考生注意：
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分 100分?？荚嚂r(shí)間 75 分鐘。
2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5 毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。
3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5 毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。
一、單選題（本題共8小題，每小題 4 分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）
1. 甲、乙兩物體相對(duì)于同一位置運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間（）圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 時(shí)間內(nèi)甲物體的速度方向與乙物體的速度方向相同
B. 時(shí)刻甲物體的速度與乙物體的速度相同
C. 時(shí)間內(nèi)甲物體與乙物體的平均速度相同
D. 時(shí)刻甲物體的速度大于乙物體的速度
2. 近年來(lái)，中國(guó)發(fā)射了多顆北斗衛(wèi)星，a、b、c為其中的三顆衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星的軌道半徑角速度大小分別為ωa、ωb、ωc，如圖所示。以下說(shuō)法正確的是（ ）
A.
B
C. 地球?qū)πl(wèi)星c的萬(wàn)有引力一定大于地球?qū)πl(wèi)星a的萬(wàn)有引力
D. 地球?qū)πl(wèi)星a的萬(wàn)有引力與地球?qū)πl(wèi)星b的萬(wàn)有引力一定等大
3. 如圖所示，輕彈簧一端固定在列車車廂頂部。另一端與穿過(guò)光滑豎直桿小球連接，桿足夠長(zhǎng)，在車以某一恒定加速度在水平面上啟動(dòng)的過(guò)程中，小球相對(duì)桿靜止于M點(diǎn)。則（ ）
A. 小球一定受重力、彈簧彈力和桿的彈力作用
B 小球可能只受重力和彈簧彈力作用
C. 彈簧對(duì)球的彈力是由于球的形變產(chǎn)生的
D. 小球所受合力為零
4. 在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其原理如圖所示。和是兩中空的、半徑為的半圓金屬盒，它們處于與盒面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與頻率為的交流電源連接。位于盒圓心處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子在兩盒狹縫間運(yùn)動(dòng)時(shí)被電場(chǎng)加速。（忽略質(zhì)子的初速度和在電場(chǎng)中的加速時(shí)間）。根據(jù)相對(duì)論理論，粒子的質(zhì)量與速率有的關(guān)系，其中 c 為光速，為粒子靜止時(shí)（）的質(zhì)量，這一關(guān)系當(dāng)時(shí)近似回到牛頓力學(xué)“m與v無(wú)關(guān)”的結(jié)論。已知質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，電荷量為q。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 在時(shí)，兩盒間電壓越大，質(zhì)子離開加速器時(shí)的動(dòng)能就越大
B. 在時(shí)，若只將質(zhì)子源換成粒子（質(zhì)量為，電荷量為）源，則粒子也能一直被加速離開加速器
C. 考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)，為使質(zhì)子一直被電場(chǎng)加速，可以僅讓交流電源的頻率隨粒子加速而適當(dāng)減小
D. 考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)，為使質(zhì)子一直被電場(chǎng)加速，可以僅讓軌道處的磁場(chǎng)隨半徑變大而逐漸減小
5. 現(xiàn)有兩電阻和是材料、厚度相同的正方形導(dǎo)體板，但的尺寸比的尺寸大，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
B. 按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
C. 按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
D. 無(wú)論怎樣接電源，正方形導(dǎo)體板電阻
6. 如圖甲、乙所示，完全相同的兩個(gè)小球，通過(guò)細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連在一起并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F是大半球體的球心，N處是死結(jié)，已知，LN與水平地面平行，MN與LN夾角為，除小球外其余連接物的質(zhì)量不計(jì)，各接觸處光滑。則甲、乙兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)之比為（ ）

A. B. C. D.
7. 一貨車前7s內(nèi)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，7s末貨車的速率為14m/s，功率恰好達(dá)到額定功率280kW，7s后貨車以額定功率行駛，18s時(shí)貨車達(dá)到最大速度20m/s，圖像如圖所示。貨車行駛時(shí)受到的阻力保持不變，g取10m/s2，則貨車的質(zhì)量為（ ）
A. B. C. D.
8. 電流可以在其周圍空間激發(fā)出磁場(chǎng)，直線電流在空間某點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足，其中為磁導(dǎo)率，I為電流大小，r為該點(diǎn)到直線電流的距離。如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為R的圓的五等分點(diǎn)，其中B、C、D、E四點(diǎn)有垂直于紙面向里的恒定直線電流，大小均為，A點(diǎn)直線電流大小也為，方向垂直于紙面向外。磁導(dǎo)率可以認(rèn)為是常量，則圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（ ）

A. B. C. D. 0
二、多選題（本題共2小題，每小題5 分，共10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5 分，選對(duì)但不全的得3 分，有選錯(cuò)的得0分。）
9. 如圖所示，圖中虛線是某一電場(chǎng)區(qū)域的等勢(shì)面分布，各等勢(shì)面上的電勢(shì)值已在圖中標(biāo)出。實(shí)線為某一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。關(guān)于該段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列描述正確的是（ ）
A. 該粒子可能帶正電B. 粒子做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)
C. 該帶電粒子的電勢(shì)能不斷增加D. 該電場(chǎng)可能是真空中一孤立點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)
10. 一束初速度很小的帶電粒子進(jìn)入加速電場(chǎng)后被加速，沿著偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板之間的電壓變化周期為。帶電粒子在時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，時(shí)刻剛好從極板A的右邊緣射出。已知帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距為d。帶電粒子的重力、粒子間相互作用及帶電粒子進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度忽略不計(jì)。下面說(shuō)法正確的是（ ）

A. 加速電場(chǎng)極板間的電壓為
B. 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板間的電壓為
C. 時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子與A板的最小距離為
D. 時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子垂直極板方向的最大速度為
三、非選擇題（本題共5小題，共58分）
11. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)多量程多用電表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，表頭的內(nèi)阻為滿偏電流為，其中電流表的量程分別為和。
（1）當(dāng)選擇開關(guān)接___________（填“1”或“2”）時(shí)，電流表量程為。
（2）當(dāng)選擇開關(guān)接“3”“4”時(shí)對(duì)應(yīng)歐姆表的倍率分別為“×1”“×10”，則這兩個(gè)擋位對(duì)應(yīng)的電路中的電源電動(dòng)勢(shì)之比為___________。
（3）若選擇開關(guān)接“5”“6”時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓表量程為3V和15V，則_______， ___________。
12. 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻及電源電動(dòng)勢(shì)。已知為兩個(gè)完全相同的電壓表，電壓表量程為、內(nèi)阻約為，電源電動(dòng)勢(shì)約為、內(nèi)阻可忽略。

（1）首先按以下步驟進(jìn)行操作：
i。按原理圖完成電路連接，把均調(diào)至最大阻值；
ii。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)，使均有合適示數(shù)，示數(shù)分別為，若，且此時(shí)電阻箱的阻值為，根據(jù)以上步驟，可求得電壓表的內(nèi)阻為___________。
（2）將調(diào)至并保持不變，調(diào)節(jié)，記錄多組對(duì)應(yīng)的，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線，直線的縱截距為，結(jié)合步驟（1）中所得數(shù)據(jù)，求出電源的電動(dòng)勢(shì)為___________。
（3）若將調(diào)至0并保持不變，調(diào)節(jié)，并記錄多組電壓表示數(shù)及對(duì)應(yīng)的阻值，可以以為橫坐標(biāo)、___________為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖得到一條直線。若得到直線的斜率為，用表示電壓表的內(nèi)阻，則電源的電動(dòng)勢(shì)為___________。
13. 如圖所示，光滑軌道ABCD固定在豎直平面內(nèi)，BC段是圓心為、半徑為的四分之一圓弧，點(diǎn)在點(diǎn)的正上方。一質(zhì)量為的小球由A點(diǎn)靜止下滑，最后從點(diǎn)水平飛出，落在水平地面上的點(diǎn)。已知O，D之間的距離為2R，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小取，空氣阻力忽略不計(jì)。
（1）求A、B兩點(diǎn)間的高度差；
（2）若小球從軌道AB上某點(diǎn)由靜止釋放后，沿著軌道運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)脫離軌道，已知。求小球釋放點(diǎn)與點(diǎn)之間的高度差。（，）

14. 某實(shí)驗(yàn)小組分別用勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)計(jì)電子偏轉(zhuǎn)裝置。一帶正電的粒子，重力不計(jì)，電量與質(zhì)量之比為k，以平行于Ox軸的速度v0從y軸上的A點(diǎn)水平射入第一象限區(qū)域，并從x軸的B點(diǎn)射出，如圖（甲）和（乙）所示。已知OA=s，∠ABO=α，，
（1）若第一象限只存在平行于Oy的電場(chǎng)，如圖（甲），求該電場(chǎng)強(qiáng)度大??；
（2）若第一象限只存在垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖（乙），求該磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
（3）在第（1）問(wèn)中，帶電粒子到達(dá)B點(diǎn)后撤銷電場(chǎng)，同時(shí)在整個(gè)空間中施加垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求粒子能回到A點(diǎn)，求所施加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。（忽略磁場(chǎng)變化過(guò)程帶來(lái)的電磁擾動(dòng)）
15. 如圖甲所示，粗細(xì)均勻的無(wú)限長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角的斜面上，在邊界下方區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在時(shí)有兩根相同導(dǎo)體棒、分別從磁場(chǎng)邊界上方某位置和邊界EF 位置同時(shí)由靜止釋放，在時(shí)棒恰好進(jìn)入磁場(chǎng)。棒運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中段為曲線，其他段為直線。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)軌間距導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為，導(dǎo)體棒電阻均為，兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取。求：
（1）2s時(shí)導(dǎo)體棒ab速度v和導(dǎo)體棒cd的速度；
（2）內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量和導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若從ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)到與cd棒共速的過(guò)程中通過(guò)ab棒橫截面的電荷量為，求在磁場(chǎng)中兩棒之間的最小距離。
2023—2024學(xué)年高二下學(xué)期第一次學(xué)情檢測(cè)
物理試題
考生注意：
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分 100分?？荚嚂r(shí)間 75 分鐘。
2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5 毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。
3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5 毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。
一、單選題（本題共8小題，每小題 4 分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）
1. 甲、乙兩物體相對(duì)于同一位置運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間（）圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 時(shí)間內(nèi)甲物體的速度方向與乙物體的速度方向相同
B. 時(shí)刻甲物體的速度與乙物體的速度相同
C. 時(shí)間內(nèi)甲物體與乙物體的平均速度相同
D. 時(shí)刻甲物體的速度大于乙物體的速度
【答案】C
【解析】
【詳解】A．根據(jù)圖像斜率表示速度，可知二者在時(shí)間內(nèi)速度方向相反，且二者在時(shí)刻速度方向相反，故此時(shí)刻速度不同，故AB錯(cuò)誤；
C．甲、乙兩物體在時(shí)間內(nèi)初末位置相同，經(jīng)過(guò)時(shí)間相同，故時(shí)間內(nèi)甲物體與乙物體的平均速度相同，故C正確；
D．由圖像可知時(shí)刻甲的斜率小于乙的斜率，故甲物體的速度小于乙物體的速度，故D錯(cuò)誤。
故選C。
2. 近年來(lái)，中國(guó)發(fā)射了多顆北斗衛(wèi)星，a、b、c為其中的三顆衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星的軌道半徑角速度大小分別為ωa、ωb、ωc，如圖所示。以下說(shuō)法正確的是（ ）
A.
B.
C. 地球?qū)πl(wèi)星c的萬(wàn)有引力一定大于地球?qū)πl(wèi)星a的萬(wàn)有引力
D. 地球?qū)πl(wèi)星a的萬(wàn)有引力與地球?qū)πl(wèi)星b的萬(wàn)有引力一定等大
【答案】B
【解析】
【詳解】AB.根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得
解得
因?yàn)?，所?br>故A錯(cuò)誤，B正確；
CD.因?yàn)椴恢佬l(wèi)星abc的質(zhì)量大小，所以無(wú)法判斷地球?qū)πl(wèi)星abc引力的大小，故CD錯(cuò)誤。
故選B。
3. 如圖所示，輕彈簧一端固定在列車車廂頂部。另一端與穿過(guò)光滑豎直桿的小球連接，桿足夠長(zhǎng)，在車以某一恒定加速度在水平面上啟動(dòng)的過(guò)程中，小球相對(duì)桿靜止于M點(diǎn)。則（ ）
A. 小球一定受重力、彈簧彈力和桿的彈力作用
B. 小球可能只受重力和彈簧彈力作用
C. 彈簧對(duì)球的彈力是由于球的形變產(chǎn)生的
D. 小球所受合力為零
【答案】B
【解析】
【詳解】C．彈簧對(duì)球的彈力是由于彈簧的形變產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；
D．由于車以某一恒定加速度啟動(dòng)的過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律有
可知，小球所受合力不為零，故D錯(cuò)誤；
AB．由于車以某一恒定加速度在水平面上啟動(dòng)，可知小球的加速度方向沿水平方向，即小球所受合力方向沿水平方向，可知，小球豎直方向的合力為0，即彈簧一定處于拉伸狀態(tài)，彈簧彈力沿豎直方向上的分力與重力平衡，當(dāng)小球加速度方向水平向左時(shí)，桿對(duì)小球一定有水平向左的彈力，此時(shí)，小球受到重力、彈簧彈力和桿的彈力作用，當(dāng)小球的加速度水平向右時(shí)，令彈簧彈力為，彈簧與豎直方向的夾角為，若有
解得
此時(shí)，小球只受到重力與彈簧的彈力，若小球加速度方向向右，且加速度大小不等于，此時(shí)，小球受到重力、彈簧彈力和桿的彈力作用，故A錯(cuò)誤，B正確。
故選B。
4. 在高能物理研究中，回旋加速器起著重要作用，其原理如圖所示。和是兩中空的、半徑為的半圓金屬盒，它們處于與盒面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與頻率為的交流電源連接。位于盒圓心處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)子，質(zhì)子在兩盒狹縫間運(yùn)動(dòng)時(shí)被電場(chǎng)加速。（忽略質(zhì)子的初速度和在電場(chǎng)中的加速時(shí)間）。根據(jù)相對(duì)論理論，粒子的質(zhì)量與速率有的關(guān)系，其中 c 為光速，為粒子靜止時(shí)（）的質(zhì)量，這一關(guān)系當(dāng)時(shí)近似回到牛頓力學(xué)“m與v無(wú)關(guān)”的結(jié)論。已知質(zhì)子的靜止質(zhì)量為，電荷量為q。下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 在時(shí)，兩盒間電壓越大，質(zhì)子離開加速器時(shí)的動(dòng)能就越大
B. 在時(shí)，若只將質(zhì)子源換成粒子（質(zhì)量為，電荷量為）源，則粒子也能一直被加速離開加速器
C. 考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)，為使質(zhì)子一直被電場(chǎng)加速，可以僅讓交流電源的頻率隨粒子加速而適當(dāng)減小
D. 考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)，為使質(zhì)子一直被電場(chǎng)加速，可以僅讓軌道處的磁場(chǎng)隨半徑變大而逐漸減小
【答案】C
【解析】
【詳解】A．在時(shí)，質(zhì)量與速度無(wú)關(guān)，質(zhì)子離開加速器時(shí)，由洛倫茲力提供向心力
質(zhì)子動(dòng)能
與加速電壓無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；
B．在時(shí)，質(zhì)量與速度無(wú)關(guān)，將質(zhì)子源換成粒子源，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期
質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)周期
兩周期并不相等，所以粒子不能一直被加速，故B錯(cuò)誤；
CD．考慮相對(duì)論效應(yīng)時(shí)，由
質(zhì)子被電場(chǎng)加速后，速度增大，質(zhì)量增大，質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)周期增大，為讓質(zhì)子一直加速，交流電的周期應(yīng)與質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)周期始終相等，則可以僅讓軌道處的磁場(chǎng)隨半徑變大而增大，保證質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)周期不變，也可以僅讓交流電源的周期變大，由
可知，即讓交流電源頻率隨粒子加速而適當(dāng)減小，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 現(xiàn)有兩電阻和是材料、厚度相同的正方形導(dǎo)體板，但的尺寸比的尺寸大，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A. 按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
B. 按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
C. 按如圖方式分別與電源串聯(lián)，若用相同恒壓電源，則
D. 無(wú)論怎樣接電源，正方形導(dǎo)體板電阻
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)題意，設(shè)正方形導(dǎo)體板的邊長(zhǎng)為，厚度為，按如圖方式與電源串聯(lián)，由電阻定律有
可知，由于兩電阻和是材料、厚度相同的正方形導(dǎo)體板，則
若用相同恒壓電源，則有
故選C。
6. 如圖甲、乙所示，完全相同的兩個(gè)小球，通過(guò)細(xì)繩與彈簧測(cè)力計(jì)連在一起并處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F是大半球體的球心，N處是死結(jié)，已知，LN與水平地面平行，MN與LN夾角為，除小球外其余連接物的質(zhì)量不計(jì)，各接觸處光滑。則甲、乙兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)之比為（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】圖甲根據(jù)平衡條件由相似三角形可得
解得
圖乙根據(jù)平衡條件可得
則甲、乙兩圖中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)之比為
故選A。
7. 一貨車前7s內(nèi)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，7s末貨車的速率為14m/s，功率恰好達(dá)到額定功率280kW，7s后貨車以額定功率行駛，18s時(shí)貨車達(dá)到最大速度20m/s，圖像如圖所示。貨車行駛時(shí)受到的阻力保持不變，g取10m/s2，則貨車的質(zhì)量為（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【詳解】當(dāng)貨車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，速度達(dá)到最大值，則阻力為
當(dāng)貨車速度時(shí)，功率達(dá)到額定功率，勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力為
根據(jù)圖像可知，7s內(nèi)加速度為
根據(jù)牛頓第二定律得
可算得貨車的質(zhì)量為
故選A。
8. 電流可以在其周圍空間激發(fā)出磁場(chǎng)，直線電流在空間某點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿足，其中為磁導(dǎo)率，I為電流大小，r為該點(diǎn)到直線電流的距離。如圖所示，A、B、C、D、E是半徑為R的圓的五等分點(diǎn)，其中B、C、D、E四點(diǎn)有垂直于紙面向里的恒定直線電流，大小均為，A點(diǎn)直線電流大小也為，方向垂直于紙面向外。磁導(dǎo)率可以認(rèn)為是常量，則圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（ ）

A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【詳解】若A點(diǎn)直線電流方向垂直于紙面也向里，大小也為，則根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量運(yùn)算法則，圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0。但實(shí)際A點(diǎn)直線電流大小為，方向垂直于紙面向外，則其它四個(gè)點(diǎn)的直線電流在圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量合與A點(diǎn)直線電流在O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的等大同向。故實(shí)際圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
故選A。
二、多選題（本題共2小題，每小題5 分，共10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5 分，選對(duì)但不全的得3 分，有選錯(cuò)的得0分。）
9. 如圖所示，圖中虛線是某一電場(chǎng)區(qū)域的等勢(shì)面分布，各等勢(shì)面上的電勢(shì)值已在圖中標(biāo)出。實(shí)線為某一帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。關(guān)于該段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，下列描述正確的是（ ）
A. 該粒子可能帶正電B. 粒子做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)
C. 該帶電粒子的電勢(shì)能不斷增加D. 該電場(chǎng)可能是真空中一孤立點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．由運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子受力指向曲線內(nèi)側(cè)，方向?yàn)橛蚁陆牵妶?chǎng)線和等勢(shì)面垂直且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以電場(chǎng)線方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，從P點(diǎn)到Q點(diǎn)電場(chǎng)方向?yàn)樽笊系接疑希虼嗽摿Ｗ訋ж?fù)電，A錯(cuò)誤；
B．從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，等勢(shì)面越來(lái)越密集，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，故粒子的加速度越來(lái)越大，B正確；
C．粒子帶負(fù)電，從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，電勢(shì)逐漸降低，電勢(shì)能逐漸增加，C正確；
D．孤立的點(diǎn)電荷周圍的等勢(shì)面為圓形，而不是直線，D錯(cuò)誤。
故選BC。
10. 一束初速度很小的帶電粒子進(jìn)入加速電場(chǎng)后被加速，沿著偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中心線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板之間的電壓變化周期為。帶電粒子在時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，時(shí)刻剛好從極板A的右邊緣射出。已知帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板的板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距為d。帶電粒子的重力、粒子間相互作用及帶電粒子進(jìn)入加速電場(chǎng)的初速度忽略不計(jì)。下面說(shuō)法正確的是（ ）

A. 加速電場(chǎng)極板間的電壓為
B. 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板間的電壓為
C. 時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子與A板的最小距離為
D. 時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子垂直極板方向的最大速度為
【答案】ACD
【解析】
【詳解】AB．粒子在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理有
進(jìn)入電場(chǎng)后，根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子豎直方向先加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)后再減速運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)后速度變?yōu)?，再反向加速，如此往復(fù)，所以與A板的最小距離為
垂直極板方向的最大速度為
故CD正確；
故選ACD。
三、非選擇題（本題共5小題，共58分）
11. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)多量程多用電表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，表頭的內(nèi)阻為滿偏電流為，其中電流表的量程分別為和。
（1）當(dāng)選擇開關(guān)接___________（填“1”或“2”）時(shí)，電流表的量程為。
（2）當(dāng)選擇開關(guān)接“3”“4”時(shí)對(duì)應(yīng)歐姆表的倍率分別為“×1”“×10”，則這兩個(gè)擋位對(duì)應(yīng)的電路中的電源電動(dòng)勢(shì)之比為___________。
（3）若選擇開關(guān)接“5”“6”時(shí)，對(duì)應(yīng)的電壓表量程為3V和15V，則_______， ___________。
【答案】（1）2 （2）
（3） ①. ②.
【解析】
【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)題意，由電流表大量程時(shí)與表頭并聯(lián)的電阻小可知，電流表的量程為時(shí)，與表頭并聯(lián)的電阻大，則選擇開關(guān)接2。
【小問(wèn)2詳解】
歐姆表的倍率分別為“”、“”，相當(dāng)于兩個(gè)檔位下歐姆表的內(nèi)阻之比為，由于兩種情況下表頭滿偏時(shí)的電流相同，結(jié)合歐姆定律可知，兩個(gè)擋位對(duì)應(yīng)的電路中的電源電動(dòng)勢(shì)之比為。
【小問(wèn)3詳解】
[1][2]根據(jù)電流表大量程時(shí)與表頭并聯(lián)的電阻小，可知當(dāng)選擇開關(guān)接“5”“6”時(shí)，當(dāng)達(dá)到滿偏電壓和時(shí)，通過(guò)和的電流為，故有
代入數(shù)值解得
，
12. 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路測(cè)量電壓表內(nèi)阻及電源電動(dòng)勢(shì)。已知為兩個(gè)完全相同的電壓表，電壓表量程為、內(nèi)阻約為，電源電動(dòng)勢(shì)約為、內(nèi)阻可忽略。

（1）首先按以下步驟進(jìn)行操作：
i。按原理圖完成電路連接，把均調(diào)至最大阻值；
ii。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)，使均有合適示數(shù)，示數(shù)分別為，若，且此時(shí)電阻箱的阻值為，根據(jù)以上步驟，可求得電壓表的內(nèi)阻為___________。
（2）將調(diào)至并保持不變，調(diào)節(jié)，記錄多組對(duì)應(yīng)，以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線，直線的縱截距為，結(jié)合步驟（1）中所得數(shù)據(jù)，求出電源的電動(dòng)勢(shì)為___________。
（3）若將調(diào)至0并保持不變，調(diào)節(jié)，并記錄多組電壓表示數(shù)及對(duì)應(yīng)的阻值，可以以為橫坐標(biāo)、___________為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖得到一條直線。若得到直線的斜率為，用表示電壓表的內(nèi)阻，則電源的電動(dòng)勢(shì)為___________。
【答案】 ①. 1450 ②. ③. ④.
【解析】
【詳解】（1）ii．[1]電壓表與的電壓之和等于的示數(shù)，根據(jù)分壓定律有
解得
（2）[2]電路的總電流為
由閉合電路的歐姆定律有
整理可得
則以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)描點(diǎn)作圖，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)得到一條傾斜直線，其縱截距為
可得電動(dòng)勢(shì)為
（3）[3][4]時(shí)，由閉合電路的歐姆定律有
整理可得
則以為縱坐標(biāo)，以為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)作圖得到一條直線，圖像的斜率為
解得
13. 如圖所示，光滑軌道ABCD固定在豎直平面內(nèi)，BC段是圓心為、半徑為的四分之一圓弧，點(diǎn)在點(diǎn)的正上方。一質(zhì)量為的小球由A點(diǎn)靜止下滑，最后從點(diǎn)水平飛出，落在水平地面上的點(diǎn)。已知O，D之間的距離為2R，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度大小取，空氣阻力忽略不計(jì)。
（1）求A、B兩點(diǎn)間的高度差；
（2）若小球從軌道AB上某點(diǎn)由靜止釋放后，沿著軌道運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)脫離軌道，已知。求小球釋放點(diǎn)與點(diǎn)之間的高度差。（，）

【答案】（1）1m；（2）0.2m
【解析】
【詳解】（1）小球從A點(diǎn)由靜止沿圓弧軌道滑下運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒有
小球從B點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有
豎直方向有
解得，A、B兩點(diǎn)間的高度差
（2）小球從軌道AB上某點(diǎn)由靜止釋放后，沿著軌道運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí)脫離軌道，則小球在P點(diǎn)對(duì)軌道沒(méi)有壓力，此時(shí)重力沿PO方向的分力提供向心力，即
根據(jù)機(jī)械能守恒有
解得
根據(jù)幾何關(guān)系，小球釋放點(diǎn)與點(diǎn)之間的高度差
14. 某實(shí)驗(yàn)小組分別用勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)計(jì)電子偏轉(zhuǎn)裝置。一帶正電的粒子，重力不計(jì)，電量與質(zhì)量之比為k，以平行于Ox軸的速度v0從y軸上的A點(diǎn)水平射入第一象限區(qū)域，并從x軸的B點(diǎn)射出，如圖（甲）和（乙）所示。已知OA=s，∠ABO=α，，
（1）若第一象限只存在平行于Oy的電場(chǎng)，如圖（甲），求該電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?br>（2）若第一象限只存在垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖（乙），求該磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
（3）在第（1）問(wèn)中，帶電粒子到達(dá)B點(diǎn)后撤銷電場(chǎng)，同時(shí)在整個(gè)空間中施加垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要求粒子能回到A點(diǎn)，求所施加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。（忽略磁場(chǎng)變化過(guò)程帶來(lái)的電磁擾動(dòng)）
【答案】（1）；（2）；（3），方向磁場(chǎng)垂直紙面向外
【解析】
【詳解】（1）正電子從A點(diǎn)射入，做類平拋運(yùn)動(dòng)
解得
（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R
根據(jù)勾股定理
解得
根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
所以
聯(lián)立兩式，得
所以
（3）第（1）問(wèn)中粒子到達(dá)B點(diǎn)時(shí)
入射角度為
θ=45°
合速度

如果磁場(chǎng)垂直紙面向外，粒子軌跡如圖，向下偏轉(zhuǎn)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R，則
解得
根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程
解得
當(dāng)磁場(chǎng)方向垂直平面向里，則粒子逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，跟y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)一定大于OB，由于OA小于OB，故不可能經(jīng)過(guò)A點(diǎn)。
15. 如圖甲所示，粗細(xì)均勻的無(wú)限長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角的斜面上，在邊界下方區(qū)域存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在時(shí)有兩根相同導(dǎo)體棒、分別從磁場(chǎng)邊界上方某位置和邊界EF 位置同時(shí)由靜止釋放，在時(shí)棒恰好進(jìn)入磁場(chǎng)。棒運(yùn)動(dòng)的圖像如圖乙所示，其中段為曲線，其他段為直線。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)軌間距導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為，導(dǎo)體棒電阻均為，兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取。求：
（1）2s時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度v和導(dǎo)體棒cd的速度；
（2）內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量和導(dǎo)體棒cd產(chǎn)生的焦耳熱Q；
（3）若從ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)到與cd棒共速的過(guò)程中通過(guò)ab棒橫截面的電荷量為，求在磁場(chǎng)中兩棒之間的最小距離。
【答案】（1），；（2），；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據(jù)題意可知，導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)前勻加速，有
解得
2s時(shí)導(dǎo)體棒ab的速度為
由圖乙可知，2s時(shí)導(dǎo)體棒cd在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，則有
解得
（2）內(nèi)根據(jù)動(dòng)量定理，有
又有
解得，通過(guò)cd棒的電荷量為
又有
，，
聯(lián)立，解得
根據(jù)能量守恒定律有
又有
解得
（3）根據(jù)題意可知，當(dāng)ab、cd棒速度相等時(shí)有最小距離，之后兩棒均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)最小距離為，結(jié)合（2）分析可得
解得

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