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石家庄市第一中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)
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这是一份石家庄市第一中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B.医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
2．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能随分子间距离r变化关系的图线是( )
AB.
C.D.
3．磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置刹车原理，下列判断正确的是( )
A.利用铜片与强力磁铁的摩擦刹车
B.利用铜片被磁化成磁体与强力磁铁作用刹车
C.利用铜片中涡流的磁场与强力磁铁作用刹车
D.利用铜片中涡流的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车
4．如图所示，过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接.下列说法正确的是( )
A.图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B.从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是
C.当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变
D.当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为
5．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散.电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线.一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，是轨迹上的四个点，下列说法正确的是( )
A.电子从a运动到d的过程，做匀加速运动
B.电子从a运动到d的过程，电势能先减小后增大
C.a处的电场强度与d处的电场强度相同
D.电子在a处受到的电场力方向与a处虚线的切线方向相同
6．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是( )
A.在时间内，电场能增大，磁场能减小
B.在时间内，P点的电势比Q点的电势高
C.在时间内，电容器C处于充电过程中
D.在时间内，电容器C的上极板带正电
7．某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到，粒子仅受电场力，下列说法正确的是( )
A.处电场强度最大
B.处电势为零，电场强度也为零
C.粒子在处电势能最大，动能最小
D.粒子从到受到的电场力和从到受到的电场力方向相反
二、多选题
8．直流电源、滑动变阻器R、定值电阻以及平行板电容器C连接成如图的电路.图中C的下极板接地，开始时C不带电.现闭合开关,调节滑动变阻器的滑片，稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的P点，下列说法正确的是( )
A.保持两开关闭合，R的滑片上滑时，中电流向右
B.保持两开关闭合，R的滑片下滑时，油滴向上运动
C.断开，C的下极板下移时，P点的电势升高
D.断开，C的下极板下移时，油滴的电势能增大
9．如图1所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势，B板的电势随时间发生周期性变化，规律如图2所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略。则下列说法正确的是( )
A.若电子在时刻进入，它将一直向B板运动
B.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
C.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
D.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
10．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间存在竖直向上的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两金属棒的长度恰好等于金属导轨的间距。时刻对金属棒cd施加一个水平向右的恒力F，此后两金属棒由静止开始运动，金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好，两金属棒的速度大小分别记为、，加速度大小分别记为、，金属棒cd两端电压记为，闭合回路消耗的电功率记为P，电路中除金属棒以外的电阻均不计，下列关系图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
三、实验题
11．某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率ρ，完成下列步骤：
（1）用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为__________。
（2）用螺旋测微器测量其直径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部件__________（填“A”“B”“C”或“D”）从图乙中可知其直径__________。
（3）若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U圆柱体的直径和长度分别用D和L表示，则该圆柱体的电阻率__________（用I、U、D和L表示）。
12．某实验小组用多用电表、电流表G和电阻箱进行一系列实验，分别是练习使用多用电表、测量电流表的内阻、改装电压表，实验器材如下：
A.多用电表
B.电流表G（满偏电流，内阻未知）
C.标准电流表
D.电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω）
E.电源（电动势，内阻可忽略不计）
F.导线、开关若干
（1）用多用电表欧姆挡粗略测量电流表的内阻；
（2）精确测量电流表G的内阻；
①按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关，断开开关，调节电阻箱R，使标准电流表的示数大于量程的，且两电流表的示数都没有超过量程，读出标准电流表的示数为，电阻箱的示数为；
②保持开关闭合，再闭合开关，调节电阻箱R，使标准电流表的示数仍为，读出电阻箱的示数为。
（3）用该电流表G和电阻箱R改装一个电压表；
根据实验回答以下问题：
①用多用电表欧姆挡“”挡测量电流表G的阻值，指针如图乙所示，那么电流表阻值为_________Ω。
②电流表G内阻的表达式为_________（用表示）。
③通过以上测量得到电流表G内阻为，用电流表G和电阻箱R改装成量程为0~5V的电压表，应将电阻箱R与电流表G_________（填“串联”或“并联”），将电阻箱R的阻值调到_________Ω。
四、计算题
13．如图所示，两水平放置的平行金属板a、b,板长L与间距d均为.两金属板间可加电压，且b板电势高于a板电势，在虚线的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场边界与金属板垂直，磁感应强度大小,方向垂直纸面向外.在两极板左端正中间有一粒子源，水平向右不断地发射比荷、初速度的带负电粒子.忽略电场的边缘效应、粒子的重力以及它们之间的相互作用.
（1）若两金属板间所加电压为0时，求粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径r;
（2）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从极板右边缘射出电场，求粒子在磁场中的射入点与射出点之间的距离s.
14．2022年3月31日，杭州2022年亚运会、亚残运会56个竞赛场馆全面竣工并通过赛事功能综合验收，此次杭州亚运会也将在亚运史上首次实现100%绿色电力供应.为确保杭州亚运会100%绿电供应，浙江电力交易中心已组织两次绿电交易，将青海柴达木盆地、甘肃嘉峪关等古丝绸之路上的绿色电能，通过特高压线路输送至浙江，让丝绸之路上的光，点亮亚运的灯.如图为某组同学研究远距离输电过程的装置图，矩形导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势.导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，输电线路总电阻，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈接入一台内阻的电动机，其两端的电压，效率.导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，求：
（1）电动机的机械功率；
（2）电流表的读数.
15．电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为L有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧（无张力）且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知）求：
（1）导体棒a稳定的速度v；
（2）导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；
（3）若释放b后，经导体棒的速度为时，b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。
参考答案
1．答案：A
解析：A.电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，A正确；
B.医院里经常利用γ射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，B错误；
C.电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，C错误；
D.电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，D错误。
故选A。
2．答案：B
解析：当分子间距离r等于平衡距离时，分子间作用力f表现为零，分子势能最小。
故选B。
3．答案：C
解析：A.铜片与强力磁铁不接触没有摩擦，故A错误，
B.铜片不是铁磁性材料，不会被磁化，故B错误；
C.铜片穿过磁场产生涡流，涡流的磁场与强力磁铁作用刹车，故C正确；
D.强力磁铁的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车，故D错误。
故选C。
4．答案：C
解析：A.图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故A错误；
B.从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是，故B错误；
C.当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，电流方向将改变，故C正确；
D.当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，ab边感应电流方向为，故D错误。
故选C。
5．答案：B
解析：AB.电子带负电，从a运到d的过程中，先从低电势运动到高电势，电场力先做正功，电势能减小，电子做加速运动，然后再从高电势运动到低电势，电场力做负功，电子做减速运动，电势能增大，A错误，B正确；
C.沿着电场线方向电势降低，电场线的方向与等势面处处垂直，由图可知a处的电场强度与d处的电场强度方向不相同，C错误；
D.电场线的方向与等势面处处垂直，而电场力的方向与电场线的切线方向相同或相反，故电场力方向与等势面的切线垂直，故电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直，D错误。
故选B。
6．答案：D
解析：A.在时间内，电流增大，磁场能增加，由能量守恒定律知，电场能减小，故A错误；
B.在内，回路中的电流顺时针方向减小，则电容器正在充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，则P的电势比点Q的电势低，故B错误；
C.在时间内，回路中电流逆时针方向增加，可知电容器C处于放电过程中，故C错误；
D.在内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。
故选:D。
7．答案：C
解析：CD.沿电场线方向电势逐渐降低，O到电场沿x轴负方向，到电场沿x轴正方向，粒子从O到电场力沿x轴负向，则粒子做减速运动；在到粒子受电场力沿x轴正向，则粒子加速运动，即粒子先减速后加速，在处动能最小、电势能最大，C正确、D错误；
AB.斜率大小等于电场强度大小，则在处电场强度为零，处电势为零，电场强度不为零，故AB错误。
故选C。
8．答案：AC
解析：A.保持两开关闭合，R的滑片上滑时，滑动变阻器的阻值变大，电容器两端的电压增大，根据，电容器处于充电状态，则中电流向右，故A正确；
B.保持两开关闭合，R的滑片下滑时，滑动变阻器的阻值变小，电容器两端的电压减小，根据，电场强度减小，则油滴受到向上的电场力减小，油滴向下运动，故B错误；
CD.断开，电容器两极板之间电荷量保持不变，根据
，，
得
C的下极板下移时，两极板间的场强保持不变，根据
则C的下极板下移时，P点的电势升高，因电场方向向下而电场力向上，因此粒子带负电，电势能降低，故CD正确；
故选AC。
9．答案：AC
解析：AB.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，前半个周期电子受到的电场力向上，向上做加速运动，后半个周期电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度为零，接着周而复始，所以电子一直向B板运动，选项A正确，B错误;
C.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子受到的电场力向上，向上做加速运动，在内，电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度减为零，在内，电子受到的电场力向下，向下做加速运动，在内，电子受到的电场力向上，向下做减速运动，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，向B板移动一定距离，周而复始，所以电子时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上，选项C正确；
D.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子向上做加速运动，在内，电子向上做减速运动，在时刻速度减为零，在内，电子反向加速，在内，电子反向减速，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，回到出发点，周而复始，所以电子时而向B板运动，时而向A板运动，一定不会打在B板上，选项D错误。
故选AC。
10．答案：AD
解析：AB.金属棒cd在恒力F作用下由静止开始加速，此时金属棒ab、cd加速度
之后回路中出现感应电流，金属棒cd受到的安培力与恒力F反向，金属棒cd的加速度减小，金属棒ab在安培力作用下开始加速，金属棒cd与金属棒ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力
逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒ab加速度增大，当
时，不再变化，回路中的电流不再变化，但是两金属棒的速度仍在增大，图像如图甲所示
A正确，B错误：
C.设两金属棒电阻均为R，系统达到稳定之前
随时间逐渐增大，系统达到稳定后，因回路中电流不变，则
随着的增加而均匀增加，如图乙所示
C错误；
D.闭合回路消耗的电功率
在开始阶段随回路中电流的增大，电功率逐渐增大，当系统稳定后回路中电流不变，电功率不再变化，D正确。
故选AD。
11．答案：（1）42.35（2）B；0.410（3）
解析：（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为42mm，游标尺示数为
游标卡尺示数为
（2）读数前应先旋紧部件B，使读数固定不变，由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0，螺旋示数为
螺旋测微器示数为
（3）由电阻定义式得圆柱体的电阻为
由电阻定律得
又
联立解得
12．答案：（3）①110②③串联；233.3
解析：（3）①电流表阻值为读数为
②第一次和第二次电流表读数相同，说明两次电路中总电阻相同，闭合开关后电流表G短路，则电阻箱的阻值要增大，电阻箱增大的阻值，即为电流表G的内阻，即
③改装电压表应将电阻箱R与电流表G串联，串联的电阻为
电阻箱的最大阻值为9999.9Ω，可精确到0.1Ω，故电阻箱阻值调到233.3Ω。
13．答案：（1）0.4m（2）0.8m
解析：（1）两金属板间电压为零时，带电粒子在金属板以速度匀速通过后进入磁场，在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（2）带电粒子刚好从金属板右边缘射出电场时，设带电粒子在电场中的运动时间为t，侧向速度为，则有
，
解得
则速度偏向角满足
可得
则带电粒子离开电场时的速度为
在磁场中有
解得
粒子在磁场中的射入点与射出点之间的距离为
14．答案：（1）（2）
解析：（1）设通过电动机的电流为I，电动机内阻损耗的功率为，由题意得
代入数据解得
电动机的机械功率
（2）设降压变压器原线圈两端的电压为，通过输电线路得电流为，由题意得
解得
输电线路损耗的功率
则升压变压器得输入功率
由题中交变电动势的表达式可知，发电机的输出电压峰值为，则升压变压器的输入电压为
电流表的读数为升压变压器得输入电流，可得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，a棒运动时产生的感应电动势为
感应电流为
受到的安培力为
对b分析
又
联立解得
（2）根据棒和物体组成的系统，根据能量守恒
根据焦耳热公式可得
联立解得
（3）棒从静止开始运动到稳定速度，根据动量定理得，对重物b有
对棒a有
即
联立可得
一、单选题
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
B.医院里经常利用红外线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗
C.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
2．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能随分子间距离r变化关系的图线是( )
AB.
C.D.
3．磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置刹车原理，下列判断正确的是( )
A.利用铜片与强力磁铁的摩擦刹车
B.利用铜片被磁化成磁体与强力磁铁作用刹车
C.利用铜片中涡流的磁场与强力磁铁作用刹车
D.利用铜片中涡流的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车
4．如图所示，过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接.下列说法正确的是( )
A.图（a）中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B.从图（b）开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是
C.当线圈转到图（c）位置时，感应电流最小，且感应电流方向改变
D.当线圈转到图（d）位置时，感应电动势最小，ab边感应电流方向为
5．2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱.电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子枪发射电子束，通过电场构成的电子透镜使其会聚或发散.电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等势线.一电子仅在电场力作用下运动，运动轨迹如图实线所示，是轨迹上的四个点，下列说法正确的是( )
A.电子从a运动到d的过程，做匀加速运动
B.电子从a运动到d的过程，电势能先减小后增大
C.a处的电场强度与d处的电场强度相同
D.电子在a处受到的电场力方向与a处虚线的切线方向相同
6．如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若把流过点P向右的电流方向规定为正方向，则下列说法正确的是( )
A.在时间内，电场能增大，磁场能减小
B.在时间内，P点的电势比Q点的电势高
C.在时间内，电容器C处于充电过程中
D.在时间内，电容器C的上极板带正电
7．某静电场中，其一条电场线恰好与x轴重合，其电势随坐标变化的图像如图所示，一带正电的粒子以一定初速度沿x轴从O点运动到，粒子仅受电场力，下列说法正确的是( )
A.处电场强度最大
B.处电势为零，电场强度也为零
C.粒子在处电势能最大，动能最小
D.粒子从到受到的电场力和从到受到的电场力方向相反
二、多选题
8．直流电源、滑动变阻器R、定值电阻以及平行板电容器C连接成如图的电路.图中C的下极板接地，开始时C不带电.现闭合开关,调节滑动变阻器的滑片，稳定后一带电油滴恰能静止在电容器中的P点，下列说法正确的是( )
A.保持两开关闭合，R的滑片上滑时，中电流向右
B.保持两开关闭合，R的滑片下滑时，油滴向上运动
C.断开，C的下极板下移时，P点的电势升高
D.断开，C的下极板下移时，油滴的电势能增大
9．如图1所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势，B板的电势随时间发生周期性变化，规律如图2所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内，设电子的初速度和重力的影响均可忽略。则下列说法正确的是( )
A.若电子在时刻进入，它将一直向B板运动
B.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
C.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
D.若电子在时刻进入，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上
10．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平固定放置，导轨间存在竖直向上的匀强磁场。两根完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两金属棒的长度恰好等于金属导轨的间距。时刻对金属棒cd施加一个水平向右的恒力F，此后两金属棒由静止开始运动，金属棒在运动过程中始终与导轨接触良好，两金属棒的速度大小分别记为、，加速度大小分别记为、，金属棒cd两端电压记为，闭合回路消耗的电功率记为P，电路中除金属棒以外的电阻均不计，下列关系图像可能正确的是( )
A.B.
C.D.
三、实验题
11．某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率ρ，完成下列步骤：
（1）用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为__________。
（2）用螺旋测微器测量其直径.为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应旋紧图乙中的部件__________（填“A”“B”“C”或“D”）从图乙中可知其直径__________。
（3）若用伏安法测得流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U圆柱体的直径和长度分别用D和L表示，则该圆柱体的电阻率__________（用I、U、D和L表示）。
12．某实验小组用多用电表、电流表G和电阻箱进行一系列实验，分别是练习使用多用电表、测量电流表的内阻、改装电压表，实验器材如下：
A.多用电表
B.电流表G（满偏电流，内阻未知）
C.标准电流表
D.电阻箱R（最大阻值为9999.9Ω）
E.电源（电动势，内阻可忽略不计）
F.导线、开关若干
（1）用多用电表欧姆挡粗略测量电流表的内阻；
（2）精确测量电流表G的内阻；
①按如图甲所示的电路图连接好电路，先将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关，断开开关，调节电阻箱R，使标准电流表的示数大于量程的，且两电流表的示数都没有超过量程，读出标准电流表的示数为，电阻箱的示数为；
②保持开关闭合，再闭合开关，调节电阻箱R，使标准电流表的示数仍为，读出电阻箱的示数为。
（3）用该电流表G和电阻箱R改装一个电压表；
根据实验回答以下问题：
①用多用电表欧姆挡“”挡测量电流表G的阻值，指针如图乙所示，那么电流表阻值为_________Ω。
②电流表G内阻的表达式为_________（用表示）。
③通过以上测量得到电流表G内阻为，用电流表G和电阻箱R改装成量程为0~5V的电压表，应将电阻箱R与电流表G_________（填“串联”或“并联”），将电阻箱R的阻值调到_________Ω。
四、计算题
13．如图所示，两水平放置的平行金属板a、b,板长L与间距d均为.两金属板间可加电压，且b板电势高于a板电势，在虚线的右侧有范围足够大的匀强磁场，磁场边界与金属板垂直，磁感应强度大小,方向垂直纸面向外.在两极板左端正中间有一粒子源，水平向右不断地发射比荷、初速度的带负电粒子.忽略电场的边缘效应、粒子的重力以及它们之间的相互作用.
（1）若两金属板间所加电压为0时，求粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径r;
（2）若两金属板间加适当电压，粒子恰好从极板右边缘射出电场，求粒子在磁场中的射入点与射出点之间的距离s.
14．2022年3月31日，杭州2022年亚运会、亚残运会56个竞赛场馆全面竣工并通过赛事功能综合验收，此次杭州亚运会也将在亚运史上首次实现100%绿色电力供应.为确保杭州亚运会100%绿电供应，浙江电力交易中心已组织两次绿电交易，将青海柴达木盆地、甘肃嘉峪关等古丝绸之路上的绿色电能，通过特高压线路输送至浙江，让丝绸之路上的光，点亮亚运的灯.如图为某组同学研究远距离输电过程的装置图，矩形导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交变电动势.导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，输电线路总电阻，理想降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈接入一台内阻的电动机，其两端的电压，效率.导线框及其余导线电阻不计，电表均为理想电表，求：
（1）电动机的机械功率；
（2）电流表的读数.
15．电磁阻尼指的是当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动这种现象。电磁阻尼现象广泛应用于需要稳定摩擦力以及制动力的场合，例如电度表、电磁制动机械，甚至磁悬浮列车等。如图所示的装置，水平平行金属轨道间距为L，处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中，左端连着阻值为2R的定值电阻，细绳绕过定滑轮一端连接质量为m，长为L有效电阻为R的导体棒a，另一端连接质量为2m的重物b，导体棒a始终保持水平并垂直于导轨，且与导轨接触良好，刚开始a、b间的细绳恰好绷紧（无张力）且两者初速度均为0，现释放重物b，当重物b下落h时导体棒a速度恰好达到稳定，（运动过程中不考虑摩擦力和空气阻力的影响，导体棒a与定滑轮间的细绳始终与导轨平面平行，重力加速度g已知）求：
（1）导体棒a稳定的速度v；
（2）导体棒a从开始运动到稳定的过程中定值电阻上产生的热量Q；
（3）若释放b后，经导体棒的速度为时，b从细绳上脱落。求导体棒a在导轨上滑行的总距离。
参考答案
1．答案：A
解析：A.电磁波是横波，每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，A正确；
B.医院里经常利用γ射线能摧毁病变细胞的作用对患者进行治疗，B错误；
C.电磁波在真空中的传播速度都相同，与电磁波的频率无关，C错误；
D.电磁波传递信号可以实现无线通信，电磁波也能通过电缆、光缆传输，D错误。
故选A。
2．答案：B
解析：当分子间距离r等于平衡距离时，分子间作用力f表现为零，分子势能最小。
故选B。
3．答案：C
解析：A.铜片与强力磁铁不接触没有摩擦，故A错误，
B.铜片不是铁磁性材料，不会被磁化，故B错误；
C.铜片穿过磁场产生涡流，涡流的磁场与强力磁铁作用刹车，故C正确；
D.强力磁铁的磁场对涡流的安培力阻碍过山车运动刹车，故D错误。
故选C。
4．答案：C
解析：A.图（a）中，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为0，故A错误；
B.从线圈在中性面位置开始计时的表达式才是，故B错误；
C.当线圈转到图（c）位置时，线圈在中性面位置，故穿过线圈的磁通量最大，产生的感应电流最小为零，电流方向将改变，故C正确；
D.当线圈转到图（d）位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，故感应电动势最大，ab边感应电流方向为，故D错误。
故选C。
5．答案：B
解析：AB.电子带负电，从a运到d的过程中，先从低电势运动到高电势，电场力先做正功，电势能减小，电子做加速运动，然后再从高电势运动到低电势，电场力做负功，电子做减速运动，电势能增大，A错误，B正确；
C.沿着电场线方向电势降低，电场线的方向与等势面处处垂直，由图可知a处的电场强度与d处的电场强度方向不相同，C错误；
D.电场线的方向与等势面处处垂直，而电场力的方向与电场线的切线方向相同或相反，故电场力方向与等势面的切线垂直，故电子在a处受到的电场力方向与a处虚线垂直，D错误。
故选B。
6．答案：D
解析：A.在时间内，电流增大，磁场能增加，由能量守恒定律知，电场能减小，故A错误；
B.在内，回路中的电流顺时针方向减小，则电容器正在充电，电容器下极板带正电，上极板带负电，则P的电势比点Q的电势低，故B错误；
C.在时间内，回路中电流逆时针方向增加，可知电容器C处于放电过程中，故C错误；
D.在内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。
故选:D。
7．答案：C
解析：CD.沿电场线方向电势逐渐降低，O到电场沿x轴负方向，到电场沿x轴正方向，粒子从O到电场力沿x轴负向，则粒子做减速运动；在到粒子受电场力沿x轴正向，则粒子加速运动，即粒子先减速后加速，在处动能最小、电势能最大，C正确、D错误；
AB.斜率大小等于电场强度大小，则在处电场强度为零，处电势为零，电场强度不为零，故AB错误。
故选C。
8．答案：AC
解析：A.保持两开关闭合，R的滑片上滑时，滑动变阻器的阻值变大，电容器两端的电压增大，根据，电容器处于充电状态，则中电流向右，故A正确；
B.保持两开关闭合，R的滑片下滑时，滑动变阻器的阻值变小，电容器两端的电压减小，根据，电场强度减小，则油滴受到向上的电场力减小，油滴向下运动，故B错误；
CD.断开，电容器两极板之间电荷量保持不变，根据
，，
得
C的下极板下移时，两极板间的场强保持不变，根据
则C的下极板下移时，P点的电势升高，因电场方向向下而电场力向上，因此粒子带负电，电势能降低，故CD正确；
故选AC。
9．答案：AC
解析：AB.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，前半个周期电子受到的电场力向上，向上做加速运动，后半个周期电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度为零，接着周而复始，所以电子一直向B板运动，选项A正确，B错误;
C.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子受到的电场力向上，向上做加速运动，在内，电子受到的电场力向下，向上做减速运动，时刻速度减为零，在内，电子受到的电场力向下，向下做加速运动，在内，电子受到的电场力向上，向下做减速运动，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，向B板移动一定距离，周而复始，所以电子时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上，选项C正确；
D.若电子在时刻进入，对一个周期内的运动分析，在内，电子向上做加速运动，在内，电子向上做减速运动，在时刻速度减为零，在内，电子反向加速，在内，电子反向减速，在时刻速度减为零，完成一个周期运动，回到出发点，周而复始，所以电子时而向B板运动，时而向A板运动，一定不会打在B板上，选项D错误。
故选AC。
10．答案：AD
解析：AB.金属棒cd在恒力F作用下由静止开始加速，此时金属棒ab、cd加速度
之后回路中出现感应电流，金属棒cd受到的安培力与恒力F反向，金属棒cd的加速度减小，金属棒ab在安培力作用下开始加速，金属棒cd与金属棒ab的速度差逐渐增大，回路中的电动势逐渐增大，安培力
逐渐增大，金属棒cd加速度减小，金属棒ab加速度增大，当
时，不再变化，回路中的电流不再变化，但是两金属棒的速度仍在增大，图像如图甲所示
A正确，B错误：
C.设两金属棒电阻均为R，系统达到稳定之前
随时间逐渐增大，系统达到稳定后，因回路中电流不变，则
随着的增加而均匀增加，如图乙所示
C错误；
D.闭合回路消耗的电功率
在开始阶段随回路中电流的增大，电功率逐渐增大，当系统稳定后回路中电流不变，电功率不再变化，D正确。
故选AD。
11．答案：（1）42.35（2）B；0.410（3）
解析：（1）由图甲所示可知，游标卡尺主尺示数为42mm，游标尺示数为
游标卡尺示数为
（2）读数前应先旋紧部件B，使读数固定不变，由图乙所示可知，螺旋测微器固定刻度示数为0，螺旋示数为
螺旋测微器示数为
（3）由电阻定义式得圆柱体的电阻为
由电阻定律得
又
联立解得
12．答案：（3）①110②③串联；233.3
解析：（3）①电流表阻值为读数为
②第一次和第二次电流表读数相同，说明两次电路中总电阻相同，闭合开关后电流表G短路，则电阻箱的阻值要增大，电阻箱增大的阻值，即为电流表G的内阻，即
③改装电压表应将电阻箱R与电流表G串联，串联的电阻为
电阻箱的最大阻值为9999.9Ω，可精确到0.1Ω，故电阻箱阻值调到233.3Ω。
13．答案：（1）0.4m（2）0.8m
解析：（1）两金属板间电压为零时，带电粒子在金属板以速度匀速通过后进入磁场，在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（2）带电粒子刚好从金属板右边缘射出电场时，设带电粒子在电场中的运动时间为t，侧向速度为，则有
，
解得
则速度偏向角满足
可得
则带电粒子离开电场时的速度为
在磁场中有
解得
粒子在磁场中的射入点与射出点之间的距离为
14．答案：（1）（2）
解析：（1）设通过电动机的电流为I，电动机内阻损耗的功率为，由题意得
代入数据解得
电动机的机械功率
（2）设降压变压器原线圈两端的电压为，通过输电线路得电流为，由题意得
解得
输电线路损耗的功率
则升压变压器得输入功率
由题中交变电动势的表达式可知，发电机的输出电压峰值为，则升压变压器的输入电压为
电流表的读数为升压变压器得输入电流，可得
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）a棒稳定时，a受重力、支持力、拉力和向左的安培力，a棒运动时产生的感应电动势为
感应电流为
受到的安培力为
对b分析
又
联立解得
（2）根据棒和物体组成的系统，根据能量守恒
根据焦耳热公式可得
联立解得
（3）棒从静止开始运动到稳定速度，根据动量定理得，对重物b有
对棒a有
即
联立可得
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