北京市通州區(qū)2021屆高三物理一模試題(含解析)

1、北京市通州區(qū)2021屆高三物理一模試題（含解析）考生須知：1.本試卷共分兩卷，第卷和第卷。共8頁(yè)。2.本試卷總分為100分，考試時(shí)間為90分鐘。3.考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第卷（選擇題部分，共42分）一、選擇題（每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的，共14道小題，每小題3分）1. 磁感應(yīng)強(qiáng)度單位是特斯拉（T），關(guān)于特斯拉與基本單位千克（kg）、秒（s）、安培（A）之間關(guān)系，下列描述正確的是（）A. 1T =1kg/（ As2） B. 1T =1kg s2/AC. 1T =1kg/（As）D. 1T =1kgs/A【答案】A【解析】根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義B=可知，1T=1kg/（ A

2、s2），選項(xiàng)A正確。2. 如圖所示，將不帶電的枕形導(dǎo)體AB，放在一個(gè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，點(diǎn)電荷的電荷量為-Q，與導(dǎo)體AB的中心O的距離為R。由于靜電感應(yīng)，在導(dǎo)體AB的兩端感應(yīng)出異種電荷。當(dāng)達(dá)到靜電平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A. 導(dǎo)體A端帶正電B. 導(dǎo)體AB帶上正電C. 導(dǎo)體A端的電勢(shì)低于B端的電勢(shì)D. 導(dǎo)體AB的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向左【答案】D【解析】根據(jù)靜電感應(yīng)的知識(shí)可知，導(dǎo)體的A端（遠(yuǎn)端）同種電荷，即帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；導(dǎo)體AB整體是不帶電的，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，故A端的電勢(shì)等于B端的電勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于靜電平衡的導(dǎo)體的內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為0，故導(dǎo)體A

3、B的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等、方向相反，如下圖所示，即為；點(diǎn)電荷是負(fù)電荷，它在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向右，故O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，選項(xiàng)D正確。3. A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線（方向未標(biāo)出）如圖所示。圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點(diǎn)，電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱(chēng)。下列說(shuō)法正確的是（）A. 這兩個(gè)電荷可能是等量同種電荷B. 電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能減小C. 電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，所受電場(chǎng)力逐漸減小D. 僅電場(chǎng)力作用下，電子可以沿直線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)【答案】C【解析】根據(jù)電場(chǎng)線的分布可知，這是一個(gè)等量異

4、種電荷形成的電場(chǎng)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；既然是一個(gè)等量異種電荷形成的電場(chǎng)，那么兩電荷連線的中垂線就是一個(gè)等勢(shì)面，因?yàn)檫@個(gè)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度都與這個(gè)面垂直，故在其上電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，電勢(shì)能不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；從電場(chǎng)線的疏密來(lái)看，D點(diǎn)的電場(chǎng)線稀疏一些，故該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小一些，所以電子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，所受電場(chǎng)力逐漸減小，選項(xiàng)C正確；如果僅在電場(chǎng)力作用下，電子受到的力是與CD垂直的，所以電子會(huì)做曲線運(yùn)動(dòng)，不可以沿直線從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4. 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示。產(chǎn)生的交變電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A. t = 0時(shí)

5、，線框中磁通量的變化率為零B. t = 0.01 s時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量最大C. 線框旋轉(zhuǎn)的角速度大小為50 rad/sD. 若線框的電阻為0.4 ，則線框的熱功率為5 W【答案】D【解析】t = 0時(shí)，線框中磁通量的變化率最大，因?yàn)閳D乙中的感應(yīng)電流最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t = 0.01 s時(shí)，感應(yīng)電流也是最大的，故此時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由乙可知，周期T=0.02s，所以線框旋轉(zhuǎn)的角速度大小為=100 rad/s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由圖乙可知，交流電的最大值是5A，有效值為A，若線框的電阻為0.4 ，則線框的熱功率P=I2R=（）20.4W=5 W，選項(xiàng)D正確。5. 在如圖所示的電路中，

6、a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源，S為開(kāi)關(guān)。關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說(shuō)法正確的是（）A. 合上開(kāi)關(guān)，a先亮，b后亮；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a、b同時(shí)熄滅B. 合上開(kāi)關(guān)，b先亮，a后亮；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a、b同時(shí)熄滅C. 合上開(kāi)關(guān)，b先亮，a后亮；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，a先熄滅，b后熄滅D. 合上開(kāi)關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，b先熄滅，a后熄滅【答案】B【解析】合上開(kāi)關(guān)，通過(guò)電感線圈的電流突然變大，故它會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙電流的增大，所以a燈后亮，而b燈沒(méi)有電感線圈，故它通電后會(huì)先亮，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，通過(guò)電感線圈的電流減小，故線圈會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電流來(lái)阻礙它的減小，電感線圈相當(dāng)于新電源與a、b

7、燈構(gòu)成閉合電路，所以a、b會(huì)同時(shí)逐漸熄滅，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤。6. 如右圖所示的電路為歐姆表原理圖，電池的電動(dòng)勢(shì)E1.5 V，G為電流表，滿偏電流為200 A。當(dāng)調(diào)好零后，在兩表筆間接一被測(cè)電阻Rx時(shí)，電流表G的指針示數(shù)為50 A，那么Rx的值是()A. 7.5 k B. 22.5 k C. 15 k D. 30 k【答案】B【解析】由于調(diào)零時(shí)，就是把兩表筆短接，通過(guò)電流表的示數(shù)是滿偏電流，即1.5V=200AR內(nèi)；當(dāng)接電阻Rx時(shí)，電流表的示數(shù)為50A，則1.5V=50A(R內(nèi)+Rx)；解之得Rx=22.5 k，選項(xiàng)B正確。7. 如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R為

8、滑動(dòng)變阻器（最大阻值大于）。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的阻值，使電路中的電流為I，下列說(shuō)法正確的是（）A. 此時(shí)電源的輸出功率為EIB. 此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值C. 滑動(dòng)變阻器R的觸頭從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，路端電壓逐漸增大D. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，當(dāng)時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大【答案】D【解析】此時(shí)電源的輸出功率為P出=UI=I（R0+R），選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值-r，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器R的觸頭從左向右滑動(dòng)的過(guò)程中，變阻器的電阻逐漸減小，外電路的電阻減小，礦路端電壓逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，當(dāng)時(shí)，即把R0看成內(nèi)電阻，外電路的電阻等于內(nèi)電路的電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電

9、功率最大，選項(xiàng)D正確。8. 回旋加速器的工作原理如圖所示。D1和D2是兩個(gè)中空的半圓金屬盒，處于與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它們之間有一定的電勢(shì)差U。A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在加速器中被加速。下列說(shuō)法正確的是（）A. 帶電粒子在D形盒內(nèi)被磁場(chǎng)不斷地加速B. 交流電源的周期等于帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期C. 兩D形盒間電勢(shì)差U越大，帶電粒子離開(kāi)D形盒時(shí)的動(dòng)能越大D. 加速次數(shù)越多，帶電粒子離開(kāi)D形盒時(shí)的動(dòng)能越大【答案】B【解析】由于洛倫茲力不做功，而帶電粒子在D形盒內(nèi)受洛仳茲力的作用而做圓周運(yùn)動(dòng)，不能加速粒子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；交流電源的周期等于帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期，選項(xiàng)B正確；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周

10、運(yùn)動(dòng)時(shí)，Bqv=m，故v=，所以帶電粒子離開(kāi)D形盒時(shí)的動(dòng)能Ek=mv2=，所以帶電粒子離開(kāi)D形盒時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)差U沒(méi)關(guān)系，只與磁場(chǎng)和帶電粒子的比荷有關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；而粒子的動(dòng)能又都是由電場(chǎng)提供的，設(shè)加速了N次，故存在NUq=，所以加速電壓越大，加速的次數(shù)就會(huì)越少，不是帶電粒子離開(kāi)D形盒時(shí)的動(dòng)能越大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。9. 一種用磁流體發(fā)電的裝置如圖所示。平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場(chǎng)，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓。金屬板A、B和等離子體整體可以看作一個(gè)直流電源，A、B便是這個(gè)電源的兩個(gè)電極。將金屬板A、B與電阻R相連，假設(shè)等離子體

11、的電阻率不變，下列說(shuō)法正確的是（）A. A板是電源的正極B. 等離子體入射速度不變，減小A、B兩金屬板間的距離，電源電動(dòng)勢(shì)增大C. A、B兩金屬板間的電勢(shì)差等于電源電動(dòng)勢(shì)D. A、B兩金屬板間的電勢(shì)差與等離子體的入射速度有關(guān)【答案】D【解析】根據(jù)磁場(chǎng)的方向和等離子體進(jìn)入的方向，由左手定則可以判斷等離子體中的正電荷受向下的洛倫茲力，故B極板是電源的正極，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)穩(wěn)定時(shí)，一定存在F電=F洛，即q=Bqv，所以電源的電動(dòng)勢(shì)U=Bdv，所以若等離子體入射速度v不變，減小A、B兩金屬板間的距離d，電源電動(dòng)勢(shì)U減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于電源與外電路構(gòu)成通路，電流還通過(guò)等離子體，而等離子體是有

12、一定電阻的，所以A、B兩金屬板間的電勢(shì)差U=，故它不等于電源電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)前面的推導(dǎo)可知中，電源的電動(dòng)勢(shì)U=Bdv，即A、B兩金屬板間的電勢(shì)差U與電動(dòng)勢(shì)成正比，即這個(gè)電勢(shì)差也與等離子體的入射速度有關(guān)，選項(xiàng)D正確。10. 如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于線框所在平面且向里規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場(chǎng)的正方向；線框中電流沿著逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，要在線框中產(chǎn)生如圖乙所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為【答案】B【解析】對(duì)于A選項(xiàng)而言，在0t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里減小，根據(jù)楞次定律線框產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是向里的，再根據(jù)右手定則可以判

13、斷感應(yīng)電流的方向ABCD，是順時(shí)針?lè)较?，即為?fù)方向，與乙圖不相符；又因?yàn)榇艌?chǎng)均勻減小，由法拉第電磁感應(yīng)定律得，電動(dòng)勢(shì)不變，電流也不變，這與要求相符合；在t02t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里增大，同理可以判斷出感應(yīng)電流的方向是逆時(shí)針?lè)较颍礊檎较?，與乙圖也不相符；又因?yàn)榇艌?chǎng)均勻增大，同理得出電動(dòng)勢(shì)也不變，電流也不變，這要求也是相符合的，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；同理對(duì)于選項(xiàng)B，可以判斷出在0t0時(shí)間內(nèi)，電流方向是逆時(shí)針?lè)较?，在t02t0時(shí)間內(nèi)，電流方向是順時(shí)針?lè)较虻模c乙圖相符合，選項(xiàng)B正確；對(duì)于選項(xiàng)C，在t02t0時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流是逆時(shí)針?lè)较?，與乙圖不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)于選項(xiàng)D，由于磁場(chǎng)不變，故它不能產(chǎn)

14、生感應(yīng)電流，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11. 把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開(kāi)關(guān)按圖甲所示連接。先使開(kāi)關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開(kāi)關(guān)S擲向2端，電容器放電。電流傳感器中的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A. 在t1 t2時(shí)間內(nèi)，電容器兩極板間電壓逐漸減小B. 在t3 t4時(shí)間內(nèi)，電容器的電容逐漸減小C. 曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積D. S接1端，只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動(dòng)勢(shì)E【答案】C【解析】由于是先使開(kāi)關(guān)S與1端相連，故在t1 t2時(shí)間內(nèi)，電容器是充電的過(guò)程，兩極板間電壓逐漸增大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在t3 t4時(shí)間內(nèi)，

15、電容器是放電的過(guò)程，但是它的電容是不變的，其兩端電壓逐漸減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；曲線1與橫軸所圍面積就是充滿電時(shí)電容器所帶的電荷量，曲線2與橫軸所圍面積就是放電時(shí)電容器所放出的電荷量，二者是相等的，故它們的面積相等，選項(xiàng)C正確；S接1端，電容器充電，當(dāng)電容器兩極板間的電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)E時(shí)，電路就沒(méi)有了電流，充電停止，所以不會(huì)出現(xiàn)極板間電壓大于電源電動(dòng)勢(shì)的情況，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12. 如圖甲所示是一個(gè)“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，一節(jié)5號(hào)干電池的正極向上，一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在電池的負(fù)極，將一段裸銅導(dǎo)線彎成圖中所示形狀的線框，線框上端的彎折位置與正極良好接觸，下面彎曲的兩端與磁鐵表面保持良好接觸，放手后線框就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起

16、來(lái)。該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”的原理圖如圖乙所示。關(guān)于該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”，下列說(shuō)法正確的是（）A. 從上往下看，該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)B. 電池的輸出功率大于線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率C. 線框、兩部分導(dǎo)線電阻在電路中是串聯(lián)關(guān)系D. “簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”由靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的過(guò)程中，線框中的電流增大【答案】B【解析】從乙圖看，線框中的電流方向向下，對(duì)于右邊的導(dǎo)線，其磁場(chǎng)方向向右，故安培力方向紙面向外，故從上往下看，該“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電池的輸出功率等于電動(dòng)機(jī)的輸入功率，而電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，要消耗一部分能量在導(dǎo)線的電阻上，故線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率相對(duì)來(lái)說(shuō)就小于電動(dòng)機(jī)的輸入功率，當(dāng)然也小于電池的輸出功率

17、，選項(xiàng)B正確；線框、兩部分導(dǎo)線都接在一端，故這兩部分的電阻在電路中是并聯(lián)關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；“簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)”由靜止到轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的過(guò)程中，起初速度小，線框切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)較小，即反電動(dòng)勢(shì)較小，而線框中的電流I=，故剛開(kāi)始時(shí)電流大，隨著轉(zhuǎn)速的增大，E-E反減小，故電流減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。13. 如圖甲所示，有一固定的負(fù)點(diǎn)電荷N，其右側(cè)距離為L(zhǎng)處豎直放置一內(nèi)壁光滑的絕緣圓筒，圓筒內(nèi)有一帶電小球。將小球從H0高處由靜止釋放，至小球下落到與N同一水平面的過(guò)程中，其動(dòng)能Ek隨高度H（設(shè)小球與點(diǎn)電荷N的豎直高度差為H）的變化曲線如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是 （）A. 小球可能帶負(fù)電，也可能帶正電B. 在高度H

18、1H2之間的某點(diǎn)，庫(kù)侖力在豎直方向上的分力最大C. 該過(guò)程中，小球所受合力先增大后減小再增大D. 該過(guò)程中，小球的機(jī)械能先增大后減小【答案】B【解析】若小球帶正電，由于N處的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，則在帶電小球在下落的過(guò)程中，重力做正功，庫(kù)侖力也做正功，則小球的動(dòng)能會(huì)一直增加的，而由乙圖看出，圖線的最下端對(duì)應(yīng)的是小球處于最高點(diǎn)時(shí)，釋放后，小球的動(dòng)能先增大，后來(lái)又有一段是減小的，然后再增大，這與小球的動(dòng)能一直增大的判斷不符合，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，小球應(yīng)該帶負(fù)電；對(duì)于乙圖的動(dòng)能與高度的變化圖線來(lái)看，因?yàn)镕x=Ek，故動(dòng)能Ek與高度H的圖線斜率代表合外力，H1與H2兩處的斜率均為0，即此時(shí)庫(kù)侖力的豎直方向的分力等于

19、重力，合外力為0，而在高度H1H2之間的某點(diǎn)，庫(kù)侖力在豎直方向上的分力最大，選項(xiàng)B正確；由乙圖可知，小球受到的合力先減小，后增大，然后再減小，再增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于下落的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，故小球的機(jī)械能一直減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。14. 如圖所示，在光滑的絕緣水平桌面上，有一質(zhì)量均勻分布的細(xì)圓環(huán)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向豎直向下。圓環(huán)的半徑為R，質(zhì)量為m。令此圓環(huán)均勻帶上正電荷，總電量為Q。當(dāng)圓環(huán)繞通過(guò)其中心的豎直軸以角速度沿圖中所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（假設(shè)圓環(huán)的帶電量不減少，不考慮環(huán)上電荷之間的作用），下列說(shuō)法正確的是（）A. 圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)形成的等效電流大小為B. 圓環(huán)受到的

20、合力大小為BQRC. 圓環(huán)內(nèi)側(cè)（區(qū)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于外側(cè)（區(qū)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度D. 將圓環(huán)分成無(wú)限個(gè)小段，每小段受到的合力都指向圓心，所以圓環(huán)有向里收縮的趨勢(shì)【答案】C 【解析】圓環(huán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)形成的等效電流大小為I=，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；把圓環(huán)分成若干小段，根據(jù)磁場(chǎng)方向和電流方向可以判斷出安培力的方向是指向圓環(huán)外側(cè)的，圓環(huán)的其他小段也是如此，故由于電流圓環(huán)受到的合力大小為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圓環(huán)有擴(kuò)張的趨勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于圓環(huán)帶正電，且沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，故可以把圓環(huán)看成一個(gè)等效的環(huán)形電流，電流方向順時(shí)針?lè)较?，由右手定則可以判斷出在圓環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)是向里的，在圓環(huán)外，磁場(chǎng)中向外的，故它與原磁場(chǎng)的疊加后，其內(nèi)側(cè)（區(qū)）的

21、磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)變大，外側(cè)（區(qū)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)變小，所以（區(qū)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度大于外側(cè)（區(qū)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度，選項(xiàng)C正確。第卷 （非選擇題部分，共58分）二、實(shí)驗(yàn)題（共2道小題，共18分）15. 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)器材必須要用的有_（選填字母代號(hào)）A.干電池組 B.學(xué)生電源 C.多用電表 D.直流電壓表E.滑動(dòng)電阻器 F.條形磁鐵G.可拆變壓器（鐵芯、兩個(gè)已知匝數(shù)的線圈）（2）下列說(shuō)法正確的是_（選填字母代號(hào)）A.為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.要研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，應(yīng)該保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝

22、數(shù)C.測(cè)量電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量D.變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈（3）該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，表中n1、n2分別為原、副線圈的匝數(shù)，U1、U2分別為原、副線圈的電壓，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：_。實(shí)驗(yàn)次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V1160040012.12.90280040010.24.95340020011.95.92【答案】（1）BCG；（2）BC；（3）?！窘馕觥浚?）在探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，需要用交流電源，故干電池、直流電壓表都不能用，需要用學(xué)生電源、多用電

23、表，和可拆式變壓器，滑動(dòng)變阻器是改變電流的，因?yàn)閷W(xué)生電源可以改變?cè)€圈的電壓，所以也可以不用它，條形磁鐵也沒(méi)有什么用途，故選項(xiàng)BCG是必須要用到的；（2）為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)，這樣得到的電壓才會(huì)較小，才可能安全，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；要研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響，應(yīng)該保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，選項(xiàng)B正確；測(cè)量電壓時(shí)，先用最大量程試測(cè)，大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，選項(xiàng)C也是正確的；變壓器開(kāi)始正常工作后，鐵芯不導(dǎo)電，是導(dǎo)磁的，從而把電能由原線圈輸送到副線圈，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。（3）通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在誤差允許的范圍內(nèi)，原副匝數(shù)比等于原副線圈的電壓之

24、比，即。16. 關(guān)于“測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖1所示的電路，測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：待測(cè)電池、電壓表、電阻箱（阻值范圍0999.9W）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。（1）請(qǐng)根據(jù)圖1所示的電路圖，在圖2中畫(huà)出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路_。（2）開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把變阻箱阻值調(diào)到最大，再接通開(kāi)關(guān)，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在U圖中。請(qǐng)將圖3、圖4中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在圖5所示的坐標(biāo)系中（用“+”表示），并畫(huà)出圖線_。（3）由圖線可得該電池組的電

25、動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)電阻r =_。（均保留3位有效數(shù)字）（4）若利用電流表、電壓表來(lái)測(cè)量一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，圖6中甲、乙兩種連接方案應(yīng)該選擇哪一種，并說(shuō)明理由：_?！敬鸢浮浚?）如下圖所示（2分）；（2）如下圖所示（2分）；（3）2.80V3.10V；1.301.50（4分）；（4）選甲方案。因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻的一節(jié)新干電池的內(nèi)阻相差不多，會(huì)導(dǎo)致乙方案中電源內(nèi)阻的測(cè)量值誤差較大。（2分） 【解析】（1）根據(jù)電路圖，一定要先連接電阻箱，使之與電源構(gòu)成一個(gè)通路，然后再把電壓表并聯(lián)在電阻箱兩端即可；（2）電阻箱的讀數(shù)為6，電壓表的讀數(shù)為2.4V，故=0.4A，將該點(diǎn)在圖像中找

26、出來(lái)，用直線把這些點(diǎn)連接起來(lái)即可；（3）圖線與U軸的交點(diǎn)即為該電池電動(dòng)勢(shì)的大小，其大小為2.80V；圖線的斜率大小即為電池的內(nèi)電阻，大小為r=1.33；（3）甲方案，因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻的一節(jié)新干電池的內(nèi)阻相差不多，會(huì)導(dǎo)致乙方案中電源內(nèi)阻的測(cè)量值誤差較大。三、計(jì)算題（共4道小題，共40分）解題要求：寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。有數(shù)字計(jì)算的題答案必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。17. 如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v沿垂直磁場(chǎng)方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)帶電粒子所受重力：（1）求粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R和周期T；（2）為使該粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，

27、還需要同時(shí)存在一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小?！敬鸢浮浚?）R=，T=；（2）E=Bv?！窘馕觥浚?）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：Bqv=m，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=，周期T=；（2）粒子受平衡力的作用，則F電=F洛，故Eq=Bqv，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E=Bv。18. 如圖所示，電路中電源電動(dòng)勢(shì)E=80V，內(nèi)阻不計(jì)，電路中三個(gè)定值電阻R的阻值相同。A、B分別為水平放置的平行板電容器的上、下極板，板長(zhǎng)L=90cm，板間距離d=40cm。在兩金屬板左端正中間位置M處，有一個(gè)小液滴以某一初速度水平向右射入兩板間，從A板右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)。已知小液滴的質(zhì)量m=2.010-3

28、kg，帶負(fù)電，電荷量q=1.010-3 C。重力加速度g=10 m/s2求：(1)平行板電容器兩極板間電壓的大小。(2)在此過(guò)程中液滴電勢(shì)能的變化量。(3)液滴進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)初速度v0的大小?！敬鸢浮浚?）40V；（2）-0.02J；（3）v0=9m/s?！窘馕觥浚?）U的大小就等于電阻R的兩端電壓；故閉合電路歐姆定律得U=IR=R=40V；（2）液滴從極板中間剛好從A板右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，則電場(chǎng)力對(duì)液滴做的功W=F電=J=0.02J。所以根據(jù)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，液滴電勢(shì)能的變化量Ep=-W=-0.02J；（3）液滴在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a=40m/s2；根據(jù)=at2=a()2，代入數(shù)據(jù)解之

29、得v0=9m/s。19. 如圖甲所示，寬度為L(zhǎng)足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌水平固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上?，F(xiàn)有一根質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒MN放置在金屬導(dǎo)軌上，長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)軌寬度相等，金屬棒MN在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻。(1)若金屬棒MN以水平速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)金屬棒MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv。(2)若金屬棒MN在水平向右恒力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)從速度、加速度兩個(gè)角度分析金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)情況。(3)若t = 0時(shí)金屬棒MN有水平向右的初速度v0，此時(shí)施加一水平外力F（開(kāi)始時(shí)F方向向右），使

30、金屬棒MN做加速度大小為a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到速度減為零。a、請(qǐng)推導(dǎo)金屬棒MN減速過(guò)程中外力F（以初速度方向?yàn)檎较颍╇S時(shí)間t變化的關(guān)系式，并在圖乙中畫(huà)出F t的示意圖。b、請(qǐng)說(shuō)明根據(jù)F t圖像，如何求金屬棒MN速度從v0減為零的過(guò)程中外力F的沖量I?！敬鸢浮浚?）推導(dǎo)略；（2）棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）a、F=-ma-；圖像如圖所示；b、沖量為兩個(gè)面積的差?！窘馕觥浚?）設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t，則對(duì)于閉合電路，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=BLv；（2）根據(jù)歐姆定律、牛頓第二定律得，棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a=，速度v逐漸增大，故棒的加速度隨棒速度的增加而減小，最后加速度變?yōu)?

31、；所以棒在做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）a、對(duì)棒受力分析得：F安-F=ma；因?yàn)镕安=；故外力F（以初速度方向?yàn)檎较颍╇S時(shí)間t變化的關(guān)系式為F=-ma-；當(dāng)速度減為0時(shí)，需要的時(shí)間t=，F(xiàn)安=0，故此時(shí)F=-ma；F方向改變，F(xiàn) t的示意圖如圖所示；b、F-t圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的面積代表外力F的沖量I；如答題圖3中陰影所示，設(shè)在第一象限中F-t圖線與橫軸之間的面積為S1，外力F方向不正，故沖量為正；設(shè)在第四象限中F-t圖線與橫軸之間的面積為S2，外力F反向，故沖量為負(fù)，整個(gè)過(guò)程中外力的沖量I=S1-S2.（1分）20. 宏觀問(wèn)題是由微觀機(jī)制所決定的。對(duì)同一個(gè)物理問(wèn)題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。(1)如圖所示，一段長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的圓柱形金屬導(dǎo)體，在其兩端加上恒定電壓，金屬導(dǎo)