2023北京首都師大附中高二（上）期末物理試題及答案

2023北京首都師大附中高二（上）期末

物理

第I卷（共42分）

一、選擇題（本題每小題3分，共42分。題目中至少有一個(gè)選項(xiàng)正確。選對(duì)得3分，少選

得2分，錯(cuò)選不得分）

1.下列說法中正確的是（）

A.由3土可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度8與一小段通電直導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力成正比

B.一小段通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向就是磁場(chǎng)方向

C.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零線

D.磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方，一小段通電導(dǎo)線在該處不受磁場(chǎng)力

2.有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為/；設(shè)單位體積的導(dǎo)線中有〃個(gè)自由電子，電子的電荷

量為e,此電子的定向移動(dòng)速率為v,在“時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）

S

W）二二二

，l=vktJ

cIAtI\t

A.nvS^tB.nvMAC.-----D.-----

eSe

3.關(guān)于多用電表的使用，下列說法正確的有I）

丙

A.甲圖是用多用電表直流電壓擋測(cè)量小燈泡兩端的電壓，表筆接法正確

B.乙圖是用多用電表直流電流擋測(cè)量電路中的電流，表筆接法正確

C.丙圖中用是多用電表電阻擋測(cè)量二極管的反向電阻

D.丁圖中用多用電表電阻擋測(cè)量的是二極管的反向電阻

4.如圖是某磁場(chǎng)部分區(qū)域的磁感線分布（圖線關(guān)于水平虛線對(duì)稱），》是其內(nèi)兩點(diǎn)。則（

?b

A.°、。兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，且瓦＞瓦

B.同一通電導(dǎo)線放在。處所受磁場(chǎng)力一定大于放在b處所受磁場(chǎng)力

C.同一閉合小線圈在。點(diǎn)的磁通量一定大于在b點(diǎn)的磁通量

D.a點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向即為放在該點(diǎn)的通電直導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的方向

5.如圖所示是一個(gè)擁有10mA和50mA兩個(gè)量程的電流表，當(dāng)使用《人兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)其中一個(gè)量

程：當(dāng)使用。，c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)另外一個(gè)量程。已知表頭的內(nèi)阻4；為1000Q滿偏電流/為2mA。

g

則（）

："——??――??——-

Ri&

-o+O+O

abc

A.當(dāng)使用。、b兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)量程為10mA

B.當(dāng)使用a、C兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)量程為50mA

C.RR2的阻值為50。

D.Ri尺義的阻值為250。

6.如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電源E,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角''30°

屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)磁場(chǎng)方

向垂直導(dǎo)軌平面向上時(shí)，金屬桿剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使金屬桿能沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，可以采取的措施

是（）

A,減小磁感應(yīng)強(qiáng)度8

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電阻減小

C.減小導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角。（磁場(chǎng)方向仍垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不變）

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)

7.如圖所示的電路中，輸入電壓U恒為12V,燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻

RM0.50C。若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法中正確的是（）

A.電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12W

C.電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0WD.整個(gè)電路消耗的電功率22W

8.某實(shí)驗(yàn)小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素。若兩極板正對(duì)面積為S,極板間的距離為

d,靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，假定極板所帶電荷量不變，下列判斷中正確的是（）

A.保持s不變，增大4則c變小，e變大

B.保持S不變，增大d,則C變大，。變小

C.板間插入有機(jī)玻璃板，則c變小，。變大

D,板間插入有機(jī)玻璃板，則C變大，。變小

9.筆記本電腦趨于普及，電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍

爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖，一塊

寬為。、長(zhǎng)為c的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電

流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為人當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，于是

元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓U,以此控制屏幕的熄滅。則關(guān)于元件的說法正確的是（）

A.前表面的電勢(shì)比后表面的高

B.前、后表面間電壓U與v有關(guān)

C.前、后表面間的電壓。與c成正比

eU

D.自由電子受到的洛倫茲力大小為——

c

10.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為兀4為定值內(nèi)阻，與為熱敏電阻（溫度越高，R電阻越

t

?。]合開關(guān)，則在溫度逐漸升高的過程中，下列說法正確的是（）

A.電流表示數(shù)增大B.熱敏電阻的功率一定增大

C.電源效率變小D.電源的輸出功率一定增大

11.如圖所示，圖甲為速度選擇器原理示意圖，圖乙為質(zhì)譜儀原理示意圖，圖丙和圖丁分別為多級(jí)直線加

速器和回旋加速器的原理示意圖，忽略粒子在圖丁的。形盒狹縫中的加速時(shí)間。下列說法正確的是

（）

加I速電場(chǎng)二

甲內(nèi)

E

A.圖甲中，只有帶正電且具有速度v—的粒子才能沿圖中虛線路徑經(jīng)過速度選擇器

B

B.圖乙中，：H、；H、：H3H

三種粒子經(jīng)加速電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，1在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)半徑最大

C.圖丙中，若采用一級(jí)加速，由于技術(shù)上產(chǎn)生過高的電壓是很困難的，為了使粒子獲得更高的能量，理論

上采用多級(jí)直線加速裝置

D.圖丁中，隨著粒子速度的增大，交流電源的頻率也應(yīng)該增大

12.如圖甲所示，直線4B是某孤立點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一個(gè)電子僅在電場(chǎng)力作用下沿該電場(chǎng)線從

A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能隨位置變化的關(guān)系如圖乙所示.設(shè)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為PA、夕B,電子在

A、2兩點(diǎn)的動(dòng)能分別為&A、&B.則關(guān)于該孤立點(diǎn)電荷的位置及電勢(shì)、電子動(dòng)能大小的說法正確的是（）

A3甲

A.孤立點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位于8點(diǎn)的右側(cè),9A>9B,EkA>&B

B.孤立點(diǎn)電荷帶正電，位于A點(diǎn)的左側(cè)，9A>9B,EkA<EkB

C.孤立點(diǎn)電荷帶正電，位于8點(diǎn)的右側(cè)，9A<9B,EkA>&B

D.孤立點(diǎn)電荷帶負(fù)電,位于A點(diǎn)的左側(cè)，eA<9B,EKA<E

kB

13.某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在鐵芯P上繞著兩個(gè)線圈A和B,如果線圈A中電流i與時(shí)間，的關(guān)系如圖

A.如果A中通以甲圖電流，則B中電流計(jì)G沒有電流通過

B.如果A中通以乙圖電流，則B中電流計(jì)G中有向右的電流通過

C.如果A中通以丙圖電流，則B中電流計(jì)G中有向左的電流通過

D.如果A中通以丁圖電流，則B中電流計(jì)G中有向右的電流通過

14.如圖所示，在邊長(zhǎng)為/正方形區(qū)域內(nèi)，有與y軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)帶電

粒子（不計(jì)重力）從原點(diǎn)。沿x軸進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為\;若撤去磁場(chǎng),

只保留電場(chǎng)，其他條件不變，該帶電粒子穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為L(zhǎng)T；若撤去電場(chǎng)，只保留磁場(chǎng)，其他條件不

2o

變，那么，該帶電粒子穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間應(yīng)該是（）

2

Ox

~2

717r34

A-TQB.-TOC.-%D.-7J）

34兀兀

第n卷（共58分）

二、實(shí)驗(yàn)題（22分）

15.一位同學(xué)用電壓表、電流表加上一個(gè)滑動(dòng)變阻器就可以測(cè)定一節(jié)普通干電池的電動(dòng)勢(shì)（約為L(zhǎng)5V）和

內(nèi)阻（約為2。）,設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。

甲乙

（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙所示的實(shí)物圖中，用實(shí)線代替導(dǎo)線將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路；

（2）閉合開關(guān)后，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組電壓表和電流表的示數(shù)U和/,在坐標(biāo)紙上以U為縱

軸、/為橫軸，選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)度建立坐標(biāo)，并畫出。/圖線。作出的圖像與縱軸的截距為橫軸的截距

為6；

（3）由此求出電池的電動(dòng)勢(shì)為￡=電池的內(nèi)阻為片（結(jié)果用字母表示）。電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值

真實(shí)值，電池內(nèi)阻的測(cè)量值_真實(shí)值。（均填或“=”）

16.在“金屬絲電阻率的測(cè)量”的實(shí)驗(yàn)中：

①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中一次測(cè)量的示數(shù)如圖所示，則該次金屬絲直徑的測(cè)量值

d=mmo

②用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻尺（阻值約為5。）,實(shí)驗(yàn)中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：

電流表Ai（量程0~0.6A,內(nèi)阻約o.g）;

電流表A2（量程O~3A,內(nèi)阻約o.oin）；

電壓表V1（量程0~3V,內(nèi)阻約3kc）；

電壓表V2（量程0~15V,內(nèi)阻約20kO）；

滑動(dòng)變阻器R（0-20Q）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì)）。

為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選電壓表應(yīng)選

③根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)選用以下哪個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？O

④若通過測(cè)量可知，金屬絲接入電路的長(zhǎng)度為/,直徑為4通過金屬絲的電流為/,金屬絲兩端的電壓為

U,由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率〃=。（用題目所給字母表示）

⑤本實(shí)驗(yàn)在測(cè)量電阻時(shí)，由電壓表或電流表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。將電壓表或電流表的內(nèi)阻計(jì)

算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表內(nèi)阻所引起的系統(tǒng)誤差。在未消除該系統(tǒng)誤差時(shí)本實(shí)驗(yàn)的電阻絲的測(cè)量阻值

為民若已知電壓表的內(nèi)阻為Rv,電流表的內(nèi)阻為RA,那么消除該系統(tǒng)誤差后，電阻絲的阻值l應(yīng)該為

三、計(jì)算論述題（本題共36分。要求寫出解題過程，重要公式，文字說明等。只有公式和

結(jié)果不得分）

17.如圖所示，電荷量為4、質(zhì)量為相的電子從A點(diǎn)沿與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，初速度為I

當(dāng)它通過電場(chǎng)2點(diǎn)時(shí)，速度與場(chǎng)強(qiáng)方向成150角，不計(jì)電子的重力，求

（1）電子從B點(diǎn)射出的速度加；

（2）A、8兩點(diǎn)間的電勢(shì)差“加。

18.如圖所示，在矩形區(qū)域abed內(nèi)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.在ad邊中點(diǎn)。的粒

子源，在仁0時(shí)刻垂直于磁場(chǎng)發(fā)射出大量的同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與的夾

角分布在0~180。范圍內(nèi).已知沿Od方向發(fā)射的粒子在/=而時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上的p點(diǎn)離開磁場(chǎng)，

ab=1.5L,bc=?,粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用，求：

(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T；

(2)粒子的比荷q/機(jī)；

(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.

19.物理現(xiàn)象的分析常常有宏觀與微觀兩個(gè)視角，建構(gòu)合理化模型找出其內(nèi)在聯(lián)系，有助于更加深刻理解

其物理本質(zhì)。

(1)如圖甲所示，直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線與金屬棒漏組成一個(gè)電路。從微觀角度看，開關(guān)閉合時(shí)，電源

兩端電壓會(huì)在金屬棒內(nèi)部形成恒定電場(chǎng)，每個(gè)自由電子都在電場(chǎng)力作用下開始定向運(yùn)動(dòng)，但這些電子會(huì)與

導(dǎo)體棒中的金屬正離子發(fā)生碰撞，碰撞后電子向各方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相同，沿導(dǎo)線方向的定向運(yùn)動(dòng)速度變?yōu)?/p>

0；此后自由電子再加速、再碰撞……，這種定向運(yùn)動(dòng)在宏觀上形成了電流。已知電源兩端電壓為U,金

屬棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S,單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為凡電子的質(zhì)量為見電荷量為e,連續(xù)兩次碰

撞間隔的平均時(shí)間為如，碰撞時(shí)間不計(jì)。僅在自由電子和金屬正離子碰撞時(shí)才考慮粒子間的相互作用，導(dǎo)

線及開關(guān)的電阻不計(jì)。

a.求自由電子定向運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；

b.求fo時(shí)間內(nèi)自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率vo；

c,推導(dǎo)金屬棒中形成電流/的表達(dá)式；

(2)某同學(xué)受磁流體發(fā)電機(jī)的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一種新型發(fā)電裝置。如圖乙所示，將發(fā)電裝置、開關(guān)、導(dǎo)線

與電阻組成一個(gè)電路，這種新型發(fā)電裝置可視為直流電源。從微觀角度看，兩面積足夠大的平行金屬極板

A、C間有一個(gè)垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將一束帶正電的離子流以速度n沿垂直于B

的方向噴入磁場(chǎng)，帶正電的離子在洛倫滋力作用下向A極板偏轉(zhuǎn)，由于靜電感應(yīng)在C極板上感應(yīng)出等量的

負(fù)電荷。宏觀上A、C兩板間產(chǎn)生電勢(shì)差，可為阻值為R的外電阻供電。已知每個(gè)離子的質(zhì)量均為見電

荷量為+4,單位時(shí)間內(nèi)沿垂直極板方向上單位長(zhǎng)度噴射的正離子個(gè)數(shù)為"，A、C兩板間距為4且“大于

2mv—,

「丁。忽略離子的重力及離子間的相互作用力。

qB

a.只閉合開關(guān)Si外電路短路，求短路電流/m；

b.只閉合開關(guān)S2,電路中電流穩(wěn)定后，若單位時(shí)間內(nèi)打在極板A上的離子數(shù)為N,請(qǐng)寫出N與R的關(guān)系

式。

圖甲

參考答案

第I卷（共42分）

一、選擇題（本題每小題3分，共42分。題目中至少有一個(gè)選項(xiàng)正確。選對(duì)得3分，少選

得2分，錯(cuò)選不得分）

1.【答案】D

【解析】

【詳解】A.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是由磁場(chǎng)本身性質(zhì)所決定的，與通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力的大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)

誤；

B.通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力方向與該處磁場(chǎng)方向相互垂直，故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)通電導(dǎo)線中的電流方向與磁場(chǎng)方向相互平行時(shí)，通電導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力為零，所以在不知道通電導(dǎo)線

的放置方式時(shí)，如果通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力時(shí)，該處的磁場(chǎng)可能為零，也可能導(dǎo)線與該處的磁感線平

行，故C錯(cuò)誤；

D.F=BIL,磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的地方，一小段通電導(dǎo)線在該處不受磁場(chǎng)力，故D正確。

故選D。

2.【答案】AC

【解析】

【詳解】橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為/,設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有w個(gè)自由電子，每個(gè)自

由電子的電荷量為e,此時(shí)電子定向移動(dòng)的速率為v,則

I=nevS

通過導(dǎo)體橫截面電量

0=3

自由電子數(shù)目可表示為

QI\tnevS\t

NM—-------------nvS\t

eee

故選ACO

3.【答案】BD

【解析】

【分析】使用多用電表測(cè)電壓或電流時(shí)，電流從紅表筆流入黑表筆流出，多用電表要與待測(cè)電路并聯(lián)或串

聯(lián)，分析電路圖答題；

歐姆表內(nèi)置電源正極與黑表筆相連，負(fù)極與紅表筆相連，分析電路圖，然后答題；

【詳解】A、甲圖是用多用電表直流電壓擋測(cè)量小燈泡兩端的電壓，表筆的紅黑表筆接錯(cuò)，故A錯(cuò)誤；

B、乙圖是用多用電表直流電流擋測(cè)量電路中的電流，電流從紅表筆流入，從黑表筆流出，表筆接法正

確,故B正確；

C、歐姆表內(nèi)置電源正極與黑表筆相連，負(fù)極與紅表筆相連，由圖丙所示電路圖可知，黑表筆接二極管正

極，紅表筆接二極管負(fù)極，多用電表測(cè)二極管正向電阻，由圖丁所示電路圖可知，黑表筆接二極管負(fù)極，

紅表筆接二極管正極，多用電表測(cè)二極管反向電阻，故c錯(cuò)誤、D正確.

【點(diǎn)睛】本題考查了多用電表的使用，使用多用代表時(shí)要注意電流總是由紅表筆流入，黑表筆流出，知道

多用電表的結(jié)構(gòu)、分析清楚圖示電路圖即可解題.

4.【答案】A

【解析】

【詳解】A.磁感應(yīng)線的疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由圖可知，匹b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不等，且

Ba>Bbo故A正確；

B.由安培力歹BILsina,可知安培力大小取決于8、/、L以及磁場(chǎng)和電流之間的夾角，因此無(wú)法比較

同一通電導(dǎo)線在小。兩點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的大小。故B錯(cuò)誤；

C由于磁通量,="》cos:磁通量大小與夾角有關(guān)。所以無(wú)法確定同一閉合線圈在°、6兩點(diǎn)的磁通量

大小。故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)左手定則，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與安培力方向垂直。故D錯(cuò)誤。

故選Ao

5.【答案】D

【解析】

【詳解】AB.當(dāng)表頭達(dá)到滿偏時(shí)，接詔兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，允許流過的電流更大，可知當(dāng)使用以6兩個(gè)端點(diǎn)

時(shí)，對(duì)應(yīng)量程為50mA;當(dāng)使用以c兩個(gè)端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)量程為10mA,AB錯(cuò)誤；

CD.當(dāng)接m兩端點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)量程為10mA,布

…0-

R

1IIg

C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

6.【答案】BC

【解析】

【詳解】A.當(dāng)金屬桿仍剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，有

mgsin0F^=BId

當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度伐F減小，mgsinfi>F

安…此時(shí)金屬桿會(huì)沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；

此時(shí)電路中雷流增大，增大，

B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電阻減小,Fmgsinf)<F

安，此時(shí)金屬桿會(huì)沿導(dǎo)軌向

安

上運(yùn)動(dòng)，B正確；

C.減小導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角。時(shí)，加gsin什減小，此時(shí)機(jī)gsin[)<F

,金屬桿會(huì)沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng),

C正確；安

D.將電源正負(fù)極對(duì)調(diào)，勺方向沿導(dǎo)軌平面向下，此時(shí)金屬桿能沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò)誤。

故選BC

7.【答案】AC

【解析】

【詳解】A.由P=U/可得，電路電流

III竺甲2A

UL6V

電動(dòng)機(jī)的輸入功率為

PI(UUL)12W

故A正確；

BC,電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率

2

產(chǎn)熱=/2RM=(2A)XO.5Q=2W

電動(dòng)機(jī)的輸出功率

P輸出二P-尸熱=12W-2W=10W

故B錯(cuò)誤，C正確；

D.整個(gè)電路消耗的電功率

KIU24W

故D錯(cuò)誤。

故選AC。

8.【答案】AD

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)公式有

u2

C

CcS

4xkd

可得保持S不變，增大d,則C變小，U變大,。變大，A正確，B錯(cuò)誤；

CD.板間插入有機(jī)玻璃板時(shí)，C變大，C變大，。變小，。變小，C錯(cuò)誤，D正確。

故選AD。

9.【答案】B

【解析】

【詳解】A.電流方向向右，電子向左定向移動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷可知，電子所受的洛倫茲力方向向

外，則前表面積累了電子，前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)低，故A錯(cuò)誤；

BC.由電子受力平衡可得

eU

evB

a

解得

UBva

所以前、后表面間的電壓U與v成正比，即前、后表面間的電壓。與v有關(guān)，與c無(wú)關(guān)，故B正確，C錯(cuò)

、口.

鐵/

D.穩(wěn)定時(shí)自由電子受力平衡，受到的洛倫茲力等于電場(chǎng)力，即

FevBe—

a

故D錯(cuò)誤。

故選B。

10.【答案】AC

【解析】

【詳解】A.溫度升高，用電阻減小，則串聯(lián)電路總電阻減小，由

I-^―

Rr

總電流增大，電流表示數(shù)增大，故A正確；

B.總電流增大，2和內(nèi)阻上電壓變大，則尺兩端電壓減小，故無(wú)法判斷熱敏電阻的功率變化，故B錯(cuò)誤；

t

C.總電流增大，則由于

。外EIr

則外電路電壓減小，由于電源效率為

U

外

——

E

則電源效率減小，故C正確；

D.因不知外阻與內(nèi)阻大小關(guān)系，故無(wú)法判斷電源輸出功率如何變化，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

11.【答案】BC

【解析】

【詳解】A.要使粒子沿虛線路徑飛行，粒子受到的電場(chǎng)力和洛倫茲力大小相等，方向相反，則有

BqvEq

解得

E

v—

B

故只有具有該速度的帶正電或負(fù)電粒子才能沿圖中虛線路徑經(jīng)過速度選擇器，故A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)譜儀中，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速有

〃12

Uq~mv

2

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛倫茲力提供向心力，有

2

V

Bnqvm——

R

解得

由此可知在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)半徑最大的是比荷最小的粒子，：H、3H3H

、i三種粒子電荷量相同，i質(zhì)量最

大，所以在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑最大，故B正確；

C.圖丙中，由于技術(shù)上產(chǎn)生過高的電壓是很困難的，為了使粒子獲得更高的能量，所以采用多級(jí)直線加

速裝置，可以通過多次加速讓粒子獲得更高的能量，故C正確；

D.在回旋加速器中帶電粒子經(jīng)過電場(chǎng)多次加速后，速度越來(lái)越大，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑

mv

R

Bq

也會(huì)越來(lái)越大，而粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

271m

T

Bq

沒有變化，故交變電流的頻率不變，故D錯(cuò)誤。

故選BCO

12.【答案】A

【解析】

【詳解】由圖看出電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其電勢(shì)能增加，電場(chǎng)力對(duì)電子做負(fù)功，所以電子所受的電場(chǎng)力

方向從B—A,電子帶負(fù)電，所以電場(chǎng)線的方向從A-B,根據(jù)順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，則知(PA>(PB.由

能量守恒定律判斷得知電子的動(dòng)能減小，即有：:EA>EB.若孤立點(diǎn)電荷帶負(fù)電，該電荷應(yīng)位于B點(diǎn)的右側(cè)，

若孤立點(diǎn)電荷帶正電，該電荷應(yīng)位于A點(diǎn)的左側(cè)，故A正確，BCD錯(cuò)誤.故選A.

【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵掌握電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，掌握電場(chǎng)線方向與電勢(shì)變化的關(guān)系，能熟練運(yùn)

用能量守恒定律判斷能量的變化，是常見的問題.

13.【答案】A

【解析】

【詳解】A.如果A中通以甲圖電流，則穿過B回路磁通量不變，沒有感應(yīng)電流，故A正確；

B.如果A中通以乙圖電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，穿過B的磁通量向左增大，根據(jù)楞次定律可知，則B

中電流計(jì)G中有向左的電流通過，故B錯(cuò)誤；

C.如果A中通以丙圖電流，根據(jù)右手螺旋定則可知，穿過B的磁通量向左減小，根據(jù)楞次定律可知，則B

中電流計(jì)G中有向右的電流通過，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)以上分析可知，如果A中通以丁圖電流，則B中電流計(jì)G中電流方向在變化，故D錯(cuò)誤。

故選A。

14.【答案】B

【解析】

【詳解】從原點(diǎn)沿X軸直線射出過程勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡

Eq=Bqv

由穿過場(chǎng)區(qū)的時(shí)間為To可得

L=vTo

若撤去磁場(chǎng)，只保留電場(chǎng)，帶電粒子在豎直方向偏轉(zhuǎn)，做類平拋運(yùn)動(dòng)

xvir0

2°

1,12

y—L-at

22

tir0

qE

a——

m

當(dāng)撤去電場(chǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可得運(yùn)動(dòng)半徑

mvL

r———

qB4

帶電粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過的軌跡是個(gè)一圓，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間

1

t____x_

qB2

解得

t三4

4

故B正確ACD錯(cuò)誤。

故選B。

第H卷（共58分）

二、實(shí)驗(yàn)題（22分）

15.【答案】①.見解析②.a<

b

【解析】

【詳解】（1）[1]根據(jù)電路圖，用實(shí)線代替導(dǎo)線將器件連接成實(shí)驗(yàn)電路如圖所示

+

（3）⑵⑶根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

UEIr

畫出。/圖線，圖像與縱軸的截距為。，橫軸的截距為瓦即

Ea

圖線斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，即

網(wǎng)-

⑷⑸相對(duì)于電源來(lái)說，本實(shí)驗(yàn)采用的是電流表外接法，有

測(cè)Rvr

所以電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值，電池內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。

16.【答案】?.0.382-0.385②.Ai③.Vi④.甲⑤.Z-------⑥.-—-

411&R

【解析】

【詳解】①[1]金屬絲直徑的測(cè)量值

（Z=0+0.382mm=0.382mm（0.382-0.385都正確）

②[2][3]電源電動(dòng)勢(shì)為3.0丫，因此電壓表選擇電壓表Vi（量程0~3V,內(nèi)阻約3kQ）；

測(cè)量金屬絲的電阻阻值約為5Q,則電路中的最大電流

工0.6A

R*5

因此電流表應(yīng)選電流表Ai（量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.1Q）。

③[4]由于電流表內(nèi)阻約0.1。較小，因此應(yīng)選用電流表外接法,即應(yīng)選用電路圖甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

④[5]根據(jù)歐姆定律有

U

R

根據(jù)電阻定律有

4/

RP—P-----;—

Sn(1)2nd1

聯(lián)立解得

nd2U

4〃

⑤[6]選用電路圖甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要是由于電壓表的內(nèi)阻弓I起的誤差，實(shí)驗(yàn)的測(cè)量阻值R應(yīng)為電壓表和待

測(cè)電阻并聯(lián)的電阻，將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，則有

111

R~R~

V

解得

1WV

RvR

三、計(jì)算論述題(本題共36分。要求寫出解題過程，重要公式，文字說明等。只有公式和

結(jié)果不得分)

jmv2

V/V0

17.【答案】(1)/o；2)UAB

2q

【解析】

【詳解】(1)電子進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)后在電場(chǎng)力作用下做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可知，電子在垂直

于場(chǎng)強(qiáng)方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。將8點(diǎn)的速度分解，如圖所示

v——2v

cos600

(2)電子從A運(yùn)動(dòng)到8,由動(dòng)能定理得

〃1212

QUAB^九

A、2兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為

1212

—mv—mvjmv2

0n

TT22。

筋q丁

18.【答案】(1)“0;Q)昆；；3)Max2t

m3Bto

o

【解析】

【詳解】初速度沿方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖1,其圓心為。,

由幾何關(guān)系有

sinO也所以：0=60。

2

to0

T36T

解得

6to

(2)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供,

根據(jù)牛頓第二定律得

v2MR

qvBmv------

TT

所以

T2-m

解得

q久