精品解析:河南百师联盟2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
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内容正文:
高二物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列图片,说法正确的是( )
A. 图甲为通电直导线周围磁场中细铁屑的分布,说明通电导线周围存在磁感线
B. 图乙中,线框平面始终与磁感线垂直且在磁场中上下运动时,线框中产生感应电流
C. 图丙为紫外线消毒灯,紫外线属于电磁波,也可利用紫外线进行加热理疗
D. 图丁中,两条通电导线之间发生相互作用,电流同向时相互吸引,反向时相互排斥
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲为通电直导线周围磁场中细铁屑的分布,细铁屑的分布情况说明通电导线周围存在磁场,但磁感线是为了形象描述磁场而假想的曲线,实际上并不存在,故A错误;
B.图乙中,线框平面始终与磁感线垂直且在磁场中上下运动,穿过线框的磁通量保持不变,因此线框中不会产生感应电流,故B错误;
C.图丙中,紫外线属于电磁波,具有杀菌消毒作用,但进行加热理疗利用的是红外线的热效应,故C错误;
D.图丁中,根据安培定则和左手定则可以判断,两条通电导线之间发生相互作用,电流同向时相互吸引,反向时相互排斥,故D正确。
故选D。
2. 下列说法正确的是( )
A. 通过导线横截面的电荷量越多,电流越大
B. 若两个电阻并联,其中一个电阻增大,则并联的等效电阻变大
C. 在安全的前提下,人们尽量把输电线做得细一点,可以节省材料
D. 标有“220 V,60 W”字样的电烙铁和电风扇,都在额定电压下工作相同时间,二者产生的热量一样多
【答案】B
【解析】
【详解】A.电流强度的定义式为,表示单位时间内通过导线横截面的电荷量。仅知道通过的电荷量而不知道所用时间,无法判断电流大小,故A错误;
B.两电阻并联时,支路电压相同,干路电流等于支路电流之和。由欧姆定律得
整理得
其中一个电阻增大时,对应的倒数减小,右侧总和减小,所以增大,故B正确;
C.导线电阻满足,导线横截面积越小,电阻越大。相同电流下,输电线的功率损耗满足,导线越细,损耗越大,不能仅为节省材料就尽量做细,故C错误;
D.两用电器在额定电压下工作相同时间,消耗的电能相等。电烙铁是纯电阻用电器,电能几乎全部转化为内能;电风扇是非纯电阻用电器,电能主要转化为机械能,只有少部分转化为内能,因此电烙铁产生的热量更多,故D错误。
故选B。
3. 某同学发现如图甲所示的实验电路闭合开关S后灯泡L不亮。为排查电路故障(只有一处故障),他用多用电表测量各点间的电压,。为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S后,将选择开关置于电阻挡的“×1”挡,分别将红黑表笔接ce端时,指针指在如图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A. 图乙读数为180 Ω B. 灯泡L发生断路故障
C. 开关S可能接触不良 D. 电阻R可能发生断路故障
【答案】D
【解析】
【详解】BCD.,说明a到b、b到c之间没有电势差,这两段之间没有断路或接触不良;
,等于电源电动势,说明a、c两点电势等于电源正极电势,f点电势等于电源负极电势,故障出现在c、e、f三点之间的区域。
选择开关置于电阻×1挡,测ce间的电阻:欧姆表读数为,说明ce之间的灯泡L是通路且电阻正常,因此灯泡L没有断路、短路。 结合之前的结论,故障可能是R断路。故BC错误,D正确;
A.多用电表欧姆挡用“×1”倍率,表盘欧姆刻度指针指向18,读数应为,故A错误;
故选 D。
4. 如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角,现在导轨上放一质量为100g的金属棒,它与导轨间的动摩擦因数为0.5,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为1T的匀强磁场中,取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。若金属棒恰好不下滑,则通过金属棒的电流大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当金属棒刚好达到向下运动的临界状态时,金属棒受到的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向上,其受力分析如图所示
设此时金属棒所受安培力为,则垂直导轨方向有
平行导轨方向有
又
联立解得
金属棒受到的安培力
解得
故选B。
5. 如图所示是双量程直流电流表的原理图,两个量程分别是1 mA、10 mA。已知表头G的满偏电流,内阻则定值电阻、的阻值分别为( )
A. 9 Ω、90 Ω B. 10 Ω、99 Ω
C. 9 Ω、91 Ω D. 10 Ω、90 Ω
【答案】D
【解析】
【详解】接“+”和接线柱2,对应小量程1mA,此时分流电阻为,与表头G并联。当表头满偏时,总电流为,根据并联电路电压相等,有
接“+”和接线柱1,对应大量程10mA,总电流为,根据并联电路电压相等,有
代入数据解得,
故选D。
6. 如图所示电路中的电源电动势为内阻为,定值电阻阻值为,电容器的电容为,所带电荷量为,电表均为理想电表,其示数分别为,滑动变阻器滑片向右移动一小段距离,其示数的变化量的绝对值分别为,电容器两端电压变化量的绝对值为,下列正确的是( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.滑动变阻器滑片向右移动一小段距离,接入电路的阻值变大,则总电阻增大,总电流减小,由于
则电容器两端电压变小,由
则电容器所带电荷量减小,电压表的示数
可得增大,故AB错误;
C.由闭合电路欧姆定律得
可知,保持不变,故C正确;
D.由欧姆定律得,,
可得
即得,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,真空中圆形区域内有垂直圆面向外的匀强磁场,是圆的一条直径,一个带正电的粒子从点射入圆形区域,当速度方向与的夹角为,速度大小为时,粒子从点射出,粒子在磁场中的运动时间为;当速度方向与的夹角为速度大小为时,粒子从某点射出,速度方向改变了,粒子在磁场中的运动时间为,下列关于与关系的说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设圆形区域的半径为,当速度大小为时,粒子从点射出,如图1所示,设轨迹半径为,则
粒子在磁场中的运动时间
当速度方向与的夹角为,速度大小为时,粒子从某点射出,速度方向改变了,如图2所示,设轨迹半径为,由几何知识得
粒子在磁场中的运动时间
联立可知
由
可知
由
可知粒子运动的周期相同,则
即
故选A。
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。
8. 如图所示,同种材料制成的、长度相同的均匀铜导线a、b串联接入电路,导线a的横截面积小于导线b的横截面积。以下说法正确的是( )
A. 导线a的电阻率大于导线b的电阻率
B. 导线a两端的电压大于导线b两端的电压
C. 单位时间通过导线a横截面的电荷量小于通过导线b横截面的电荷量
D. 导线a中自由电荷定向移动速率大于导线b中自由电荷定向移动速率
【答案】BD
【解析】
【详解】A.铜导线a、b材料相同,电阻率相同,故A错误;
B.由电阻定律,铜导线a、b长度相同,导线a的横截面积小于导线b的横截面积,故铜导线a的电阻大于铜导线b的电阻。两导线串联,流过两导线电流相等,由欧姆定律可知,导线a两端的电压大于导线b两端的电压,故B正确;
C.两导线串联,流过两导线电流相等,由电流定义式可知单位时间通过导线a横截面的电荷量等于通过导线b横截面的电荷量,故C错误;
D.由电流微观表达式,导线a的横截面积小于导线b的横截面积,导线a中自由电荷定向移动速率大于导线b中自由电荷定向移动速率,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,三根直导线和垂直纸面并固定于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线均通有大小相等的电流,其中电流的方向垂直纸面向外,电流的方向垂直纸面向里,的中点处磁感应强度的大小为,若使其中一根导线中的电流反向、其他条件不变,则点处磁感应强度大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】到三顶点距离相等,三根导线电流大小相等,因此每根导线在点产生的磁感应强度大小相同,设为,由右手螺旋定则可知两导线在点产生的磁场方向相同,均沿方向,叠加后大小为,导线产生的磁场方向沿方向,与方向垂直,因此初始时点合磁感应强度大小为
若中电流反向,则的磁场方向由变为,大小仍为,此时仍与方向垂直,合磁场大小仍为。若中电流反向,的磁场方向由变为,大小仍为,与的磁场叠加后磁感应强度为零,此时点的合磁感应强度大小为,若中电流反向,同理,合磁感应强度大小也为。
故选AD。
10. 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为;Ⅱ为速度选择器,平行金属板间匀强电场的电场强度方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从点由静止释放质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器沿两极板中线做直线运动,再由点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的点处,运动轨迹如图中虚线所示。若仅将加速电压调为,粒子仍能水平射出速度选择器并从点进入分离器,则( )
A. 速度选择器极板间的电场强度大小为
B. 两点间的距离为
C. 速度选择器的极板间距至少为
D. 速度选择器的极板长度应满足
【答案】BD
【解析】
【详解】A.设加速电压为时粒子进入速度选择器的速度大小为,由动能定理得
解得
设速度选择器极板间的电场强度大小为,粒子沿中线做直线运动时,电场力与洛伦兹力平衡,有
解得,A错误;
B.图中点是加速电压为时粒子的落点。设此时粒子在分离器中的轨道半径为,由洛伦兹力提供向心力得
由图可知粒子转过半个圆周,因此,B正确;
C.加速电压变为后,设粒子进入速度选择器的速度大小为,由动能定理得
解得
把粒子在速度选择器中的运动分解为水平向右、速度大小为的匀速直线运动和相对于该匀速运动的圆周运动。匀速分运动对应的洛伦兹力与电场力抵消,剩余洛伦兹力始终垂直于圆周分运动的速度,因此圆周分运动为匀速圆周运动,其速度大小为
设圆周分运动的半径为,有
解得
粒子入射时的合力向上,圆周分运动的圆心位于入射中线上方,粒子相对中线的最大向上偏移量为。由于从两极板中线入射,设所需的最小极板间距为,则,C错误;
D.圆周分运动的周期为
粒子要从中线上的点水平射出,圆周分运动必须完成整数个周期。设通过速度选择器的时间为,则
在这段时间内,圆周分运动的位移为零,因此极板长度,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“测定电源的电动势和内阻”实验中,某同学选用两节干电池串联进行测量,除待测电池外,现有以下器材:
A.电流表A:量程0~0.6 A,内阻为1.2 Ω
B.电压表V1:量程0~3 V,内阻约为3 kΩ
C.电压表V2:量程0~15 V,内阻约为15 kΩ
D.滑动变阻器R1:0~30 Ω,额定电流为2 A
E.滑动变阻器R2:0~100 Ω,额定电流为0.1 A
F.开关、导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择_______,滑动变阻器应该选用_______。(以上均填写选项前的字母)
(2)将选定的器材按图甲所示连接电路,实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P调到a端,开关接图甲中的位置_______(填“1”或“2”)。
(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I,在坐标系内描点作出U−I图像,如图乙所示,由图线可得,待测电源的电动势_______V,内阻_______ Ω。(结果均保留两位小数)
【答案】(1) ①. B ②. D
(2)2 (3) ①. 3.00 ②. 0.97
【解析】
【小问1详解】
[1]两节干电池串联,总电动势约,选择量程的电压表;若选量程,指针偏转过小,读数误差较大,故选B。
[2] 实验中电路电流最大不超过,滑动变阻器额定电流仅为,不满足实验要求;阻值合适、额定电流充足,故选 D。
【小问2详解】
开关接“2”时,电压表测滑动变阻器两端电压,满足关系式
电流表内阻已知,可在计算时扣除,消除电流表分压带来的系统误差,提高精度,故填“2”。
【小问3详解】
[1]根据闭合电路欧姆定律,图像在纵轴上的截距表示电源的电动势,由图可知;
[2]图像斜率的绝对值
取图线上两点(0,3.00V)和(0.46A,2.00V)
则
电源内阻。
12. 现有一合金制成的金属丝,实验小组想测量其电阻率。
(1)用游标卡尺测量该金属丝的长度,用螺旋测微器测量该金属丝的直径。游标卡尺和螺旋测微器示数如图甲、乙所示,则其长度_________,其直径_________mm。
(2)实验小组设计的电路如图丙所示,实验器材:待测金属丝(电阻约为滑动变阻器(最大阻值电阻箱电流表(量程,内阻未知)、直流电源(电动势,内阻约开关、导线若干。
①实验步骤如下:将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左”或“右”)端;闭合开关,调节电阻箱阻值为,移动滑动变阻器滑片使电流表示数为;保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值为,此时电流表示数为.
②根据上述所测数据计算可得_________(结果保留两位有效数字),金属丝的电阻率_________(用表示);若电流表内阻不能忽略,则电阻率的测量值_________(填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) ①. 50.25 ②. 4.950
(2) ①. 左 ②. 12 ③. ④. 偏大
【解析】
【小问1详解】
[1]游标卡尺为20分度,其精度为0.05mm,游标的“0”刻度线刚刚超过主尺的50mm刻度线,且游标上第5条刻度线与主尺刻度线对齐,则金属丝的长度
[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm,可动刻度读数为45.0,则金属丝的直径
【小问2详解】
[1]滑动变阻器为分压式接法,闭合开关前需将测量支路的初始电压调为0,保护电路,因此滑片应移到左端,此时待测支路两端电压为0。
[2]本实验保持滑动变阻器滑片不动,即待测支路两端等效电压不变, 根据欧姆定律,第一次调节电阻箱阻值为时,可得
第二次调节电阻箱阻值为时,可得
代入数据,,,,联立解得
[3]根据电阻定律
金属丝横截面积
联立推导得电阻率
[4]当电流表内阻不可忽略时,把电流表内阻计入,第一次调节电阻箱阻值为时,方程应为
第二次调节电阻箱阻值为时,方程为
联立得
说明测量的电阻是真实电阻和电流表内阻串联的总电阻,故测量的电阻偏大,计算得出的电阻率也偏大。
13. 如图所示,边长为20cm、匝数为100的正方形线圈垂直于磁场方向置于磁感应强度大小为的匀强磁场中,若将线圈从图示位置开始以边为轴转动,求:
(1)线圈转过后,穿过线圈的磁通量大小;
(2)线圈转过过程,穿过线圈的磁通量变化量大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
线圈转过后,穿过线圈的磁通量大小为
解得
【小问2详解】
图示位置时,磁场与线圈垂直,穿过线圈的磁通量
线圈转过后,穿过线圈的磁通量
线圈转过过程,穿过线圈的磁通量变化量大小为
解得
14. 如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于的最上端时,理想电压表的示数为0.75 V;当滑动变阻器的滑片位于的最下端时,理想电压表的示数为1.2 V。已知的总阻值为12 Ω,定值电阻的阻值分别为、。求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)理想电压表的最大示数;
(3)和整体消耗的最大功率。
【答案】(1)1.5 V,1 Ω
(2)1.25 V (3)0.28125 W(或 W)
【解析】
【小问1详解】
当滑动变阻器的滑片位于的最上端时,外电路中只有接入电路,根据闭合电路欧姆定律得
当滑动变阻器的滑片位于的最下端时,电阻与并联,再与串联,则此时外电路中总电阻为
根据闭合电路欧姆定律得
联立解得电动势,内阻
【小问2详解】
滑动变阻器的滑片缓慢地由最上端滑到最下端的过程中,电阻的下半部分与串联,再与上半部分并联,最后再与串联。设下半部分电阻阻值为,则上半部分的电阻阻值为,所以外电路的总电阻为
根据闭合电路欧姆定律得,电压表示数
由数学关系可得,当取最大值时,电压表示数为最大值,当时,取最大值,为
代入数据解得,电压表示数最大值为
【小问3详解】
把和电源内阻串联起来等效为一个新的电源内阻,当等效的电源内阻等于外电路总电阻时,和整体消耗的功率最大,即此时外电路的电阻为
由得,和整体消耗的最大功率
代入数据解得
15. 如图所示,直角坐标系所在的平面内,第一和第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,第三和第四象限存在沿方向的匀强电场。现有一个质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以沿着轴正方向的速度射入电场,经过一段时间后粒子第一次从轴上某点(未画出)由电场进入磁场,粒子由到的过程中速度方向改变了,且点的速度大小为;粒子第一次由磁场进入电场后运动过程中,当粒子的速度变成与点的入射速度相同时,粒子所在位置与轴的距离为。不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)点的横坐标;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小的可能值。
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【小问1详解】
对粒子在电场中由到的过程,由动能定理得
解得
【小问2详解】
粒子在电场中做类平抛运动,由到的过程,沿轴方向有
沿轴方向有
联立解得
【小问3详解】
在磁场中,粒子做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得
解得
粒子在磁场中做匀速圆周运动轨迹的弦长
①当粒子的速度变成与点的入射速度相同时,粒子所在位置在轴右侧,如图所示
则粒子在磁场中做匀速圆周运动轨迹的弦长
解得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径
解得
②当粒子的速度变成与点的入射速度相同时,粒子所在位置在轴左侧,如图所示
则粒子在磁场中做匀速圆周运动轨迹的弦长
解得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径
解得
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高二物理试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
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,只有一项是符合题目要求的。
1. 关于下列图片,说法正确的是( )
A. 图甲为通电直导线周围磁场中细铁屑的分布,说明通电导线周围存在磁感线
B. 图乙中,线框平面始终与磁感线垂直且在磁场中上下运动时,线框中产生感应电流
C. 图丙为紫外线消毒灯,紫外线属于电磁波,也可利用紫外线进行加热理疗
D. 图丁中,两条通电导线之间发生相互作用,电流同向时相互吸引,反向时相互排斥
2. 下列说法正确的是( )
A. 通过导线横截面的电荷量越多,电流越大
B. 若两个电阻并联,其中一个电阻增大,则并联的等效电阻变大
C. 在安全的前提下,人们尽量把输电线做得细一点,可以节省材料
D. 标有“220 V,60 W”字样的电烙铁和电风扇,都在额定电压下工作相同时间,二者产生的热量一样多
3. 某同学发现如图甲所示的实验电路闭合开关S后灯泡L不亮。为排查电路故障(只有一处故障),他用多用电表测量各点间的电压,。为进一步判断电路故障的性质,他断开开关S后,将选择开关置于电阻挡的“×1”挡,分别将红黑表笔接ce端时,指针指在如图乙所示的位置。下列说法正确的是( )
A. 图乙读数为180 Ω B. 灯泡L发生断路故障
C. 开关S可能接触不良 D. 电阻R可能发生断路故障
4. 如图所示,相距20cm的平行金属导轨所在平面与水平面夹角,现在导轨上放一质量为100g的金属棒,它与导轨间的动摩擦因数为0.5,整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为1T的匀强磁场中,取重力加速度,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,。若金属棒恰好不下滑,则通过金属棒的电流大小为( )
A. B. C. D.
5. 如图所示是双量程直流电流表的原理图,两个量程分别是1 mA、10 mA。已知表头G的满偏电流,内阻则定值电阻、的阻值分别为( )
A. 9 Ω、90 Ω B. 10 Ω、99 Ω
C. 9 Ω、91 Ω D. 10 Ω、90 Ω
6. 如图所示电路中的电源电动势为内阻为,定值电阻阻值为,电容器的电容为,所带电荷量为,电表均为理想电表,其示数分别为,滑动变阻器滑片向右移动一小段距离,其示数的变化量的绝对值分别为,电容器两端电压变化量的绝对值为,下列正确的是( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D.
7. 如图所示,真空中圆形区域内有垂直圆面向外的匀强磁场,是圆的一条直径,一个带正电的粒子从点射入圆形区域,当速度方向与的夹角为,速度大小为时,粒子从点射出,粒子在磁场中的运动时间为;当速度方向与的夹角为速度大小为时,粒子从某点射出,速度方向改变了,粒子在磁场中的运动时间为,下列关于与关系的说法正确的是( )
A. B. C. 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。
8. 如图所示,同种材料制成的、长度相同的均匀铜导线a、b串联接入电路,导线a的横截面积小于导线b的横截面积。以下说法正确的是( )
A. 导线a的电阻率大于导线b的电阻率
B. 导线a两端的电压大于导线b两端的电压
C. 单位时间通过导线a横截面的电荷量小于通过导线b横截面的电荷量
D. 导线a中自由电荷定向移动速率大于导线b中自由电荷定向移动速率
9. 如图所示,三根直导线和垂直纸面并固定于等腰直角三角形的三个顶点上,三根导线均通有大小相等的电流,其中电流的方向垂直纸面向外,电流的方向垂直纸面向里,的中点处磁感应强度的大小为,若使其中一根导线中的电流反向、其他条件不变,则点处磁感应强度大小可能是( )
A. B. C. D.
10. 质谱仪是科学研究中的重要仪器,其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器,加速电压为;Ⅱ为速度选择器,平行金属板间匀强电场的电场强度方向沿纸面向下,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里;Ⅲ为偏转分离器,匀强磁场的磁感应强度大小为,方向垂直纸面向里。从点由静止释放质量为、电荷量为的带电粒子(不计重力),加速后进入速度选择器沿两极板中线做直线运动,再由点进入分离器做圆周运动,最后打到照相底片的点处,运动轨迹如图中虚线所示。若仅将加速电压调为,粒子仍能水平射出速度选择器并从点进入分离器,则( )
A. 速度选择器极板间的电场强度大小为
B. 两点间的距离为
C. 速度选择器的极板间距至少为
D. 速度选择器的极板长度应满足
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 在“测定电源的电动势和内阻”实验中,某同学选用两节干电池串联进行测量,除待测电池外,现有以下器材:
A.电流表A:量程0~0.6 A,内阻为1.2 Ω
B.电压表V1:量程0~3 V,内阻约为3 kΩ
C.电压表V2:量程0~15 V,内阻约为15 kΩ
D.滑动变阻器R1:0~30 Ω,额定电流为2 A
E.滑动变阻器R2:0~100 Ω,额定电流为0.1 A
F.开关、导线若干
(1)为方便且能较准确地进行测量,电压表应选择_______,滑动变阻器应该选用_______。(以上均填写选项前的字母)
(2)将选定的器材按图甲所示连接电路,实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P调到a端,开关接图甲中的位置_______(填“1”或“2”)。
(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I,在坐标系内描点作出U−I图像,如图乙所示,由图线可得,待测电源的电动势_______V,内阻_______ Ω。(结果均保留两位小数)
12. 现有一合金制成的金属丝,实验小组想测量其电阻率。
(1)用游标卡尺测量该金属丝的长度,用螺旋测微器测量该金属丝的直径。游标卡尺和螺旋测微器示数如图甲、乙所示,则其长度_________,其直径_________mm。
(2)实验小组设计的电路如图丙所示,实验器材:待测金属丝(电阻约为滑动变阻器(最大阻值电阻箱电流表(量程,内阻未知)、直流电源(电动势,内阻约开关、导线若干。
①实验步骤如下:将滑动变阻器的滑片移到最_________(填“左”或“右”)端;闭合开关,调节电阻箱阻值为,移动滑动变阻器滑片使电流表示数为;保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值为,此时电流表示数为.
②根据上述所测数据计算可得_________(结果保留两位有效数字),金属丝的电阻率_________(用表示);若电流表内阻不能忽略,则电阻率的测量值_________(填“偏大”或“偏小”)。
13. 如图所示,边长为20cm、匝数为100的正方形线圈垂直于磁场方向置于磁感应强度大小为的匀强磁场中,若将线圈从图示位置开始以边为轴转动,求:
(1)线圈转过后,穿过线圈的磁通量大小;
(2)线圈转过过程,穿过线圈的磁通量变化量大小。
14. 如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片位于的最上端时,理想电压表的示数为0.75 V;当滑动变阻器的滑片位于的最下端时,理想电压表的示数为1.2 V。已知的总阻值为12 Ω,定值电阻的阻值分别为、。求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)理想电压表的最大示数;
(3)和整体消耗的最大功率。
15. 如图所示,直角坐标系所在的平面内,第一和第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,第三和第四象限存在沿方向的匀强电场。现有一个质量为、电荷量为的带电粒子从轴上的点以沿着轴正方向的速度射入电场,经过一段时间后粒子第一次从轴上某点(未画出)由电场进入磁场,粒子由到的过程中速度方向改变了,且点的速度大小为;粒子第一次由磁场进入电场后运动过程中,当粒子的速度变成与点的入射速度相同时,粒子所在位置与轴的距离为。不计粒子重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小;
(2)点的横坐标;
(3)匀强磁场的磁感应强度大小的可能值。
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