精品解析：辽宁沈阳市东北育才学校2026-2027学年高二上学期期中物理试卷

2026-2027学年上学期东北育才学校高二年级期中考试 物理科试卷 答题时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分。多选题漏选得3分，选错得0分）。 1. 下列情况能产生感应电流的是（ ） A. 如图甲所示，导体棒在磁场中上下运动 B. 如图乙所示，线框在匀强磁场中匀速运动 C. 如图丙所示，圆环保持水平地穿过竖直放置的条形磁体 D. 如图丁所示，通电导线位于水平放置的闭合圆线圈某一直径的正上方，增大通过通电导线的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．导体棒在磁场中上下运动，没有切割磁感线，穿过闭合电路的磁通量没有发生变化，无感应电流，故A错误； B．如图乙所示，线框在匀强磁场中匀速运动，导体虽然“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流，故B错误； C．当圆环由磁体极向下平移到磁体极的过程中，通过圆环的磁通量发生改变，产生感应电流，故C正确； D．导线在圆线圈的正上方，不论电流如何变化，穿过线圈的磁通量恒为零，无感应电流，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置金属圆环a、b，圆心均为，若a圆环通有逐渐增大的顺时针电流，则（ ） A. b圆环有收缩的趋势 B. b圆环中有顺时针方向的感应电流 C. b圆环产生感应电流的磁场会阻止其磁通量变化 D. a圆环中电流增大得越快，b圆环产生的感应电流越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．a圆环中电流增大时，根据楞次定律的推论，b圆环需要通过面积增加来阻碍磁通量变大，则b圆环有扩张趋势，故A错误； B．b圆环有扩张趋势，说明受到了a圆环施加的排斥力作用，根据同向电流互相吸引、反向电流互相排斥的结论，b圆环中有与a圆环反向的逆时针方向的感应电流，故B错误； C．楞次定律表明感应电流磁场阻碍磁通量变化，而不是阻止磁通量变化，故C错误； D．a圆环中电流增大得越快，其产生的磁场变化得越快，则b圆环的磁通量变化得越快，根据法拉第电磁感应定律，b圆环产生的感应电动势越大，从而感应电流越大，故D正确。 故选D。 3. 一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段运动轨迹如图所示，运动轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减少（电荷量不变）。从图中情况可以确定（ ） A. 粒子从A运动到B，带正电 B. 粒子从A运动到B，带负电 C. 粒子从B运动到A，带负电 D. 粒子从B运动到A，带正电 【答案】D 【解析】 【详解】由洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子的能量（动能）逐渐减少（电荷量不变），速率减小，半径减小，故粒子从B运动到A，再根据左手定则知粒子带正电 故选D。 4. 如图所示，电动机M的内阻是6 Ω，电阻R=20 Ω，直流电压U=160 V，理想电压表示数100 V，以下判断正确的是（ ） A. 通过电动机的电流为 B. 电动机的工作效率为75% C. 电动机消耗的电功率为54 W D. 电动机输出的机械功率为246 W 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过电动机的电流为，A错误； C．电动机消耗的电功率为P=IUM=3×100W=300W，C错误； D．电动机内阻消耗的功率 则电动机输出的机械功率为，D正确； B．电动机的工作效率为，B错误。 故选D。 5. 著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 圆盘中的电流呈周期性变化特点 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流大小发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．可将铜圆盘等效为若干根由圆心到圆盘边缘的导体棒，每根导体棒都在切割磁感线，产生恒定的感应电动势，相当于电源，则整个铜圆盘就相当于若干个相同的电源并联，圆盘中的电流恒定，不是呈周期性变化，故A错误； B．根据右手定则可知，若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动，故B错误； C．根据，若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则感应电动势发生变化，则电流大小发生变化，故C正确； D．根据；若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，通过R的电流变为原来的2倍，根据电功率的计算公式，所以电流在R上的热功率也变为原来的4倍，故D错误。 故选C。 6. 在宽度为的真空区域内分布有匀强磁场，磁场方向如图所示。MN、PQ是磁场的左右边界。一粒子沿着与MN夹角为60°的方向以速度垂直射入磁场。已知该粒子质量为、电荷量为，不计粒子的重力，忽略边缘效应。要使粒子不从PQ射出，则（　　） A. 轨迹半径最大值为 B. 磁感应强度可能为 C. 磁感应强度可能为 D. 在磁场中运动时间一定为 【答案】C 【解析】 【详解】A．要使粒子不从右边界PQ射出，临界情况是粒子轨迹刚好与PQ相切，如图，此时轨迹半径最大，根据几何关系有  解得，故A错误； BC．根据洛伦兹力提供向心力 得 ​，故B错误，C正确； D．根据几何关系，粒子不从PQ射出，在磁场中偏转的圆心角均为，由 在磁场中运动时间，故D错误。 故选C。 7. “一卡通”为校园生活带来了方便，卡内部包含一个集成电路芯片和一个线圈，利用读卡器发射的电磁波使卡内线圈产生感应电流，进而为芯片提供所需的电能，激活芯片工作。其原理可简化为图1所示，矩形线圈的匝数，线圈面积，线圈的总电阻，线圈外接一个阻值的电阻，其余部分的电阻不计。线圈所处磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律如图2所示。则（　　 ） A. 内电动势为 B. 时，电阻两端的电压为 C. 内，线圈电阻发热为 D. 内，通过电阻的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律可知，线圈在内产生的感应电动势为 故A错误； B．由以上分析可知闭合回路中在内产生恒定电动势，大小为，则回路电流为 则电阻两端的电压恒为 故B错误； C．内磁感应强度不发生变化，故该过程线圈内不产生感应电动势，回路电流为，所以内线圈电阻发热为 故C错误； D．同理可得，内通过电阻的电荷量为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止，已知重力加速度大小为。下列说法中正确的是（ ） A. 磁感应强度最小值为 B. 磁感应强度最小值为 C. 保持B最小值大小不变，方向竖直向上时，金属杆仍静止，回路中电流 D. 保持B最小值大小不变，方向竖直向上时，金属杆仍静止，回路中电流 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．只有当安培力方向沿导轨平面向上时安培力才最小，B也最小，此时，对金属杆受力如图 有   解得，故A错误，B正确； CD．若磁场竖直向上，金属杆受力如图 有 解得，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系图像如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 金属棒b端电势高于a端电势 B. 时金属棒的速度为 C. 磁感应强度B的大小为 D. 在金属棒ab开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据右手定则，金属棒ab下滑切割磁感线时，感应电流在棒内从a流向b，金属棒ab相当于电源，电源内部电流从低电势流向高电势，因此b端电势高于a端电势，故A正确； B．图像的斜率表示速度，AB段为直线说明金属棒做匀速运动，时金属棒恰好达到匀速，则此时速度，故B错误； C．金属棒匀速时受力平衡，则 感应电动势 欧姆定律 联立可得 代入数值解得，故C正确； D． 对过程，金属棒重力势能的减少量等于动能增加量与电路总焦耳热之和，由能量守恒定律有 由图可知 解得总热量 根据串联电路热量分配规律，电阻R上的热量为，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，回旋加速器主要由两个D形金属盒、高频交流电源、匀强电场磁场系统等构成，金属盒半径为，电源电压大小为，两盒间狭缝的间距为，两盒放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为，质量为，初速度为0，需同时考虑粒子在电场中和磁场中的运动时间，但不考虑相对论效应。下列说法正确（　　） A. 交流电压增大，电场每次对粒子做的功和粒子最终获得的最大动能均增大 B. 粒子获得的最大动能为 C. 随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 D. 粒子从粒子源射出至离开回旋加速器的总时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．按回旋加速器的理想模型，粒子每次通过狭缝均被加速，电场力做功为 增大会增大电场每次对粒子做的功。粒子在金属盒内仅受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 式中为轨道半径。当轨道半径达到金属盒半径时，粒子的速率最大，记为，则 因此，粒子的最大动能为 最大动能由粒子的电荷量、质量及磁感应强度、金属盒半径决定，与加速电压大小无关，故A错误，B正确； C．设粒子在磁场中做圆周运动的周期为，由周期与圆周长度、速率的关系及前述向心力方程得 不考虑相对论效应时，回旋周期与粒子速率无关。理想回旋加速器中，交流电场的周期应与回旋周期相同，因而所需频率为，故C错误； D．设粒子从静止加速至最大速率，共通过狭缝次。洛伦兹力不做功，由动能定理得，代入前述最大动能，得到加速次数 每次加速后，粒子在盒内运动半个周期，故在磁场中运动的累计时间为 设粒子在狭缝内的加速度大小为。狭缝内电场视为匀强电场，由牛顿第二定律得，所以加速度大小为 设粒子在电场中运动的累计时间为。盒内运动不改变粒子速率，各次过缝时的速率增量之和等于最终速率，利用各段匀加速运动的速度公式相加，得 因此电场中的累计运动时间为 总时间为，故D正确。 故选BD。 二、实验题（11题8分，12题8分，共16分） 11. 某同学为测量电压表的内阻，实验室仪提供了： A．待测电压表（量程为3V，内阻约为30kΩ） B．电源E1（电动势为6.0V，内阻不能忽略） C．电源E2 （电动势为3. 0V ，内阻不能忽略） D．滑动变阻器R1（最大阻值为10 kΩ） E．滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω） F．电阻箱R' （满足实验要求） G．开关，导线若干 该同学利用上述器材连接了如图电路后，进行了下述操作： （1）先将滑动变阻器R的滑片调到最左端，电阻箱R'的阻值调为零： （2）闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表指针满偏； （3）保持滑动变阻器R的滑片不变，调节电阻箱R ，使电压表指针偏转到满刻度的一半，读出电阻箱R'的读数为29 kΩ。 ①电源应选用___________，滑动变阻器选用_________。（填写对应序号） ②在虚线框中画出电路图；（ ） ③待测电压表内阻为___________，测量值___________真实值（填“大于”“等于”“小于”）。 【答案】 ①. B ②. E ③. ④. 29kΩ ⑤. 大于 【解析】 【分析】 【详解】①[1]由于电压表要满偏，达到3V，但电源由于内阻不能忽略，则其路端电压小于电源电动势，故电动势为3V的电源不能满足要求，故选电源电动势为6V的B； [2]由于满偏和半偏时认为电压未变，故只有滑动变阻器远小于电压表内阻时才成立，故选择最小阻值为10Ω的E； ②[3]此图是用半偏法测电压表的内阻，按实物连线画电路图如图所示 ③[4]滑动变阻器保持不变，可以认为总电压不变，再调节电阻箱使电压表半偏，那么电阻箱的电压与电压表相同，所以 RV=R箱=29kΩ [5]实际上，由于电阻箱与电压表串联后接入电路增加了总电阻，则滑动变阻器的分压将增大，这样当电压表半偏时，电阻箱的电压比电压表大，所以测量值大于真实值。 12. 某同学利用多用电表的欧姆挡进行实验研究。欧姆挡所用电池的电动势为，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“”挡。 (1)该同学用欧姆挡测量某一量程为的电压表内阻。 ①指针指在图甲所示位置，此测量值为_______；查阅资料发现该电压表内阻真实值为，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的________侧（选填“左”或“右”）； ②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为______V：（结果保留两位有效数字）； (2)该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是_____。 A．电阻　B。电感线圈　C。电容器　D。二极管 【答案】 ①. ②. 左 ③. 4.5 ④. C 【解析】 【分析】 【详解】(1)①[1][2]指针指在图甲所示位置，此测量值为25k；查阅资料发现该电压表内阻真实值为，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的左侧； ②[3]进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，即电压表的内阻等于欧姆表的中值电阻，即电压表的内阻等于欧姆表的内阻，则此时电压表示数为欧姆表内电源电动势的一半，即4.5V； (2)[4]当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，即电路快速导通后电流又逐渐变为零，则该元件可能是电容器，电路接通后先充电，充电结束后电路中电流为零。 三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行导轨间距为，在导轨间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根直金属杆MN在外力F作用下以大小为的速度向左做匀速运动，金属杆MN始终与导轨垂直且接触良好。导轨左端接阻值为的定值电阻，b端接地，金属杆MN接在导轨间的阻值为，导轨的电阻可忽略。 （1）求图甲中a、b两点间的电压U和外力F的功率； （2）如图乙所示，一个匝数为匝的圆形线圈，面积为，阻值为。在线圈中存在面积为垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度随时间t变化的关系如图所示。求图乙中a、b两点间的电压U'。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势 MN中的电流大小为 a、b两点间的电压为 外力F的功率为 解得 （2）穿过圆形线圈的磁通量发生变化，产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得 由欧姆定律得 解得 14. 如图甲所示，绝缘水平面上有一间距L=lm的金属“U”形导轨，导轨右侧接一R=3Ω的电阻．在“U”形导轨中间虚线范围内存在垂直导轨的匀强磁场，磁场的宽度d=1m，磁感应强度B=0.5T．现有一质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω、长为L=1m的导体棒MN以一定的初速度从导轨的左端开始向右运动，穿过磁场的过程中，线圈中的感应电流i随时间t变化的图像如图乙所示．已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.3，导轨电阻不计，则导体棒MN穿过磁场的过程中，求： （1）MN刚进入磁场时的速度大小； （2）电阻R产生的焦耳热； （3）导体棒通过磁场的时间． 【答案】（1）5m/s；（2）0.3J；（3）0.5s； 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得 根据法拉第电磁感应定律得 联立解得 （2）导体棒通过磁场过程，由动能定理得： 而 联立解得: （3）导体棒通过磁场过程，由动量定理得： 联立解得 15. 如图所示，在直角坐标系内，射线（为顶点）与轴夹角为，与轴所围区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。在轴上的点有一个粒子源，向轴右侧与轴正方向夹角90度的范围内发射速度不同、带负电的同种粒子，粒子的质量为、电荷量为，间距离为。不计粒子的重力和粒子之间的作用力。（可能用到公式） （1）一个粒子在磁场中运动周期后穿过射线，并垂直于轴通过轴，求粒子穿过轴的位置坐标。 （2）经磁场偏转后，穿过射线的粒子中，在磁场中运动时间最长的粒子的速度为多少？运动时间为多少？ （3）若所有粒子的速度为第（2）问所求，欲使所有粒子经磁场偏转后，都平行于轴负方向离开磁场，求磁场区域的最小面积，并画出磁场区域，计算结果用表示，为粒子在磁场中运动的轨道半径。 【答案】（1）；（2）；；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）根据几何关系有 得 （2）由 得 沿轴正方向射出并且与射线相切的粒子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系有 得 根据 得 （3）磁场区域为如下图，根据几何知识可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年上学期东北育才学校高二年级期中考试 物理科试卷 答题时间：75分钟 满分：100分 一、选择题（1-7为单选题，每题4分，8-10为多选题，每题6分，共46分。多选题漏选得3分，选错得0分）。 1. 下列情况能产生感应电流的是（ ） A. 如图甲所示，导体棒在磁场中上下运动 B. 如图乙所示，线框在匀强磁场中匀速运动 C. 如图丙所示，圆环保持水平地穿过竖直放置的条形磁体 D. 如图丁所示，通电导线位于水平放置的闭合圆线圈某一直径的正上方，增大通过通电导线的电流 2. 如图所示，光滑绝缘水平桌面上放置金属圆环a、b，圆心均为，若a圆环通有逐渐增大的顺时针电流，则（ ） A. b圆环有收缩的趋势 B. b圆环中有顺时针方向的感应电流 C. b圆环产生感应电流的磁场会阻止其磁通量变化 D. a圆环中电流增大得越快，b圆环产生的感应电流越大 3. 一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段运动轨迹如图所示，运动轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减少（电荷量不变）。从图中情况可以确定（ ） A. 粒子从A运动到B，带正电 B. 粒子从A运动到B，带负电 C. 粒子从B运动到A，带负电 D. 粒子从B运动到A，带正电 4. 如图所示，电动机M的内阻是6 Ω，电阻R=20 Ω，直流电压U=160 V，理想电压表示数100 V，以下判断正确的是（ ） A. 通过电动机的电流为 B. 电动机的工作效率为75% C. 电动机消耗的电功率为54 W D. 电动机输出的机械功率为246 W 5. 著名的法拉第圆盘发电示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（　　） A. 圆盘中的电流呈周期性变化特点 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿b到a的方向流动 C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流大小发生变化 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 6. 在宽度为的真空区域内分布有匀强磁场，磁场方向如图所示。MN、PQ是磁场的左右边界。一粒子沿着与MN夹角为60°的方向以速度垂直射入磁场。已知该粒子质量为、电荷量为，不计粒子的重力，忽略边缘效应。要使粒子不从PQ射出，则（　　） A. 轨迹半径最大值为 B. 磁感应强度可能为 C. 磁感应强度可能为 D. 在磁场中运动时间一定为 7. “一卡通”为校园生活带来了方便，卡内部包含一个集成电路芯片和一个线圈，利用读卡器发射的电磁波使卡内线圈产生感应电流，进而为芯片提供所需的电能，激活芯片工作。其原理可简化为图1所示，矩形线圈的匝数，线圈面积，线圈的总电阻，线圈外接一个阻值的电阻，其余部分的电阻不计。线圈所处磁场的磁感应强度大小随时间变化的规律如图2所示。则（　　 ） A. 内电动势为 B. 时，电阻两端的电压为 C. 内，线圈电阻发热为 D. 内，通过电阻的电荷量为 8. 如图所示，宽为l的光滑导轨与水平面成α角，质量为m、长为l的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电流为时，金属杆恰好能静止，已知重力加速度大小为。下列说法中正确的是（ ） A. 磁感应强度最小值为 B. 磁感应强度最小值为 C. 保持B最小值大小不变，方向竖直向上时，金属杆仍静止，回路中电流 D. 保持B最小值大小不变，方向竖直向上时，金属杆仍静止，回路中电流 9. 如图甲所示，足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系图像如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A. 金属棒b端电势高于a端电势 B. 时金属棒的速度为 C. 磁感应强度B的大小为 D. 在金属棒ab开始运动的1.5 s内，电阻R上产生的热量为 10. 如图所示，回旋加速器主要由两个D形金属盒、高频交流电源、匀强电场磁场系统等构成，金属盒半径为，电源电压大小为，两盒间狭缝的间距为，两盒放在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出的粒子电荷量为，质量为，初速度为0，需同时考虑粒子在电场中和磁场中的运动时间，但不考虑相对论效应。下列说法正确（　　） A. 交流电压增大，电场每次对粒子做的功和粒子最终获得的最大动能均增大 B. 粒子获得的最大动能为 C. 随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 D. 粒子从粒子源射出至离开回旋加速器的总时间为 二、实验题（11题8分，12题8分，共16分） 11. 某同学为测量电压表的内阻，实验室仪提供了： A．待测电压表（量程为3V，内阻约为30kΩ） B．电源E1（电动势为6.0V，内阻不能忽略） C．电源E2 （电动势为3. 0V ，内阻不能忽略） D．滑动变阻器R1（最大阻值为10 kΩ） E．滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω） F．电阻箱R' （满足实验要求） G．开关，导线若干 该同学利用上述器材连接了如图电路后，进行了下述操作： （1）先将滑动变阻器R的滑片调到最左端，电阻箱R'的阻值调为零： （2）闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表指针满偏； （3）保持滑动变阻器R的滑片不变，调节电阻箱R ，使电压表指针偏转到满刻度的一半，读出电阻箱R'的读数为29 kΩ。 ①电源应选用___________，滑动变阻器选用_________。（填写对应序号） ②在虚线框中画出电路图；（ ） ③待测电压表内阻为___________，测量值___________真实值（填“大于”“等于”“小于”）。 12. 某同学利用多用电表的欧姆挡进行实验研究。欧姆挡所用电池的电动势为，刻度盘中央刻度值为“15”，选择旋钮打在“”挡。 (1)该同学用欧姆挡测量某一量程为的电压表内阻。 ①指针指在图甲所示位置，此测量值为_______；查阅资料发现该电压表内阻真实值为，测量值与真实值偏差较大，可能原因是该同学未进行欧姆调零就直接测量，若此时把两表笔短接，则指针应指在欧姆挡零刻度线的________侧（选填“左”或“右”）； ②进行欧姆调零后再测量，多用电表指针恰好指在“15”刻度线，此时电压表示数为______V：（结果保留两位有效数字）； (2)该同学接着用欧姆挡探测只有一个元件的黑箱，如图乙，当两表笔接触黑箱接线柱a、b时，发现电表指针快速摆向右边后再摆回最左边刻度线，则该元件可能是_____。 A．电阻　B。电感线圈　C。电容器　D。二极管 三、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行导轨间距为，在导轨间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根直金属杆MN在外力F作用下以大小为的速度向左做匀速运动，金属杆MN始终与导轨垂直且接触良好。导轨左端接阻值为的定值电阻，b端接地，金属杆MN接在导轨间的阻值为，导轨的电阻可忽略。 （1）求图甲中a、b两点间的电压U和外力F的功率； （2）如图乙所示，一个匝数为匝的圆形线圈，面积为，阻值为。在线圈中存在面积为垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度随时间t变化的关系如图所示。求图乙中a、b两点间的电压U'。 14. 如图甲所示，绝缘水平面上有一间距L=lm的金属“U”形导轨，导轨右侧接一R=3Ω的电阻．在“U”形导轨中间虚线范围内存在垂直导轨的匀强磁场，磁场的宽度d=1m，磁感应强度B=0.5T．现有一质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω、长为L=1m的导体棒MN以一定的初速度从导轨的左端开始向右运动，穿过磁场的过程中，线圈中的感应电流i随时间t变化的图像如图乙所示．已知导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ=0.3，导轨电阻不计，则导体棒MN穿过磁场的过程中，求： （1）MN刚进入磁场时的速度大小； （2）电阻R产生的焦耳热； （3）导体棒通过磁场的时间． 15. 如图所示，在直角坐标系内，射线（为顶点）与轴夹角为，与轴所围区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。在轴上的点有一个粒子源，向轴右侧与轴正方向夹角90度的范围内发射速度不同、带负电的同种粒子，粒子的质量为、电荷量为，间距离为。不计粒子的重力和粒子之间的作用力。（可能用到公式） （1）一个粒子在磁场中运动周期后穿过射线，并垂直于轴通过轴，求粒子穿过轴的位置坐标。 （2）经磁场偏转后，穿过射线的粒子中，在磁场中运动时间最长的粒子的速度为多少？运动时间为多少？ （3）若所有粒子的速度为第（2）问所求，欲使所有粒子经磁场偏转后，都平行于轴负方向离开磁场，求磁场区域的最小面积，并画出磁场区域，计算结果用表示，为粒子在磁场中运动的轨道半径。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $