1、2015-2016学年湖北省孝感市汉川市高二（上）期末物理试卷一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1如图所示，将带正电的粒子沿着水平方向向右飞过小磁针正上方时，小磁针N极将（）A向纸内偏转B向纸外偏转C静止不动D无法确定2下列说法正确的是（）A带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合B由B=知，当通电直导线垂直于磁场放置时，B与通电直导线所受安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比C电场强度的方向就是放入电场中电荷所受
2、电场力的方向，且其大小E=D洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直3在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和理想电压表的示数分别为0.50A和2.0V；重新调节R并使电动机恢复正常运转时，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V则这台电动机正常运转时输出功率为（）A32WB44WC47WD48W4如图所示，等量异种电荷的平行金属板A、B水平正对放置一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）A若微粒带负电荷，则A板一定带负电荷B微粒从M点运动到N点电势能一定减小
3、C微粒从M点运动到N点动能可能减小D微粒从M点运动到N点机械能可能增加5如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A电压表读数减小B电流表读数减小C质点P将向上运动DR3上消耗的功率逐渐增大6目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动两电极M、N均与金属导体的
4、前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（）A，M正、N负B，M正、N负C，M负、N正D，M负、N正7如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判定正确的是（）AM点处放置的是正电荷Bd点的电势高于f点的电势Cd点的场强与f点的场强完全相同D将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电场力先做正功，后做负功8如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径一
5、不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（）ABCD9如图所示，一个电荷量为Q的点电荷甲，固定在粗糙绝缘水平面上的O点，另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线内甲运动，到B点时速度减小到最小值v已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中正确的是（）AO、B间的距离为B在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为C点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D在点电荷甲产生的电场中，A
6、、B间的电势差UAB=10如图，线圈L1，铁芯M，线圈L2都可自由移动，S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为ab，可采用的办法是（）A使L2迅速靠近L1B断开电源开关SC将铁芯M插入D将铁芯M抽出11材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线，先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与磁场垂直，如图所示匀强磁场方向垂直导轨平面，外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力F所做的功的功率相同，则（）Aab运动的速度较大B它们产生的感应电动势相同C它们每秒产生的热量相同Dcd受到的外力较小12如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向
7、竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度v沿x轴正方向出发下列说法正确的是（）A若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动B若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动C若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能匀速直线运动D若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动二.实验题（共16分）13指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为 mA（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电
8、动势为E、内阻为r，R0为调零电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图（c）所示，则该图象的函数关系式为I=；（3）下列根据图（c）中IRx图线做出的解释或判断中正确的是A因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大B欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=IgCRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当Rx 的阻值为图（c）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧（4）根据图线可知该电池的电动势E=14用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线A电压
9、表V1（量程6V、内阻很大） B电压表V2（量程3V、内阻很大）C电流表A（量程3A、内阻很小） D滑动变阻器R（最大阻值10、额定电流4A）E小灯泡（2A、5W） F电池组（电动势E、内阻r）G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小（1）请将设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到UI坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=V、内阻r=（结果保留两位有效数字）（3）在U
10、I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为（结果保留两位有效数字）三.计算题（每题12分，共36分）15如图（a）所示，MN是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆，倾角为37，MNP构成一直角三角形MP中点处固定一电量为Q的正电荷，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随MN上位置x（取M点处x=0）的变化图象如图（b）所示，其中E0、E1、E2为已知量，取sin37=0.6，cos37=0.8，静电力常量为k，重力加速度为g（不得使用Ep=）（1）求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，
11、求小球的电量q（3）求小球运动到M点时的速度大小16如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m，导轨右端接有阻值R=1的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好导体棒及导轨的电阻均不计导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，求：（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式17如图所示
12、，在一底边长为2L，底角=45的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强电场现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？（2）若要进入磁场的粒子能打到OA板上，求磁感应强度B的最小值；（3）设粒子与AB板碰撞后，电量保持不变并以与碰前相同的速度反弹，磁感应强度越大，粒子在磁场中的运动时间也越大，求粒子在磁场中运动的最长时间2015-2016学年湖北省孝感市汉川市高二（上）期末物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分在每小题给出的四
13、个选项中，第18题只有一项符合题目要求第912题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1如图所示，将带正电的粒子沿着水平方向向右飞过小磁针正上方时，小磁针N极将（）A向纸内偏转B向纸外偏转C静止不动D无法确定【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【分析】带正电粒子运动时将形成电流，在电流周围形成磁场，根据安培定则，结合电流方向判断小磁针所处的磁场，从而根据小磁针静止时N极指向，即为磁场方向，从而即可求解【解答】解：一束带正电粒子沿着水平方向向右飞过磁针正上方，则电流方向从左向右，根据安培定则可知，小磁针处于垂直纸面向里的磁场中，因小磁针静止时N极指向磁场
14、方向，则有小磁针的N极向纸内偏转，S极向外偏转，故A正确，BCD错误故选：A2下列说法正确的是（）A带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合B由B=知，当通电直导线垂直于磁场放置时，B与通电直导线所受安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比C电场强度的方向就是放入电场中电荷所受电场力的方向，且其大小E=D洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷运动方向垂直【考点】洛仑兹力；电场强度；磁感应强度【分析】带电粒子只受电场力，由静止开始运动，且电场线是直线时，其运动轨迹才与电场线重合电场强度的方向就是放入电场中正电荷所受电场力的方向磁感应强度描述磁场本身的强
15、弱和方向，与放入磁场的电流元无关洛伦兹力方向一定与电荷的运动方向垂直，但电荷的运动方向不一定与磁场方向垂直，由此即可得知各选项的正误【解答】解：A、当电场线为曲线时，即使带电粒子只受电场力，由静止开始运动，其运动轨迹也不与电场线重合，选项A错误B、磁场的磁感应强只与磁场本身有关，与通电导线是否受到安培力及安培力的大小无关，选项B错误C、电场强度的方向与放入电场中的正电荷所受电场力的方向相同，与负电荷受到的电场力的方向相反，且其大小可有E=来进行计算，选项C错误D、由左手定则可知，洛伦兹力方向一定垂直于电荷的速度方向与磁场的方向所决定的平面，即一定与电荷速度方向垂直；但磁场方向不一定与电荷运动方
16、向垂直，选项D正确故选：D3在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和理想电压表的示数分别为0.50A和2.0V；重新调节R并使电动机恢复正常运转时，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V则这台电动机正常运转时输出功率为（）A32WB44WC47WD48W【考点】电功、电功率【分析】从电路图中可以看出，电动机和滑动变阻器串联，电压表测量电动机两端的电压，电流表测量电路电流，根据公式R=可求电动机停转时的电阻；利用公式P=UI可求电动机的总功率，根据公式P=I2R可求电动机克服本身阻力的功率，总功率与电动机克服自身电阻功率之差就是
17、电动机的输出功率【解答】解：电动机的电阻为：R=4；电动机的总功率为：P=U1I1=24V2A=48W；克服自身电阻的功率为：PR=I12R=（2A）24=16W；电动机正常运转时的输出功率是：P输出=PPR=48W16W=32W故选：A4如图所示，等量异种电荷的平行金属板A、B水平正对放置一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）A若微粒带负电荷，则A板一定带负电荷B微粒从M点运动到N点电势能一定减小C微粒从M点运动到N点动能可能减小D微粒从M点运动到N点机械能可能增加【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【分析】曲线运动的条件是合力指向曲线的内侧；粒子在
18、电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是匀加速直线运动，结合功能关系分析即可【解答】解：A、粒子在电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动，合力向下，电场力可能向上而小于重力，也可能向下，故无法判断A板的带电情况，故A错误；B、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点电势能可能增加，也可能减小，故B错误；C、粒子在电场力和重力的合力作用下做类似平抛运动，电场力和重力的合力向下，故从M到N动能增加，故C错误；D、电场力可能向上，也可能向下，故微粒从M点运动到N点过程，电场力可能做负功，也可能做正功，故机械能可能增加，故D正确；故选：D5如图所示，平行
19、金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A电压表读数减小B电流表读数减小C质点P将向上运动DR3上消耗的功率逐渐增大【考点】闭合电路的欧姆定律【分析】由图可知电路结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律可知各电表示数的变化及电容器两端的电压变化；再分析质点的受力情况可知质点的运动情况【解答】解：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时
20、R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B错误；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小，故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由P=可知，R3上消耗的功率减小； 故D错误；故选A6目前有一种磁强计，用于测定地磁场的磁感应强度磁强计的原理如右图所示，电路有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流已知金属导体单位体积中的自由电子
21、数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动两电极M、N均与金属导体的前后两侧接触，用电压表测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U则磁感应强度的大小和电极M、N的正负为（）A，M正、N负B，M正、N负C，M负、N正D，M负、N正【考点】霍尔效应及其应用；磁感应强度【分析】根据左手定则判断出电子的偏转方向，从而确定电势的高低抓住电子受到的洛伦兹力等于电场力，结合电流的微观表达式求出磁感应强度的大小【解答】解：根据左手定则知，电子向外侧偏转，则导体M极为负极，N极为正极自由电子做定向移动，视为匀速运动，速度设为v，则单位时间内前进的距离为v，对应体积为vab，此体积
22、内含有的电子个数为：nvab，电量为：nevab有I=neavb电子受电场力和洛伦兹力平衡，有e=Bev解得：B=，故D正确，ABC错误；故选：D7如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的三条等势线，d点和e点位于等势线a上，f点位于等势线c上，df平行于MN已知一带正电的试探电荷从d点移动到f点时，试探电荷的电势能增加，则以下判定正确的是（）AM点处放置的是正电荷Bd点的电势高于f点的电势Cd点的场强与f点的场强完全相同D将带正电的试探电荷沿直线由d点移动到e点，电场力先做正功，后做负功【考点】电场线【分析】由电场力对正电荷做功可得电势的高低，再由电场线与电势的关系
23、分析电场的方向进而判断电荷的受力情况【解答】解：A、B、因正电荷由d到f电场力做负功，电势能增加，则电势升高故f点电势高于d点电势则N点为正电荷，故A错误，B错误C、d点与f点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故C错误D、将带正电的试探电荷沿直线由d 点移动到 e 点，电势能先减小再增大到原来值，故电场力先做正功、后做负功故D正确故选：D8如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的直径一不计重力的带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v，当速度方向与ab成30角时，粒子在磁场中运动的时间最长，且为t；若相同的带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，
24、则其速度大小为（）ABCD【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【分析】粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的情况，可以判断第二个粒子的运动轨迹半径，即可根据牛顿第二定律求出速度大小【解答】解：设圆形区域的半径为R带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有：qvB=m，得 r=，则有rv当粒子从b点飞出磁场时，入射速度与出射速度与ab的夹角相等，所以速度的偏转角为60，轨迹对应的圆心角为60根据几何知识得知：轨迹半径为 r1=2R；当粒子从a点沿ab方向射入磁场时，经过磁场的时间也是t，说明轨迹对应的圆心角与第一种情况相等，也是60根据几何知识得
25、，粒子的轨迹半径为 r2=；则由得： =则得，v=v；故选：C9如图所示，一个电荷量为Q的点电荷甲，固定在粗糙绝缘水平面上的O点，另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线内甲运动，到B点时速度减小到最小值v已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为，A、B间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法中正确的是（）AO、B间的距离为B在点电荷甲产生的电场中，B点的场强大小为C点电荷乙在A点的电势能小于在B点的电势能D在点电荷甲产生的电场中，A、B间的电势差UAB=【考点】电势能；电场强度【分析】正确分析物体受力特点，明确力和运动的关系，在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变，两球
26、靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答【解答】解：A、设OB=x当速度最小时有：qE=mg，又E=k，联立得：x=，故A正确B、当速度最小时有：qE=mg，故可得点电荷甲在B点处的场强E=，故B正确；C、由于电场力做正功，电荷乙的电势能减小，则点电荷乙在A点的电势能大于在B点的电势能，故C错误；D、点电荷从A运动B过程中，根据动能定理有：UABqmgL=，故AB两点的电势差UAB=（mgL+），故D错误故选：AB10如图，线圈L1，铁芯M，线圈L2都可自由移动，S合上后使L2中有感应电流且流过电阻R的电流方向为ab，可采用的办法是（）A使L2迅速靠近L
27、1B断开电源开关SC将铁芯M插入D将铁芯M抽出【考点】楞次定律【分析】通过楞次定律，结合感应电流的方向，可确定穿过线圈L2的磁通量如何变化，再根据磁铁的运动，或由右手螺旋定则来确定线圈L1产生的磁场的运动，从而即可求解【解答】解：由题意可知，流过电阻R的电流方向为ab，根据楞次定律，则有：穿过线圈L2的感应磁场方向是水平向左，因此要产生这样的感应磁场，要么原磁场水平向左减小，要么原磁场方向水平向右增大；A、根据右手螺旋定则可知，线圈L1的磁场方向是水平向右，当使L2迅速靠近L1时，导致穿过线圈L2的磁通量向右且增大，因此会产生的感应电流方向为ab，故A正确；B、根据右手螺旋定则可知，线圈L1的
28、磁场方向是水平向右，当断开电源开关时，导致穿过线圈L2的磁通量向右且减小，因此会产生的感应电流方向为ba，故B错误；C、根据右手螺旋定则可知，线圈L1的磁场方向是水平向右，当铁芯M插入时，导致穿过线圈L2的磁通量向右且增加，因此会产生的感应电流方向为ab，故C正确，D错误；故选：AC11材料、粗细相同，长度不同的电阻丝做成ab、cd二种形式的导线，先后放在电阻可忽略的光滑金属导轨上，并与磁场垂直，如图所示匀强磁场方向垂直导轨平面，外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力F所做的功的功率相同，则（）Aab运动的速度较大B它们产生的感应电动势相同C它们每秒产生的热量相同Dcd受到的外力较小【考点】
29、导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【分析】根据E=BLv分析电动势大小，注意切割有效长度相同；明确能量守恒定律得每秒产生的热量即等于外力的功率根据电阻定律得ef较长，所以R较大再根据电路中热功率的表达式进行比较；根据P=Fv可分析外力的大小【解答】解：A、两导线切割的有效长度均为L，则电动势E=BLv，根据能量守恒定律得每秒产生的热量即等于外力的功率P=外力使导线水平向右做匀速运动，且每次外力所做功的功率相同，因cd导线较长，根据电阻定律得R较大，则匀速的速度就最大，故A错误B、根据E=BLv可知虽然有效长度相等，但每根匀速的速度并不同，因cd速度大，故cd的电动势较大，故B错
30、误C、根据能量守恒定律可知，产生的热量的功率等于外力的功率，即Q=Pt，所以每秒产生的热量相等，故C正确D、由P=Fv可知，功率相同，cd的速度较大，故cd受到的外力较小；故D正确；故选：CD12如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不能忽略）从原点O以速度v沿x轴正方向出发下列说法正确的是（）A若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动B若电场、磁场均沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动C若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，粒子有可能匀速直线运动D若电场、磁场分别沿y轴负方向
31、和z轴正方向，粒子有可能做平抛运动【考点】带电粒子在混合场中的运动【分析】带正电荷的质点处于此电场、重力场和磁场中，受到重力，电场力和洛伦兹力，对质点进行受力分析，即可得出质点的运动情况【解答】解：A若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，则有带正电粒子所受到的电场力方向沿z轴正方向，由于运动方向与磁场方向平行，所以不受洛伦兹力，因此当电场力等于重力时，粒子可能匀速直线运动；当电场力不等于重力时，粒子做曲线运动故A错误；B若电场、磁场均沿z轴正方向，则电场力沿z轴正方向，而洛伦兹力根据左手定则可得沿y轴正方向，所以当电场力等于重力时，由洛伦兹力提供向心力，使其可能做匀速圆周运动，故B正确；C
32、若电场、磁场分别沿z轴负方向和y轴负方向，则有电场力沿z轴负方向，而洛伦兹力沿z轴正方向，当洛伦兹力大小等于重力与电场力之和时，粒子可能做匀速直线运动，故C正确；D若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，则有电场力沿y轴负方向，而洛伦兹力沿y轴正方向，当电场力等于洛伦兹力时，带电粒子恰好做平抛运动，故D正确故选：BCD二.实验题（共16分）13指针式多用表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“25mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为11.5 mA（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电动势为E、内阻为r，R0为调零
33、电阻，Rg为表头内阻，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图象如图（c）所示，则该图象的函数关系式为I=；（3）下列根据图（c）中IRx图线做出的解释或判断中正确的是BCDA因为函数图线是非线性变化的，所以欧姆表的示数左小右大B欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=IgCRx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏D测量中，当Rx 的阻值为图（c）中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧（4）根据图线可知该电池的电动势E=IgR1【考点】用多用电表测电阻【分析】（1）根据量程与图示表盘确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数（2）根据图示电路图，应
34、用欧姆定律可以求出电流的表达式（3）通过电流I与待测电阻的阻值Rx关系式判断分析（4）根据图象图示，由闭合电路的欧姆定律求电动势【解答】解：（1）若选择开关拨至“25mA”挡，由图1所示表盘可知，其分度值为0.5mA，所测电流为：11.5mA（2）根据闭合电路欧姆定律得：I=（3）A、因为Rx=rR0Rg，函数图线是非线性变化的，当电流比较大时，则电阻比较小，当电流比较小时，则电阻比较大故A错误B、当Rx=0，I=，此时电流为满偏电流故B正确C、Rx越小，相同的电阻变化量对应的电流变化量越大，所以欧姆表的示数左密右疏故C正确D、测量中，当Rx的阻值为图5中的R2时，电流比半偏电流小，指针位于表
35、盘中央位置的左侧故D正确故选：BCD（4）由图（c）所示图象可知，Ig=， Ig=，解得，电源电动势：E=IgR1；故答案为：（1）11.50；（2）；（3）BCD；（4）IgR114用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线A电压表V1（量程6V、内阻很大） B电压表V2（量程3V、内阻很大）C电流表A（量程3A、内阻很小） D滑动变阻器R（最大阻值10、额定电流4A）E小灯泡（2A、5W） F电池组（电动势E、内阻r）G开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小（1）请将
36、设计的实验电路图在图甲的虚线方框中补充完整（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到UI坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示，则电池组的电动势E=4.5V、内阻r=1.0（结果保留两位有效数字）（3）在UI坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0.0（结果保留两位有效数字）【考点】测定电源的电动势和内阻；描绘小电珠的伏安特性曲线【分析】（1）测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示
37、数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图（2）电源的UI图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻（3）由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值【解答】解：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则V1测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示（2）电源的UI图
38、象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻r=1.0（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A1+2.5V+2.0AR滑，则R滑=0.0故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0.0三.计算题（每题12分，共36分）15如图（a）所示，MN是长为a倾斜放置的光滑绝缘细杆，倾角为37，MNP构成一直角三角形MP中点处固定一电量为Q的正电荷，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随MN上位置x（取M点处x
39、=0）的变化图象如图（b）所示，其中E0、E1、E2为已知量，取sin37=0.6，cos37=0.8，静电力常量为k，重力加速度为g（不得使用Ep=）（1）求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m（2）已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零，求小球的电量q（3）求小球运动到M点时的速度大小【考点】电势差与电场强度的关系；电势能【分析】（1）由几何关系求出x1的位置坐标，利用E1=mgh即可求小球的质量；（2）根据受力分析利用垂直于斜面方向合力为零，由库仑定律和平衡条件列式，即可求的电荷量q；（3）对于小球的运动过程，利用动能定理求到M点时的速度【解答】解：（1）根据Q电荷的电场线的分布可
40、知电场力先对带电小球做负功，后做正功，故电势能先增大后减小，故图（b）中表示电势能随位置变化的是图线势能为E1时的横坐标为：x1=acos37cos37=0.32a x1处重力势能为：E1=mgx1sin37 则有：m=（2）在x1处，根据受力分析可知 k=mgcos37，其中r=x1tan37=0.24a 带入数据，得：q=（3）根据动能定理有：mga sin37+E2E0=mv2带入数据，得：v=答：（1）势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m分别为0.32a、（2）小球的电量q为（3）小球运动到M点时的速度大小为16如图（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距L=0.4m，导轨右端
41、接有阻值R=1的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好导体棒及导轨的电阻均不计导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，求：（1）棒进入磁场前，回路中的电动势E；（2）棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【分析】根据法拉第电磁感应定律E=N求出感应电动势的大小，根据棒切割磁感线
42、产生的感应电动势公式和欧姆定律求解感应电流，再根据安培力大小求解【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律E=N得棒进入磁场前，回路中感应电动势为：E=0.08=0.04V，同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动，棒通过三角形abd区域时，棒切割磁感线产生的感应电动势大小E=BLv=2Bv（t1）v，根据欧姆定律得棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式i=t1 （1st1.2s），当t=1.2s时，电流最大，有效长度最大，最大安培力Fm=BIL=0.04N，根据左手定则得安培力方向水平向左答：（1）棒进入磁场前，回路中的
43、电动势E是0.04V；（2）棒在运动过程中受到的最大安培力大小是0.04N，方向水平向左，棒通过三角形abd区域使电流i与时间t的关系式i=t1 （1st1.2s）17如图所示，在一底边长为2L，底角=45的等腰三角形区域内（O为底边中点）有垂直纸面向外的匀强电场现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从O点垂直于AB进入磁场，不计重力与空气阻力的影响（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度？（2）若要进入磁场的粒子能打到OA板上，求磁感应强度B的最小值；（3）设粒子与AB板碰撞后，电量保持不变并以与碰前相同的速度反弹，磁感应强度越大，粒子在磁场中的运动时间也越大
44、，求粒子在磁场中运动的最长时间【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力【分析】（1）由动能定理求粒子进入匀强磁场的速度；（2）求磁感应强度B的最小值，根据磁场强度和半径关系可知，圆周运动得半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，画出运动轨迹，根据几何关系及向心力公式求解；（3）当r越小，后一次打到AB板的点越靠近A端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到A点【解答】解：（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v由得：（2）要使圆周半径最大，则粒子的圆周轨迹应与AC边相切，设圆周半径为R由图中几何关系：由洛仑兹力提供向心力：联立解得：（3）设粒子运动圆周半径为r，当r越小，最后一次打到AB板的点越靠近A端点，在磁场中圆周运动累积路程越大，时间越长当r为无穷小，经过n个半圆运动，最后一次打到A点有：圆周运动周期：最长的极限时间为：由式得： =答：（1）粒子经电场加速射入磁场时的速度为；（2）磁感应强度B为时，粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板；（3）增加磁感应强度的大小，可以再延长粒子在磁场中的运动时间，粒子在磁场中运动的极限时间为2017年4月5日
