精品解析：北京市第五十七中2025-2026学年高一年级下学期物理期末试题（0.5+3）

高一期末考试2025级0.5+3物理试题 一、不定项选择题 （半对2分，全对3分，共30分） 1. 关于以下四幅课本中的插图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出极板是发电机的负极 B. 图乙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近入射点，粒子的比荷越小 C. 图丙是回旋加速器示意图，若仅增加电压，无法增大粒子飞出加速器时的动能 D. 图丁是粒子沿虚线通过速度选择器示意图，若不计粒子重力，由图可以判断出带电粒子的电性 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可知正电荷往板偏转，负电荷往板偏转，可以判断出极板是发电机的负极，A正确； B．图乙是质谱仪结构示意图，在加速电场中，，由洛伦兹力提供向心力可得，整理可得，打在底片上的位置越靠近入射点，越小，粒子的比荷越大，B错误； C．图丙是回旋加速器示意图，由洛伦兹力提供向心力可得，则最大动能 故若仅增加电压，无法增大粒子飞出加速器时的动能，C正确； D．图丁是速度选择器示意图，若不计粒子重力，正、负电荷受到的电场力与洛伦兹力方向均相反，大小均能满足，故由图不可以判断出带电粒子的电性，D错误。 故选AC。 2. 如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关K，一段时间后电路中的电流稳定，下列说法正确的是（　　） A. P灯不亮，Q灯亮 B. P灯与Q灯亮度相同 C. 断开开关K时，P亮一下逐渐熄灭，Q立即熄灭 D. 断开开关K时，P立即熄灭，Q亮一下逐渐熄灭 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．电路稳定后，因线圈的电阻不计，则P灯被短路，不亮，Q灯亮，故A正确，B错误； CD．断开开关K时，通过Q灯的电流立即消失，则Q灯立即熄灭。因电路中电流减小，则线圈中产生自感电动势阻碍电流减小，线圈相当于电源，线圈与P灯组成回路，则P灯亮一下逐渐熄灭，故C正确，D错误。 故选AC。 3. 某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 负电荷从移到，电场力做正功 B. 负电荷从移到，电势能增加 C. 处的电场强度大于处的电场强度 D. 处的电场强度为零 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．负电荷从移到，电势升高，根据可知，负电荷的电势能减小，则电场力做正功，故A正确，B错误； CD．图线的斜率表示电场强度的大小，由图可知，处的电场强度大于处的电场强度，且处的电场强度不为零，故C正确，D错误。 故选AC。 4. 在如图甲所示的电路中，电阻，单匝圆形金属线圈半径为，线圈的电阻为，在半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示，图线在横、纵轴的截距分别为和，其余导线的电阻不计。闭合，至时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（ ） A. 电容器上极板带正电 B. 电容器下极板带正电 C. 稳定后线圈两端的电压为 D. 稳定后线圈两端的电压为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律，垂直向里的磁场磁感应强度均匀减小，线圈中感应电流的磁场方向与原磁场同向（向里），由右手螺旋定则可得线圈内感应电流为顺时针方向。 线圈作为电源，内部电流从低电势流向高电势，因此线圈下端为电源正极、上端为负极，外电路中电容器的下极板与电源正极相连，因此电容器下极板带正电，上极板带负电。故A错误，B正确； CD．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势的大小满足 电路总电阻为线圈内阻加上外电路的串联电阻，即 稳定后线圈两端的电压是路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，路端电压，故CD错误。 故选B。 5. 在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线。用该电源与电阻连接成闭合电路，由图像可知（ ） A. 的阻值为 B. 电源内阻为 C. 改变R的阻值大小，可以使电源的输出功率达到2W D. 电源的效率为50% 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ和电阻的图线Ⅱ都为直线，所以电阻的图线 Ⅱ 的斜率等于电阻的阻值， A错误； B．电源的路端电压与电流的关系图线 Ⅰ 的斜率的绝对值等于电源内阻， B正确； C．由直线Ⅰ可知该电源的电动势 改变的阻值大小，当时，该电源的输出功率达到最大，为 C错误； D．电源的路端电压与电流的关系图线和电阻的图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，电源的输出功率为 而电源的总功率 故该电源的效率 D正确； 故选BD。 6. 如图所示，虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为电表面板上的表笔插孔。下列说法正确的是（ ） A. 用多用电表测量电路中电流时，b表笔接高电势 B. 若更换倍率测量电阻时必须重新进行欧姆调零 C. 用“”挡测量时指针偏转角较大，应换用“”挡 D. b孔插黑色表笔 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．多用电表欧姆挡内部电源的正极接黑表笔，负极接红表笔。从图中可以看出，b孔接内部电源的负极，因此b孔插红色表笔。用多用电表测电流时，电流从红表笔进，黑表笔出。黑表笔（a）接低电势，红表笔（b）接高电势，故A正确； B．更换倍率后，欧姆表内部等效电阻改变，短接表笔时满偏电流变化，必须重新欧姆调零，故B正确； C．用“”挡测量时指针偏转角较大，代表被测电阻阻值小，所选倍率太大，要换更小倍率“”挡，故C正确； D．b接内部电源负极，b孔插红色表笔，故D错误。 故选 ABC。 7. 如图为一个闭合电路电势高低变化示意图，则下列说法正确的是（ ） A. 回路中电流在电源外部由流向，电源内部由B流向A B. C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻 C. 若AD、CB、AB、CD间电势差分别为、、、，则 D. BC、DA电势跃升越大，表示电源将其它能转化为电势能的本领越强 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电源外部电流由高电势流向低电势，图中 A 电势高于 B，故外部电流A流向 B，电源内部电流由低电势流向高电势，应是由B流向A，A正确； B．C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻，电流通过内阻时电势降低，B 正确； C．电势差的叠加需遵循路径方向， U AD ​是 A 到 D 的电势差， U CB 是 C 到 B 的电势差，二者叠加不等于 U AB ​ （ U AB 是 A 到 B 的总电势差），故 C 错误； D．电源的电动势表示将其他能转化为电势能的本领，而 BC、DA 段是电源内部电势升高的部分，其电势升越大，对应电动势越大，即电源转化本领越强， D 正确。 故选ABD。 8. 正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为PTC热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为。电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ） A. 电源的总功率减小，效率增大 B. 电压表示数减小，电流表示数增大 C. 该过程电容器充电 D. 变小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．与​串联，再与并联，该并联部分整体与​、电源内阻串联；增大→并联总电阻增大→电路总电阻增大→干路总电流，即电流表示数减小。电源总功率 不变，减小，故减小；电源效率 路端电压 减小则增大，因此增大，故A正确； B．电压表示数满足 减小，因此增大；且已推得总电流减小，即电流表示数减小，故B错误； C．并联电压增大，​的电流 故增大，由干路电流（为​、支路的电流） 减小、增大，因此减小；两端电压 增大、减小，因此​增大；电容器电压等于，由 增大则增大，电容器充电，故C正确； D．由 得 因此，为定值，保持不变，故D错误。 故选AC。 9. 锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则下列说法错误的是（ ） A. 该电池单位时间，一定将3.7J的化学能转化为电能 B. 电源内部每移动一个锂离子，需要消耗化学能3.7ev C. “毫安•时”（mA•h）是电池储存能量的单位 D. 锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据公式 可知，电源内部将一个锂离子由电源负极移动到正极，需要消耗化学能3.7eV，产生电能3.7eV，电动势的大小等于非静电力将单位电荷量的正电荷从负极移到正极时克服电场力所做的功，与时间无关，故A错误，B正确； C．根据可知，“毫安•时”（mA•h）是电量的单位，故C错误； D．电池放电时Li+从负极通过隔膜返回正极，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能，故D正确。 本题选择错误选项，故选AC。 10. 为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. 曲线①对应的r取值为 B. 电场方向沿x轴负方向 C. 坐标原点O的电势为 D. 电场强度的大小为 【答案】CD 【解析】 【详解】B．电场强度方向从电势最高点指向电势最低点，三条曲线均在时达到最大值，则电场方向与x轴的夹角为，故B错误； A．由图乙可知，曲线①的电势峰值差最大，只有半径越大，测量的电势峰值差越大，因此曲线①对应的r取值为3，故A错误； C．由以上分析可知曲线③对应的r取值为，最高电势为，最低电势为0，对应的两点与坐标原点O在一条直线上，且O点与这两点距离相等，因为是匀强电场，则坐标原点O的电势为，故C正确； D．曲线③对应的r取值为，则电场强度的大小为，故D正确； 故选CD。 二、实验题（第11题5分，第12题10分，共15分） 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 （1）将图中所缺导线补充完整_____________。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将_______（选填“向左偏”或“向右偏”），A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将_______（选填“向左偏”或“向右偏”）。 （3）在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是_______（填图中仪器的字母） 【答案】（1） （2） ①. 向左偏 ②. 向右偏 （3）B 【解析】 【小问1详解】 实验包含两个独立的闭合回路，控制电路由电源、开关、滑动变阻器、原线圈A串联；测量电路由副线圈B与灵敏电流计串联。 【小问2详解】 [1]闭合开关瞬间，穿过B的磁通量增加，灵敏电流计的指针向左偏；将A线圈迅速插入B线圈中，此时穿过B线圈的磁通量也增加，因此偏转方向与闭合开关时相同，即向左偏。 [2]由图可知，变阻器接入的是右下接线柱，滑片向左移，连入电路的电阻丝变长，电阻变大，A线圈的电流减小，穿过B的磁通量减小，由于磁通量变化趋势与闭合开关时相反，故指针向右偏。 【小问3详解】 在灵敏电流计所在的闭合回路中，因磁通量变化而产生感应电动势的器件是线圈B，此时线圈B充当了该测量电路的等效电源。 12. 用图1所示的电路测量一节旧干电池的电动势和内阻（约1Ω）。 （1）除干电池、电压表（量程，内阻约）、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A．电流表（量程，内阻约） B．电流表（量程，内阻约） C．滑动变阻器（最大阻值，额定电流） D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流） 实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填选项前的字母） （2）实验中调节滑动变阻器的阻值，记录电压表和电流表的示数，得到6组数据，绘制图像，如图2所示。根据图像，可得出干电池的电动势________，内阻________。（结果均保留两位小数） （3）由电表内阻引起的实验误差是________（填选项前的字母）。 A. 电流表测量值小于待测电流值 B. 电流表测量值大于待测电流值 C. 电压表测量值小于待测电压值 D. 电压表测量值大于待测电压值 （4）为了消除以上误差，某同学提出移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器，实验电路如图3所示。实验中多次调节电阻箱的阻值，记录电压表的示数，绘制图像，由图像得出电池的电动势和内阻。 该方案是否能消除上述实验误差？请简要说明理由。 【答案】（1） ①. A ②. C （2） ①. 1.49 ②. 0.75 （3）A （4）不能。该方案的设计原理是根据来间接获得电流的测量值，而电压表示数与电阻箱阻值的比为通过电阻箱的电流，此电流小于电路的干路电流，上述实验误差依然存在 【解析】 【小问1详解】 [1]一节干电池的电动势约为1.5V，最大电流 所以电流表选择A； [2]干电池内阻较小，为了使得电压变化明显，滑动变阻器选择最大阻值较小的C。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 可知图像的纵轴截距为干电池的电动势，即 图像斜率的绝对值为干电池的内阻，即 【小问3详解】 根据题图可知由于电压表分流作用，电流表的测量值小于待测电流值。 故选A。 【小问4详解】 不能，该方案的设计原理是根据来间接获得电流的测量值，而电压表示数与电阻箱阻值的比为通过电阻箱的电流，此电流小于电路的干路电流，上述实验误差依然存在。 三、解答题（第13-17题每题9分，第18题10分，共55分） 13. 如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。求： （1）判断通过电阻的电流方向； （2）线圈两端电压Uba； （3）电阻在内产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙信息得通过线圈的磁通量在增大，根据增反减同和安培定则，线圈中电流流向为逆时针，则通过电阻R的电流方向为 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律 则线圈两端电压根据闭合回路欧姆定律得 【小问3详解】 根据焦耳定律得 14. 如图所示，电阻，质量为的导体棒以的初速度滑上光滑导轨，导轨左侧接有电阻的电阻，导轨处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。导体棒的长度，导轨的电阻不计。求解下列问题： （1）导体棒中初始电流大小 （2）导体棒两端初始电压。 （3）导体棒运动的总位移大小 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，导体棒初始切割磁感线产生的感应电动势为 回路总电阻为 故导体棒中初始电流大小 【小问2详解】 由右手定则可判断导体棒中感应电流方向为，因此端相当于电源正极、电势更高，导体棒两端初始电压为路端电压 【小问3详解】 对导体棒运动全过程用动量定理，安培力的冲量等于动量变化，即 其中任意时刻的电流满足 联立得 代入数据，解得导体棒运动的总位移大小 15. 1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间接交流电源，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的质子，质量为m、电荷量为q，（质子初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）离子第一次进入磁场中的速度v； （2）粒子在电场中最多被加速多少次； （3）要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为多大。在实际装置设计中，可以采取哪些措施尽量减少带电粒子在电场中的运行时间。 【答案】（1）；（2）；（3），提高加速电压或适当减小两D型盒间距 【解析】 【详解】（1）依题意，质子第一次进入磁场中的速度为v 解得 （2）当质子在磁场中做圆周运动的轨道半径时，其速率达到最大，则有 得到质子能够达到的最大速率为 质子的最大动能为 设质子被加速的次数为，则有 解得 （3）质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期 依题意，质子在磁场中速度大小不变、只在电场中加速且匀加速度大小不变，假定两D形盒间距为d，则质子在电场中运行的时间为 同理可知在实际装置设计中，可以采取提高加速电压或适当减小两D形盒间距以减少带电粒子在电场中运行的时间。 16. 如图所示，粒子发射源S向外释放质量为m、电荷量为q的带电粒子。粒子的初速度为零，经加速电场加速后，以速度v垂直于磁场方向，并垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角θ=60°，忽略重力对带电粒子运动的影响，求： （1）加速电场的电压U； （2）磁场的磁感应强度的大小B； （3）若在磁场区域再施加一匀强电场，使粒子做匀速直线运动。求匀强电场的电场强度E的大小和方向。 【答案】（1） （2） （3），方向沿磁场边界方向向左 【解析】 【小问1详解】 对粒子，在加速电场中加速的过程中，根据动能定理 解得 【小问2详解】 对粒子，在磁场中偏转的过程中，轨迹如图所示 由几何关系 解得 粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 根据左手定则可知，该带电粒子带负电，若粒子做匀速直线运动，增加电场后粒子受力平衡，根据平衡条件可得 解得 方向沿磁场边界方向向左。 17. 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道内有电阻率为ρ的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动，正、负离子的电荷量均q，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速v通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题： （1）判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E； （2）发电通道两端的压强差△P； （3）若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当R减小到R0时，电流达到最大值（饱和值）Im；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。设变化过程中，发电通道内电离气体的电阻率保持不变，已知单位体积内有n对正负离子。求R0和Im。 【答案】（1）Bav；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）由左手定则可判断正离子受到向上的洛伦兹力向上运动，负离子受到向下的洛伦兹力而向下运动，故发电机上导体电极为正极、下导体电极为负极。 由 得电机的电动势 E=Bav （2）外电路闭合后 发电通道内电离气体的等效电阻为 等离子电离气体等效电流受到的安培力为 F=BIa 等离子电离气体水平方向由平衡条件得 联立解得发电通道两端的压强差 （3）当所有进入发电机的等离子全都偏转到导体电极上形成电流时，电流达到最大值 将 代入解得 18. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。 （1）如图甲所示，将一个半导体薄片垂直置于磁感应强度为B的磁场中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中能够自由移动的电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是在c、f间产生霍尔电压UH。已知半导体薄片的厚度为d，半导体薄片的宽度为L，假设半导体薄片元件内的导电粒子是电荷量为 e 的自由电子，薄片元件内单位体积中的自由电荷数为n，求 ①比较的高低 ② c、f间产生的霍尔电压UH 。 （2）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量，如图乙所示为利用霍尔元件制作的位移传感器，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图丙所示的空间坐标系，保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH，在c、f之间连接一个电压表，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，电压表的示数为0，将该点作为位移的零点，在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比（比例系数为k），这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表（位移传感器）。 ①推导薄片元件c、f之间的电势差与坐标z之间的定量关系并在图丁中定性画出电势差与坐标z之间的图像。 ②若可以反映该位移传感器的灵敏度，则要提高该传感器的灵敏度可采取哪些可行措施。 【答案】（1）①；② （2）①；；②增大沿x方向的电流I，减小霍尔元件的厚度d 【解析】 【小问1详解】 ①由左手定则可知，电子偏向f端集聚，则 ②由电流的微观表达式， 解得 电子受到的洛伦兹力 电子受到的电场力 由平衡条件可知 即 解得 【小问2详解】 ①由题意可知：磁感应强度 由上问可知 电势差与坐标z的图像如图所示 ②根据 可知 则要提高该传感器的灵敏度可增大沿x方向的电流I，减小霍尔元件的厚度d。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一期末考试2025级0.5+3物理试题 一、不定项选择题 （半对2分，全对3分，共30分） 1. 关于以下四幅课本中的插图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出极板是发电机的负极 B. 图乙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近入射点，粒子的比荷越小 C. 图丙是回旋加速器示意图，若仅增加电压，无法增大粒子飞出加速器时的动能 D. 图丁是粒子沿虚线通过速度选择器示意图，若不计粒子重力，由图可以判断出带电粒子的电性 2. 如图所示，P、Q是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大、电阻可不计的线圈。闭合开关K，一段时间后电路中的电流稳定，下列说法正确的是（　　） A. P灯不亮，Q灯亮 B. P灯与Q灯亮度相同 C. 断开开关K时，P亮一下逐渐熄灭，Q立即熄灭 D. 断开开关K时，P立即熄灭，Q亮一下逐渐熄灭 3. 某静电场的电势在x轴上分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 负电荷从移到，电场力做正功 B. 负电荷从移到，电势能增加 C. 处的电场强度大于处的电场强度 D. 处的电场强度为零 4. 在如图甲所示的电路中，电阻，单匝圆形金属线圈半径为，线圈的电阻为，在半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系图线如图乙所示，图线在横、纵轴的截距分别为和，其余导线的电阻不计。闭合，至时刻，电路中的电流已稳定，下列说法正确的是（ ） A. 电容器上极板带正电 B. 电容器下极板带正电 C. 稳定后线圈两端的电压为 D. 稳定后线圈两端的电压为 5. 在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻的图线。用该电源与电阻连接成闭合电路，由图像可知（ ） A. 的阻值为 B. 电源内阻为 C. 改变R的阻值大小，可以使电源的输出功率达到2W D. 电源的效率为50% 6. 如图所示，虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路，a、b为电表面板上的表笔插孔。下列说法正确的是（ ） A. 用多用电表测量电路中电流时，b表笔接高电势 B. 若更换倍率测量电阻时必须重新进行欧姆调零 C. 用“”挡测量时指针偏转角较大，应换用“”挡 D. b孔插黑色表笔 7. 如图为一个闭合电路电势高低变化示意图，则下列说法正确的是（ ） A. 回路中电流在电源外部由流向，电源内部由B流向A B. C至D电势的降低是由于电源内部存在内阻 C. 若AD、CB、AB、CD间电势差分别为、、、，则 D. BC、DA电势跃升越大，表示电源将其它能转化为电势能的本领越强 8. 正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为PTC热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为。电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（ ） A. 电源的总功率减小，效率增大 B. 电压表示数减小，电流表示数增大 C. 该过程电容器充电 D. 变小 9. 锂离子电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作，下图为锂电池的内部结构。该过程中Li+从负极通过隔膜返回正极。已知该锂电池的电动势为3.7V，则下列说法错误的是（ ） A. 该电池单位时间，一定将3.7J的化学能转化为电能 B. 电源内部每移动一个锂离子，需要消耗化学能3.7ev C. “毫安•时”（mA•h）是电池储存能量的单位 D. 锂离子电池放电时，电池内部静电力做负功，化学能转化为电能 10. 为了测定某平行于纸面的匀强电场的场强，某同学进行了如下操作：取电场内某一位置为坐标原点O建立x轴，选取x轴上到O点距离为r的P点，以O为圆心、r为半径作圆，如图甲所示，从P点起沿圆周逆时针测量圆上各点的电势和转过的角度，可以用此数据绘制图，当半径r分别取、、时，分别绘制出如图乙中所示的三条曲线，三条曲线均在时达到最大值，最大值分别为、、，下列说法正确的是（ ） A. 曲线①对应的r取值为 B. 电场方向沿x轴负方向 C. 坐标原点O的电势为 D. 电场强度的大小为 二、实验题（第11题5分，第12题10分，共15分） 11. 如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。 （1）将图中所缺导线补充完整_____________。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将_______（选填“向左偏”或“向右偏”），A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将_______（选填“向左偏”或“向右偏”）。 （3）在灵敏电流计所在的电路中，为电路提供电流的是_______（填图中仪器的字母） 12. 用图1所示的电路测量一节旧干电池的电动势和内阻（约1Ω）。 （1）除干电池、电压表（量程，内阻约）、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A．电流表（量程，内阻约） B．电流表（量程，内阻约） C．滑动变阻器（最大阻值，额定电流） D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流） 实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填选项前的字母） （2）实验中调节滑动变阻器的阻值，记录电压表和电流表的示数，得到6组数据，绘制图像，如图2所示。根据图像，可得出干电池的电动势________，内阻________。（结果均保留两位小数） （3）由电表内阻引起的实验误差是________（填选项前的字母）。 A. 电流表测量值小于待测电流值 B. 电流表测量值大于待测电流值 C. 电压表测量值小于待测电压值 D. 电压表测量值大于待测电压值 （4）为了消除以上误差，某同学提出移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器，实验电路如图3所示。实验中多次调节电阻箱的阻值，记录电压表的示数，绘制图像，由图像得出电池的电动势和内阻。 该方案是否能消除上述实验误差？请简要说明理由。 三、解答题（第13-17题每题9分，第18题10分，共55分） 13. 如图甲所示，匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。求： （1）判断通过电阻的电流方向； （2）线圈两端电压Uba； （3）电阻在内产生的焦耳热。 14. 如图所示，电阻，质量为的导体棒以的初速度滑上光滑导轨，导轨左侧接有电阻的电阻，导轨处在磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。导体棒的长度，导轨的电阻不计。求解下列问题： （1）导体棒中初始电流大小 （2）导体棒两端初始电压。 （3）导体棒运动的总位移大小 15. 1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间接交流电源，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的质子，质量为m、电荷量为q，（质子初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，求： （1）离子第一次进入磁场中的速度v； （2）粒子在电场中最多被加速多少次； （3）要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为多大。在实际装置设计中，可以采取哪些措施尽量减少带电粒子在电场中的运行时间。 16. 如图所示，粒子发射源S向外释放质量为m、电荷量为q的带电粒子。粒子的初速度为零，经加速电场加速后，以速度v垂直于磁场方向，并垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角θ=60°，忽略重力对带电粒子运动的影响，求： （1）加速电场的电压U； （2）磁场的磁感应强度的大小B； （3）若在磁场区域再施加一匀强电场，使粒子做匀速直线运动。求匀强电场的电场强度E的大小和方向。 17. 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道内有电阻率为ρ的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动，正、负离子的电荷量均q，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速v通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题： （1）判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E； （2）发电通道两端的压强差△P； （3）若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当R减小到R0时，电流达到最大值（饱和值）Im；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。设变化过程中，发电通道内电离气体的电阻率保持不变，已知单位体积内有n对正负离子。求R0和Im。 18. 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。 （1）如图甲所示，将一个半导体薄片垂直置于磁感应强度为B的磁场中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中能够自由移动的电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是在c、f间产生霍尔电压UH。已知半导体薄片的厚度为d，半导体薄片的宽度为L，假设半导体薄片元件内的导电粒子是电荷量为 e 的自由电子，薄片元件内单位体积中的自由电荷数为n，求 ①比较的高低 ② c、f间产生的霍尔电压UH 。 （2）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量，如图乙所示为利用霍尔元件制作的位移传感器，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图丙所示的空间坐标系，保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH，在c、f之间连接一个电压表，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，电压表的示数为0，将该点作为位移的零点，在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比（比例系数为k），这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表（位移传感器）。 ①推导薄片元件c、f之间的电势差与坐标z之间的定量关系并在图丁中定性画出电势差与坐标z之间的图像。 ②若可以反映该位移传感器的灵敏度，则要提高该传感器的灵敏度可采取哪些可行措施。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $