精品解析：上海市延安中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理试题（等级）

上海市延安中学2026学年第一学期期中考试 高二年级 物理试卷（等级） （考试时间：60分钟 满分100分 本卷取） 一、单项选择题（1—6题每题3分，7—10题每题4分，共34分） 1. 下面四个物理量的表达式不属于比值定义的是（ ） A. 电流 B. 电势 C. 电阻 D. 电容 【答案】C 【解析】 【详解】A．电流的定义式中，大小由导体两端电压与自身电阻决定，与通过的电荷量、通电时间无直接的正比、反比依赖关系，属于比值定义法，故A不符合题意； B．电势的定义式中，电势是电场的固有属性，大小由电场本身的空间分布决定，与试探电荷的电势能、试探电荷的电荷量无直接的正比、反比依赖关系，属于比值定义法，故B不符合题意； C．表达式是电阻的决定式，电阻的大小与导体电阻率、导体长度成正比，与导体横截面积成反比，的大小由这三个因素直接决定，不满足比值定义法“被定义量与作比物理量无依赖关系”的核心特征，不属于比值定义法，故C符合题意； D．电容的定义式中，电容是电容器的固有属性，大小由极板正对面积、极板间距、极板间电介质决定，与电容器带电量、极板间电压无直接的正比、反比依赖关系，属于比值定义法，故D不符合题意。 故选C。 2. 下面说法正确的是（ ） A. 带电粒子仅在电场力作用下一定做加速运动 B. 洛伦兹力一定对运动电荷不做功，电场力一定对运动电荷做功 C. 通电导线在磁场某位置所受安培力为零，该位置的磁感应强度一定为零 D. 点电荷在电场某处所受电场力为零，则该处的电场强度为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子仅受电场力时，加速度方向由电场力方向（）决定，若粒子初速度方向与电场力方向夹角大于90°，粒子做减速运动，故A错误； B．洛伦兹力方向始终与电荷瞬时速度方向垂直，根据功的定义，力与位移方向垂直时做功为零，故洛伦兹力一定不做功。 电场力做功的条件是电荷沿电场力方向有位移分量，若电荷在等势面上运动，电场力方向与速度方向垂直，电场力做功为零，并非一定对运动电荷做功，故B错误； C．安培力的计算公式为，其中为电流方向与磁感应强度方向的夹角，当（导线与磁场方向平行）时，无论磁感应强度B多大，安培力F都为零，因此安培力为零时该位置磁感应强度不一定为零，故C错误； D．根据电场强度的定义式，其中q为点电荷的电荷量（q≠0），若点电荷在某处所受电场力F=0，代入可得该处电场强度E=0，故D正确。 故选D。 3. 长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是（ ） A. F=BILcosθ B. F=BILcosθ C. F=BILsinθ D. F=BILsinθ 【答案】A 【解析】 【详解】A．A图中，导线不和磁场垂直，故将导线投影到垂直磁场方向上，则 故A正确， B．B图中，导线和磁场方向垂直，故 故B错误； C．C图中导线和磁场方向垂直，故 故C错误； D．D图中导线和磁场方向垂直，故 故D错误。 故选A。 4. 家庭电路中低压断路器的主要作用是（ ） A. 可以节约电能 B. 防止人体触电 C. 当电路中的电流过大时自动切断电路 D. 防止电路中出现断路 【答案】C 【解析】 【详解】A．低压断路器是电路保护装置，无降低电路电能消耗的功能，不能节约电能，A错误； B．防止人体触电是漏电保护器的功能，低压断路器仅检测电路总电流，人体触电时的漏电流通常未达到其动作阈值，无法实现防触电作用，B错误； C．低压断路器的核心工作机制是，当电路因短路、用电器总功率过大等原因导致电流超过额定值时，通过电磁脱扣或热脱扣机构自动切断电路，实现电路保护，C正确； D．断路是电路断开的状态，低压断路器在故障时会主动切断电路（即形成断路）以保护线路，无法防止电路出现断路，D错误。 故选 C。 5. 运动员腾空后落地时总要屈腿，这是为了（ ） A. 减小落地时的动量 B. 增加作用时间减小作用力 C. 减小落地过程的动量变化 D. 减少作用时间增大作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．落地时的动量为，由落地瞬间的速度决定，该速度由腾空后的下落过程决定，屈腿是接触地面后的动作，无法改变落地瞬间的速度，因此不能减小落地时的动量，故A错误； B．根据动量定理，落地过程中运动员从接触地面到静止，动量变化量为固定值，屈腿可延长人与地面的作用时间，在不变时，作用时间越长，地面对人的平均作用力越小，可避免受伤，故B正确； C．落地过程的动量变化，由落地瞬间的速度和人的质量决定，与是否屈腿无关，因此不会减小落地过程的动量变化，故C错误； D．屈腿的作用是延长人与地面的作用时间，减小地面对人的作用力，而非缩短作用时间、增大作用力，故D错误。 故选B。 6. 回旋加速器的原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 两个D形盒之间的窄缝区域存在恒定的电场 B. 带电粒子经过D形盒区域时被加速 C. D形盒区域既存在磁场又存在电场 D. 带电粒子不断被加速，每运动半圈所用的时间却保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．为了保持粒子每次经过窄缝区域都能被加速，则两D形盒之间的窄缝区域应存在周期性变化电场，故A错误； B．带电粒子经过D形盒区域时在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，速度大小保持不变，故B错误； C．D形盒区域内只存在磁场，故C错误； D．带电粒子在D形盒区域内在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力有 周期 解得，可知每运动半圈的时间保持不变，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】初始时A、D两处的长直导线在C处产生的磁场磁感应强度大小相等，设为，根据安培定则可知A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为60°，根据矢量的合成可知 若将D处长导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则A、D两处的长直导线在C处产生的磁场方向的夹角为120°，根据矢量的合成可知，C处磁感应强度大小 故选A。 8. 如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。（粒子重力不计）下列说法正确的是（　　） A. 粒子a带负电 B. 粒子c的速度最大 C. 粒子b在磁场中运动的时间最长 D. 粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由于q、B、m都相同，因此r越大，粒子速度越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子速度最大，故B错误； C．粒子在磁场中做圆周运动的周期为相同，粒子在磁场中的运动时间为 由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则射入磁场时c的运动时间最大，故C错误； D．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，即，由于q、B相同，b粒子速度最大，则粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大，故D正确。 故选D。 9. 如图甲所示，质量的滑块静止在粗糙的水平地面上，在滑块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，4 s末撤去力F。若滑块与水平地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A. 内拉力F的冲量大小为 B. 内滑块做匀速直线运动 C. 4 s末滑块的速度大小为 D. 10 s末滑块速度恰好减为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．冲量的大小等于图像与时间轴围成的面积。0~2s内F从2N线性增加到4N，围成的梯形面积为 ，故A错误； B．若2~4s内滑块滑动，滑动摩擦力 2~4s内拉力恒为4N，，滑块合力不为零，做匀加速直线运动，不是匀速运动，故B错误； C．由图像可知时，，则全程0~4s滑块始终受滑动摩擦力。 因此摩擦力的总冲量 解得，负号代表摩擦力冲量与运动方向相反。 冲量的大小等于图像与时间轴围成的面积。0~4s内围成的梯形面积为 由动量定理 解得4 s末滑块的速度 ，故C正确； D．4s后撤去F，滑块仅受滑动摩擦力，加速度大小 滑块减速到0的时间 即滑块在时速度就已经减为零，故D错误。 故选C。 10. 如图，电路中的定值电阻大于电源的内电阻r。现将开关S闭合，将滑动变阻器R的滑片P向上滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A的示数变化量的绝对值为，则下列说法中正确的是（ ） A. 电压表和的变化量 B. 电压表的示数增大，电压表的示数减小 C. 电流表A的示数变大，电压表的示数增大 D. 电压表和电流表A的示数变化量的比值 【答案】A 【解析】 【详解】A．由闭合电路欧姆定律得电压表示数 电压表示数 电压表示数 电流表示数 滑动变阻器的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路的电阻R增大。 电压表示数的变化量 电压表示数的变化量，故A正确； BCD．滑动变阻器接入电路的电阻R增大，由知电流表示数减小； 由知电压表的示数减小； 由知电压表示数增大， 由知示数增大，，故BCD错误； 故选A。 二、填空题（每空2分，共18分） 11. 首先发现电流的磁效应的科学家是_________；磁感应强度的单位“T”，用国际单位制的基本单位来表示_________。 【答案】 ①. 奥斯特 ②. 【解析】 【详解】[1]1820年奥斯特发现通电导线周围存在磁场，即电流的磁效应 [2]由磁感应强度的定义式 得特斯拉用导出单位表示为 由牛顿第二定律得力的单位用基本单位表示为 代入得 12. 如图所示，矩形线框面积为S，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕如图所示的方向与磁场垂直的虚线轴转动，当线框平面与磁场方向的夹角为时穿过线框的磁通量为_________；从当前位置转动后，穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为_________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]线框平面与磁场方向夹角为时，由磁通量公式 [2]沿图示方向转过后夹角为，磁感线从线框另一面穿入 磁通量变化量的绝对值 13. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示，则图乙中滑动变阻器的最大功率_________W，对应的阻值_________，_________。 【答案】 ①. 1.5 ②. 6 ③. 12 【解析】 【详解】[1][2]将定值电阻和电源内阻整体等效为新电源的内阻，等效内阻为 当外电阻等于等效内阻时，滑动变阻器消耗的功率最大，对应阻值 最大功率为 [3]由题图乙知，滑动变阻器接入电路的阻值为和时消耗的功率相等，有 解得 14. 台风“贝碧嘉”来袭，给高层建筑物带来了不小的挑战。已知空气密度为，风速为，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为0，建筑物的面积为，则单位时间内吹到建筑物上的空气质量为___________。已知三级风速约为，十四级风速约为。则十四级风速作用在建筑物上的风力大约是三级风速作用在建筑物上的风力的___________倍。 【答案】 ①. ②. 121 【解析】 【详解】[1]单位时间内吹到建筑物上的空气质量为 [2]以t时间内吹到建筑物上的空气为研究对象，根据动量定理可得 其中 联立解得 则十四级风速作用在建筑物上的风力与三级风速作用在建筑物上的风力之比为 三、实验题（共14分） 通过实验，我们对于各种电路元器件有了更为直观的认识。 15. 使用数字式多用电表测量小灯泡电压，_________表笔应当接高电势。（选填“红”或“黑”）最适合测量乒乓球外径的工具是_________________。（选填“游标卡尺”或“螺旋测微器”） 16. 类比图求位移，通过电容器的带电量和电压的图，可知两极板间电压为U时电容器储存的电场能为（ ） A. B. C. D. 17. 在甲图所示的充电电路中，电容器带电量和充电时间的曲线如乙图中图线①所示。放电后，通过（ ），再次充电可以获得图线②。 A. 增大电阻 B. 增大电容 C. 增大电源电动势 D. 减小电容 18. 电源是通过_________做功实现其它形式能转化为电能。小李同学按下图连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值和电压表的相应读数，利用测量数据作图线，如果图线的纵轴截距为，斜率为，则电源的电动势_________，内阻_________。 【答案】15. ①. 红 ②. 游标卡尺 16. B 17. A 18. ①. 非静电力 ②. ③. 【解析】 【15题详解】 [1]数字式多用电表测量电压时电流由红表笔流入电表，红表笔接高电势端，故填红 [2]乒乓球外径约为40毫米，超出螺旋测微器的量程，游标卡尺量程足够且外测量爪便于夹住球体，故填游标卡尺 【16题详解】 类比图像面积表示位移，图像与横轴所围面积表示充电过程中电源做的功，即电容器储存的电场能 由电容的定义式 得 故选 B。 【17题详解】 乙图中两条图线趋于同一水平渐近线，说明最终电荷量相同，图线②上升更缓，说明充电变慢 充电结束时电路中电流为零，电容器两端电压，由电容的定义式得最终电荷量，只由、决定，与电阻无关 由电流的定义式知图线斜率等于充电电流 充电过程中电容器两端电压，由闭合电路欧姆定律得，同一电荷量下增大使变小，图线斜率变小、上升变缓，而最终电荷量不变 A．增大，充电电流变小、图线斜率变小，最终电荷量不变，渐近线不动，图线由①变为②，A正确； B．增大使最终电荷量变大，水平渐近线上移，B错误； C．增大使最终电荷量变大，水平渐近线上移，C错误； D．减小使最终电荷量变小，水平渐近线下移，且充电变快，D错误。 故选 A。 【18题详解】 [1]电源内部非静电力把正电荷从负极搬运到正极，非静电力做功把其它形式的能转化为电能，故填非静电力 [2]电压表并联在电阻箱两端，由闭合电路欧姆定律得路端电压 取倒数并整理 图线纵轴截距满足 解得电动势 [3]图线斜率满足 解得内阻 四、综合题（共34分，计算部分要求有必要的分析、说理和公式。） 19. 质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器，其结构如图a所示，它分别由加速器Ⅰ、速度选择器Ⅱ、质量分离器Ⅲ三部分组成，若从粒子源点发出一个电量、质量为的正离子，经过加速器得到加速，进入速度选择器，速度符合一定大小的离子能够通过缝射入质量分离器中，整个过程中可以不考虑离子重力的影响。 （1）加速器Ⅰ由两块带电平行金属板组成，为了使正离子得到加速，则应让金属板带_________电（选填“正”、“负”）。在下降过程中，离子的电势能_________（选填“减少”、“增大”、“不变”）。如果离子从速度开始经加速后速度达到，则加速器两极板间电压多大？_________（计算） （2）离子以速度进入速度选择器Ⅱ中，两板间电压为，两板长度，相距。离子在穿过电场过程中，为了不让离子发生偏转，需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场，求所加磁场的磁感应强度大小。（计算） （3）若离子以速度垂直于磁场方向进入质量分离器Ⅲ，已知磁感应强度大小为，离子在磁场力作用下做半个圆周运动，求该圆周运动的半径和周期。（计算） 【答案】（1） ①. 正 ②. 减少 ③. （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 [1]正离子要向下加速，电场力需向下，因此电场方向需向下，要求上方的金属板带正电。 [2]加速过程中电场力对正离子做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系，离子的电势能减少。 [3]对加速过程用动能定理，电场力做功等于离子动能的增量，即 解得 【小问2详解】 离子不发生偏转说明电场力与洛伦兹力平衡，速度选择器内电场强度 由平衡条件得 解得 【小问3详解】 离子垂直进入匀强磁场后，洛伦兹力提供向心力，有 整理得圆周运动半径 周期 20. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。A的质量为m，时A以水平向左的初速度开始运动，B初速度为0，A、B运动的图像如图乙所示，时二者发生碰撞并粘在一起。回答以下问题： （1）定性描述时间内B物块的运动情况（无需分析说理）。 （2）以A、B物块和橡皮绳为系统，时间内系统的动量_________（“守恒”或“不守恒”），判断依据____________________________________；时间内系统的机械能_________（“守恒”或“不守恒”），判断依据____________________________________； （3）求B物块的质量M；（计算） （4）时A、B物块的速度大小；（计算） （5）橡皮绳的最大弹性势能。（计算） 【答案】（1）时间内，B从静止开始做加速度逐渐增大的加速运动；​时间内，B做加速度逐渐减小的加速运动；​时间内，B匀速运动。 （2） ①. 守恒 ②. 水平面光滑，系统所受合外力为0 ③. 守恒 ④. 系统内只有橡皮绳的弹力做功 （3） （4）； （5） 【解析】 【小问1详解】 见答案 【小问2详解】 [1][2]系统在光滑水平面上运动，所受合外力始终为零，动量守恒。 [3][4]运动过程中物块A、B和橡皮绳组成的系统只有橡皮绳的弹力做功，物块A、B和橡皮绳组成的系统机械能守恒。 【小问3详解】 时刻，二者速度均为，由动量守恒定律得 解得 【小问4详解】 ​时橡皮绳恰好恢复原长，设此时A的速度为，B的速度为，由动量守恒得 由机械能守恒得 联立解得， 即A的速度大小为，B的速度大小为。 【小问5详解】 当A、B速度相等时，橡皮绳伸长量最大，弹性势能最大。由能量守恒得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海市延安中学2026学年第一学期期中考试 高二年级 物理试卷（等级） （考试时间：60分钟 满分100分 本卷取） 一、单项选择题（1—6题每题3分，7—10题每题4分，共34分） 1. 下面四个物理量的表达式不属于比值定义的是（ ） A. 电流 B. 电势 C. 电阻 D. 电容 2. 下面说法正确的是（ ） A. 带电粒子仅在电场力作用下一定做加速运动 B. 洛伦兹力一定对运动电荷不做功，电场力一定对运动电荷做功 C. 通电导线在磁场某位置所受安培力为零，该位置的磁感应强度一定为零 D. 点电荷在电场某处所受电场力为零，则该处的电场强度为零 3. 长度为L、通有电流为I的直导线放入一匀强磁场中，电流方向与磁场方向如图所示，已知磁感应强度为B，对于下列各图中，导线所受安培力的大小计算正确的是（ ） A. F=BILcosθ B. F=BILcosθ C. F=BILsinθ D. F=BILsinθ 4. 家庭电路中低压断路器的主要作用是（ ） A. 可以节约电能 B. 防止人体触电 C. 当电路中的电流过大时自动切断电路 D. 防止电路中出现断路 5. 运动员腾空后落地时总要屈腿，这是为了（ ） A. 减小落地时的动量 B. 增加作用时间减小作用力 C. 减小落地过程的动量变化 D. 减少作用时间增大作用力 6. 回旋加速器的原理如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 两个D形盒之间的窄缝区域存在恒定的电场 B. 带电粒子经过D形盒区域时被加速 C. D形盒区域既存在磁场又存在电场 D. 带电粒子不断被加速，每运动半圈所用的时间却保持不变 7. 如图所示，ACD为一边长为L的等边三角形，两根完全相同的无限长直导线分别垂直纸面固定于A、D两个顶点，两根长直导线中的电流大小相等且方向均垂直纸面向里，此时C处的磁感应强度大小为。已知通电长直导线在其周围某点处产生的磁感应强度大小为（k为常量，r为该点到通电直导线的距离），若仅将D处长直导线中的电流方向改为垂直纸面向外，则C处磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。（粒子重力不计）下列说法正确的是（　　） A. 粒子a带负电 B. 粒子c的速度最大 C. 粒子b在磁场中运动的时间最长 D. 粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大 9. 如图甲所示，质量的滑块静止在粗糙的水平地面上，在滑块右端施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F，4 s末撤去力F。若滑块与水平地面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ ） A. 内拉力F的冲量大小为 B. 内滑块做匀速直线运动 C. 4 s末滑块的速度大小为 D. 10 s末滑块速度恰好减为零 10. 如图，电路中的定值电阻大于电源的内电阻r。现将开关S闭合，将滑动变阻器R的滑片P向上滑动，理想电压表、、的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A的示数变化量的绝对值为，则下列说法中正确的是（ ） A. 电压表和的变化量 B. 电压表的示数增大，电压表的示数减小 C. 电流表A的示数变大，电压表的示数增大 D. 电压表和电流表A的示数变化量的比值 二、填空题（每空2分，共18分） 11. 首先发现电流的磁效应的科学家是_________；磁感应强度的单位“T”，用国际单位制的基本单位来表示_________。 12. 如图所示，矩形线框面积为S，处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框可绕如图所示的方向与磁场垂直的虚线轴转动，当线框平面与磁场方向的夹角为时穿过线框的磁通量为_________；从当前位置转动后，穿过线框的磁通量的变化量的绝对值为_________。 13. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的阻值的关系如图乙所示，则图乙中滑动变阻器的最大功率_________W，对应的阻值_________，_________。 14. 台风“贝碧嘉”来袭，给高层建筑物带来了不小的挑战。已知空气密度为，风速为，空气吹到建筑物上后速度瞬间减为0，建筑物的面积为，则单位时间内吹到建筑物上的空气质量为___________。已知三级风速约为，十四级风速约为。则十四级风速作用在建筑物上的风力大约是三级风速作用在建筑物上的风力的___________倍。 三、实验题（共14分） 通过实验，我们对于各种电路元器件有了更为直观的认识。 15. 使用数字式多用电表测量小灯泡电压，_________表笔应当接高电势。（选填“红”或“黑”）最适合测量乒乓球外径的工具是_________________。（选填“游标卡尺”或“螺旋测微器”） 16. 类比图求位移，通过电容器的带电量和电压的图，可知两极板间电压为U时电容器储存的电场能为（ ） A. B. C. D. 17. 在甲图所示的充电电路中，电容器带电量和充电时间的曲线如乙图中图线①所示。放电后，通过（ ），再次充电可以获得图线②。 A. 增大电阻 B. 增大电容 C. 增大电源电动势 D. 减小电容 18. 电源是通过_________做功实现其它形式能转化为电能。小李同学按下图连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值和电压表的相应读数，利用测量数据作图线，如果图线的纵轴截距为，斜率为，则电源的电动势_________，内阻_________。 四、综合题（共34分，计算部分要求有必要的分析、说理和公式。） 19. 质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器，其结构如图a所示，它分别由加速器Ⅰ、速度选择器Ⅱ、质量分离器Ⅲ三部分组成，若从粒子源点发出一个电量、质量为的正离子，经过加速器得到加速，进入速度选择器，速度符合一定大小的离子能够通过缝射入质量分离器中，整个过程中可以不考虑离子重力的影响。 （1）加速器Ⅰ由两块带电平行金属板组成，为了使正离子得到加速，则应让金属板带_________电（选填“正”、“负”）。在下降过程中，离子的电势能_________（选填“减少”、“增大”、“不变”）。如果离子从速度开始经加速后速度达到，则加速器两极板间电压多大？_________（计算） （2）离子以速度进入速度选择器Ⅱ中，两板间电压为，两板长度，相距。离子在穿过电场过程中，为了不让离子发生偏转，需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场，求所加磁场的磁感应强度大小。（计算） （3）若离子以速度垂直于磁场方向进入质量分离器Ⅲ，已知磁感应强度大小为，离子在磁场力作用下做半个圆周运动，求该圆周运动的半径和周期。（计算） 20. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。A的质量为m，时A以水平向左的初速度开始运动，B初速度为0，A、B运动的图像如图乙所示，时二者发生碰撞并粘在一起。回答以下问题： （1）定性描述时间内B物块的运动情况（无需分析说理）。 （2）以A、B物块和橡皮绳为系统，时间内系统的动量_________（“守恒”或“不守恒”），判断依据____________________________________；时间内系统的机械能_________（“守恒”或“不守恒”），判断依据____________________________________； （3）求B物块的质量M；（计算） （4）时A、B物块的速度大小；（计算） （5）橡皮绳的最大弹性势能。（计算） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $