2021-2022學(xué)年福建省福州一中高二(上)期末物理試卷【學(xué)生版】

第1頁(yè)（共1頁(yè)）2021-2022學(xué)年福建省福州一中高二（上）期末物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。）1．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=FA．在磁場(chǎng)中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比 B．一小段通電直導(dǎo)線(xiàn)在空間某處受磁場(chǎng)力F＝0；那么該處的B一定為零 C．磁場(chǎng)中某處的B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向相同 D．一小段通電直導(dǎo)線(xiàn)放在B為零的位置，那么它受到磁場(chǎng)力F也一定為零2．一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)的方向與金屬板垂直，磁場(chǎng)的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示。一氕核（11H）以速度v0自O(shè)點(diǎn)沿中軸線(xiàn)射入，恰沿中軸線(xiàn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。下列粒子分別自A．以速度2v0射入的氘核（12HB．以速度9v0射入的核氚（13HC．以速度13v0射入的核氚（13D．以速度v0射入的電子（-103．真空中兩個(gè)相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬球A和B（均可看成點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，兩球間的靜電力為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的完全相同金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，再讓A、B的間距增大為原來(lái)的2倍，此時(shí)A、B間的靜電力為（）A．F4 B．F8 C．F16 4．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy中，x軸上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。許多質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，以相同的速率v沿紙面內(nèi)，由x軸負(fù)方向與y軸正方向之間各個(gè)方向從原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力及粒子間的相互作用。下列圖中陰影部分表示帶電粒子在磁場(chǎng)中可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中R=mvqBA．B．C．D．二、多項(xiàng)選擇題（每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）5．如圖所示，上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊（）A．在Q中做自由落體運(yùn)動(dòng) B．在兩個(gè)下落過(guò)程中的機(jī)械能都守恒 C．在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng) D．落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大6．在如圖所示的電路中，電鍵S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，極板間懸浮著一油滴P，下列說(shuō)法正確的是（）A．油滴帶負(fù)電 B．只斷開(kāi)電鍵S1，電容器的帶電量將會(huì)增加 C．只斷開(kāi)電鍵S2，油滴將會(huì)向上運(yùn)動(dòng) D．只斷開(kāi)電鍵S4，油滴將會(huì)向下運(yùn)動(dòng)7．如圖所示，在某靜電除塵器產(chǎn)生的電場(chǎng)中，帶等量負(fù)電荷的兩顆微粒只受電場(chǎng)力作用，分別從p點(diǎn)沿虛線(xiàn)pm、pn運(yùn)動(dòng)，被吸附到金屬圓筒上。下列說(shuō)法正確的是（）A．n點(diǎn)的電勢(shì)高于p點(diǎn)的電勢(shì) B．微粒在p點(diǎn)的電勢(shì)能小于在m點(diǎn)的電勢(shì)能 C．微粒從p到n的動(dòng)能變化量大于從p到m的動(dòng)能變化量 D．微粒從p到n的電勢(shì)能變化量等于從p到m的電勢(shì)能變化量8．如圖（a），螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较颉Ｂ菥€(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖（b）所示規(guī)律變化時(shí)（）A．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，a點(diǎn)的電勢(shì)始終比d點(diǎn)的電勢(shì)高 B．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì) C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流三、填空和實(shí)驗(yàn)題（本題共4小題，共24分）9．如圖所示，真空中，在兩個(gè)同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在（含邊界）垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩圓的半徑分別為R和3R，圓心為O。質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電粒子從大圓邊緣的P點(diǎn)沿半徑PO方向以不同的速度垂直射入磁場(chǎng)，粒子重力不計(jì)；（1）若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為120°，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝；（2）若粒子能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v2＞。10．某學(xué)校開(kāi)展“搖繩發(fā)電”的比賽活動(dòng)。如圖所示，在操場(chǎng)上，將一根長(zhǎng)為20m的銅芯導(dǎo)線(xiàn)兩端與電流傳感器的兩個(gè)接線(xiàn)柱連接，構(gòu)成閉合回路；兩同學(xué)面對(duì)面站立搖動(dòng)這條導(dǎo)線(xiàn)。（忽略地球磁偏角的影響）（1）若增大搖繩的頻率，則電流傳感器的最大示數(shù)將（選填“增大”、“減小”、“不變”）；（2）為了獲得較大電流，兩同學(xué)應(yīng)該站立搖繩。（選填“東西”、“南北”）11．為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針右偏。由此可知，將線(xiàn)圈A拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針（填“左偏”“不動(dòng)”或“右偏”），此時(shí)線(xiàn)圈A與線(xiàn)圈B中電流的繞行方向：（填“相同”或“相反”）。12．在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖2中的圖（選填“甲”或“乙”。（3）圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)圖2所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的7個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中描繪出U─I圖線(xiàn)。由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值Rx＝Ω（保留兩位有效數(shù)字）（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為（填選項(xiàng)前的符號(hào)）A．1×10﹣2Ω?mB．1×10﹣3Ω?mC．1×10﹣6Ω?mD．1×10﹣8Ω?m。四、解答題（本題共3小題，共36分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。）13．長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入該電場(chǎng)，剛好從下極板邊緣射出，射出時(shí)速度恰與下極板成30°角，如圖所示，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子末速度的大小；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；14．質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向外．一束電荷電量相同、質(zhì)量不同的帶正電的粒子，沿電容器的中線(xiàn)平行于極板射入電容器，沿直線(xiàn)勻速穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為Δx，粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B2時(shí)的速度v的大小？（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差Δm？（3）試比較這兩種帶電粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的大小關(guān)系，并說(shuō)明理由？15．如圖1所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間距為0.5m，固定在傾角為37°的斜面上。導(dǎo)軌頂端連接一個(gè)阻值為1Ω的電阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為0.5kg的金屬棒從AB處由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v﹣t圖象如圖2所示。金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）求金屬棒在磁場(chǎng)中能夠達(dá)到的最大速率；（3）已知金屬棒從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度達(dá)到5m/s時(shí)通過(guò)電阻的電荷量為1.3C，求此過(guò)程中電阻產(chǎn)生的焦耳熱。五、附加題：附加題不需要寫(xiě)出解答過(guò)程，直接在答題卷上寫(xiě)出答案，本題共10分。16．水平面上有兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，兩導(dǎo)軌間距為d，在導(dǎo)軌上有質(zhì)量為m的導(dǎo)體桿。整個(gè)裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)用一水平恒力F向右拉動(dòng)導(dǎo)體桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，桿與導(dǎo)軌之間的摩擦和空氣阻力，以及導(dǎo)軌的電阻均可忽略不計(jì)。假設(shè)導(dǎo)軌長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，磁場(chǎng)的范圍也足夠大，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中桿與導(dǎo)軌保持垂直且良好接觸。若導(dǎo)體桿的電阻可忽略不計(jì)，在導(dǎo)軌之間接有一電容為C的不帶電的電容器，如圖所示，在電容器不會(huì)被擊穿的情況下，導(dǎo)體桿在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移s大小。17．兩個(gè)半徑均為R的相同的金屬圓環(huán)O、O′彼此交疊置于光滑水平面上，它們的質(zhì)量皆為m，電阻皆為r，交點(diǎn)A、C電接觸良好，兩點(diǎn)對(duì)圓心的張角α=π3，空間存在一垂直于環(huán)面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界是以O(shè)、

2021-2022學(xué)年福建省福州一中高二（上）期末物理試卷參考答案與試題解析一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。）1．根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式B=FA．在磁場(chǎng)中某確定位置，B與F成正比，與I、L的乘積成反比 B．一小段通電直導(dǎo)線(xiàn)在空間某處受磁場(chǎng)力F＝0；那么該處的B一定為零 C．磁場(chǎng)中某處的B的方向跟電流在該處受磁場(chǎng)力F的方向相同 D．一小段通電直導(dǎo)線(xiàn)放在B為零的位置，那么它受到磁場(chǎng)力F也一定為零解：A、磁感應(yīng)強(qiáng)度反映磁場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向，由磁場(chǎng)本身決定，與放入磁場(chǎng)的導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力F、導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度L和電流I無(wú)關(guān)。故A錯(cuò)誤。B、當(dāng)通電導(dǎo)體平行放在磁場(chǎng)中某處受到的磁場(chǎng)力F等于0，但磁場(chǎng)并一定為零。故B錯(cuò)誤；C、通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的受力方向，由左手定則得知：磁場(chǎng)力的方向與磁場(chǎng)及電流方向相互垂直，故C錯(cuò)誤；D、一小段通電直導(dǎo)線(xiàn)放在B為零的位置，由F＝BILsinα得知，那么它受到磁場(chǎng)力F也一定為零。故D正確。故選：D。2．一對(duì)平行金屬板中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其中電場(chǎng)的方向與金屬板垂直，磁場(chǎng)的方向與金屬板平行且垂直紙面向里，如圖所示。一氕核（11H）以速度v0自O(shè)點(diǎn)沿中軸線(xiàn)射入，恰沿中軸線(xiàn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。下列粒子分別自O(shè)A．以速度2v0射入的氘核（12HB．以速度9v0射入的核氚（13HC．以速度13v0射入的核氚（13D．以速度v0射入的電子（-10解：一氕核以速度v0自O(shè)點(diǎn)沿中軸線(xiàn)射入，恰沿中軸線(xiàn)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件有：qv0B＝qE解得：v0=EB，則可知，穿過(guò)的速度和粒子的電量以及質(zhì)量無(wú)關(guān)，只有速度等于v0的粒子才能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，凡是速度不等于v0的粒子均不能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故D正確，故選：D。3．真空中兩個(gè)相同的帶等量異號(hào)電荷的金屬球A和B（均可看成點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，兩球間的靜電力為F?，F(xiàn)用一個(gè)不帶電的完全相同金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，再讓A、B的間距增大為原來(lái)的2倍，此時(shí)A、B間的靜電力為（）A．F4 B．F8 C．F16 解：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的靜電力大小為：F＝kQ不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸：QC＝Q'A=接著金屬小球C再與B接觸：Q'B＝Q'C=兩點(diǎn)電荷間的距離增大到原來(lái)的2倍，則兩點(diǎn)電荷間的靜電力大小為：F'＝kQ2×Q4(2r)故選：D。4．如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy中，x軸上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外。許多質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，以相同的速率v沿紙面內(nèi)，由x軸負(fù)方向與y軸正方向之間各個(gè)方向從原點(diǎn)O射入磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)重力及粒子間的相互作用。下列圖中陰影部分表示帶電粒子在磁場(chǎng)中可能經(jīng)過(guò)的區(qū)域，其中R=mvA． B． C． D．解：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以x軸為邊界的磁場(chǎng)，粒子從x軸進(jìn)入磁場(chǎng)后在離開(kāi)，速度v與x軸的夾角相同，根據(jù)左手定和R=mv知沿x軸負(fù)軸的剛好進(jìn)入磁場(chǎng)做一個(gè)圓周，沿y軸進(jìn)入的剛好轉(zhuǎn)半個(gè)周期，如圖，在兩圖形的相交的部分是粒子不經(jīng)過(guò)的地方，故D正確；故選：D。二、多項(xiàng)選擇題（每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）5．如圖所示，上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置。小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊（）A．在Q中做自由落體運(yùn)動(dòng) B．在兩個(gè)下落過(guò)程中的機(jī)械能都守恒 C．在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng) D．落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大解：A、當(dāng)小磁塊在光滑的銅管P下落時(shí)，由于穿過(guò)銅管的磁通量變化，導(dǎo)致銅管P中產(chǎn)生感應(yīng)電流，對(duì)小磁鐵產(chǎn)生安培力，而對(duì)于塑料管Q內(nèi)小磁塊沒(méi)有任何阻力，在做自由落體運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、由A選項(xiàng)分析可知，在銅管P內(nèi)下落的小磁塊機(jī)械能不守恒，而在塑料管Q下落的小磁塊機(jī)械能守恒，故B錯(cuò)誤；C、在銅管P中小磁塊受到安培阻力，則在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)，故C正確；D、銅管P產(chǎn)生內(nèi)能，塑料中不產(chǎn)生內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律可知，落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的小，故D錯(cuò)誤。故選：AC。6．在如圖所示的電路中，電鍵S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容器，極板間懸浮著一油滴P，下列說(shuō)法正確的是（）A．油滴帶負(fù)電 B．只斷開(kāi)電鍵S1，電容器的帶電量將會(huì)增加 C．只斷開(kāi)電鍵S2，油滴將會(huì)向上運(yùn)動(dòng) D．只斷開(kāi)電鍵S4，油滴將會(huì)向下運(yùn)動(dòng)解：A．電容器的上極板與電源正極相連，帶正電，油滴受到豎直向下的重力和電場(chǎng)力作用，處于平衡狀態(tài)，故電場(chǎng)力方向豎直向上，油滴帶負(fù)電，故A正確；B．只斷開(kāi)電鍵S1，不影響電容器兩端的電壓，電容器的帶電量不變，故B錯(cuò)誤；C．只斷開(kāi)電鍵S2，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，則電容器兩極板間電壓增大，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，油滴將會(huì)向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．只斷開(kāi)電鍵S4，電容器電荷量不變，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，油滴仍然靜止，故D錯(cuò)誤。故選：AC。7．如圖所示，在某靜電除塵器產(chǎn)生的電場(chǎng)中，帶等量負(fù)電荷的兩顆微粒只受電場(chǎng)力作用，分別從p點(diǎn)沿虛線(xiàn)pm、pn運(yùn)動(dòng)，被吸附到金屬圓筒上。下列說(shuō)法正確的是（）A．n點(diǎn)的電勢(shì)高于p點(diǎn)的電勢(shì) B．微粒在p點(diǎn)的電勢(shì)能小于在m點(diǎn)的電勢(shì)能 C．微粒從p到n的動(dòng)能變化量大于從p到m的動(dòng)能變化量 D．微粒從p到n的電勢(shì)能變化量等于從p到m的電勢(shì)能變化量解：A．n點(diǎn)靠近正電荷，p點(diǎn)靠近負(fù)電荷，因此有φn＞φp，故A正確；B．負(fù)電荷從p到運(yùn)動(dòng)m電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，帶負(fù)電的微粒在m點(diǎn)的電勢(shì)能較小，故B錯(cuò)誤；CD．兩微粒均只考慮電場(chǎng)力做正功，由動(dòng)能定理有qU＝ΔEk，因初末電勢(shì)差相同，電量q相等，則電場(chǎng)力的做正功相等，電勢(shì)能減小量相等，兩微粒的動(dòng)能增加量也相等，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：AD。8．如圖（a），螺線(xiàn)管內(nèi)有平行于軸線(xiàn)的外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)，以圖中箭頭所示方向?yàn)槠湔较?。螺線(xiàn)管與導(dǎo)線(xiàn)框abcd相連，導(dǎo)線(xiàn)框內(nèi)有一小金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線(xiàn)框在同一平面內(nèi)。當(dāng)螺線(xiàn)管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按圖（b）所示規(guī)律變化時(shí)（）A．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，a點(diǎn)的電勢(shì)始終比d點(diǎn)的電勢(shì)高 B．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，L有擴(kuò)張趨勢(shì) C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流 D．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流解：A．由安培定則可知，在t2～t3時(shí)間內(nèi)，a點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極，d點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極，因此a點(diǎn)的電勢(shì)始終比d點(diǎn)的電勢(shì)高，故A正確；B．在t3～t4時(shí)間內(nèi)，螺線(xiàn)管中磁場(chǎng)的變化率減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，穿過(guò)金屬圓環(huán)L的磁通量減小，L有擴(kuò)張趨勢(shì)，故B正確；C．由安培定則可知，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)框中有dcbad方向的電流，由于磁場(chǎng)變化率減小，導(dǎo)致感應(yīng)電流逐漸減小，穿過(guò)金屬圓環(huán)L的磁通量減小，由楞次定律可知L內(nèi)有順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，故C正確；D．在t2～t3時(shí)間內(nèi)，螺線(xiàn)管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，穿過(guò)金屬圓環(huán)L的磁通量不變，L內(nèi)無(wú)感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選：ABC。三、填空和實(shí)驗(yàn)題（本題共4小題，共24分）9．如圖所示，真空中，在兩個(gè)同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在（含邊界）垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩圓的半徑分別為R和3R，圓心為O。質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電粒子從大圓邊緣的P點(diǎn)沿半徑PO方向以不同的速度垂直射入磁場(chǎng)，粒子重力不計(jì)；（1）若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為120°，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1＝2πm3qB（2）若粒子能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v2＞4qBRm解：（1）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期：T=根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知，qBv=若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為120°，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t聯(lián)立解得：t（2）設(shè)帶電粒子進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域的最大速度為vm，對(duì)應(yīng)半徑rm由幾何關(guān)系，有(3R)解得rm＝4R由牛頓第二定律有qv解得：v所以要使粒子能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域，有v2故答案為：（1）2πm3qB；（2）4qBR10．某學(xué)校開(kāi)展“搖繩發(fā)電”的比賽活動(dòng)。如圖所示，在操場(chǎng)上，將一根長(zhǎng)為20m的銅芯導(dǎo)線(xiàn)兩端與電流傳感器的兩個(gè)接線(xiàn)柱連接，構(gòu)成閉合回路；兩同學(xué)面對(duì)面站立搖動(dòng)這條導(dǎo)線(xiàn)。（忽略地球磁偏角的影響）（1）若增大搖繩的頻率，則電流傳感器的最大示數(shù)將增大（選填“增大”、“減小”、“不變”）；（2）為了獲得較大電流，兩同學(xué)應(yīng)該東西站立搖繩。（選填“東西”、“南北”）解：（1）若增大搖繩的頻率，則穿過(guò)閉合線(xiàn)圈的磁通量變化率增大，電流傳感器的最大示數(shù)將增大。（2）地磁場(chǎng)方向沿南北方向，為使搖繩時(shí)線(xiàn)圈中有較大的磁通量變化率，從而產(chǎn)生較大電流，兩同學(xué)應(yīng)該沿東西方向站立搖繩。故答案為：（1）增大；（2）東西。11．為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，某實(shí)驗(yàn)小組將電池、線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B、滑動(dòng)變阻器、靈敏電流計(jì)、開(kāi)關(guān)按照如圖所示的方式連接。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針右偏。由此可知，將線(xiàn)圈A拔出時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針左偏（填“左偏”“不動(dòng)”或“右偏”），此時(shí)線(xiàn)圈A與線(xiàn)圈B中電流的繞行方向：相同（填“相同”或“相反”）。解：當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針右偏，說(shuō)明當(dāng)穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量增加時(shí)靈敏電流計(jì)的指針右偏，由此可知，將線(xiàn)圈A拔出時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈B的磁通量減小，則靈敏電流計(jì)的指針左偏；此時(shí)線(xiàn)圈A與線(xiàn)圈B中磁通量方向相同，根據(jù)楞次定律可知電流的繞行方向相同．故答案為：左偏；相同。12．在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為0.398mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖2中的甲圖（選填“甲”或“乙”。（3）圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線(xiàn)，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)根據(jù)圖2所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線(xiàn)，并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的7個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D4中描繪出U─I圖線(xiàn)。由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值Rx＝4.5Ω（保留兩位有效數(shù)字）（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為C（填選項(xiàng)前的符號(hào)）A．1×10﹣2Ω?mB．1×10﹣3Ω?mC．1×10﹣6Ω?mD．1×10﹣8Ω?m。解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為：d＝0+39.8×0.01mm＝0.398mm；（2）從給出的數(shù)據(jù)表可知，電流表和電壓表的讀數(shù)變化范圍較大，所以變阻器采用的應(yīng)是分壓式接法，即測(cè)量采用的是甲圖；（3）根據(jù)描出的點(diǎn)，作出圖象，如圖所示：（4）由圖線(xiàn)得到金屬絲的阻值為：RX=△U△I（5）根據(jù)R＝ρLS得：ρ代入數(shù)據(jù)得：ρ＝1×10﹣6Ω?m，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故答案為：（1）0.398；（2）甲；（3）如圖3；（4）如圖4，4.5（4.3﹣4.7）；（5）C。四、解答題（本題共3小題，共36分。解答應(yīng)有必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。解題過(guò)程中需要用到，但題目中沒(méi)有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說(shuō)明。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。）13．長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板水平放置，兩極板帶等量的異種電荷，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度v0緊貼上極板垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向進(jìn)入該電場(chǎng)，剛好從下極板邊緣射出，射出時(shí)速度恰與下極板成30°角，如圖所示，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子末速度的大小；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；解：（1）粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，合速度與水平夾角30°由速度的合成與分解得合速度：v=v（2）粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中為類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有：在水平方向上：L＝v0t在豎直方向上：vy＝v0tan30°=由牛頓第二定律得：qE＝ma解得：E=3答：（1）粒子末速度的大小為23（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為3m14．質(zhì)譜儀是用來(lái)測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，如圖所示，電容器兩極板相距為d，兩板間電壓為U，極板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，方向垂直紙面向外．一束電荷電量相同、質(zhì)量不同的帶正電的粒子，沿電容器的中線(xiàn)平行于極板射入電容器，沿直線(xiàn)勻速穿過(guò)電容器后進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．結(jié)果分別打在感光片上的a、b兩點(diǎn)，設(shè)a、b兩點(diǎn)之間距離為Δx，粒子所帶電荷量為q，且不計(jì)重力，求：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B2時(shí)的速度v的大?。浚?）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差Δm？（3）試比較這兩種帶電粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的大小關(guān)系，并說(shuō)明理由？解：（1）兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度：E=粒子在電容器中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故qE＝qvB1解得v=（2）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則Bqv=m打在a處的粒子的質(zhì)量m打在b處的粒子的質(zhì)量m又Δx＝2R1﹣2R2聯(lián)立得Δm＝m1﹣m2=（3）打在a處的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1大于打在b處的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2；因?yàn)門(mén)=2πmqB，t=T2，由上式可解得m1＞m2；故t1答：（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B2時(shí)的速度v的大小Ud（2）打在a、b兩點(diǎn)的粒子的質(zhì)量之差qB（3）t1＞t2，理由如上所述．15．如圖1所示，兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌間距為0.5m，固定在傾角為37°的斜面上。導(dǎo)軌頂端連接一個(gè)阻值為1Ω的電阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小為1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為0.5kg的金屬棒從AB處由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v﹣t圖象如圖2所示。金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，不計(jì)金屬棒和導(dǎo)軌的電阻，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）求金屬棒在磁場(chǎng)中能夠達(dá)到的最大速率；（3）已知金屬棒從進(jìn)入磁場(chǎng)到速度達(dá)到5m/s時(shí)通過(guò)電阻的電荷量為1.3C，求此過(guò)程中電阻產(chǎn)生的焦耳熱。解：（1）由圖2可知，金屬棒在0～1s做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，1s后開(kāi)始做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，則金屬棒在1s時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng)，在0～1s內(nèi)，金屬棒的加速度為：a=ΔvΔt=41m/s整個(gè)過(guò)程中，金屬棒沿斜面方向受到重力的下滑分力和滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律可得：mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma，解得：μ＝0.25；（2）金屬棒達(dá)到最大速率時(shí)，金屬棒此時(shí)加速度為零，金屬棒此時(shí)處于平衡狀態(tài)，假設(shè)金屬棒的最大速度為vm，此時(shí)金屬棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLvm，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I=ER，由安培力公式可得：F＝對(duì)金屬棒受力分析可得：F+μmg?cos37°＝mg?sin37°，聯(lián)立可得：vm＝8m/s；（3）有閉合電路歐姆定律和歐姆定律以及電流的定義式可得：q=It=ERt=由動(dòng)能定理可得：mgx?sin37°﹣μmgx?cos37°+W=1電阻產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功，則Q＝﹣W代入數(shù)據(jù)解得Q＝2.95J。答：（1）金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25；（2）金屬棒在磁場(chǎng)中能夠達(dá)到的最大速率為8m/s；（3）此過(guò)程中電阻產(chǎn)生的焦耳熱為2.95J。五、附加題：附加題不需要寫(xiě)出解答過(guò)程，直接在答題卷上寫(xiě)出答案，本題共10分。16．水平面上有兩根足夠長(zhǎng)的光