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宁夏回族自治区石嘴山市第三中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
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这是一份宁夏回族自治区石嘴山市第三中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题，共22页。试卷主要包含了单选题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列对能量守恒定律的认识正确的是（ ）
A. 黄河的水能是取之不尽，用之不竭的
B. 化石能源是凭空产生的
C. 一块石头从嵩山上滚下后静止，说明能量会凭空消失
D. 在自然界中，能量的总量保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】由能量守恒定律可知，能量不会凭空消失也不会凭空产生，能量只会从一个物体转移到另一个物体，整个自然界中的能量的总量保持不变。所以ABC错误，D正确。
故选D。
2. 指南针是我国古代的四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（ ）
A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指南北，说明地球能够产生磁场
C. 指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
D. 在指南针正上方附近沿南北方向放置一直导线，导线通电时指南针一定不偏转
【答案】B
【解析】
详解】A．任何一个磁体都具有N、S两个磁极，故A错误；
B．指南针能够指向南北，说明受到了南北方向的磁场作用，说明地球具有磁场，故B正确；
CD．在指南针正上方附近沿指针方向放置一通电直导线，电流的磁场在指南针位置是东西方向的，指南针会偏转，指南针的指向会受到附近磁场的干扰，故CD错误。
故选B。
3. 下列关于能量量子化说法正确的是（ ）
A. 爱因斯坦最早提出了能量量子化假说B. 普朗克认为微观粒子能量是连续的
C. 频率为v的光的能量子为hvD. 电磁波波长越长，其能量子越大
【答案】C
【解析】更多课件教案等优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 【详解】A．能量子假说是由普朗克最早提出来的，故A错误；
B．根据普朗克能量量子化假说，微观粒子能量不连续，故B错误；
CD．能量子的能量
所以电磁波波长越长，其能量子越小。故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图为某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。把一个检验电荷先后放在a、b、c三点，它受到的电场力大小分别为Fa、Fb、Fc，下列判断正确的是（ ）
A. Fa＞Fb＞FcB. Ea＜Eb＜EcC. Fa＝Fb＝FcD. φa＝φb＜φc
【答案】A
【解析】
【详解】B．电场线越密电场强度越大，有Ea＞Eb＞Ec，故B错误。
AC．由于Ea＞Eb＞Ec，而电场力F＝qE，则有Fa＞Fb＞Fc，故A正确，C错误。
D．沿电场线方向电势逐渐降低，所以有φa>φb>φc，故D错误。
故选A。
5. 伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，实验室提供直流电压表内阻约为3kΩ，直流电流表内阻约为1 Ω，实验中应采用电流表（ ）
A. 外接法，测量值偏大B. 内接法，测量值偏大
C. 外接法，测量值偏小D. 内接法，测量值偏小
【答案】C
【解析】
【详解】因为
则应该采用电流表外接；因采用此电路时电压表有分流作用，则电流的测量值偏大，根据
可知，电阻的测量值偏小。
故选C。
6. 下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外，故A错误；
B．直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流形成的磁场方向（从上向下看）为逆时针方向，故B错误；
C．根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右，故C错误；
D．从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故D正确。
故选D。
7. 在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是
A. I1增大，I2不变，U增大
B. I1减小，I2增大，U减小
C. I1增大，I2减小，U增大
D. I1减小，I2不变，U减小
【答案】B
【解析】
【详解】R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．
8. 在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障（ ）
A. R1短路B. R2短路
C. R3短路D. R1断路
【答案】A
【解析】
【详解】A．若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；
B．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，故B错误；
C．若R3短路，则电压表示数为零，故C错误；
D．若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。
故选A。
9. 如图中能产生感应电流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．线圈没有闭合，所以不能产生感应电流，故A错误；
B．导轨及导线围成的闭合回路中，磁通量在变大，所以会产生感应电流，故B正确；
C．根据通电导线周围的磁场分布可知，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，所以不能产生感应电流，故C错误；
D．穿过运动线框的磁通量没有发生变化，所以不能产生感应电流，故D错误。
故选B。
10. 已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是 （ ）
A. 6×107 HzB. 1.5×109 Hz
C. 8×108 HzD. 1.7×108 Hz
【答案】A
【解析】
【详解】由
带入数据得
【点睛】考查波速与波长和频率之间的关系。
11. 如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为、电势能为E ；在B点的加速度为a 、电势能为E 则下列结论正确的是
A. 粒子带正电，a ，E
B. 粒子带负电，a ，E
C. 粒子带正电， ，E
D. 粒子带负电，a ，E
【答案】D
【解析】
【分析】图中场源位于等势面圆心位置，根据曲线的弯曲可知是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据公式判断电势能高低．
【详解】由于等势面是同心圆，且半径外大里小，故图中场源位于等势面圆心位置，是负电荷；根据曲线的弯曲可知是静电斥力，故粒子也带负电；由于B位置等差等势面较密集，场强大，加速度大，即；从A到B，电势降低，根据公式
可知B点电势能大，即，故D正确，ABC错误。
故选D。
【点睛】本题关键是先根据等势面判断场源，结合曲线运动判断电场力，根据公式φ=Ep /q 判断电势能大小．
12. 如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ ）
A. 2B，方向向左B. 2B，方向向下
C B，方向向右D. B，方向向上
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据安培定则可知四根通电导线在0点产生的磁感应强度的方向：a导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd，大小为B；c导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd，大小为B；同理，b导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca，大小为B，d导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca，大小为B，则根据平行四边形定则进行合成可知，四根通电导线同时存在时的磁感应强度大小为B，方向水平向左。
故选A。
13. 某同学用一个微安表（量程1 mA，内阻900 Ω）、电阻箱R1和电阻箱R2组装一个多用电表，有电流10 mA和电压3 V两挡，改装电路如图所示，则R1、R2应调到多大阻值（ ）
A. R1＝100 Ω，R2＝3000 Ω
B. R1＝10 Ω，R2＝210 Ω
C. R1＝100 Ω，R2＝210 Ω
D. R1＝10 Ω，R2＝3000 Ω
【答案】C
【解析】
【详解】微安表的满偏电流
微安表内阻
改装后电流表量程
改装后电压表量程
由欧姆定律得
代入数据解得
故选C。
14. 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为（ ）
A. 4RB. 5RC. 10RD. 16R
【答案】D
【解析】
【详解】由闭合电路的欧姆定律得：调零时有
E=IgR内
指针偏转至满刻度的时有
E=
指针偏转到满刻度的时有
联立三式可解得
Rx=16R
故选D。
15. 粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用，简化如图所示：沿轴线分布O（薄金属环）及A、B、C、D、E共5个金属圆筒（又称漂移管），薄金属环和相邻漂移管分别接在高压电源MN的两端，O接M端。质子飘入（初速度为0）金属环O轴心沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，则（ ）
A. 质子从圆筒E射出时的速度大小为
B. 圆筒E的长度为
C. MN所接电源的极性必须保持不变
D. 金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为1︰2
【答案】B
【解析】
【详解】A．质子从O沿轴线进入加速器，质子经电场5次加速，由动能定理可得
质子从圆筒E出射的速度大小为
故A错误；
B．圆筒E的长度为
故B正确；
C．质子在直线加速器加速，其运动方向不变，由题图可知，A的右边缘为负极时，则在下一个加速时需B右边缘为负极，故MN所接电源的极性应周期性变化，故C错误；
D．质子进入金属圆筒A时
质子进入金属圆筒B时
则金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题
16. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”关于地磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近，但不重合
B. 地球表面附近任意位置的地磁场方向都与地面平行
C. 在地球表面放置的小磁针N极指南
D. 因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
【答案】AD
【解析】
【详解】A．磁感线是闭合的，地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近，但不重合，存在磁偏角，A正确；
B．磁感线是闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，只有赤道上方附近的地磁场方向才与地面平行，B错误；
C．在地球表面上放置的小磁针N极指北，C错误；
D．根据安培定则可知，通电导线的磁场方向与导线中电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，D正确。
故选AD。
17. 某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( )
A. 反映P内变化的图线是b
B. 电源电动势为8 V
C. 电源内阻为2 Ω
D. 当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】A．电源内部的发热功率
Pr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c，故A错误；
B．直流电源的总功率
PE=EI
P-I图象的斜率等于电动势E，则有
故B错误；
C．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有
得到
故C正确；
D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得
代入解得
故D正确。
故选CD。
18. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计，则（ ）
A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40
C. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构为电阻R2、R3并联后与R1串联，则等效电阻为
A正确；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构为电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为
B错误；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
C正确；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
D错误。
故选AC。
19. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（ ）
A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq
B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq
C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1
D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿竖直方向的位移之比为1：3，则在前时间内，电场力对粒子做的功为，在后时间内，电场力对粒子做的功为，A错误B正确；
CD．由
知，在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1：1，D错误C正确。
故选BC。
20. 如图甲所示，R为电阻箱（0～99.9 Ω），置于阻值最大位置，Rx为未知电阻。（1）断开K2，闭合K1，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R-图线。（2）断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1=1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2=0.8A．根据以上数据可知（ ）
A. 电源电动势为3.0 V
B. 电源内阻为0.5 Ω
C. Rx的阻值为0.5 Ω
D. K1断开、K2闭合时，随着R的减小，电源输出功率减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得
则图象的斜率
由数学知识求得电源的电动势
选项A错误；
B．轴截距的绝对值等于内阻，即
选项B正确；
C．断开，闭合时，有
断开，闭合时，有
所以
选项C正确；
D．因，所以电路中的外电阻大于内电阻，随着的减小，电源输出功率将增大，时，电源输出功率最大，选项D错误。
故选BC。
三、实验题
21. （1）如图所示为多用电表的刻度盘。
①若选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，发现指针偏转角度很小，应该换用_______（填“×1”或“×100”）挡；换挡后，重新正确操作，表针指示如上图中实线所示，则所测电阻的阻值为______；
②如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A．将选择开关转至__________（填“”“”或“”）挡；
B．将红、黑表笔短接，进行______________（填“欧姆调零”或“机械调零”）。
（2）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；根据下面备有的器材，在现有器材的条件下，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
A. 被测干电池一节
B. 电流表A1 (量程0～0.6A，内阻r＝0.3Ω)
C. 电流表A2 (量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)
D. 电压表V1 (量程0～3V，内阻未知)
E. 电压表V2 (量程0～15V，内阻未知)
F. 滑动变阻器R1 (0～10Ω，2A)
G. 滑动变阻器R2 (0～100Ω，1A)
H. 开关、导线若干
在上述器材中电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选______(填写选项前的字母)；
在图乙所示的电路中，引起误差的原因为___________________，测出的电动势____________，内阻____________（填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”）。根据题目给出的器材，本实验的电路图应选择下图中的_______(填“甲”或“乙”)；
根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图像，则干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω（均保留2位小数）。
【答案】 ①. ×100 ②. 1300 ③. ④. 欧姆调零 ⑤. B ⑥. D ⑦. F ⑧. 电压表分流 ⑨. 偏小 ⑩. 偏小 ⑪. 甲 ⑫. 1.50 ⑬. 0.70
【解析】
【详解】（1）[1]选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，发现指针偏转角度很小，说明待测电阻阻值较大，应换用“”挡。
[2]所测电阻的阻值为
[3][4]测量一个阻值约为的电阻，为减小实验误差，测量时应使指针指在表盘中间附近，故选择开关转至“”挡，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
（2）[5][6][7]为尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，电流表A1的内阻已知，采用外接法，可准确计算出电流表的分压值，故电流表应选B。一节干电池电源电动势约为，为减小实验误差，电压表应选择量程为的电压表，故电压表应选D。滑动变阻器采用限流式接法，为方便调节，获取更多组数据，滑动变阻器应选较小的，故滑动变阻器选F。
[8][9][10]在图乙所示的电路中，引起误差的原因为电压表分流，通过电源内阻的电流大于电流表的示数。将电源与电压表看成一个等效电源，则测出的电动势为
内阻
可知测出的电动势偏小，内阻偏小。
[11]根据题目给出器材，电流表A1的内阻已知，采用外接法，可准确计算出电流表的分压值，故可准确测出电池的电动势和内阻，故本实验的电路图应选择下图中的甲。
[12][13]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
干电池的电动势为
图象斜率的绝对值表示干电池内阻和电流表内阻之和，则
内电阻为
四、计算题
22. 在匀强磁场中放入一通电导线，导线与磁场方向垂直，导线长度为10cm，电流为0.5A，所受的磁场力为5×10-4N。求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度多大；
（2）若在此磁场中放入一个垂直磁场的线圈，线圈平面面积S＝0.4 m2，穿过线圈的磁通量Φ为多少？
【答案】（1）0.01T；（2）0.004Wb
【解析】
【详解】（1）通电导线在磁场中受到安培力为
解得匀强磁场的磁感应强度为
（2）穿过线圈的磁通量为
23. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，lab=5cm，lbc=12cm，其中ab，bc沿电场方向，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b，电场力做功为W=1.2×10-7J。求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）电荷从b移到c电场力做的功W2；
（3）a、c两点间的电势差Uac。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）正电荷从a移到b，电场力做功为
匀强电场的场强为
（2）电荷从b移到c电场力做的功为
（3）a、c两点间的电势差为
24. 如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V、0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电动机M的内阻为1。求：
（1）电源的内阻；
（2）电动机M的输出功率；
（3）电源的效率。
【答案】（1）1；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有
又
代入数据解得
r=1
（2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有
解得
电动机的输入功率为
P=UMI=0.8×0.2W=0.16W
发热功率为
P热==0.04W
所以输出功率为
（3）电源的效率为
25. 如图所示，电源电动势，内阻。求：
（1）闭合开关，稳定后通过的电流大小；
（2）然后将开关断开，从断开到电路再次稳定的过程中通过的电荷量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）闭合开关，稳定后通过的电流为
其中
解得
（2）闭合开关上的电压为
断开开关上的电压为
开关断开后，通过的电荷量为
解得
26. 如图所示，某边长为4d正方形空间有交替的电场，每个电场竖直宽度为d，共有4个相同的区域，相邻电场方向相反，电场场强大小均为E，其中M、N分别为、的中点。一个质量为m、电量为q的带正电粒子从距A点的P处垂直射入电场，不计重力。
（1）若初粒子初速度为v0，求粒子在电场中的运动时间t；
（2）若初动能，求粒子在电场中偏转位移y；
（3）若粒子从N点射出，求粒子射入电场时的初动能满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）（，1，2，3…）
【解析】
【详解】（1）对粒子，水平位移为
解得粒子在电场中的运动时间为
（2）粒子的动能为
水平位移为
假设粒子从边射出，且只在同一电场区域内运动，侧向位移为
联立解得
故假设成立，粒子在电场中的偏转位移为。
（3）由题意得，从N点射出的时间存在周期性
其中
则粒子射入电场时的初速度
所以初动能为
（，1，2，3…）
1. 下列对能量守恒定律的认识正确的是（ ）
A. 黄河的水能是取之不尽，用之不竭的
B. 化石能源是凭空产生的
C. 一块石头从嵩山上滚下后静止，说明能量会凭空消失
D. 在自然界中，能量的总量保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】由能量守恒定律可知，能量不会凭空消失也不会凭空产生，能量只会从一个物体转移到另一个物体，整个自然界中的能量的总量保持不变。所以ABC错误，D正确。
故选D。
2. 指南针是我国古代的四大发明之一。关于指南针，下列说法正确的是（ ）
A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指南北，说明地球能够产生磁场
C. 指南针的指向不会受到附近磁铁的干扰
D. 在指南针正上方附近沿南北方向放置一直导线，导线通电时指南针一定不偏转
【答案】B
【解析】
详解】A．任何一个磁体都具有N、S两个磁极，故A错误；
B．指南针能够指向南北，说明受到了南北方向的磁场作用，说明地球具有磁场，故B正确；
CD．在指南针正上方附近沿指针方向放置一通电直导线，电流的磁场在指南针位置是东西方向的，指南针会偏转，指南针的指向会受到附近磁场的干扰，故CD错误。
故选B。
3. 下列关于能量量子化说法正确的是（ ）
A. 爱因斯坦最早提出了能量量子化假说B. 普朗克认为微观粒子能量是连续的
C. 频率为v的光的能量子为hvD. 电磁波波长越长，其能量子越大
【答案】C
【解析】更多课件教案等优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 【详解】A．能量子假说是由普朗克最早提出来的，故A错误；
B．根据普朗克能量量子化假说，微观粒子能量不连续，故B错误；
CD．能量子的能量
所以电磁波波长越长，其能量子越小。故C正确，D错误。
故选C。
4. 如图为某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。把一个检验电荷先后放在a、b、c三点，它受到的电场力大小分别为Fa、Fb、Fc，下列判断正确的是（ ）
A. Fa＞Fb＞FcB. Ea＜Eb＜EcC. Fa＝Fb＝FcD. φa＝φb＜φc
【答案】A
【解析】
【详解】B．电场线越密电场强度越大，有Ea＞Eb＞Ec，故B错误。
AC．由于Ea＞Eb＞Ec，而电场力F＝qE，则有Fa＞Fb＞Fc，故A正确，C错误。
D．沿电场线方向电势逐渐降低，所以有φa>φb>φc，故D错误。
故选A。
5. 伏安法测定一个阻值约12Ω的电阻，实验室提供直流电压表内阻约为3kΩ，直流电流表内阻约为1 Ω，实验中应采用电流表（ ）
A. 外接法，测量值偏大B. 内接法，测量值偏大
C. 外接法，测量值偏小D. 内接法，测量值偏小
【答案】C
【解析】
【详解】因为
则应该采用电流表外接；因采用此电路时电压表有分流作用，则电流的测量值偏大，根据
可知，电阻的测量值偏小。
故选C。
6. 下列各图中，已标出电流及电流磁场的方向，其中正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该右边垂直纸面向里，左边垂直纸面向外，故A错误；
B．直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流形成的磁场方向（从上向下看）为逆时针方向，故B错误；
C．根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右，故C错误；
D．从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，故D正确。
故选D。
7. 在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是
A. I1增大，I2不变，U增大
B. I1减小，I2增大，U减小
C. I1增大，I2减小，U增大
D. I1减小，I2不变，U减小
【答案】B
【解析】
【详解】R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．
8. 在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障（ ）
A. R1短路B. R2短路
C. R3短路D. R1断路
【答案】A
【解析】
【详解】A．若电路正常，则电流表测量流过R1的支路电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，故A正确；
B．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，故B错误；
C．若R3短路，则电压表示数为零，故C错误；
D．若R1断路，则电流表示数为零，故D错误。
故选A。
9. 如图中能产生感应电流的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．线圈没有闭合，所以不能产生感应电流，故A错误；
B．导轨及导线围成的闭合回路中，磁通量在变大，所以会产生感应电流，故B正确；
C．根据通电导线周围的磁场分布可知，穿过闭合线圈的磁通量始终为零，所以不能产生感应电流，故C错误；
D．穿过运动线框的磁通量没有发生变化，所以不能产生感应电流，故D错误。
故选B。
10. 已知真空中的电磁波波速是3×108 m/s.在真空中波长是5 m的无线电波，它的频率是 （ ）
A. 6×107 HzB. 1.5×109 Hz
C. 8×108 HzD. 1.7×108 Hz
【答案】A
【解析】
【详解】由
带入数据得
【点睛】考查波速与波长和频率之间的关系。
11. 如图所示，虚线表示某电场的等势面．一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的径迹如图中实线所示．粒子在A点的加速度为、电势能为E ；在B点的加速度为a 、电势能为E 则下列结论正确的是
A. 粒子带正电，a ，E
B. 粒子带负电，a ，E
C. 粒子带正电， ，E
D. 粒子带负电，a ，E
【答案】D
【解析】
【分析】图中场源位于等势面圆心位置，根据曲线的弯曲可知是静电斥力，根据等差等势面的疏密判断场强大小，结合牛顿第二定律得到加速度大小关系；根据公式判断电势能高低．
【详解】由于等势面是同心圆，且半径外大里小，故图中场源位于等势面圆心位置，是负电荷；根据曲线的弯曲可知是静电斥力，故粒子也带负电；由于B位置等差等势面较密集，场强大，加速度大，即；从A到B，电势降低，根据公式
可知B点电势能大，即，故D正确，ABC错误。
故选D。
【点睛】本题关键是先根据等势面判断场源，结合曲线运动判断电场力，根据公式φ=Ep /q 判断电势能大小．
12. 如图所示，四根相互平行的通有电流均为的长直导线a、b、c、d，放在正方形的四个顶点上。每根通电直导线单独存在时，四边形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（ ）
A. 2B，方向向左B. 2B，方向向下
C B，方向向右D. B，方向向上
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据安培定则可知四根通电导线在0点产生的磁感应强度的方向：a导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd，大小为B；c导线中电流产生的磁感应强度的方向为bd，大小为B；同理，b导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca，大小为B，d导线中电流产生的磁感应强度的方向为ca，大小为B，则根据平行四边形定则进行合成可知，四根通电导线同时存在时的磁感应强度大小为B，方向水平向左。
故选A。
13. 某同学用一个微安表（量程1 mA，内阻900 Ω）、电阻箱R1和电阻箱R2组装一个多用电表，有电流10 mA和电压3 V两挡，改装电路如图所示，则R1、R2应调到多大阻值（ ）
A. R1＝100 Ω，R2＝3000 Ω
B. R1＝10 Ω，R2＝210 Ω
C. R1＝100 Ω，R2＝210 Ω
D. R1＝10 Ω，R2＝3000 Ω
【答案】C
【解析】
【详解】微安表的满偏电流
微安表内阻
改装后电流表量程
改装后电压表量程
由欧姆定律得
代入数据解得
故选C。
14. 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度的处。现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为（ ）
A. 4RB. 5RC. 10RD. 16R
【答案】D
【解析】
【详解】由闭合电路的欧姆定律得：调零时有
E=IgR内
指针偏转至满刻度的时有
E=
指针偏转到满刻度的时有
联立三式可解得
Rx=16R
故选D。
15. 粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用，简化如图所示：沿轴线分布O（薄金属环）及A、B、C、D、E共5个金属圆筒（又称漂移管），薄金属环和相邻漂移管分别接在高压电源MN的两端，O接M端。质子飘入（初速度为0）金属环O轴心沿轴线进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速，加速时电压U大小相同。质子电量为e，质量为m，不计质子经过狭缝的时间，则（ ）
A. 质子从圆筒E射出时的速度大小为
B. 圆筒E的长度为
C. MN所接电源的极性必须保持不变
D. 金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为1︰2
【答案】B
【解析】
【详解】A．质子从O沿轴线进入加速器，质子经电场5次加速，由动能定理可得
质子从圆筒E出射的速度大小为
故A错误；
B．圆筒E的长度为
故B正确；
C．质子在直线加速器加速，其运动方向不变，由题图可知，A的右边缘为负极时，则在下一个加速时需B右边缘为负极，故MN所接电源的极性应周期性变化，故C错误；
D．质子进入金属圆筒A时
质子进入金属圆筒B时
则金属圆筒A的长度与金属圆筒B的长度之比为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题
16. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”关于地磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近，但不重合
B. 地球表面附近任意位置的地磁场方向都与地面平行
C. 在地球表面放置的小磁针N极指南
D. 因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显
【答案】AD
【解析】
【详解】A．磁感线是闭合的，地球内部也存在磁场，地磁的南极在地理北极附近，但不重合，存在磁偏角，A正确；
B．磁感线是闭合曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，只有赤道上方附近的地磁场方向才与地面平行，B错误；
C．在地球表面上放置的小磁针N极指北，C错误；
D．根据安培定则可知，通电导线的磁场方向与导线中电流的方向垂直，可知因地磁场影响，在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，D正确。
故选AD。
17. 某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知( )
A. 反映P内变化的图线是b
B. 电源电动势为8 V
C. 电源内阻为2 Ω
D. 当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
【答案】CD
【解析】
【详解】A．电源内部的发热功率
Pr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c，故A错误；
B．直流电源的总功率
PE=EI
P-I图象的斜率等于电动势E，则有
故B错误；
C．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有
得到
故C正确；
D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得
代入解得
故D正确。
故选CD。
18. 一个T型电路如图所示，电路中的电阻，，，另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计，则（ ）
A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40
C. 当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD. 当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】A．当cd端短路时，ab间电路的结构为电阻R2、R3并联后与R1串联，则等效电阻为
A正确；
B．当ab端短路时，cd之间电路结构为电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为
B错误；
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
C正确；
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为
D错误。
故选AC。
19. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为＋q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，经过t时间后恰好沿下板的边缘飞出，则（ ）
A. 在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq
B. 在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq
C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶1
D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1∶2
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿竖直方向的位移之比为1：3，则在前时间内，电场力对粒子做的功为，在后时间内，电场力对粒子做的功为，A错误B正确；
CD．由
知，在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为1：1，D错误C正确。
故选BC。
20. 如图甲所示，R为电阻箱（0～99.9 Ω），置于阻值最大位置，Rx为未知电阻。（1）断开K2，闭合K1，逐渐减小电阻箱的阻值，得到多组R、I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R-图线。（2）断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1=1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭合K2，此时电流表的示数为I2=0.8A．根据以上数据可知（ ）
A. 电源电动势为3.0 V
B. 电源内阻为0.5 Ω
C. Rx的阻值为0.5 Ω
D. K1断开、K2闭合时，随着R的减小，电源输出功率减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得
则图象的斜率
由数学知识求得电源的电动势
选项A错误；
B．轴截距的绝对值等于内阻，即
选项B正确；
C．断开，闭合时，有
断开，闭合时，有
所以
选项C正确；
D．因，所以电路中的外电阻大于内电阻，随着的减小，电源输出功率将增大，时，电源输出功率最大，选项D错误。
故选BC。
三、实验题
21. （1）如图所示为多用电表的刻度盘。
①若选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，发现指针偏转角度很小，应该换用_______（填“×1”或“×100”）挡；换挡后，重新正确操作，表针指示如上图中实线所示，则所测电阻的阻值为______；
②如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了较准确地进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：
A．将选择开关转至__________（填“”“”或“”）挡；
B．将红、黑表笔短接，进行______________（填“欧姆调零”或“机械调零”）。
（2）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；根据下面备有的器材，在现有器材的条件下，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
A. 被测干电池一节
B. 电流表A1 (量程0～0.6A，内阻r＝0.3Ω)
C. 电流表A2 (量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω)
D. 电压表V1 (量程0～3V，内阻未知)
E. 电压表V2 (量程0～15V，内阻未知)
F. 滑动变阻器R1 (0～10Ω，2A)
G. 滑动变阻器R2 (0～100Ω，1A)
H. 开关、导线若干
在上述器材中电流表应选_____，电压表应选______，滑动变阻器应选______(填写选项前的字母)；
在图乙所示的电路中，引起误差的原因为___________________，测出的电动势____________，内阻____________（填“偏大”、“偏小”或“无系统误差”）。根据题目给出的器材，本实验的电路图应选择下图中的_______(填“甲”或“乙”)；
根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的UI图像，则干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω（均保留2位小数）。
【答案】 ①. ×100 ②. 1300 ③. ④. 欧姆调零 ⑤. B ⑥. D ⑦. F ⑧. 电压表分流 ⑨. 偏小 ⑩. 偏小 ⑪. 甲 ⑫. 1.50 ⑬. 0.70
【解析】
【详解】（1）[1]选用倍率为“”的欧姆挡测电阻时，发现指针偏转角度很小，说明待测电阻阻值较大，应换用“”挡。
[2]所测电阻的阻值为
[3][4]测量一个阻值约为的电阻，为减小实验误差，测量时应使指针指在表盘中间附近，故选择开关转至“”挡，将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。
（2）[5][6][7]为尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，电流表A1的内阻已知，采用外接法，可准确计算出电流表的分压值，故电流表应选B。一节干电池电源电动势约为，为减小实验误差，电压表应选择量程为的电压表，故电压表应选D。滑动变阻器采用限流式接法，为方便调节，获取更多组数据，滑动变阻器应选较小的，故滑动变阻器选F。
[8][9][10]在图乙所示的电路中，引起误差的原因为电压表分流，通过电源内阻的电流大于电流表的示数。将电源与电压表看成一个等效电源，则测出的电动势为
内阻
可知测出的电动势偏小，内阻偏小。
[11]根据题目给出器材，电流表A1的内阻已知，采用外接法，可准确计算出电流表的分压值，故可准确测出电池的电动势和内阻，故本实验的电路图应选择下图中的甲。
[12][13]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
干电池的电动势为
图象斜率的绝对值表示干电池内阻和电流表内阻之和，则
内电阻为
四、计算题
22. 在匀强磁场中放入一通电导线，导线与磁场方向垂直，导线长度为10cm，电流为0.5A，所受的磁场力为5×10-4N。求：
（1）该匀强磁场的磁感应强度多大；
（2）若在此磁场中放入一个垂直磁场的线圈，线圈平面面积S＝0.4 m2，穿过线圈的磁通量Φ为多少？
【答案】（1）0.01T；（2）0.004Wb
【解析】
【详解】（1）通电导线在磁场中受到安培力为
解得匀强磁场的磁感应强度为
（2）穿过线圈的磁通量为
23. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，lab=5cm，lbc=12cm，其中ab，bc沿电场方向，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a移到b，电场力做功为W=1.2×10-7J。求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）电荷从b移到c电场力做的功W2；
（3）a、c两点间的电势差Uac。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）正电荷从a移到b，电场力做功为
匀强电场的场强为
（2）电荷从b移到c电场力做的功为
（3）a、c两点间的电势差为
24. 如图所示，电源电动势E＝3V，小灯泡L标有“2V、0.4W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。电动机M的内阻为1。求：
（1）电源的内阻；
（2）电动机M的输出功率；
（3）电源的效率。
【答案】（1）1；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）开关S接1时，根据闭合电路欧姆定律有
又
代入数据解得
r=1
（2）开关S接2时，根据闭合电路欧姆定律有
解得
电动机的输入功率为
P=UMI=0.8×0.2W=0.16W
发热功率为
P热==0.04W
所以输出功率为
（3）电源的效率为
25. 如图所示，电源电动势，内阻。求：
（1）闭合开关，稳定后通过的电流大小；
（2）然后将开关断开，从断开到电路再次稳定的过程中通过的电荷量。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）闭合开关，稳定后通过的电流为
其中
解得
（2）闭合开关上的电压为
断开开关上的电压为
开关断开后，通过的电荷量为
解得
26. 如图所示，某边长为4d正方形空间有交替的电场，每个电场竖直宽度为d，共有4个相同的区域，相邻电场方向相反，电场场强大小均为E，其中M、N分别为、的中点。一个质量为m、电量为q的带正电粒子从距A点的P处垂直射入电场，不计重力。
（1）若初粒子初速度为v0，求粒子在电场中的运动时间t；
（2）若初动能，求粒子在电场中偏转位移y；
（3）若粒子从N点射出，求粒子射入电场时的初动能满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）（，1，2，3…）
【解析】
【详解】（1）对粒子，水平位移为
解得粒子在电场中的运动时间为
（2）粒子的动能为
水平位移为
假设粒子从边射出，且只在同一电场区域内运动，侧向位移为
联立解得
故假设成立，粒子在电场中的偏转位移为。
（3）由题意得，从N点射出的时间存在周期性
其中
则粒子射入电场时的初速度
所以初动能为
（，1，2，3…）
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