将线圈A从线圈B中抽出时，电流计指针向右偏转 B. 闭合开关后，滑片P向右滑动时，电流计指针向左偏转 C. 闭合开关后，线圈A、B保持不动，电流计指针不偏转 D. 断开开关瞬间，电流计指针向右偏转 （3）某同学在完成实验后未断开开关，也未把A、B两线圈和铁芯分开放置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除___________（填“A”或“B”）线圈所在电路时发生的。 12. 某学习小组设计了一个测量金属棒电阻率的实验方案： （1）如图所示是多用电表的表盘示意图，他们先使用多用电表对金属棒的电阻进行粗测，用“”倍率的欧姆挡进行测量，他们按以下步骤进行操作： ①将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，通过调节______（选填“S”“T”或“K”），进行欧姆调零； ②将红、黑表笔分别与金属棒的两端接触，若此时多用电表的示数如图所示，测量结果是______。 （2）分别测量金属棒的直径和长度，其中螺旋测微器的测量结果如图所示，则该金属棒的直径______mm。 （3）用伏安法精确地测量金属棒的阻值，实验室提供器材如下： A.待测金属棒 B.两节干电池：电源电压约为3V C.电流表：满偏电流6mA，内阻约为 D.电流表：满偏电流0.6A，内阻约为 E.电压表：量程，内阻约为 F.电压表：量程，内阻约为 G.滑动变阻器：阻值范围为 H.开关、导线若干 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______；（选填器材前的字母序号），实验电路应采用下列电路方案______（选填“甲”“乙”“丙”“丁”）更合理。 选择合理的电路图后测得该金属棒的电阻为。 （4）利用题中所给字母表示金属棒电阻率的表达式：______（用字母表示）。 13. 英国物理学家J．J．汤姆孙认为阴极射线是带电粒子流，为了证实这点，从1890年起他进行了一系列实验研究，下图是实验过程中利用磁场改变粒子运动方向的原理示意图。如图所示，一束电子流以速率通过一个处于矩形空间的大小为的匀强磁场，速度方向与磁感线垂直，且平行于矩形空间的其中一边，矩形空间边长为和，电子刚好从矩形的相对的两个顶点A、C间通过，求： （1）电子在磁场中的飞行时间； （2）电子的荷质比。 14. 如图所示，虚线、之间存在水平向右的匀强电场，场强大小为，两虚线间距离为。一质量为、电荷量为的带电粒子，从点由静止释放，经电压为的电场加速后，由点垂直进入水平匀强电场中，从上的某点（图中未画出）离开。不计粒子的重力，求： （1）粒子刚进入水平匀强电场时的速率； （2）点速度方向与电场线方向夹角的正切值； （3）两点间的电势差。 15. 如图，两足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=1m，导轨平面与水平面的夹角θ=30°，导轨上端连接一定值电阻R=0.3Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.4T。现将长也为L的金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，从紧靠NQ处由静止释放，最终达到稳定速度。已知金属棒cd质量m=0.8kg、电阻r=0.1Ω，不计导轨电阻，cd棒与导轨始终保持良好接触，g取10m/s2。 （1）求cd棒的稳定速度vm； （2）cd棒从静止释放经t=1.4s速度变为v=5m/s，求该过程中回路产生的总焦耳热Q； （3）将cd棒速度达到v=5m/s的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，保证回路不产生感应电流，请推导磁感应强度Bt与时间t的关系式。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $