精品解析：湖北鄂州市第二中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试卷

湖北鄂州市第二中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 物理试卷 一、单选题 （4x7=28分） 1. 手机“碰一碰”支付功能是基于近场通信技术（NFC）的便捷支付方式，用户只需解锁手机并触碰商家的收款设备即可完成支付，整个过程快速简单。这其中涉及的核心物理知识是（　　） A. 焦耳定律 B. 欧姆定律 C. 电磁感应 D. 动量定理 2. 轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕 OO′轴逆时针（俯视图）自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极（上面是 S 极、下面是 N 极）放在铜盘的边缘（但并不接触），如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程，下列说法正确的是（ ） A. 铜盘的发热功率不变 B. 铜盘边缘的电势低于铜盘圆心处的电势 C. 若仅增强磁体的磁性，铜盘运动时间将变短 D. 若使磁体绕 OO′轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快 3. 如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 铜棒向右滚动 B. 铜棒中电流方向为 C. 磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒 D. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 4. 如图甲所示，边长为2L的正方形导体框abcd固定在水平面内，其bc边刚好完全处在一个直径为2L的圆形匀强磁场区域中。磁场方向与导体框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示（B取向里为正方向）。则下列关于导体框内磁通量Φ（取向里为正值）、电流i（取顺时针为正值）、bc边所受安培力（取向左为正方向）、bc边消耗的电功率随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，直线MN上方存在范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，一质子（质量为m、电荷量为q）以速度v从O点沿与MN成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则（ ） A. 质子从磁场中射出时距O点的距离为 B. 质子从磁场中射出时距O点的距离为 C. 质子在磁场中运动的时间为 D. 质子在磁场中运动的时间为 6. 如图所示，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、N、Q是这条轨迹上的三个点，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，其中b为水平线，下列判断正确的是（ ） A. 不论虚线是电场线还是等势线，粒子通过P点时加速度都较小 B. 若虚线是电场线，则N处电场方向水平向右 C. 若虚线是电场线，则P点的电势比Q点的电势高，粒子通过P点时电势能较小，动能较大 D. 若虚线是等势线，则粒子通过P点时电势能较小，动能较大 7. 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上 B. 对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C. 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 D. 只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 二、多选题（4x3=12分） 8. 如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为定值电阻，为自感线圈（直流电阻为零），C为理想电流表，零刻度在刻度盘的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右偏转，当电流从“-”接线柱流入时，指针向左偏转。下列说法正确的是（ ） A. 当开关从断开状态闭合时，灯泡B逐渐变亮 B. 当开关从断开状态闭合时，电流表C的指针向右偏转 C. 当开关从闭合状态断开时，灯泡A立刻熄灭 D. 当开关从闭合状态断开时，电流表C指针向右偏转 9. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机。如图所示，半径为r的金属圆盘O端和a点通过导线与外电路相连，电阻，圆盘接入Oa间的等效电阻为R，平行板电容器电容为C。圆盘在外力作用下绕O点以角速度逆时针匀速转动过程中，有一个油滴静止在两极板间。已知重力加速度为g，匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 油滴带正电 B. Oa两端电势差为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻R1上消耗的电功率为 10. 如图所示，间距为L的两平行光滑长直金属导轨水平放置。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。细金属杆N静置于磁场中，磁场外的细金属杆M以速度向右运动，此后两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为。已知两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。则（ ） A. N在磁场内运动过程中的最大加速度为 B. N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为 C. N出磁场时，M中产生焦耳热为 D. N出磁场时，M相对N的位移为 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表，他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关S1接b时，c、d端接入回路中作为量程分别为1mA和10mA的电流表使用；②单刀双掷开关S1接a时，可作为“×100”和“×1k”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流，内阻；电源电动势为1.5V，内阻为1Ω。请帮助该同学解决以下问题。 （1）电路中定值电阻R1=___________Ω。 （2）某次测电流时，单刀双掷开关S1接b，S2接1，表头示数如图乙所示，此时回路电流值___________mA。 （3）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的挡位为___________（选填“×100”或“×1k”），某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现挡位不合适，断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适，开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为___________Ω。 12. 磷酸铁锂电池具有能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点，广泛应用于我国的电动汽车。为了测量一节磷酸铁锂电池的电动势和内阻，某实验小组找来一个量程为3mA的电流表G和两个精密电阻箱，以及一个阻值为的定值电阻，设计如图（a）的电路进行实验，步骤如下： （1）测电流表G的内阻。闭合开关，断开，调节的阻值，使电流表G满偏；保持的阻值不变，再闭合，调节，当的阻值为时，电流表的示数为1mA。由此可知电流表G的内阻为________。 （2）扩大电流表的量程。为了将电流表G的量程扩大为30mA，可以将与电流表G并联组成新的电流表，同时应该将的阻值调为_________。（结果保留1位小数） （3）测电动势E和内电阻r。把调成第（2）问中的阻值后保持闭合，再闭合，多次改变的阻值，记录电流表G的示数与电阻箱的值，作出图线如图（b）所示： 由图可求得： _________V，_________。（结果均保留2位有效数字） （4）实验误差分析。（1）中电流表G的内阻测量值_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、解答题 13. 如图所示，水平面上固定两根平行导轨，间距为L，导轨内部空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，长为3L，电阻为3R的均匀金属棒恰好垂直对称静置在导轨上，如图中实线①所示，电源电动势为E，内阻也为R，闭合开关，导体棒恰好静止不动。重力加速度为g，其他处电阻忽略不计，求： （1）金属棒所受安培力的大小； （2）当将金属棒与导轨间夹角为37°静置如图中虚线②所示，闭合开关瞬间导体棒的加速度大小。 14. 如图，在光滑绝缘的水平面上建立xOy坐标系。在第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在第一象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q（）的带电小物块（可视为质点）以初速度（大小未知）从点沿y轴正方向开始运动，已知小物块每次经过y轴时速度方向均与y轴垂直。重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）求小物块初速度的大小； （2）求小物块从点P到第三次经过y轴所用的时间； （3）现撤去第一象限的电场，在第二象限加一沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，形成相互垂直的复合场。小物块仍以初速度从点P沿y轴正方向开始运动，求运动过程中小物块速率最小时的横坐标。 15. 如图所示，倾角为的绝缘斜面上固定着间距、足够长的光滑平行金属导轨，导轨左端通过导线与阻值为的定值电阻相连。质量为、电阻不计的金属棒垂直导轨放置，并通过平行于导轨的轻绳绕过斜面顶端的光滑定滑轮与质量为的小物块相连，整个导轨平面处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。已知重力加速度，导线、导轨电阻均不计。某时刻将小物块由静止释放，金属棒在轻绳的拉力作用下开始沿导轨向上运动，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。求： （1）小物块刚释放瞬间，金属棒的加速度大小； （2）金属棒向上运动时、两端的电势高低及金属棒最终达到的稳定速度的大小； （3）若从金属棒开始释放至达到稳定运动的过程中，通过定值电阻的电荷量为，求该过程中定值电阻上产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北鄂州市第二中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 物理试卷 一、单选题 （4x7=28分） 1. 手机“碰一碰”支付功能是基于近场通信技术（NFC）的便捷支付方式，用户只需解锁手机并触碰商家的收款设备即可完成支付，整个过程快速简单。这其中涉及的核心物理知识是（　　） A. 焦耳定律 B. 欧姆定律 C. 电磁感应 D. 动量定理 【答案】C 【解析】 【详解】A. 焦耳定律描述电流的热效应，与NFC的数据传输原理无关，故A错误； B. 欧姆定律描述电路中电压、电流和电阻的关系，并非NFC的核心物理机制，故B错误； C. 电磁感应是NFC技术的基础，通过变化的磁场感应电流，实现能量与信号传输，故C正确； D. 动量定理涉及力与动量变化，属于力学范畴，与NFC的电磁交互无关，故D错误。 故选C。 2. 轻轻拨动一个铜盘可以使其长时间地绕 OO′轴逆时针（俯视图）自由转动。如果在铜盘转动时把蹄形磁体的两极（上面是 S 极、下面是 N 极）放在铜盘的边缘（但并不接触），如图所示，铜盘可以在较短的时间内停止转动。关于铜盘逐渐停止转动的过程，下列说法正确的是（ ） A. 铜盘的发热功率不变 B. 铜盘边缘的电势低于铜盘圆心处的电势 C. 若仅增强磁体的磁性，铜盘运动时间将变短 D. 若使磁体绕 OO′轴与铜盘同向转动，铜盘一定会越转越快 【答案】C 【解析】 【详解】A．在铜盘逐渐停止转动的过程中，角速度减小，感应电动势E减小，感应电流I减小，根据 可知铜盘的发热功率减小，故A错误； B．由图可知，蹄形磁铁N极在下，S极在上，磁场方向竖直向上，铜盘逆时针（俯视图）转动，磁场中从圆心到边缘的导体切割磁感线，由右手定则可知，感应电动势方向由圆心指向边缘，因此铜盘边缘电势高于圆心电势，故B错误； C．仅增强磁体磁性，磁感应强度增大，相同转速下感应电动势更大，涡流更大，电磁阻力更大，铜盘更快停止，运动时间更短，故C正确； D．若磁体和铜盘同向转动，只有当磁体角速度大于铜盘角速度时，铜盘才会加速，此时为电磁驱动；若磁体角速度小于铜盘，铜盘仍受电磁阻力减速，因此铜盘不一定越转越快，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，水平桌面上放置金属导轨，铜棒静止在导轨上并与导轨构成闭合回路。将回路正上方的强磁铁（N极朝下）由静止释放，在磁铁保持竖直状态靠近回路的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 铜棒向右滚动 B. 铜棒中电流方向为 C. 磁铁和铜棒组成的系统机械能守恒 D. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁铁向下运动，穿过闭合回路的磁通量增加，根据楞次定律的“增缩减扩”可知，回路的面积将有缩小的趋势，因此铜棒将向左滚动，故A错误； B．磁铁的N极向下靠近，穿过回路的向下磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向向上，由安培定则可知，铜棒中电流方向为，故B正确； C．在磁铁下落过程中，回路中产生感应电流，有焦耳热产生，因此磁铁和铜棒组成的系统机械能有损失，机械能不守恒，故C错误； D．根据楞次定律的“来拒去留”，磁铁靠近回路，回路对磁铁有向上的排斥力，根据牛顿第三定律可知，磁铁对回路有向下的作用力，因此铜棒对导轨的压力大小大于铜棒所受重力大小，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，边长为2L的正方形导体框abcd固定在水平面内，其bc边刚好完全处在一个直径为2L的圆形匀强磁场区域中。磁场方向与导体框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示（B取向里为正方向）。则下列关于导体框内磁通量Φ（取向里为正值）、电流i（取顺时针为正值）、bc边所受安培力（取向左为正方向）、bc边消耗的电功率随时间变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体框处在磁场中的面积为，因此磁通量的最大值为，A错误； B．时间内，B-t图像的斜率不变，根据可知，感应电动势大小和方向都不变，即感应电流的大小和方向不变，B错误； C．时间内，，因B随时间不断变化，则应该为变力，C错误； D．一个周期内，B-t图像的斜率大小不变，导体框中产生的感应电动势不变，则感应电流大小不变，因此保持不变，D正确。 故选D。 5. 如图所示，直线MN上方存在范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，一质子（质量为m、电荷量为q）以速度v从O点沿与MN成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则（ ） A. 质子从磁场中射出时距O点的距离为 B. 质子从磁场中射出时距O点的距离为 C. 质子在磁场中运动的时间为 D. 质子在磁场中运动的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子带正电，由左手定则可知洛伦兹力指向左上方，圆心位于点左上方，且。圆心到直线MN的距离为，设粒子射出点为，则弦长为 解得，故AB错误； CD．粒子沿逆时针方向运动，从点到射出点经过的是优弧，对应的圆心角为。粒子做圆周运动的角速度为，运动时间为 解得，故C错误,D正确。 故选D。 6. 如图所示，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域的运动轨迹，P、N、Q是这条轨迹上的三个点，虚线可能是电场线，也可能是等差等势线，其中b为水平线，下列判断正确的是（ ） A. 不论虚线是电场线还是等势线，粒子通过P点时加速度都较小 B. 若虚线是电场线，则N处电场方向水平向右 C. 若虚线是电场线，则P点的电势比Q点的电势高，粒子通过P点时电势能较小，动能较大 D. 若虚线是等势线，则粒子通过P点时电势能较小，动能较大 【答案】C 【解析】 【详解】A．等差等势线越密、电场线越密的位置电场强度越大，图中P点附近虚线间距更小，电场强度更大，因此无论虚线是电场线还是等差等势线，P点的电场力、加速度都更大，故A错误； B．若虚线是电场线，根据轨迹弯曲规律：带电粒子所受电场力指向轨迹凹侧，可知带负电的粒子受到的电场力向右。由于负电荷的电场力方向与电场强度方向相反，因此N处电场方向水平向左，故B错误； C．若虚线是电场线，电场方向向左，沿电场线方向电势降低，因此电势关系为​，P点电势比Q点高；负电荷在电势越低的位置电势能越大，又仅受电场力时动能与电势能之和守恒，因此P点电势能较小、动能较大，故C正确； D．若虚线是等差等势线，电场线垂直于等势线，粒子所受电场力指向轨迹凹侧，可知电场力向下；带负电粒子的电场力与电场方向相反，因此电场强度方向垂直虚线向上。沿电场线方向电势降低，因此电势关系为。负电荷在电势越低的位置电势能越大，因此P点电势能较大、动能较小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场射入大量的带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m。不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上 B. 对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线不一定过圆心 C. 对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，时间也越长 D. 只要速度满足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 【答案】D 【解析】 【详解】A B．带电粒子的运动轨迹是圆弧，根据几何知识可知，对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，只有轨道半径为R的粒子出射后可垂直打在MN上，，故AB错误； C．由洛伦兹力作为向心力可得 可知 对着圆心入射的粒子，速度越大，在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由 可知，运动时间t越短，，故C错误； D．当速度满足，粒子的轨迹半径为 r=R 入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行，如图所示 粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。 故选D。 二、多选题（4x3=12分） 8. 如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，为定值电阻，为自感线圈（直流电阻为零），C为理想电流表，零刻度在刻度盘的中央，当电流从“+”接线柱流入时，指针向右偏转，当电流从“-”接线柱流入时，指针向左偏转。下列说法正确的是（ ） A. 当开关从断开状态闭合时，灯泡B逐渐变亮 B. 当开关从断开状态闭合时，电流表C的指针向右偏转 C. 当开关从闭合状态断开时，灯泡A立刻熄灭 D. 当开关从闭合状态断开时，电流表C指针向右偏转 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当开关从断开状态闭合时，自感线圈L会产生自感电动势，阻碍自身电流的增大，因此B灯的电流从零开始逐渐增大，故B灯逐渐变亮，故A正确； B．闭合开关时，左端电势高于右端，电流从电流表的左（+）接线柱流入、右（-）接线柱流出，因此指针向右偏转，故B正确； C．开关断开后，电源被切断，自感线圈L会产生自感电动势，阻碍自身电流减小，L与A、B组成闭合回路，因此A、B都不会立刻熄灭，会逐渐熄灭，故C错误；  D．原来L中电流方向为从左向右，断电后L维持电流方向不变，L作为电源，内部电流仍为从左向右，因此闭合回路中，电流表C的电流方向为从右向左（从-接线柱流入），指针向左偏转，故D错误。 故选AB。 9. 1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机—法拉第圆盘发电机。如图所示，半径为r的金属圆盘O端和a点通过导线与外电路相连，电阻，圆盘接入Oa间的等效电阻为R，平行板电容器电容为C。圆盘在外力作用下绕O点以角速度逆时针匀速转动过程中，有一个油滴静止在两极板间。已知重力加速度为g，匀强磁场磁感应强度为B，不计其它电阻和摩擦。下列说法正确的是（ ） A. 油滴带正电 B. Oa两端电势差为 C. 电容器所带电荷量为 D. 电阻R1上消耗的电功率为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．圆盘逆时针转动，根据右手定则，可知感应电流方向从a到O，则O端为电源的正极，a端为电源的负极。平行板电容器的电压等于两端的电压，电流从b流向c，故下极板带正电，上极板带负电，板间电场方向向上。油滴静止，电场力与重力平衡，电场力方向向上，与电场方向相同，所以油滴带正电，故A正确； B．金属圆盘转动时，半径切割磁感线，感应电动势为 电路总电阻为 则电路的总电流为 两端电势差为路端电压，则有，故B错误； C．电容器并联在两端，电容器两端电压等于两端的电压，则有 所以根据可知，电容器所带的电荷量为，故C正确； D．电阻上消耗的电功率为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，间距为L的两平行光滑长直金属导轨水平放置。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。细金属杆N静置于磁场中，磁场外的细金属杆M以速度向右运动，此后两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为。已知两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。则（ ） A. N在磁场内运动过程中的最大加速度为 B. N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量为 C. N出磁场时，M中产生焦耳热为 D. N出磁场时，M相对N的位移为 【答案】ABD 【解析】 【详解】M进入磁场后，两杆受到等大反向的安培力，系统动量守恒。 已知N离开磁场时速度，由动量守恒定律得 解得此时M的速度为 A．M刚进入磁场瞬间，速度差最大，N的加速度最大。此时回路总电阻为，感应电动势，电流 N所受安培力大小为 则最大加速度大小为，故A正确； B．对N应用动量定理，安培力冲量等于动量变化，有 所以通过回路的电荷量为，故B正确； C．系统损失的总动能转化为回路焦耳热，有 两杆电阻均为，故M中产生的焦耳热为总焦耳热的一半，有，故C错误； D．回路电荷量 代入 解得，故D正确。 故选ABD。 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 某同学从实验室找到一些器材自己动手制作了一个多用电表，他设计的电表电路如图甲所示。该同学设计初衷是①单刀双掷开关S1接b时，c、d端接入回路中作为量程分别为1mA和10mA的电流表使用；②单刀双掷开关S1接a时，可作为“×100”和“×1k”双量程的欧姆表使用。已知电流表G满偏电流，内阻；电源电动势为1.5V，内阻为1Ω。请帮助该同学解决以下问题。 （1）电路中定值电阻R1=___________Ω。 （2）某次测电流时，单刀双掷开关S1接b，S2接1，表头示数如图乙所示，此时回路电流值___________mA。 （3）当单刀双掷开关S1接a，再将开关S2接1时，欧姆表的挡位为___________（选填“×100”或“×1k”），某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现挡位不合适，断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适，开关S2接2后再次欧姆调零时滑动变阻器R接入回路的阻值为___________Ω。 【答案】（1）8 （2）5.2 （3） ①. ×100 ②. 1427 【解析】 【小问1详解】 由电路图可知，接1时为电流表，接2时为电流表，则有， 联立解得， 【小问2详解】 当单刀双掷开关S1接b，再将开关S2接1时，多用电表为量程为10mA的电流表，由图乙可知，每个小格为0.2mA，所以读数为5.2mA。 【小问3详解】 [1]欧姆表需要进行欧姆调零，所以单刀双掷开关S1接a，S2接1时，欧姆表的内阻为 单刀双掷开关S1接a，S2接2时，欧姆表的内阻 由于欧姆表倍率越大，对应的欧姆内阻越大，所以S1接a，S2接1时为小倍率欧姆表，对应的欧姆表的挡位为×100； [2]某次测量欧姆调零后将待测电阻Rx接在c、d间，发现挡位不合适，断开电路将开关S2接2欧姆调零后重新测量发现挡位合适；开关S2接2时，电流表内阻为 欧姆调零时有 可得滑动变阻器接入回路的阻值为 12. 磷酸铁锂电池具有能量密度大、循环寿命长、安全性能好等优点，广泛应用于我国的电动汽车。为了测量一节磷酸铁锂电池的电动势和内阻，某实验小组找来一个量程为3mA的电流表G和两个精密电阻箱，以及一个阻值为的定值电阻，设计如图（a）的电路进行实验，步骤如下： （1）测电流表G的内阻。闭合开关，断开，调节的阻值，使电流表G满偏；保持的阻值不变，再闭合，调节，当的阻值为时，电流表的示数为1mA。由此可知电流表G的内阻为________。 （2）扩大电流表的量程。为了将电流表G的量程扩大为30mA，可以将与电流表G并联组成新的电流表，同时应该将的阻值调为_________。（结果保留1位小数） （3）测电动势E和内电阻r。把调成第（2）问中的阻值后保持闭合，再闭合，多次改变的阻值，记录电流表G的示数与电阻箱的值，作出图线如图（b）所示： 由图可求得： _________V，_________。（结果均保留2位有效数字） （4）实验误差分析。（1）中电流表G的内阻测量值_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1）100 （2）11.1 （3） ①. 3.2 ②. 0.060 （4）小于 【解析】 【小问1详解】 由题意，可知 得 【小问2详解】 将量程为3mA的电流表G量程扩大为30mA，与电流表G并联组成新的电流表，则 可得 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图（b）中的斜率和截距可知， 得 【小问4详解】 在步骤（1）中，闭合后，电路总电阻减小，总电流增大，超过了原来的满偏电流。因此，通过的实际电流大于 。根据，测量值会小于真实值。 四、解答题 13. 如图所示，水平面上固定两根平行导轨，间距为L，导轨内部空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，长为3L，电阻为3R的均匀金属棒恰好垂直对称静置在导轨上，如图中实线①所示，电源电动势为E，内阻也为R，闭合开关，导体棒恰好静止不动。重力加速度为g，其他处电阻忽略不计，求： （1）金属棒所受安培力的大小； （2）当将金属棒与导轨间夹角为37°静置如图中虚线②所示，闭合开关瞬间导体棒的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 当闭合开关时，接入电路的电阻为R，根据闭合电路欧姆定律有 安培力为 联立解得 【小问2详解】 当垂直放置时，导体棒恰好静止不动，二力平衡F1= f 当夹角为37°时，接入电路的电阻为，根据闭合电路欧姆定律有 此时安培力为 由牛顿第二定律得 联立解得 14. 如图，在光滑绝缘的水平面上建立xOy坐标系。在第二象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在第一象限存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。一质量为m、电荷量为q（）的带电小物块（可视为质点）以初速度（大小未知）从点沿y轴正方向开始运动，已知小物块每次经过y轴时速度方向均与y轴垂直。重力加速度为g，忽略空气阻力。 （1）求小物块初速度的大小； （2）求小物块从点P到第三次经过y轴所用的时间； （3）现撤去第一象限的电场，在第二象限加一沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，形成相互垂直的复合场。小物块仍以初速度从点P沿y轴正方向开始运动，求运动过程中小物块速率最小时的横坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块每次经过y轴时，速度方向均与y轴垂直，故小物块在磁场中做匀速圆周运动的半径 由洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 小物块在磁场中运动后垂直进入第一象限在电场中做匀减速运动，速度为零后反向加速，然后进入二象限做半个圆周运动再次进入第一象限，即为第三次经过y轴， 小物块在磁场中做圆周运动的周期 则小物块在磁场中运动一个圆周和半个圆周，则运动时间 小物块在电场中的加速度 则小物块在电场中的时间 【小问3详解】 小物块所受电场力 将物块在P点速度分解为沿y轴的两个分速度和，其中分速度对应的洛伦兹力与电场力平衡，物块的运动可分解为速度为的匀速圆周运动和沿y轴方向速度为的匀速直线运动的合运动，故当两分速度方向相反时小物块速率最小， 由 解得半径 则当小物块速率最小时，横坐标 15. 如图所示，倾角为的绝缘斜面上固定着间距、足够长的光滑平行金属导轨，导轨左端通过导线与阻值为的定值电阻相连。质量为、电阻不计的金属棒垂直导轨放置，并通过平行于导轨的轻绳绕过斜面顶端的光滑定滑轮与质量为的小物块相连，整个导轨平面处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。已知重力加速度，导线、导轨电阻均不计。某时刻将小物块由静止释放，金属棒在轻绳的拉力作用下开始沿导轨向上运动，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。求： （1）小物块刚释放瞬间，金属棒的加速度大小； （2）金属棒向上运动时、两端的电势高低及金属棒最终达到的稳定速度的大小； （3）若从金属棒开始释放至达到稳定运动的过程中，通过定值电阻的电荷量为，求该过程中定值电阻上产生的热量。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小物块刚释放瞬间，还没有产生安培力，小物块和金属棒一起运动，对小物块和金属棒分析，根据牛顿第二定律有 联立解得 【小问2详解】 由楞次定律可得，金属棒做加速度逐渐减小的加速运动，加速度为零时速度达到最大，此时对整体分析，有 安培力 感应电流 感应电动势 联立解得 【小问3详解】 从金属棒开始释放至达到稳定运动的过程中，流过电阻的电荷量为 平均感应电流 平均感应电动势 解得 则该过程中定值电阻上产生的热量 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $