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2022-2023学年重庆市铜梁中学等七校联考高二上学期期末联考物理试题（解析版）
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这是一份2022-2023学年重庆市铜梁中学等七校联考高二上学期期末联考物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（共48分，其中1~8题每小题只有一个正确选项，每小题4分；9~12题每小题有多个正确选项，全部选对的每题得4分，未选全的得2分，有选错的得0分）
1. 下面是小伟同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 某干电池的电动势为1.5V，这表示它在1s内将1.5J的其他形式能转变成电能
B. 由场强公式可知，电场中某点的场强由试探电荷所受电场力和电荷量决定
C由磁感应强度可知，B与F成正比，与IL成反比
D. 根据电势差定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为2J，则UAB=2V
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电源的电动势定义式分析可知，某干电池的电动势为1.5V，表示电池内非静电力每移动1C的电荷做功为1.5J，故A错误；
B．公式为电场强度的定义式，电场强度是电场本身的性质，与放入其中的试探电荷及其所受到的电场力大小无关，故B错误；
C．公式为磁感应强度的定义式，磁感应强度为磁场本身的性质，与F无关，与IL无关，故C错误；
D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为2J，则
故D正确。
故选D。
2. 如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为3N，则六边形线框受到安培力的总和为（ ）
A. 0B. 2.4NC. 3.6ND. 4N
【答案】C
【解析】
【详解】设ab的电阻为R，由电阻定律知afedcb的电阻为5R，若ab中的电流为I，则afedcb中的电流为。
对ab棒由安培力F=BIL有
方向竖直向上
对afedcb边框，其有效长度为L，则其所受安培力
方向竖直向上
则线框受到的安培力大小为
故选C。
3. 如图所示，有A、B两段圆柱形电阻丝，材料相同，长度也相同，它们横截面直径之比为dA:dB=2:1，把它们串联在电路中，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两段电阻丝的电阻之比为RA:RB=1:8
B. 通过A、B两段电阻丝的电流之比为IA:IB=1:4
C. A、B两段电阻丝中的电场强度之比为EA:EB=4:1
D. A、B两段电阻丝消耗的功率之比为PA:PB=1:4
【答案】D
【解析】
【详解】A．长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为：
dA:dB=2:1
则横截面积之比为：
SA：SB=4:1
根据：
可知电阻之比：
RA：RB=1:4
故A错误；
B．因两者是串联，它们的电流总相等，故B错误；
C．两段导体两端电压之比为：
因此A、B两段电阻丝中的电场强度之比为
EA:EB=1:4
故C错误；
D．两段电阻丝发热功率之比为：
故D正确。
故选D
4. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，一点电荷仅在电场力作用下由A点运动到B点，其轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该点电荷带正电，由A运动到B的过程中动能增大，电势能减小
B. 该点电荷带负电，由A运动到B的过程中动能减小，电势能增大
C. A、B、C、D四点的场强大小关系为EA>EB>EC>ED
D. A、B、C、D四点的电势大小关系为φA<φB<φC<φD
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据曲线运动受力方向指向轨迹内侧，正电荷受力方向与电场强度方向相同，负电荷受力方向与电场强度方向相反，可知点电荷为负电荷。A运动到B的过程中电场力方向与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减小，电势能增大，故A错误，B正确；
C．电场线越密集电场强度越大，因此A点场强最小，C错误；
D．沿电场线方向电势降低，，D错误。
故选B。
5. 如图所示的电路中，、为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当滑动触点向图中b端移动，则（ ）
A. I变大，U变小B. I变大，U变大C. I变小，U变小D. I变小，U变大
【答案】B
【解析】
【详解】当R3的滑动触点向图中b端移动时，R3变大，外电路总电阻变大，则由闭合电路欧姆定律知，总电流变小，路端电压即电压表V的读数变大，电路中并联部分电压变大，则通过R2的电流即电流表的读数则I变大。
故选B。
6. 如图所示，真空中存在电场强度大小为E，方向水平向右的匀强电场，A、B两点分别固定着等量异种点电荷+Q和-Q。O是线段AB的中点，C是线段AB垂直平分线上的一点，且∠CAB＝60°。若O点的电场强度大小为3E，则图中C点的电场强度为（ ）
A. ，水平向右B. E，水平向右
C. ，水平向左D. ，水平向左
【答案】A
【解析】
【详解】根据场强的矢量合成可知，O点的场强为匀强电场场强E以及+Q和−Q在O点形成场强E′的矢量和，设AB距离为2r，则有
可得
在C点，+Q和−Q在C点的场强E''大小相等，且夹角为120°，可知两点电荷在C点的合场强大小也为E''，方向水平向右
故C点处的场强大小为
故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 电机的输入功率等于54W
B. 电源规格中的，是电功的单位
C. 电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A
D. 电机线圈的电阻为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由参数可知，电动机正常工作时的电流为，额定电压为，所以电动机的输入功率为
故A错误；
B．是表示电流单位与时间单位的乘积，是电荷量的单位，故B错误；
C．由参数可知，电动机正常工作时的电流为，若电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A，故C正确；
D．根据题意，由欧姆定律可得
由于电动机为非纯电阻电路，则电机线圈的电阻小于，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图只要增大加速电压U，就能增大粒子能获得的最大动能
B. 乙图可判断出电流方向为BbaA
C. 丙图可以判断出能够沿直线匀速通过的粒子的电性、以及射入的速度大小（电场强度E和磁感应强度B已知）
D. 丁图中稳定时一定是左侧的C板比右侧的D板电势高
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意，图甲中，由牛顿第二定律有
解得
当粒子做圆周运动半径等于D型盒半径时，粒子的速度最大，即
则最大动能为
可知，最大动能与电压无关，故A错误；
B．根据题意，图乙中，由左手定则可知，带正电的粒子向下偏转，带负电的粒子向上偏转，B板为正极，A板为负极，则电流方向为，故B正确；
C．根据题意，图丙中，电场的方向与磁场的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和洛伦兹力，且二力是平衡力，即
解得
不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以无法判断粒子的电性，故C错误；
D．根据题意，图丁中，若载流子带负电，由左手定则可知，带负电的载流子端偏转，则左侧的C板比右侧的D板电势低，故D错误。
故选B。
9. 关于磁感应强度B的说法正确的是（ ）
A. 磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点静止时N极所指的方向
B. 小磁针静止时N极的指向，一定可以用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”来确定
C. 匀强磁场的磁感应强度，由处于其中的检验电荷受到的磁场力、电荷量和速度决定
D. 一小段通电导线在某处不受磁场力，该处的磁感应强度不一定为零
【答案】AD
【解析】
【详解】A．磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点静止时N极所指的方向，故A正确；
B．在通电螺线管内部，磁场方向由极指向极，则小磁针静止时N极的指向，不能用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”来确定，故B错误；
C．匀强磁场的磁感应强度，与磁场本身有关，与处于其中的检验电荷受到的磁场力、电荷量和速度无关，故C错误；
D．一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是该处磁感应强度为零，也可能是导线与磁场平行，故D正确。
故选AD
10. 如图所示，真空中有两个异种点电荷、分别固定在x轴上的A、O两点（O为坐标原点），x轴正半轴上的电势随x变化规律如图所示，C为电势的最高点，，则下列说法正确的是（ ）
A. 、的电荷量大小之比为3:2
B. C处的场强为0
C. 一定带正电、一定带负电
D. 带负电的粒子从B点沿x轴向D点移动的过程中，电势能先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】B．根据图像中，斜率表示电场强度，由图可知，C处的场强为0，故B正确；
A．根据题意，由点电荷场强公式和电场的叠加原理，设的距离为，则有
解得
故A错误；
C．根据题意，由图结合沿电场线方向电势逐渐降低可知，点左侧电场方向沿轴负方向，点右侧电场方向沿轴正方向，由点电荷场强公式和电场的叠加原理可知，一定带正电、一定带负电，故C正确；
D．根据题意，由图可知，从B点到D点电势先增大后减小，带负电的粒子的电势能先减小后增大，故D错误。
故选BC。
11. 两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为，两粒子同时由点出发，同时到达点，如图所示，则（ ）
A. 两粒子的轨道半径之比
B. 两粒子的质量之比
C. 两粒子圆周运动的周期之比
D. 两粒子的速率之比
【答案】CD
【解析】
【详解】A．对粒子在磁场中运动，根据题意可得如图所示信息
由图a、d所夹得弧为粒子a的运动轨迹，半径为Ra，b、d所夹得弧为粒子b得运动轨迹，半径为Rb，根据几何关系可知
整理可得
故A错误；
BCD．由几何关系可得，从A运动到B，a粒子转过的中心角为，b粒子转过的中心角为，根据运动时间相同可得运动周期为
两粒子做匀速圆周运动有
由此可得
粒子是受洛伦兹力为向心力，故有
整理可得
由此可得
故选CD。
12. 如图所示，绝缘平板A静置于水平面上，带正电的物块B（可视为质点）置于平板最左端，电荷量q=2×10-4C，平板质量M=2kg，物块质量m=1kg，物块与平板间动摩擦因数μ1=0.5，平板与水平面间动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0时，空间提供水平向右的匀强电场（图中未画出），场强大小为E=5×104N/C；t=1s时，电场反向变为水平向左，场强大小不变；t=1.25s时，撤去电场，在整个过程中，物块的电荷量保持不变，物块始终未离开平板，不计空气阻力，不考虑因电场变化产生的磁场影响，重力加速度取g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A. t=1s时，A、B的速度分别为1m/s和5m/sB. 平板A的长度至少为3.125m
C. A、B之间摩擦生热为12.5JD. 整个过程中电场力做的总功小于17.5J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．t=1s时，对物块有
对平板有
代入数值解得
此时A、B速度分别为
，
A正确；
B．时，物块相对平板的位移为
电场反向后，物块开始做匀减速运动，加速度大小为有
解得
设经过达到共同速度，有
解得
，
该段时间内物块相对平板位移为
可知共速后刚好撤去电场，因为，分析可知共速后物块和平板一起向右做匀减速运动直到静止，所以平板长度至少为
B错误；
C．根据前面分析可知A、B之间摩擦生热为
C正确；
D．分析可知时电场力做正功，内电场力做负功，所以可得整个过程中电场力做的总功为
D正确。
故选ACD。
二、非选择题（本题共6个小题，共52分）
13. 某同学欲将电流表（量程0~10mA，内阻为20Ω）改装为两用电表，即“×1”挡的欧姆表及量程为0~12V的电压表，实验室可提供的器材有：
a．一节全新的5号干电池（E=1.5V，内阻不计）；b．滑动变阻器R1（0~100Ω）；
c．滑动变阻器R2（0~300Ω）；d．定值电阻R3（1180Ω）
e．定值电阻R4（1200Ω）；f．单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线
（1）下列关于实验操作说法正确的是（ ）
A．图中B为“红”表笔，测量电阻时应将开关S扳向“1”
B．图中B为“黑”表笔，测量电阻时应将开关S扳向“2”
C．滑动变阻器应选用R1，定值电阻R0应选R4
D．滑动变阻器应选用R2，定值电阻R0应选R3
（2）在正确选用器材的情况下，改装后电流表3mA处在欧姆挡刻度盘上应标为________Ω（填写具体数值）。
【答案】 ①. BD ②. 350
【解析】
【详解】(1)[1] AB．测电阻应使用欧姆表，开关S应该扳向“2”；根据“红进黑出”，可以判断B为“黑”表笔，故C错误，B正确；
CD．欧姆调零时，电流表满偏，此时
解得
所以滑动变阻器应选用R2。
改装成量程为0~12V的电压表，需要串联电阻
解得
所以定值电阻R0应选R3，故C错误，D正确。
故选BD。
(2)[2]根据闭合电路欧姆定律
当电流为3mA时，解得
14. 某物理兴趣小组要描绘一个标有“4V 2W”的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差，可供选用的器材除导线、开关外，还有以下器材：
A．直流电源4.5V（内阻不计）
B．直流电流表0~600mA（内阻约为5Ω）
C．直流电压表0~4V（内阻约为6kΩ）
D．滑动变阻器0~1000Ω，额定电流2A
E．滑动变阻器0~10Ω，额定电流2A
（1）为了让实验的误差更小，选用最合适的滑动变阻器是________（选填“D”或“E”）。
（2）要求能够实现在0~4V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在虚线框内画出实验电路图________。
（3）实验测得小灯泡伏安特性曲线如图a所示，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是________（U和I分别为灯泡两端的电压和流过灯泡的电流）。
（4）若将两个完全相同规格的小灯泡L按如图b所示电路连接，电源电动势E=6V，内阻r=3Ω，调节滑片P使滑动变阻器R的功率和一个小灯泡的功率相等，则此时每个小灯泡消耗的电功率为________W。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. E ②. ③. D ④. 0.95##0.96##0.97##0.98##0.99##1.0
【解析】
【详解】（1）[1]为了减小误差，滑动变阻器采用分压式连接，为了方便调节，滑动变阻器选择阻值较小的E；
（2）[2]描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，所以电路图如图所示
（3）[3]随着电压的升高灯泡电阻增大，所以灯泡的功率
则P-I2图象的斜率增大，而P-U2的斜率减小。
故选D。
（4）[4]两个完全相同的灯泡并联后通过滑动变阻器调节每个灯泡的电流I和电压U，滑动变阻器R的功率和一个小灯泡的功率相等，滑动变阻器电流为2I，则滑动变阻器R两端的电压为灯泡两端电压的一半，根据闭合电路欧姆定律得
代入数据并变形得到
将此电流与电压的关系画在小灯泡伏安特性曲线中，如图所示
两图象的交点坐标为（2.28V，0.43A），所以灯泡功率
15. 如图所示，空间中有一对彼此绝缘的平行金属带电极板M、N，一带电液滴恰好静止在极板MN之间的A点处，已知金属板M、N之间相距为d=8cm，其中N板接地，带电液滴的质量为m=4×10-4kg，带电量为q=4×10-6C，取g=10m/s2。
（1）求M、N两板间的电势差UMN；
（2）若A点到N板的距离为3cm，试求液滴在A点的电势能EpA。
【答案】（1）-80V；（2）-1.2×10-4J
【解析】
【详解】（1）由平衡条件有
两板间的电压为
解得
E=1000V/m
U=80V
由于场强向上，N板电势较高，MN间的电势差为
UMN =-80V
（2）NA两点间的电势差
UNA =EdNA=30V
N点的电势为零，则A点的电势
φA=-30V
则液滴在A点的电势能为
EPA=-1.2×10-4J
16. 如图所示，倾角为37°的斜面上固定着宽的足够长平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势，内电阻。一质量的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，金属棒静止在导轨上，，，，求：
（1）若金属导轨光滑，滑动变阻器接入电路的阻值R1多少？
（2）若金属导轨粗糙，滑动变阻器接入电路的阻值，导体棒仍能保持静止，此时金属棒所受的摩擦力是多少？方向如何？
【答案】（1）2Ω；（2）0.12N，方向沿斜面向下
【解析】
【详解】（1）若导轨光滑，金属棒受到重力、安培力和导轨的支持力而处于平衡状态，则有
解得
根据安培力公式
得
设变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路欧姆
解得
（2）若导轨粗糙，滑动变阻器接入电路的阻值为金属棒仍然静止，容易判断摩擦力沿斜面向下，则
根据安培力公式
列出平衡方程有
解得
方向沿斜面向下.
17. 如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段为倾角θ=37°的粗糙倾斜轨道，BC段水平光滑，CD段是半径为的光滑半圆，各段轨道均平滑连接。AB段轨道所在区域有方向垂直于倾斜轨道向下、大小可以调节的匀强电场，BB′是电场边界（垂直于倾斜轨道）。一个质量为m，电荷量为q的带正电小物块（视为点电荷）在倾斜轨道上的A点由静止释放。已知A、B之间的距离为，倾斜轨道与小物块之间的动摩擦因数为，设小物块电荷量保持不变，重力加速度为，，。
（1）若电场强度大小为，求小物块刚通过C点时对轨道的压力的大小；
（2）若小物块能通过圆轨道最高点，求电场强度E的最大值是多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小物块从到的过程，根据动能定理可得
解得
在点时，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知
（2）小物块恰好能过点时，电场强度最大，在点时，根据牛顿第二定律可得
小物块由A运动到D，根据动能定理可得
联立解得
18. 如图所示，在的区域存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在区域存在匀强磁场，磁感应强度，磁场方向垂直平面向外。一电荷量为、质量为的带正电粒子，从y轴上处的P1点以速率沿x轴正方向射入电场，紧接着从点射入磁场（不计粒子重力）。求：
（1）点到坐标原点O点的距离；
（2）该粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径的大小；
（3）粒子从开始计时直到第四次经过x轴所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有
由类平抛规律有
联立解得
（2）设粒子进入磁场时与轴的夹角为，则有
可得
则有
由牛顿第二定律有
解得
（3）设带电粒子在磁场中运动周期为，则
根据题意可知，粒子在磁场运动的时间为
粒子在电场中每次运动的时间为
粒子从开始计时直到第四次经过轴所用的时间为
适用年龄 6个月~3岁家长遥控34岁可自驾
核定载重 25kg
电源规格 12V
充电器 12V 1000mA
电机
一、选择题（共48分，其中1~8题每小题只有一个正确选项，每小题4分；9~12题每小题有多个正确选项，全部选对的每题得4分，未选全的得2分，有选错的得0分）
1. 下面是小伟同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 某干电池的电动势为1.5V，这表示它在1s内将1.5J的其他形式能转变成电能
B. 由场强公式可知，电场中某点的场强由试探电荷所受电场力和电荷量决定
C由磁感应强度可知，B与F成正比，与IL成反比
D. 根据电势差定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为2J，则UAB=2V
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电源的电动势定义式分析可知，某干电池的电动势为1.5V，表示电池内非静电力每移动1C的电荷做功为1.5J，故A错误；
B．公式为电场强度的定义式，电场强度是电场本身的性质，与放入其中的试探电荷及其所受到的电场力大小无关，故B错误；
C．公式为磁感应强度的定义式，磁感应强度为磁场本身的性质，与F无关，与IL无关，故C错误；
D．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的负电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为2J，则
故D正确。
故选D。
2. 如图所示，粗细均匀的正六边形线框abcdef由相同材质的导体棒连接而成，直流电源的两端与顶点a、b相连，整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中。若ab棒受到的安培力大小为3N，则六边形线框受到安培力的总和为（ ）
A. 0B. 2.4NC. 3.6ND. 4N
【答案】C
【解析】
【详解】设ab的电阻为R，由电阻定律知afedcb的电阻为5R，若ab中的电流为I，则afedcb中的电流为。
对ab棒由安培力F=BIL有
方向竖直向上
对afedcb边框，其有效长度为L，则其所受安培力
方向竖直向上
则线框受到的安培力大小为
故选C。
3. 如图所示，有A、B两段圆柱形电阻丝，材料相同，长度也相同，它们横截面直径之比为dA:dB=2:1，把它们串联在电路中，下列说法正确的是（ ）
A. A、B两段电阻丝的电阻之比为RA:RB=1:8
B. 通过A、B两段电阻丝的电流之比为IA:IB=1:4
C. A、B两段电阻丝中的电场强度之比为EA:EB=4:1
D. A、B两段电阻丝消耗的功率之比为PA:PB=1:4
【答案】D
【解析】
【详解】A．长度、材料均相同，它们的横截面的直径之比为：
dA:dB=2:1
则横截面积之比为：
SA：SB=4:1
根据：
可知电阻之比：
RA：RB=1:4
故A错误；
B．因两者是串联，它们的电流总相等，故B错误；
C．两段导体两端电压之比为：
因此A、B两段电阻丝中的电场强度之比为
EA:EB=1:4
故C错误；
D．两段电阻丝发热功率之比为：
故D正确。
故选D
4. 某电场区域的电场线分布如图，在电场中有A、B、C、D四个点，一点电荷仅在电场力作用下由A点运动到B点，其轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该点电荷带正电，由A运动到B的过程中动能增大，电势能减小
B. 该点电荷带负电，由A运动到B的过程中动能减小，电势能增大
C. A、B、C、D四点的场强大小关系为EA>EB>EC>ED
D. A、B、C、D四点的电势大小关系为φA<φB<φC<φD
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据曲线运动受力方向指向轨迹内侧，正电荷受力方向与电场强度方向相同，负电荷受力方向与电场强度方向相反，可知点电荷为负电荷。A运动到B的过程中电场力方向与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减小，电势能增大，故A错误，B正确；
C．电场线越密集电场强度越大，因此A点场强最小，C错误；
D．沿电场线方向电势降低，，D错误。
故选B。
5. 如图所示的电路中，、为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当滑动触点向图中b端移动，则（ ）
A. I变大，U变小B. I变大，U变大C. I变小，U变小D. I变小，U变大
【答案】B
【解析】
【详解】当R3的滑动触点向图中b端移动时，R3变大，外电路总电阻变大，则由闭合电路欧姆定律知，总电流变小，路端电压即电压表V的读数变大，电路中并联部分电压变大，则通过R2的电流即电流表的读数则I变大。
故选B。
6. 如图所示，真空中存在电场强度大小为E，方向水平向右的匀强电场，A、B两点分别固定着等量异种点电荷+Q和-Q。O是线段AB的中点，C是线段AB垂直平分线上的一点，且∠CAB＝60°。若O点的电场强度大小为3E，则图中C点的电场强度为（ ）
A. ，水平向右B. E，水平向右
C. ，水平向左D. ，水平向左
【答案】A
【解析】
【详解】根据场强的矢量合成可知，O点的场强为匀强电场场强E以及+Q和−Q在O点形成场强E′的矢量和，设AB距离为2r，则有
可得
在C点，+Q和−Q在C点的场强E''大小相等，且夹角为120°，可知两点电荷在C点的合场强大小也为E''，方向水平向右
故C点处的场强大小为
故A正确，BCD错误。
故选A。
7. 如图甲所示为一款儿童电动汽车，该款电动汽车的部分参数如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 电机的输入功率等于54W
B. 电源规格中的，是电功的单位
C. 电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A
D. 电机线圈的电阻为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由参数可知，电动机正常工作时的电流为，额定电压为，所以电动机的输入功率为
故A错误；
B．是表示电流单位与时间单位的乘积，是电荷量的单位，故B错误；
C．由参数可知，电动机正常工作时的电流为，若电机在正常工作时突然被卡住不转动，此时通过电机的电流会超过2A，故C正确；
D．根据题意，由欧姆定律可得
由于电动机为非纯电阻电路，则电机线圈的电阻小于，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图只要增大加速电压U，就能增大粒子能获得的最大动能
B. 乙图可判断出电流方向为BbaA
C. 丙图可以判断出能够沿直线匀速通过的粒子的电性、以及射入的速度大小（电场强度E和磁感应强度B已知）
D. 丁图中稳定时一定是左侧的C板比右侧的D板电势高
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据题意，图甲中，由牛顿第二定律有
解得
当粒子做圆周运动半径等于D型盒半径时，粒子的速度最大，即
则最大动能为
可知，最大动能与电压无关，故A错误；
B．根据题意，图乙中，由左手定则可知，带正电的粒子向下偏转，带负电的粒子向上偏转，B板为正极，A板为负极，则电流方向为，故B正确；
C．根据题意，图丙中，电场的方向与磁场的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和洛伦兹力，且二力是平衡力，即
解得
不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以无法判断粒子的电性，故C错误；
D．根据题意，图丁中，若载流子带负电，由左手定则可知，带负电的载流子端偏转，则左侧的C板比右侧的D板电势低，故D错误。
故选B。
9. 关于磁感应强度B的说法正确的是（ ）
A. 磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点静止时N极所指的方向
B. 小磁针静止时N极的指向，一定可以用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”来确定
C. 匀强磁场的磁感应强度，由处于其中的检验电荷受到的磁场力、电荷量和速度决定
D. 一小段通电导线在某处不受磁场力，该处的磁感应强度不一定为零
【答案】AD
【解析】
【详解】A．磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点静止时N极所指的方向，故A正确；
B．在通电螺线管内部，磁场方向由极指向极，则小磁针静止时N极的指向，不能用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”来确定，故B错误；
C．匀强磁场的磁感应强度，与磁场本身有关，与处于其中的检验电荷受到的磁场力、电荷量和速度无关，故C错误；
D．一小段通电导线在某处不受磁场力，可能是该处磁感应强度为零，也可能是导线与磁场平行，故D正确。
故选AD
10. 如图所示，真空中有两个异种点电荷、分别固定在x轴上的A、O两点（O为坐标原点），x轴正半轴上的电势随x变化规律如图所示，C为电势的最高点，，则下列说法正确的是（ ）
A. 、的电荷量大小之比为3:2
B. C处的场强为0
C. 一定带正电、一定带负电
D. 带负电的粒子从B点沿x轴向D点移动的过程中，电势能先增大后减小
【答案】BC
【解析】
【详解】B．根据图像中，斜率表示电场强度，由图可知，C处的场强为0，故B正确；
A．根据题意，由点电荷场强公式和电场的叠加原理，设的距离为，则有
解得
故A错误；
C．根据题意，由图结合沿电场线方向电势逐渐降低可知，点左侧电场方向沿轴负方向，点右侧电场方向沿轴正方向，由点电荷场强公式和电场的叠加原理可知，一定带正电、一定带负电，故C正确；
D．根据题意，由图可知，从B点到D点电势先增大后减小，带负电的粒子的电势能先减小后增大，故D错误。
故选BC。
11. 两个带等量异种电荷的粒子分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为，两粒子同时由点出发，同时到达点，如图所示，则（ ）
A. 两粒子的轨道半径之比
B. 两粒子的质量之比
C. 两粒子圆周运动的周期之比
D. 两粒子的速率之比
【答案】CD
【解析】
【详解】A．对粒子在磁场中运动，根据题意可得如图所示信息
由图a、d所夹得弧为粒子a的运动轨迹，半径为Ra，b、d所夹得弧为粒子b得运动轨迹，半径为Rb，根据几何关系可知
整理可得
故A错误；
BCD．由几何关系可得，从A运动到B，a粒子转过的中心角为，b粒子转过的中心角为，根据运动时间相同可得运动周期为
两粒子做匀速圆周运动有
由此可得
粒子是受洛伦兹力为向心力，故有
整理可得
由此可得
故选CD。
12. 如图所示，绝缘平板A静置于水平面上，带正电的物块B（可视为质点）置于平板最左端，电荷量q=2×10-4C，平板质量M=2kg，物块质量m=1kg，物块与平板间动摩擦因数μ1=0.5，平板与水平面间动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。t=0时，空间提供水平向右的匀强电场（图中未画出），场强大小为E=5×104N/C；t=1s时，电场反向变为水平向左，场强大小不变；t=1.25s时，撤去电场，在整个过程中，物块的电荷量保持不变，物块始终未离开平板，不计空气阻力，不考虑因电场变化产生的磁场影响，重力加速度取g=10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A. t=1s时，A、B的速度分别为1m/s和5m/sB. 平板A的长度至少为3.125m
C. A、B之间摩擦生热为12.5JD. 整个过程中电场力做的总功小于17.5J
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．t=1s时，对物块有
对平板有
代入数值解得
此时A、B速度分别为
，
A正确；
B．时，物块相对平板的位移为
电场反向后，物块开始做匀减速运动，加速度大小为有
解得
设经过达到共同速度，有
解得
，
该段时间内物块相对平板位移为
可知共速后刚好撤去电场，因为，分析可知共速后物块和平板一起向右做匀减速运动直到静止，所以平板长度至少为
B错误；
C．根据前面分析可知A、B之间摩擦生热为
C正确；
D．分析可知时电场力做正功，内电场力做负功，所以可得整个过程中电场力做的总功为
D正确。
故选ACD。
二、非选择题（本题共6个小题，共52分）
13. 某同学欲将电流表（量程0~10mA，内阻为20Ω）改装为两用电表，即“×1”挡的欧姆表及量程为0~12V的电压表，实验室可提供的器材有：
a．一节全新的5号干电池（E=1.5V，内阻不计）；b．滑动变阻器R1（0~100Ω）；
c．滑动变阻器R2（0~300Ω）；d．定值电阻R3（1180Ω）
e．定值电阻R4（1200Ω）；f．单刀双掷开关S，一对表笔及若干导线
（1）下列关于实验操作说法正确的是（ ）
A．图中B为“红”表笔，测量电阻时应将开关S扳向“1”
B．图中B为“黑”表笔，测量电阻时应将开关S扳向“2”
C．滑动变阻器应选用R1，定值电阻R0应选R4
D．滑动变阻器应选用R2，定值电阻R0应选R3
（2）在正确选用器材的情况下，改装后电流表3mA处在欧姆挡刻度盘上应标为________Ω（填写具体数值）。
【答案】 ①. BD ②. 350
【解析】
【详解】(1)[1] AB．测电阻应使用欧姆表，开关S应该扳向“2”；根据“红进黑出”，可以判断B为“黑”表笔，故C错误，B正确；
CD．欧姆调零时，电流表满偏，此时
解得
所以滑动变阻器应选用R2。
改装成量程为0~12V的电压表，需要串联电阻
解得
所以定值电阻R0应选R3，故C错误，D正确。
故选BD。
(2)[2]根据闭合电路欧姆定律
当电流为3mA时，解得
14. 某物理兴趣小组要描绘一个标有“4V 2W”的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增大，且尽量减小实验误差，可供选用的器材除导线、开关外，还有以下器材：
A．直流电源4.5V（内阻不计）
B．直流电流表0~600mA（内阻约为5Ω）
C．直流电压表0~4V（内阻约为6kΩ）
D．滑动变阻器0~1000Ω，额定电流2A
E．滑动变阻器0~10Ω，额定电流2A
（1）为了让实验的误差更小，选用最合适的滑动变阻器是________（选填“D”或“E”）。
（2）要求能够实现在0~4V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在虚线框内画出实验电路图________。
（3）实验测得小灯泡伏安特性曲线如图a所示，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是________（U和I分别为灯泡两端的电压和流过灯泡的电流）。
（4）若将两个完全相同规格的小灯泡L按如图b所示电路连接，电源电动势E=6V，内阻r=3Ω，调节滑片P使滑动变阻器R的功率和一个小灯泡的功率相等，则此时每个小灯泡消耗的电功率为________W。（结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. E ②. ③. D ④. 0.95##0.96##0.97##0.98##0.99##1.0
【解析】
【详解】（1）[1]为了减小误差，滑动变阻器采用分压式连接，为了方便调节，滑动变阻器选择阻值较小的E；
（2）[2]描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。由于灯泡内阻较小，因此应采用电流表外接法，所以电路图如图所示
（3）[3]随着电压的升高灯泡电阻增大，所以灯泡的功率
则P-I2图象的斜率增大，而P-U2的斜率减小。
故选D。
（4）[4]两个完全相同的灯泡并联后通过滑动变阻器调节每个灯泡的电流I和电压U，滑动变阻器R的功率和一个小灯泡的功率相等，滑动变阻器电流为2I，则滑动变阻器R两端的电压为灯泡两端电压的一半，根据闭合电路欧姆定律得
代入数据并变形得到
将此电流与电压的关系画在小灯泡伏安特性曲线中，如图所示
两图象的交点坐标为（2.28V，0.43A），所以灯泡功率
15. 如图所示，空间中有一对彼此绝缘的平行金属带电极板M、N，一带电液滴恰好静止在极板MN之间的A点处，已知金属板M、N之间相距为d=8cm，其中N板接地，带电液滴的质量为m=4×10-4kg，带电量为q=4×10-6C，取g=10m/s2。
（1）求M、N两板间的电势差UMN；
（2）若A点到N板的距离为3cm，试求液滴在A点的电势能EpA。
【答案】（1）-80V；（2）-1.2×10-4J
【解析】
【详解】（1）由平衡条件有
两板间的电压为
解得
E=1000V/m
U=80V
由于场强向上，N板电势较高，MN间的电势差为
UMN =-80V
（2）NA两点间的电势差
UNA =EdNA=30V
N点的电势为零，则A点的电势
φA=-30V
则液滴在A点的电势能为
EPA=-1.2×10-4J
16. 如图所示，倾角为37°的斜面上固定着宽的足够长平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势，内电阻。一质量的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，金属棒静止在导轨上，，，，求：
（1）若金属导轨光滑，滑动变阻器接入电路的阻值R1多少？
（2）若金属导轨粗糙，滑动变阻器接入电路的阻值，导体棒仍能保持静止，此时金属棒所受的摩擦力是多少？方向如何？
【答案】（1）2Ω；（2）0.12N，方向沿斜面向下
【解析】
【详解】（1）若导轨光滑，金属棒受到重力、安培力和导轨的支持力而处于平衡状态，则有
解得
根据安培力公式
得
设变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路欧姆
解得
（2）若导轨粗糙，滑动变阻器接入电路的阻值为金属棒仍然静止，容易判断摩擦力沿斜面向下，则
根据安培力公式
列出平衡方程有
解得
方向沿斜面向下.
17. 如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，AB段为倾角θ=37°的粗糙倾斜轨道，BC段水平光滑，CD段是半径为的光滑半圆，各段轨道均平滑连接。AB段轨道所在区域有方向垂直于倾斜轨道向下、大小可以调节的匀强电场，BB′是电场边界（垂直于倾斜轨道）。一个质量为m，电荷量为q的带正电小物块（视为点电荷）在倾斜轨道上的A点由静止释放。已知A、B之间的距离为，倾斜轨道与小物块之间的动摩擦因数为，设小物块电荷量保持不变，重力加速度为，，。
（1）若电场强度大小为，求小物块刚通过C点时对轨道的压力的大小；
（2）若小物块能通过圆轨道最高点，求电场强度E的最大值是多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小物块从到的过程，根据动能定理可得
解得
在点时，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知
（2）小物块恰好能过点时，电场强度最大，在点时，根据牛顿第二定律可得
小物块由A运动到D，根据动能定理可得
联立解得
18. 如图所示，在的区域存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在区域存在匀强磁场，磁感应强度，磁场方向垂直平面向外。一电荷量为、质量为的带正电粒子，从y轴上处的P1点以速率沿x轴正方向射入电场，紧接着从点射入磁场（不计粒子重力）。求：
（1）点到坐标原点O点的距离；
（2）该粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径的大小；
（3）粒子从开始计时直到第四次经过x轴所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，由牛顿第二定律有
由类平抛规律有
联立解得
（2）设粒子进入磁场时与轴的夹角为，则有
可得
则有
由牛顿第二定律有
解得
（3）设带电粒子在磁场中运动周期为，则
根据题意可知，粒子在磁场运动的时间为
粒子在电场中每次运动的时间为
粒子从开始计时直到第四次经过轴所用的时间为
适用年龄 6个月~3岁家长遥控34岁可自驾
核定载重 25kg
电源规格 12V
充电器 12V 1000mA
电机
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