1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。
2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。
3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求。
1. 下列關于電源的說法正確的是（ ）
A. 電源的電動勢就是電壓
B. 電源的作用是使電源的正、負極始終帶一定數(shù)量的正、負電荷，維持一定的電勢差
C. 在電源內(nèi)部電子由負極被搬向正極
D. 只要有電源，電路中就能產(chǎn)生持續(xù)的電流
【答案】B
【解析】A．電源電動勢不是電壓，當外電路斷路時，路端電壓等于電源電動勢，A錯誤；
B．電源的作用是使電源的正、負極始終帶一定數(shù)量的正、負電荷，維持一定的電勢差，B正確；
C．電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由正極不斷地搬運到負極，從而保持穩(wěn)定的電勢差，C錯誤；
D．電路中形成持續(xù)的電流的條件是有電源且電路閉合，D錯誤。
故選B。
2. 磁場和電場都是看不見、摸不著的“特殊”物質(zhì)，它們有許多相似的性質(zhì)（也有許多不同），學習過程中可以進行類比。關于磁場的認識，下列說法正確的是（ ）
A. 將一小段通電導線置于磁場中某處，若該導線不受磁場力，則說明此處的磁感應強度為零
B. 磁感應強度的方向與置于該處的通電導線受到的安培力的方向相同或相反
C. 根據(jù)磁感應強度的定義式可知，B與F成正比，與IL成反比
D. 將小磁針放在磁場中某處，小磁針靜止時N極所指的方向就是該處磁感應強度的方向
【答案】D
【解析】A．通電導線置于磁場中某處，若不受磁場力，可能是電流方向與磁場方向平行，不能確定此處的磁感應強度為零，故A錯誤；
B．磁感應強度的方向與置于該處的通電導線受到的安培力方向的關系由左手定則確定，故B錯誤；
C．磁感應強度根據(jù)比值法定義，但其反映的是磁場自身的性質(zhì)，與F、IL均無關，故C錯誤；
D．將小磁針放在磁場中某處，小磁針靜止時N極所指的方向就是該處磁感應強度的方向，故D正確。
故選D。
3. 磁場、磁場作用力演示儀中的赫姆霍茲線圈如圖所示，線圈固定在紙面內(nèi)，K、M、P、Q為紙面內(nèi)的四點，各點均放置有可自由擺動的小磁針（圖中未畫出），當在線圈中通入圖示方向的電流后，下列說法正確的是（ ）
A. K點處小磁針的N極垂直紙面向里
B. M點處小磁針的N極指向左側(cè)
C. M點和P點處小磁針的N極指向相同
D. M點和Q點處小磁針的N極指向相反
【答案】C
【解析】根據(jù)右手螺旋定則可知，線圈內(nèi)部磁場方向垂直紙面向外，外部垂直紙面向里，則K點處小磁針的N極垂直紙面向外，M點處小磁針的N極指向垂直紙面向里，M點和P點處小磁針的N極指向相同，均垂直紙面向里，M點和Q點處小磁針的N極指向相同，均垂直紙面向里。
4. 正電子是電子的反粒子，正電子與電子的質(zhì)量相等，帶的電荷量也相等，與電子不同的是正電子帶正電。在云室中有垂直于紙面的勻強磁場（方向未畫出），從P點先后發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子的運動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（ ）
A. 軌跡1對應的粒子初速度最大
B. 磁場方向垂直于紙面向里
C. 軌跡3對應的粒子運動速度越來越大
D. 軌跡2對應的粒子做勻速圓周運動的周期最大
【答案】B
【解析】B．根據(jù)題圖可知，1和3粒子繞轉(zhuǎn)動方向一致，則1和3粒子為電子，2為正電子，電子帶負電且順時針轉(zhuǎn)動，根據(jù)左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，故B正確；
C．電子在云室中運行，洛倫茲力不做功，但粒子受到云室內(nèi)填充物質(zhì)的阻力作用，所有粒子的速度越來越小，故C錯誤；
A．帶電粒子若僅在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動，則有
解得半徑為
根據(jù)題圖可知軌跡3對應的粒子運動的半徑最大，速度最大，故A錯誤；
D．根據(jù)周期表達式有
可知三個粒子的周期相同，故D錯誤。
故選B。
5. 速度選擇器的示意圖如圖所示，電場強度E和磁感應強度B相互垂直。一電荷量為q的帶正電粒子以速度v從該裝置的左端沿水平方向射入后，沿直線勻速運動直至射出，忽略粒子重力的影響，下列說法正確的是（ ）
A. 若僅使粒子帶的電荷量增多，則粒子將向下偏轉(zhuǎn)
B. 若僅使粒子帶的電荷量減少，則粒子將向下偏轉(zhuǎn)
C. 粒子速度大小
D. 若僅使粒子帶的電荷由正變負，則粒子一定發(fā)生偏轉(zhuǎn)
【答案】C
【解析】正粒子沿直線穿過兩板之間，則豎直方向受向下的電場力和向上的洛倫茲力平衡
解得粒子的速度大小
若僅使粒子帶的電荷量增多或減小，則粒子豎直方向受力仍平衡，則仍沿直線穿過兩板；若僅使粒子帶的電荷由正變負，則粒子受電場力和洛倫茲力方向都同時改變，即粒子豎直方向仍平衡，仍沿直線穿過兩板。
故選C。
6. 如圖所示是有兩個量程的某種電表，該電表是（ ）
A. 電壓表，接a、b兩個端點時量程較小
B. 電壓表，接a、c兩個端點時量程較小
C. 電流表，接a、b兩個端點時量程較小
D. 電流表，接a、c兩個端點時量程較小
【答案】A
【解析】表頭與定則電阻串聯(lián)，則為電壓表；
串聯(lián)的阻值越大，能夠測量的電壓范圍越大，量程越大，即接a、b兩個端點時量程較小。
故選A。
7. 圖中的實線分別是電阻a、b的伏安特性曲線，虛線c是（時）的切線，a、c相互平行，下列說法正確的是（ ）
A. 時，b的電阻為5Ω
B. 時，a、b的電阻相等
C. b的電阻隨電壓的升高而減小
D. 時，a、b的電阻相等
【答案】D
【解析】ABC．根據(jù)圖像可知，電阻a的阻值保持不變，大小為
根據(jù)電阻b的伏安特性曲線可知，曲線上的點與原點連線的斜率逐漸減小，而連線斜率為
可知b的電阻隨電壓的升高而增大，U=1V時，b的電阻為
故ABC錯誤；
D．U=3V時，b的電阻為
此時，故D正確。
故選D。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 實驗室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表，其原理示意圖如圖所示，兩磁極裝有極靴，極靴中間還有一個用軟鐵制成的圓柱形鐵芯，兩者之間有可轉(zhuǎn)動的線圈。極靴與圓柱形鐵芯間的磁感線（部分）已畫出，a、b、c和d為磁場中的四個點，左、右兩側(cè)通電導線中的電流方向已標出。下列說法正確的是（ ）
A. 極靴與圓柱形鐵芯間的磁場是勻強磁場
B. c、d兩點的磁感應強度方向相同
C. 圖示左側(cè)通電導線受到的安培力向上
D. 因為磁感線是閉合的，所以有大量磁感線通過圓柱形鐵芯
【答案】BD
【解析】A．極靴與圓柱間的磁場大小、方向并非總是相同，不是勻強磁場，故A錯誤；
B．c、d兩點的磁感應強度方向相同，故B正確；
C．根據(jù)左手定則可知，圖示左側(cè)通電導線受到的安培力向下，故C錯誤；
D．因為磁感線是閉合的，所以有大量磁感線通過圓柱形鐵芯，故D正確。
故選BD。
9. 如圖，電源的內(nèi)阻不能忽略，電表均為理想電表。閉合開關S，滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，電表的示數(shù)分別用U、、表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用、、表示。下列說法正確的是（ ）
A. U減小B. 不變C. 減小D. 減小
【答案】AC
【解析】A．滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中，減小，減小，根據(jù)
可知增大
U減小，故A正確；
B．因
減小
增大，故B錯誤；
C．根據(jù)
可知
因為減小，所以減小，故C正確；
D．因為
所以
不變，故D錯誤。
10. 筆記本電腦機身和顯示屏分別安裝有磁體和霍爾元件。當顯示屏閉合時，霍爾元件靠近磁體，屏幕熄滅，電腦休眠。其工作原理示意圖如圖所示，閉合顯示屏時，長為a、寬為c、厚度為d的霍爾元件處在磁感應強度大小為B、方向垂直于元件上表面向下的勻強磁場中，元件內(nèi)自由電子（電荷量為e）以一定的速度由左向右勻速移動時，元件的前后表面間出現(xiàn)電壓U，筆記本控制系統(tǒng)檢測到該電壓，立即熄滅屏幕。下列有關說法正確的是（ ）
A. 前表面的電勢比后表面的高
B. 前表面和后表面間的電場強度大小為
C. 前后表面間的電壓U與a無關
D. 自由電子的速度大小為
【答案】CD
【解析】A．根據(jù)左手定則，元件內(nèi)自由電子以一定的速度由左向右勻速移動時，受洛倫茲力指向前表面，可知電子偏向前表面，則前表面的電勢比后表面的低，選項A錯誤；
B．前表面和后表面間的電場強度大小為
選項B錯誤；
CD．當平衡時滿足
解得前后表面間電壓
U=Bvc
即U與a無關，自由電子的速度大小為
選項CD正確；
故選CD。
三、非選擇題：本題共5小題，共54分。
11. 電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應強度，其工作原理如圖所示，在普通天平的右臂掛著若干匝矩形線圈，線圈的下半部分處于勻強磁場內(nèi)，磁場方向與矩形線圈平面垂直。
（1）若矩形線圈位于紙面內(nèi)，勻強磁場垂直于紙面向里，當線圈中通過圖示方向的電流時，矩形線圈受到的安培力方向___________（填“豎直向上”或“豎直向下”）；調(diào)節(jié)砝碼使天平達到平衡。若線圈自重可忽略，則此時左盤中的砝碼質(zhì)量___________（填“大于”“小于”或“等于”）右盤中的砝碼質(zhì)量。
（2）接著使線圈中的電流反向，大小保持不變，保持右盤中的砝碼質(zhì)量不變，增加或減少左盤中的砝碼使天平再次達到平衡。若左盤中砝碼的質(zhì)量變化了，重力加速度大小為g，矩形線圈的匝數(shù)為n，通過線圈中的電流大小為I，線圈的水平邊長為L，則勻強磁場的磁感應強度大小___________。（用本題中出現(xiàn)的物理量符號表示）
【答案】（1）豎直向上 小于 （2）
【解析】（1）[1]由左手定則可知，矩形線圈受到的安培力方向豎直向上；
[2]調(diào)節(jié)砝碼使天平達到平衡。若線圈自重可忽略，則
此時左盤中的砝碼質(zhì)量小于右盤中的砝碼質(zhì)量。
（2）開始時
電流方向后安培力方向變?yōu)樨Q直向下，則平衡時滿足
相減得
解得
12. 某實驗小組測金屬絲電阻率，在測未知電阻Rx時，先用多用電表進行粗測，后采用“伏安法”較準確地測量未知電阻。
（1）該小組同學用多用表測量該合金絲的阻值時，選用“×1”倍率的電阻擋測量，該金屬絲電阻約為_____Ω
（2）該實驗小組分別用游標卡尺、螺旋測微器測量其長度L和直徑d，某次測量結(jié)果如下圖所示，則直徑d=_____mm；
（3）實驗室提供的器材如下：
A．待測電阻Rx的金屬絲；
B．電流表A（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）；
C．電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；
D．滑動變阻器R（0~20Ω）；
E．電源E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計）；
F．開關、若干導線，
根據(jù)所選用的實驗器材，應選用電路圖_____（填“甲”或“乙”）進行實驗。
（4）通過測量可知，金屬絲接入電路的長度為l，直徑為d；通過金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=_____（用題目所給的字母表示）
（5）本實驗在測量電阻時，將電壓表或電流表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表內(nèi)阻所引起的這種誤差。在未消除該誤差時本實驗電阻絲的測量阻值為R，若已知電壓表的內(nèi)阻為Rv，電流表的內(nèi)阻為RA，那么消除該誤差后，電阻絲的阻值____（用題目所給的字母表示）
【答案】（1）12 （2）0.920 （3）乙 （4） （5）
【解析】（1）由圖中多用電表可知，待測電阻阻值為
（2）螺旋測微器的精確值為0.01mm，由圖可知測得的直徑為
（3）由題知，電壓表內(nèi)阻約3kΩ，金屬絲的電阻阻值約為12Ω，為較小電阻，因此應選用電流表外接法，即選用電路圖乙進行實驗誤差較小。
（4）根據(jù)歐姆定律有
根據(jù)電阻定律有
又
聯(lián)立解得
（5）本實驗中，由于電壓表的分流引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差；實驗的測量阻值R應為電壓表和待測電阻并聯(lián)的電阻，將電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，則有
解得
13. 如圖所示，在傾角的絕緣斜面上固定間距的兩平行光滑金屬導軌，在導軌上端接入電源和滑動變阻器R，電源電動勢，內(nèi)阻，一質(zhì)量、電阻的金屬棒ab與兩導軌垂直并接觸良好且保持靜止，整個裝置處于磁感應強度大小、方向垂直于斜面向上的勻強磁場中，導軌電阻不計，取重力加速度大小。求：
（1）金屬棒ab受到的安培力大??；
（2）滑動變阻器R接入電路中的阻值。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）對金屬棒受力分析，根據(jù)平衡條件有
解得
（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，流過金屬棒的電流
金屬棒受到的安培力大小
聯(lián)立，解得
14. 小明同學在玩一個會發(fā)光的電動玩具汽車時，發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象：啟動電源，電動機正常工作，車輪正常轉(zhuǎn)動，當不小心卡住車輪時，車燈會變暗。玩具汽車的簡化電路如圖所示，電源電動勢E = 10 V，r = 2 Ω，車輪電動機的額定電壓UM = 6 V，額定功率P = 6 W，線圈電阻RM = 1 Ω。則：
（1）玩具汽車正常工作時，電動機的輸出功率；
（2）玩具汽車正常工作時，流過燈泡的電流；
（3）玩具汽車被卡住后，流過燈泡的電流？
【答案】（1）5 W （2）1 A （3）0.5 A
【解析】（1）玩具汽車正常工作時，通過電動機的電流為
玩具汽車正常工作時，通過電動機的熱功率
電動機的輸出功率
（2）玩具汽車正常工作時，電源內(nèi)阻分到的電壓為
通過電源的電流為
所以流過燈泡的電流為
（3）燈泡的電阻為
玩具汽車被卡住后，電動機可視為純電阻，燈泡與電動機并聯(lián)的電阻為
電路中的總電流為
所以流過燈泡的電流為
15. 如圖所示，圓形區(qū)域半徑為R，圓心在O點，區(qū)域中有方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。電子在電子槍中經(jīng)電場加速后沿AO方向垂直進入磁場，偏轉(zhuǎn)后從M點射出并垂直打在熒光屏PQ上的N點，PQ平行于AO，O點到PQ的距離為2R。電子電荷量為e，質(zhì)量為m，忽略電子加速前的初動能及電子間的相互作用。求：
（1）電子進入磁場時的速度大小v；
（2）電子槍的加速電壓U；
（3）若保持電子槍與AO平行，將電子槍在紙面內(nèi)向下平移至距AO為處，則電子打在熒光屏上的點位于N點的左側(cè)還是右側(cè)及該點距N點的距離。
【答案】（1）；（2）；（3）R
【解析】（1）電子在磁場中，洛倫茲力提供做圓周運動的向心力
電子軌跡如圖甲所示，由幾何關系得r＝R，聯(lián)立解得
（2）電子在電子槍中加速，由動能定理得
聯(lián)立解得
（3）電子在磁場中運動的半徑r＝R，故平行于AO射入磁場的電子都將經(jīng)過M點后打在熒光屏上。從與AO相距的C點射入磁場的電子打在熒光屏上的G點，G點位于N點的左側(cè)，其軌跡如圖乙所示；由幾何關系
α＝60°

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