精品解析：福建省莆田市莆田第九中学2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷

2024-2025学年度第一学期高二年段期末联考物理试卷 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题∶本题共4小题，每小题4分，共16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. 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，以下属于用比值法定义的物理量是（ ） A. 电场强度 B. 电场强度 C. 电容 D. 电阻 【答案】A 【解析】 【分析】所谓“比值定义法”，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法，与定义的物理量无关。 比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用物理量的变化而改变。 【详解】A. 电场强度与放入电场中的电荷无关，所以属于比值定义法，选项A正确； B. 电场强度是电场强度的决定式，其大小与Q以及r均有关系，不属于比值定义法，选项B错误； C. 电容是电容的决定式，其大小与、S以及d均有关系，不属于比值定义法，选项C错误； D. 电阻是电阻的决定式，其大小与、以及S均有关系，不属于比值定义法，选项D错误。 故选A。 2. 中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大示意图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线的正中间，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（　　） A. a点和c点处的磁感应强度方向相同 B. b点处的磁感应强度方向垂直纸面向里 C. 导线B对A的安培力大于导线A对B的安培力 D. 导线B和A之间因安培力的作用而相互吸引 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，两电流在c处的合磁场方向垂直纸面向外，在a处的合磁场方向垂直纸面向里，方向相反，故A错误； B．I1和I2在b点处的磁场分别垂直纸面向外和垂直纸面向里，又 I1>I2 所以垂直纸面向外的磁场更强，合磁场方向垂直纸面向外，故B错误； C．两导线间为作用力和反作用力的关系，大小相等，故C错误； D．根据安培定则和左手定则可知，两导线间相互吸引，故D正确。 故选D。 3. 雷雨天一避需针周围电场的等势面分布情况如图所示。在等势面中有a、b、c三点，其中a，b两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是（　　） A. c点的电场强度大于b点的电场强度 B. a点的电场强度与b点的电场强度相同 C. 将正电荷从a点移动到b点过程中电场力做正功 D. 将负电荷从b点移动到c点，负电荷的电势能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据等差等势面密集的地方电场强度度大可知c点的电场强度小于b点的电场强度，故A错误； B．电场线与等势面垂直，根据对称性可知a点的电场强度与b点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误； C．因为a点的电势等于b点的电势，则a、b两点间电势差为零，所以将正电荷从a点移动到b点过程中电场力做功为零，故C错误； D．因为b点的电势高于c点的电势，则负电荷在b点的电势能低于c点的电势能，所以将负电荷从b点移动到c点，负电荷的电势能增加，故D正确。 故选D。 4. 硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊等装置构成，如图1所示。工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷，我们可以用图2模拟带电的感光鼓：电荷量均为的点电荷，均匀对称地分布在半径为的圆周上。若某时刻圆周上点的一个点电荷的电荷量突变成，则圆心点处的电场强度为（　　） A. ，方向沿半径背离点 B. ，方向沿半径指向点 C. ，方向沿半径背离点 D. ，方向沿半径指向点 【答案】B 【解析】 【详解】当点的点电荷为时，根据电场的对称性，可得在圆心点处的电场强度为零，当点的点电荷为时，可由和两个电荷等效替代，故圆心点处的电场强度可以看成均匀带电圆环和产生的两个场强叠加，故圆心点处的电场强度为 电场方向为在点处的电场方向，即方向沿半径指向点。 故选B。 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5. 用强磁场将高温等离子体约束在特定区域实现可控核聚变的装置叫托卡马克。如图甲，我国托卡马克装置在世界上首次实现了稳定运行403秒的成绩。现分析装置内一小段磁场，如图乙所示，该磁场水平向右分布在空间中，虚线上、下方为匀强磁场，磁感应强度大小分别为和且，有a、b、c三个粒子，a、c粒子带正电，b粒子带负电，质量均为m，电荷量大小均为q，且粒子的速度平行于纸面，忽略粒子重力及相互之间作用的影响，下列说法正确的是（　　） A. a粒子受到洛伦兹力大小为，且方向水平向右 B. b粒子受到洛伦兹力大小不为0 C. c粒子从虚线下方穿越到虚线上方，运动轨迹半径变小 D. 所有粒子运动过程中动能不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由题意可知，粒子受到洛伦兹力大小为，根据左手定则，方向水平垂直于纸面向里，A项错误； B．粒子速度方向与磁场平行，受到洛伦兹力大小为0，B项错误； C．粒子从虚线下方穿越到虚线上方，根据洛伦兹力提供向心力可知 解得 由此可知运动轨迹半径变小，C项正确 D．洛伦兹力不做功，故所有粒子运动过程中动能不变，D项正确。 故选CD。 6. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则（　　） A. 电容器储存的电能增大 B. 电容器的电容减小，带电荷量减小 C. 膜片下移过程中，电流表有a到b的电流 D. 稳定后电容器两板间电压等于电源电压 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据电容器表达式 当两个极板的距离减小时，电容器的电容增大；再根据电容器定义式 由于电容器一直和电源相连，电压不变，当电容增大时，带电荷量增大，则电容器储存的电能增加，故A正确，B错误； C．膜片下移过程中，电容器充电，则电流表有b到a的电流，故C错误； D．电子秤是一个压力传感器，当压力稳定后，电容器停止充电，电路中的电流为零，即电流表示数为零，两极板的电势差不变，等于电源的电动势，故D正确。 故选AD。 7. 如图为磁流体发电机的示意图，一正对平行极板a、b的间距为d，两板的面积均为S，内部充满方向与板平行、磁感应强度大小为B的匀强磁场，直流电动机M的内阻为R。现让等离子体（高温下被电离含有大量带正电和负电的离子的气体）以速度v持续垂直喷入两板间的磁场中。若磁流体发电机稳定发电时，通过电动机M的电流为Ⅰ，此时电动机M正常工作，磁流体发电机的内阻只考虑充满两板间的等离子体的电阻，两板间等离子体的电阻率为ρ。则下列说法正确的是（ ） A. 板电势比板电势低 B. 电动机M正常工作时两端的电压为 C. 电动机M正常工作时的机械功率为 D. 电动机M正常工作时板间带正电的离子受到的电场力的功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据左手定则，带正电的离子向下偏转，板带正电，电势高，故A正确； B．磁流体发电机稳定发电时，离子在电场力和洛伦兹力作用下做匀速运动，则 可得电动势为 电动机正常工作时的电压为路端电压为 故B错误； C．两板间的等离子体的电阻为 电动机正常工作时的机械功率为 故C正确； D．电动机正常工作时板间带正电的离子受到的电场力方向与速度方向不共线，受到的电场力功率不可能为，故D错误。 故选AC。 8. 有一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、、四点的位置如图所示，、分别垂直于轴、轴，其中、、三点电势分别为、、，将一电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动，则下列判断不正确的是（　　） A. 坐标原点的电势为 B. 电场强度的大小为 C. 该粒子从点移到点过程中，电场力做功为 D. 该粒子在点速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知电场是匀强电场，所以沿同一方向移动相同距离电势的降低相等，故 解得，故A错误； B．设匀强电场的电势分布为，由，故 将、两点坐标代入，有， 解得， 因此电场强度大小，故B正确； C．由上，将点坐标代入有 粒子从点移到点，电势差 电场力做功，故C正确； D．题目未给出粒子的质量、初速度或其它动力学条件，无法确定其在点的速度，故D错误。 本题选不正确的，故选AD。 第II卷（非选择题共60分） 三、填空题（共9分） 9. 1932年，美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步。为此，劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖。回旋加速器的原理如图所示，两个铜质D形盒之间接高频交变电压，置于竖直向下的匀强磁场中，现用它加速一质量为电荷量为的粒子，忽略相对论效应；则工作时所接交变电压的周期________（用题目所给的字母及表示），粒子从________（选填“磁场”或“电场”）中获得动能的增量，仅增大交变电压，粒子在D形盒中运动的时间变________（选填“长”或“短”）。 【答案】 ①. ②. 电场 ③. 短 【解析】 【详解】[1]回旋加速器工作时，交变电压的周期必须与粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同。粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，运动周期 解得 [2]粒子在磁场中只受洛伦兹力，方向始终垂直于速度，不做功，动能不变；只有在电场中，电场力做功使粒子动能增加。因此粒子从电场中获得动能的增量。 [3]仅增大交变电压，粒子每次经过电场获得的动能增加。在最终轨道半径，即D形盒半径相同的情况下，加速次数减少，而每次圆周运动的时间不变，所以总运动时间变短。 10. 美国物理学家密立根通过研究带电油滴在平行金属板间的运动，比较准确地测定了元电荷，获得了1923年的诺贝尔物理学奖。其实验原理可简化为如图所示的模型，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板A、B与电压为的恒定电源两极相连，平行金属板A、B间距为，两板间存在竖直方向的匀强电场，喷雾器喷出带同种电荷的油滴，少数油滴通过金属板A的小孔进入平行金属板间，油滴进入金属板间后，有的油滴刚好悬浮不动。 （1）已知金属板A带正电，金属板B带负电，则平行金属板A、B间的电场方向__________（填“竖直向上”或“竖直向下”），油滴带__________（填“正电”或“负电”）。 （2）若已知两板间的电场强度大小为，悬浮油滴的质量为，重力加速度大小为，忽略空气对油滴的影响，则悬浮油滴带的电荷量为__________。 （3）图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整______；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是______。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B.闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C.闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D.闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 【答案】（1） ①. 竖直向下 ②. 负电 （2） （3） ①. ②. BD 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图，A板带正电，B板带负电，电场方向由正极板指向负极板，即竖直向下。 [2]油滴在电场中悬浮不动，受力平衡：重力竖直向下，电场力竖直向上。电场力与电场方向相反，故油滴带负电。 【小问2详解】 油滴受力平衡 两板间匀强电场强度 联立解得 【小问3详解】 [1]根据“研究电磁感应现象”的实验原理，需要将线圈A与电源、开关、滑动变阻器串联构成原电路，线圈B直接与电流表串联构成副电路。连接电路如图所示： [2]A．要使电流表指针偏转，必须使穿过线圈B的磁通量发生变化。断开开关，线圈A无电流、无磁场，插入线圈B时磁通量始终为零，不变化，电流表不偏转，故A错误； B．闭合开关，线圈A有恒定电流，产生恒定磁场；滑动变阻器滑片快速移动时，线圈A中电流变化，磁场变化，穿过线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表偏转，故B正确； C．闭合开关，线圈A电流恒定；两线圈以相同速度运动，保持相对静止，穿过线圈B的磁通量不变，无感应电流，故C错误； D．闭合开关稳定后，线圈A电流恒定，磁场恒定；断开开关瞬间，电流减小到零，磁场消失，穿过线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表偏转，故D正确。 故选BD。 11. 如图是“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接，请将电路图补充完整________；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是________。 A.断开开关，线圈A插入线圈B B.闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C.闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D.闭合开关稳定后，再断开开关瞬间 【答案】 ①. ②. BD 【解析】 【详解】[1]根据“研究电磁感应现象”的实验原理，需要将线圈A与电源、开关、滑动变阻器串联构成原电路，线圈B直接与电流表串联构成副电路。连接电路如图所示： [2]A．要使电流表指针偏转，必须使穿过线圈B的磁通量发生变化。断开开关，线圈A无电流、无磁场，插入线圈B时磁通量始终为零，不变化，电流表不偏转，故A错误； B．闭合开关，线圈A有恒定电流，产生恒定磁场；滑动变阻器滑片快速移动时，线圈A中电流变化，磁场变化，穿过线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表偏转，故B正确； C．闭合开关，线圈A电流恒定；两线圈以相同速度运动，保持相对静止，穿过线圈B的磁通量不变，无感应电流，故C错误； D．闭合开关稳定后，线圈A电流恒定，磁场恒定；断开开关瞬间，电流减小到零，磁场消失，穿过线圈B的磁通量变化，产生感应电流，电流表偏转，故D正确。 故选BD。 四、实验题（12题每空1分，共4分；13题每空2分，共8分。共12分） 12. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为___________mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为___________mm； （3）用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为___________Ω。 【答案】 ①. 50.15 ②. 4.700##4.699##4.701 ③. 220 【解析】 【详解】(1)[1]圆柱体的长度 (2)[2]圆柱体的直径为 (3)[3]该电阻的阻值约为 13. 移动电源（充电宝）的发明和出现，大大解决了我们的充电难题，受到了千万大众的喜爱。某科研小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。 （一）A小组的同学对电量百分比为的充电宝进行了如下实验：两只数字多用表分别作为电压表和电流表；电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路。剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。实物电路如图甲所示。 （1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R0是定值电阻，R0的主要作用是________。 （2）通过实验作出图像如图乙所示，则可得到充电宝的电动势________，内阻________（计算结果保留两位小数）。 （二）B小组的同学利用如下器材对电量百分比为的同一充电宝进行了实验：除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有 A．电阻箱（量程为） B．电压表（量程，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 小组同学将电压表进行了改装为量程为后用如图丙所示电路图进行测量。 （3）在1、2处分别放上定值电阻，则2处应选择的定值电阻为________（填“R0”或者“R1”）。 （4）电压表的读数为，电阻箱的读数为，将测得的数据绘制成图像，如图丁所示，可得出的结论为如果使用所测试的充电宝供电，________（填“不必”或者“需要”）考虑充电宝的电量百分比对输出电压的影响。 【答案】（1）作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路 （2） ①. 5.07V ②. （3）R0 （4）不必 【解析】 【详解】（1）R0为定值电阻，在电路中作为保护电阻，以防止滑动变阻器调节过度导致短路。 （2）[1]根据闭合回路欧姆定律可得，可得 根据图像在纵轴上的截距可得充电宝的电动势 [2]充电宝的内阻等于图像倾斜直线的斜率的绝对值 （3）[3]小组同学将电压表进行了改装为量程为，则需要串联的电阻为 则1处应选择的定值电阻为R1，2处应选择的定值电阻为R0。 （4）根据电路，由闭合电路欧姆定律可得 解得 由图像可知 解得 ， 显然当充电宝的电量百分比发生变化时，不必考虑充电宝的电量百分比对输出电压的影响。 五、解答题（共39分。答题要求：规范作答，写出必要的公式和文字说明，只写答案不给分） 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势、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，金属导轨电阻不计，g取已知，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力； （3）导体棒受到的摩擦力； （4）若将磁场方向改为竖直向上,要使金属杆继续保持静止,且不受摩擦力作用,求此时磁场磁感应强度的大小？ 【答案】（1）1.5A；（2）0.30 N，沿斜面向上；（3）0.06N．（4）0.5T 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得： （2）导体棒受到的安培力为： F安=BIL=0.30 N． 由左手定则可知，安培力沿斜面向上 （3）对导体棒受力分析如图，将重力正交分解，沿导轨方向有： F1=mgsin 37°=0.24 N F1＜F安，根据平衡条件可知，摩擦力沿斜面向下 mgsin 37°+f=F安 解得： f=0.06 N． （4）当B的方向改为竖直向上时，这时安培力的方向变为水平向右，则 B2IL=mgtan α B2=0.5T 15. 如图所示，水平绝缘光滑轨道的端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度，现有质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上点处，、两点距离，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的端时，速度大小为，已知带电体所带电荷量，取，求： （1）求带电体运动到圆弧轨道的端时对圆弧轨道的压力的大小； （2）求带电体经过段克服摩擦力做的功为多大？ （3）求点与带电体到达最高点（图中未画出）之间的电势差 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带电体从到，水平轨道光滑，只有电场力做功。电场力 由动能定理 解得 在点，向心力竖直向上，由牛顿第二定律 联立解得 根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小为 【小问2详解】 从到，电场力做正功，水平位移，重力做负功，高度上升，有， 动能变化 由动能定理 解得 故克服摩擦力做功 【小问3详解】 带电体在点速度竖直向上，此后在重力和电场力作用下做曲线运动。从到最高点，竖直方向 水平方向初速为零，加速度，水平位移 点与B点的水平距离 电场向右，、间电势差 16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅳ象限中在－3L≤y≤0区域内存在一垂直坐标平面向里的有界匀强磁场，一质量为m、电量为q的带电粒子以初速度v0从y轴上的P(0，L)点沿+x方向进入电场，从x轴上的Q(2L，0)射入磁场，不计粒子的重力。 (1)求带电粒子在Q点的速度的大小和方向， (2)若粒子从M(2L，－3L)点射出磁场，求粒子从P点运动到M点的时间t， (3)若匀强磁场的强弱可调节，要使粒子不从y轴上射出磁场，求磁感应强度B应满足的条件。 【答案】(1)2v0，方向与x轴正方向成角(2)(3) 【解析】 【详解】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，则有 联立解得 ， 带电粒子在Q点的速度的大小 方向 即与x轴正方向成角； (2)带电粒子的运动轨迹如图，由图可知，弦长为，弦切角为，则有 得 则在磁场中的运动时间为 粒子从P点运动到M点的时间 (3)要使粒子不从y轴上射出磁场，则轨迹恰好与y轴相切，轨迹如图 由几何关系得 解得 由洛伦兹力提供向心力 得 解得 所以 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期高二年段期末联考物理试卷 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题∶本题共4小题，每小题4分，共16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. 用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，以下属于用比值法定义的物理量是（ ） A. 电场强度 B. 电场强度 C. 电容 D. 电阻 2. 中国的特高压直流输电网已达到世界先进水平。图甲所示为输电塔，图乙为其局部放大示意图，两根在同一水平面内且相互平行的长直导线A和B分别通有方向相同的电流I1和I2，且I1>I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线的正中间，a、c两点与b点距离相等。不考虑地磁场的影响。下列说法中正确的是（　　） A. a点和c点处的磁感应强度方向相同 B. b点处的磁感应强度方向垂直纸面向里 C. 导线B对A的安培力大于导线A对B的安培力 D. 导线B和A之间因安培力的作用而相互吸引 3. 雷雨天一避需针周围电场的等势面分布情况如图所示。在等势面中有a、b、c三点，其中a，b两点位置关于避雷针对称。下列说法正确的是（　　） A. c点的电场强度大于b点的电场强度 B. a点的电场强度与b点的电场强度相同 C. 将正电荷从a点移动到b点过程中电场力做正功 D. 将负电荷从b点移动到c点，负电荷的电势能增加 4. 硒鼓是激光打印机的核心部件，主要由感光鼓、充电辊等装置构成，如图1所示。工作中充电辊表面的导电橡胶给感光鼓表面均匀的布上一层负电荷，我们可以用图2模拟带电的感光鼓：电荷量均为的点电荷，均匀对称地分布在半径为的圆周上。若某时刻圆周上点的一个点电荷的电荷量突变成，则圆心点处的电场强度为（　　） A. ，方向沿半径背离点 B. ，方向沿半径指向点 C. ，方向沿半径背离点 D. ，方向沿半径指向点 二、双项选择题∶本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 5. 用强磁场将高温等离子体约束在特定区域实现可控核聚变的装置叫托卡马克。如图甲，我国托卡马克装置在世界上首次实现了稳定运行403秒的成绩。现分析装置内一小段磁场，如图乙所示，该磁场水平向右分布在空间中，虚线上、下方为匀强磁场，磁感应强度大小分别为和且，有a、b、c三个粒子，a、c粒子带正电，b粒子带负电，质量均为m，电荷量大小均为q，且粒子的速度平行于纸面，忽略粒子重力及相互之间作用的影响，下列说法正确的是（　　） A. a粒子受到洛伦兹力大小为，且方向水平向右 B. b粒子受到洛伦兹力大小不为0 C. c粒子从虚线下方穿越到虚线上方，运动轨迹半径变小 D. 所有粒子运动过程中动能不变 6. 随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。则（　　） A. 电容器储存的电能增大 B. 电容器的电容减小，带电荷量减小 C. 膜片下移过程中，电流表有a到b的电流 D. 稳定后电容器两板间电压等于电源电压 7. 如图为磁流体发电机的示意图，一正对平行极板a、b的间距为d，两板的面积均为S，内部充满方向与板平行、磁感应强度大小为B的匀强磁场，直流电动机M的内阻为R。现让等离子体（高温下被电离含有大量带正电和负电的离子的气体）以速度v持续垂直喷入两板间的磁场中。若磁流体发电机稳定发电时，通过电动机M的电流为Ⅰ，此时电动机M正常工作，磁流体发电机的内阻只考虑充满两板间的等离子体的电阻，两板间等离子体的电阻率为ρ。则下列说法正确的是（ ） A. 板电势比板电势低 B. 电动机M正常工作时两端的电压为 C. 电动机M正常工作时的机械功率为 D. 电动机M正常工作时板间带正电的离子受到的电场力的功率为 8. 有一匀强电场的方向平行于平面，平面内、、、四点的位置如图所示，、分别垂直于轴、轴，其中、、三点电势分别为、、，将一电荷量为的点电荷由点开始沿路线运动，则下列判断不正确的是（　　） A. 坐标原点的电势为 B. 电场强度的大小为 C. 该粒子从点移到点过程中，电场力做功为 D. 该粒子在点速度大小为 第II卷（非选择题共60分） 三、填空题（共9分） 9. 1932年，美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，从而使人类在获得具有较高能量的粒子方面迈进了一大步。为此，劳仑斯荣获了诺贝尔物理学奖。回旋加速器的原理如图所示，两个铜质D形盒之间接高频交变电压，置于竖直向下的匀强磁场中，现用它加速一质量为电荷量为的粒子，忽略相对论效应；则工作时所接交变电压的周期________（用题目所给的字母及表示），粒子从________（选填“磁场”或“电场”）中获得动能的增量，仅增大交变电压，粒子在D形盒中运动的时间变________（选填“长”或“短”）。 10. 美国物理学家密立根通过研究带电油滴在平行金属板间的运动，比较准确地测定了元电荷，获得了1923年的诺贝尔物理学奖。其实验原理可简化为如图所示的模型，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板A、B与电压为的恒定电源两极相连，平行金属板A、B间距为，两板间存在竖直方向的匀强电场，喷雾器喷出带同种电荷的油滴，少数油滴通过金属板A的小孔进入平行金属板间，油滴进入金属板间后，有的油滴刚好悬浮不动。 （1）已知金属板A带正电，金属板B带负电，则平行金属板A、B间的电场方向__________（填“竖直向上”或“竖直向下”），油滴带__________（填“正电”或“负电”）。 （2）若已知两板间的电场强度大小为，悬浮油滴的质量为，重力加速度大小为，忽略空气对油滴的影响，则悬浮油滴带的电荷量为__________。 （3）图丙电路中的部分导线已连接，请将电路图补充完整______；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是______。 A．断开开关，线圈A插入线圈B B.闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C.闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D.闭合开关稳定时，再断开开关瞬间 11. 如图是“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接，请将电路图补充完整________；正确连接电路后，要使电流表的指针发生偏转，下列可行的操作是________。 A.断开开关，线圈A插入线圈B B.闭合开关，滑动变阻器的滑片P向左快速滑动 C.闭合开关，线圈A和线圈B以相同速度一起向上快速运动 D.闭合开关稳定后，再断开开关瞬间 四、实验题（12题每空1分，共4分；13题每空2分，共8分。共12分） 12. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下： （1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为___________mm； （2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为___________mm； （3）用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为___________Ω。 13. 移动电源（充电宝）的发明和出现，大大解决了我们的充电难题，受到了千万大众的喜爱。某科研小组对充电宝不同电量时的电动势和内阻进行了研究。 （一）A小组的同学对电量百分比为的充电宝进行了如下实验：两只数字多用表分别作为电压表和电流表；电路中的电源为充电宝，通过充电宝的连接线接入电路。剥开充电宝连接线的外绝缘层，里面有四根导线，红导线为充电宝的正极，黑导线为负极，其余两根导线空置不用。实物电路如图甲所示。 （1）滑动变阻器R用于改变电路中的电流，R0是定值电阻，R0的主要作用是________。 （2）通过实验作出图像如图乙所示，则可得到充电宝的电动势________，内阻________（计算结果保留两位小数）。 （二）B小组的同学利用如下器材对电量百分比为的同一充电宝进行了实验：除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有 A．电阻箱（量程为） B．电压表（量程，内阻） C．定值电阻 D．定值电阻 小组同学将电压表进行了改装为量程为后用如图丙所示电路图进行测量。 （3）在1、2处分别放上定值电阻，则2处应选择的定值电阻为________（填“R0”或者“R1”）。 （4）电压表的读数为，电阻箱的读数为，将测得的数据绘制成图像，如图丁所示，可得出的结论为如果使用所测试的充电宝供电，________（填“不必”或者“需要”）考虑充电宝的电量百分比对输出电压的影响。 五、解答题（共39分。答题要求：规范作答，写出必要的公式和文字说明，只写答案不给分） 14. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势、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，金属导轨电阻不计，g取已知，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力； （3）导体棒受到的摩擦力； （4）若将磁场方向改为竖直向上,要使金属杆继续保持静止,且不受摩擦力作用,求此时磁场磁感应强度的大小？ 15. 如图所示，水平绝缘光滑轨道的端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道平滑连接，圆弧的半径。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度，现有质量的带电体（可视为质点）放在水平轨道上点处，、两点距离，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的端时，速度大小为，已知带电体所带电荷量，取，求： （1）求带电体运动到圆弧轨道的端时对圆弧轨道的压力的大小； （2）求带电体经过段克服摩擦力做的功为多大？ （3）求点与带电体到达最高点（图中未画出）之间的电势差 16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅳ象限中在－3L≤y≤0区域内存在一垂直坐标平面向里的有界匀强磁场，一质量为m、电量为q的带电粒子以初速度v0从y轴上的P(0，L)点沿+x方向进入电场，从x轴上的Q(2L，0)射入磁场，不计粒子的重力。 (1)求带电粒子在Q点的速度的大小和方向， (2)若粒子从M(2L，－3L)点射出磁场，求粒子从P点运动到M点的时间t， (3)若匀强磁场的强弱可调节，要使粒子不从y轴上射出磁场，求磁感应强度B应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $