高二物理期末模擬卷【測(cè)試范圍：滬科版2020必修三9~12章選修二5~6章】（全解全析）（上海專用）

2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末模擬卷（考試時(shí)間：60分鐘，分值：100分）注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．測(cè)試范圍：滬科版2020必修三第9~12章，選修二第5~6章。4．難度系數(shù)：0．7。一、選擇題：本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一項(xiàng)符合題目要求。1．如圖，在一個(gè)點(diǎn)電荷Q附近的a、b兩點(diǎn)放置檢驗(yàn)電荷，則檢驗(yàn)電荷的受力F與其電荷量q的關(guān)系圖中正確的是（）A.B.C.D.【答案】B【詳解】因?yàn)殡x點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式得：所以F-q圖像的斜率為電場(chǎng)強(qiáng)度，所以a點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率大于b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，故B正確。2．A、B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在A點(diǎn)釋放一初速為零的電子，電子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，其電勢(shì)能Ep隨位移s變化的規(guī)律如圖所示。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA和EB，電勢(shì)分別為φA和φB．則（）A.EA>EB，φA>φB B.EA>EB，φA＜φBC.EA＜EB，φA>φB D.EA＜EB，φA＜φB【答案】B【解析】電子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做正功，電場(chǎng)力向右，電場(chǎng)強(qiáng)度向左，電勢(shì)升高，所以φA＜φB；因?yàn)?，電子僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，圖像的斜率減小，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，所以EA>EB。故選B。3．如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源（內(nèi)阻不計(jì)）連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則（）A.帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B.P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C.帶電油滴的電勢(shì)能將減少D.極板帶電量將增加【答案】B【解析】A．將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，因?yàn)闃O板間電壓不變根據(jù)可知場(chǎng)強(qiáng)在減小，電場(chǎng)力減小，則帶點(diǎn)油滴向下運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．場(chǎng)強(qiáng)減小，而P與下極板間距離不變，根據(jù)可知，P與下極板間電勢(shì)差減小，且P點(diǎn)電勢(shì)高于下極板，則P點(diǎn)電勢(shì)降低，故B正確；C．由平衡態(tài)可知，電場(chǎng)力向上，場(chǎng)強(qiáng)方向向下，故油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)電勢(shì)降低，電勢(shì)能增加，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，，知U不變，d增大C減小，故Q減小，故D錯(cuò)誤。4．橫截面積為S的導(dǎo)線中，通有大小為I的電流，已知導(dǎo)線單位體積中有n個(gè)自由電子，每個(gè)自由電子的電荷量是e，自由電子定向移動(dòng)的速率是v，則在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是（）AIt B. C. D.【答案】C【解析】BC．已知導(dǎo)線單位體積中有n個(gè)自由電子，則在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是故C正確，B錯(cuò)誤；AD．根據(jù)電流定義式可得總的電荷量為在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是故AD錯(cuò)誤。故選C。5．某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這種情況下，以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)。下圖中實(shí)線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（）A.B.C.D.【答案】A【解析】若不考慮電流表的內(nèi)阻，則則考慮電流表的內(nèi)阻則兩種情況斜率相同，截距不同，電流表內(nèi)阻不可忽略時(shí)截距大，虛線在實(shí)線的上方。故選A。6．如圖所示電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，各電表均為理想表。閉合電鍵后，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3，電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔI，則（）A.變小 B.不變C.V1、V2、A示數(shù)均變大 D.電源輸出功率先增大后減小【答案】B【詳解】原電路是R和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，V1測(cè)量R兩端電壓，V2表示總的路端電壓，V3測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓。A．根據(jù)公式可得，內(nèi)阻不變，所以不變，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)公式可得：，故B正確；C．將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，總電阻減小，由公式則總電流增加，路端電壓減小。電路中測(cè)量R的電壓，由可知，的示數(shù)變大。測(cè)量的是路端電壓，示數(shù)減小。電流表A測(cè)量的是總電流，示數(shù)增加。故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，依題意，定值電阻阻值大于電源內(nèi)阻阻值，所以將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，外電阻減小，并且始終大于內(nèi)阻，電源的輸出功率會(huì)增加，D錯(cuò)誤。7．有兩條長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直水平紙面放置，交紙面于a、b兩點(diǎn)，通有大小相等的恒定電流，方向如圖．a(chǎn)、b的連線水平，c是ab的中點(diǎn)，d點(diǎn)與c點(diǎn)關(guān)于b點(diǎn)對(duì)稱．已知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，則關(guān)于a處導(dǎo)線在d點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向，下列說法中正確的是（）A.B1+B2，方向豎直向下 B.B1－B2，方向豎直向上C.+B2，方向豎直向上 D.－B2，方向豎直向下【答案】D【詳解】由安培定則可知，a導(dǎo)線在d處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下。設(shè)a處導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下，根據(jù)對(duì)稱性b導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向也是豎直向下，所以B1=2B。設(shè)a處導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B’，方向豎直向下，又因?yàn)閎導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是B，且大于B’，但方向向上，所以B2=B-B’。聯(lián)立以上兩式解得方向豎直向下，故ABC錯(cuò)誤，D正確。8．如圖，質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放在水平導(dǎo)軌上，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與水平面成θ角斜向上。開關(guān)閉合后金屬桿保持靜止，正確表示金屬桿受力示意圖的是（從a端看）（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由左手定則知金屬桿所受安培力垂直與磁場(chǎng)方向向左上方，金屬桿保持靜止，由平衡條件可知，金屬桿一定受到向右的摩擦力，金屬桿也一定受到軌道的支持力，以及重力，受力示意圖如圖故B正確。9．如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖、若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說法正確的是（）A.三個(gè)粒子都帶負(fù)電荷 B.c粒子運(yùn)動(dòng)速率最小C.c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短 D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc【答案】C【解析】A．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由洛倫茲力提供向心力，結(jié)合左手定則可知，三個(gè)粒子都帶正電荷，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可得三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個(gè)磁場(chǎng)中，當(dāng)速度越大時(shí)、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子的軌跡半徑最小，c粒子的軌跡半徑最大，則a粒子速率最小，a粒子動(dòng)能最小，c粒子速率最大，B錯(cuò)誤；D．三個(gè)帶電粒子的質(zhì)量和電荷量都相同，由粒子運(yùn)動(dòng)的周期可知三粒子運(yùn)動(dòng)的周期相同，即D錯(cuò)誤；C．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，θ是粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角，也等于速度的偏轉(zhuǎn)角，由圖可知，a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最大，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，c在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角最小，c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，C正確。10.如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框，邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，則（）A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)锽.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大C.線框邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向右【答案】D【解析】A．根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)楞次定律可知，線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外，故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，即，A錯(cuò)誤；B．線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為，n=1空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，B錯(cuò)誤；C．線框邊感應(yīng)電流保持不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，根據(jù)安培力表達(dá)式，故所受的安培力變大，C錯(cuò)誤；D．線框所處空間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)椋鶕?jù)左手定則可知，線框邊所受的安培力水平向右，線框邊所受的安培力水平向左。通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)可知邊所處的磁場(chǎng)較大，根據(jù)安培力表達(dá)式可知，線框整體受到的安培力方向水平向右，D正確。11．如圖所示，半徑為0.2m粗細(xì)均勻的圓形軌道內(nèi)存在著垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，導(dǎo)體棒ab與虛線直徑平行，長(zhǎng)度為0.4m，在外力作用下沿軌道平面勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為3m/s。已知軌道總電阻為4，導(dǎo)體棒總電阻為2。運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與軌道良好接觸，忽略阻力及摩擦，當(dāng)導(dǎo)體棒通過圓心時(shí)，a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為（）A.0.6V B.0.5V C.0.3V D.0.2V【答案】D【詳解】當(dāng)導(dǎo)體棒通過圓心時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)此時(shí)外電路電阻，則a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為，故選D。12.如圖所示，在直角邊長(zhǎng)為2L的等腰Rt△ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。用金屬絲制成的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框abcd，沿紙面從左向右以速度v勻速通過整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。設(shè)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎较?，則線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律正確的是（）（A）（B）（C）（D）【答案】B【詳解】線框開始進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)L的過程中，只有邊bc切割，切割有效長(zhǎng)度不變，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，感應(yīng)電流不變，由右手定則可知感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向（正方向）；前進(jìn)L后，邊bc開始出磁場(chǎng)，邊ad開始進(jìn)入磁場(chǎng)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為邊ad產(chǎn)生的減去bc邊在磁場(chǎng)中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度從零逐漸增大，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從零逐漸增大，感應(yīng)電流從零逐漸增大，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向（負(fù)方向）；當(dāng)線圈再前進(jìn)L時(shí)，邊bc完全出磁場(chǎng)，ad邊也開始出磁場(chǎng)，有效切割長(zhǎng)度逐漸減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從零逐漸減小，感應(yīng)電流逐漸減小，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向（負(fù)方向）。故選B。二、填空題：本題共5小題，每空2分，共22分。13． 電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn)，一電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子僅受電場(chǎng)力作用，從A點(diǎn)開始以初速v0做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖。粒子在t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，3t0時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。由圖可推斷，A、B、C三點(diǎn)中，_____點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，粒子經(jīng)過_____點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能最大；A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB＝______?！敬鸢浮?/p>

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【詳解】[1]v﹣t圖像的斜率表示加速度，分析圖像可知，斜率先增大后減小，則粒子的加速度先增大后減小，B點(diǎn)加速度最大，由可知B點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大；[2]由圖像可知，粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)速度先減小后增大，所以動(dòng)能先減小后增大，根據(jù)能量守恒定律，電勢(shì)能應(yīng)該先增大后減小，B點(diǎn)的動(dòng)能最小，則電勢(shì)能最大；[3]帶電粒子由A到B的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可知解得A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差14．圖（a）電路中的電源為化學(xué)電池，a、b為電池的正、負(fù)極。已知化學(xué)電池的電極附近存在化學(xué)反應(yīng)薄層，薄層內(nèi)的正電荷在化學(xué)力（非靜電力）的作用下從低電勢(shì)移動(dòng)到高電勢(shì)處，沿電流方向形成圖（b）所示的電勢(shì)“躍升”（c、d之間為電源內(nèi)阻）。閉合電鍵S，a、b兩點(diǎn)之間電勢(shì)差為，一電子從a點(diǎn)在電源內(nèi)部經(jīng)d、c移動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，非靜電力做功為W1；斷開電鍵S，a、b兩點(diǎn)之間電勢(shì)差為U2，電子從a點(diǎn)在電源內(nèi)部經(jīng)d、c移動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，非靜電力做功為W2，則U1_____U2，W1_______W2（均選填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】小于等于【詳解】[1]設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為E，電鍵閉合時(shí)ab兩點(diǎn)之間路端電壓U1=E-Ir<E，斷開電鍵S，I=0，所以a、b兩點(diǎn)之間電勢(shì)差為U2=E，所以[2]根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義，無論閉合或斷開電鍵S，把正電荷q從電源負(fù)極搬送到正極，非靜電力做功為均為W=qE。電子從正極a點(diǎn)在電源內(nèi)部經(jīng)d、c移動(dòng)至負(fù)極b點(diǎn)的過程中，等效于把正電荷e從負(fù)極搬送到正極，即非靜電力做功為均為W=eE，所以15．如圖（a），電路中電源的內(nèi)阻可忽略不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)E=6V，R1為可變電阻。電阻R的U–I特性曲線如圖（b）所示。當(dāng)通過電阻R的電流強(qiáng)度為2.0mA時(shí)，R的阻值為_____Ω。將可變電阻阻值調(diào)到750Ω時(shí)，R兩端的電壓為_________V?！敬鸢浮?0003【詳解】[1]由圖知，當(dāng)通過電阻R的電流強(qiáng)度為2.0mA時(shí)，電阻R的電壓為2V，根據(jù)歐姆定律[2]將可變電阻等效到電源的內(nèi)阻，考慮到橫坐標(biāo)電流強(qiáng)度的單位是mA，所以U=E-Ir=6-0.75I，在圖中畫出等效電源的U–I特性曲線如圖：通過交點(diǎn)可知，此時(shí)R兩端的電壓為3V。16．如圖所示，兩個(gè)單匝線圈a、b的半徑分別為r和2r，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直它們所在的面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a的磁通量為________，當(dāng)磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，穿過b線圈磁通量的變化量的大小為________?！敬鸢浮俊窘馕觥縖1]由于磁場(chǎng)邊緣恰好與a線圈重合，則穿過a的磁通量為[2]由于回路處于磁場(chǎng)中的有效面積均為線圈a的面積，可知，開始穿過b線圈的磁通量也為當(dāng)磁場(chǎng)方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，穿過b線圈磁通量為可知，穿過b線圈磁通量的變化量為解得即穿過b線圈磁通量的變化量的大小為。17．如圖所示，圓形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成閉合回路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，則線圈a中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向（俯視看）為_______（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）；線圈a對(duì)水平桌面的壓力將______（填“增大”或“減小”）【答案】逆時(shí)針增大【解析】[1]當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí)電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大，則b產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，根據(jù)安培定則可知磁場(chǎng)的方向向下，從而判斷出穿過線圈a的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可以判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時(shí)針；[2]開始時(shí)線圈a對(duì)桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，穿過線圈a的磁通量增加，故只有線圈面積減少或遠(yuǎn)離線圈b時(shí)才能阻礙磁通量的增加，故線圈a有遠(yuǎn)離b的趨勢(shì)，故線圈a對(duì)水平桌面的壓力將增大。三、計(jì)算題：本題共2小題，6分+14分，共20分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。18．太陽能汽車是利用太陽能電池，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的一種新型汽車，目前正處在實(shí)驗(yàn)階段。某輛實(shí)驗(yàn)車，太陽能電池板的總面積S=8m2，太陽光照射到電池板單位面積上的輻射功率P0=1kW/m2，對(duì)電動(dòng)機(jī)的供電效率η1=15%，提供的電壓U=120V，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r=2Ω，實(shí)驗(yàn)車內(nèi)部機(jī)件摩擦的能耗率η2=10%，在水平路面行駛時(shí)車受到的阻力Ff=150N。求這輛實(shí)驗(yàn)車在該路面上行駛的最大速率?！敬鸢浮刻柲茈姵貙?duì)電動(dòng)機(jī)提供的電功率為流過電動(dòng)機(jī)的電流為電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的牽引力的功率為實(shí)驗(yàn)車達(dá)最大速率時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)有F牽=Ff；而P牽=F牽vm；所以vm=EQ\F(P牽,Ff)=EQ\F(900,150)m/s=6m/s19.質(zhì)譜儀示意圖如圖所示，一粒子束從兩極板P1和P2的中心軸線水平入射，通過兩極板中間區(qū)域后部分粒子能夠從狹縫S0處射入質(zhì)譜儀，最終分裂為a、b、c三束，分別運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界的膠片上，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。已知極板P1和P2中間區(qū)域同時(shí)有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，在狹縫S0右側(cè)空間有垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。（1）寫出極板P1帶電的電性；（2）求能夠進(jìn)入狹縫S0的粒子的速度v；（3）若某種通過狹縫S0的粒子，其質(zhì)量為m，帶電量為q，求該種粒子從狹縫S0處運(yùn)動(dòng)到膠片上所需的時(shí)間；（4）若沿a、b、c軌跡運(yùn)動(dòng)的離子帶電量相同，測(cè)得他們?cè)谀z片上成像處到S0的距離之比為2∶3∶4，求它們的質(zhì)量之比?！敬鸢浮浚?）正電；（2）；（3）；（4）2∶3∶4【解析】（1）由粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子帶正電，則粒子在兩板間運(yùn)動(dòng)時(shí)受洛倫茲力向上，電場(chǎng)力向下，則極板P1帶正電；（2）粒子在兩板間做做勻速運(yùn)動(dòng)，則解得能夠進(jìn)入狹縫S0的粒子的速度（3）某種通過狹縫S0的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期則該種粒子從狹縫S0處運(yùn)動(dòng)到膠片上所需的時(shí)間（4）沿a、b、c軌跡運(yùn)動(dòng)的離子帶電量相同，測(cè)得他們?cè)谀z片上成像處到S0的距離之比為2∶3∶4，則半徑之比2∶3∶4，根據(jù)可得則它們的質(zhì)量之比2∶3∶4。四、情景綜合題：本題共2小題，10分+14分，共24分。20．電動(dòng)汽車在正常行駛時(shí)靠電源通過電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，在減速或剎車時(shí)，又可以將汽車的動(dòng)能通過發(fā)電機(jī)反饋給電源充電，實(shí)現(xiàn)能量回收目的。小敏同學(xué)為了研究電動(dòng)汽車這一工作原理，設(shè)計(jì)了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。如圖，兩根相距為L(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感強(qiáng)度為B，一導(dǎo)體棒AB垂直置于導(dǎo)軌上，其電阻為R，并與金屬導(dǎo)軌接觸良好．圖左側(cè)為充、放電電路，已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r。電容器的電容為C。除了電源、金屬棒的電阻外，不計(jì)其它電阻。BBLARBErSC12（1）在模擬汽車啟動(dòng)時(shí)，將開關(guān)S接到1位置，電源對(duì)外放電，導(dǎo)體棒受到安培力相當(dāng)于汽車的牽引力。此時(shí)電源的電能主要被轉(zhuǎn)化為_______能和_______能，某時(shí)刻電流強(qiáng)度為I，則此時(shí)導(dǎo)體棒的速度為v1=__________，導(dǎo)體棒速度方向?yàn)?。?）在模擬汽車減速時(shí)，將開關(guān)S接到2位置，電路與電源脫開，和電容器聯(lián)接，導(dǎo)體棒對(duì)電容充電。充電過程中，電容器上極板帶________電。在導(dǎo)體棒速度減速為v2時(shí)，充電電流為I，此時(shí)電容器的所帶的電量為__________?！敬鸢浮浚?）內(nèi)能，機(jī)械能，EQ\F(E–IR?Ir,BL)，向右（2）正，C（BLv2?IR）【1題解析】電磁感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)和電源反向，即E-Blv=IR+Ir，解出v=EQ\F(E–IR?Ir,BL)，由右手定則可知導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蛴??！?題解析】電容器兩端電壓，即路端電壓為U=E-IR=Blv2-IR，所以電量Q=CU=C（BLv2?IR）21．電路可以實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換，以及實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸與處理。電路通常由電源、負(fù)載和中間環(huán)節(jié)三部分組成。電流的存在可以通過一些儀器測(cè)試出來，如電壓表或電流表偏轉(zhuǎn)、燈泡發(fā)光等。（1）如圖所示，在a、b兩點(diǎn)間加恒定電壓，已知。（a）理想電流表、的示數(shù)之比為_______。A．3：5B．5：9C．5：3D．9：5（b）若將、換成理想電壓表、，則兩電壓表示數(shù)之比為_______。A．1：3B．1：2C．3：5D．2：3（2）表中為一些金屬材料的電阻率（20℃）。某同學(xué)用一根長(zhǎng)1.22m、橫截面積為的導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為0.60V時(shí)，通過導(dǎo)體的電流是0.10A。此導(dǎo)線的電阻為________Ω，是由________