广东省广州市南沙区重点中学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 广东省广州市南沙区重点中学校2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 粤教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-07 20:17:13 | ||
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文档简介
广州市第二中学南沙天元学校2023学年第一学期12月月考
高二物理
本试卷共6页，14小题，满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的，答案无效。
4．作答选做题时，请先用2B铅笔填涂选做题题号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。
5．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列图片的描述正确的是（ ）
A．图甲中线圈从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先变小后变大
B．图乙中点的磁场方向垂直于纸面向外
C．图丙中通电液体在磁场中将逆时针旋转（从上往下看）
D．以上都不对
2．电场线能直观地反映电场的分布情况，如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是该电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于О对称的两点，B、C和A、D分别是两电荷连线上关于О对称的两点，则（ ）
A．A、D两点电场强度不同
B．E、F两点电场强度相同
C．B、O、C三点中，О点电势最低
D．电子沿着中垂线从E点运动到F点，电场力先做正功后做负功
3．两个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表A1和A2，电流表A1的量程小于A2的量程，把它们按如图接入电路中，则（ ）
A．A1的读数比A2的读数大
B．A1的读数比A2的读数小
C．A1指针偏转角度与A2指针偏转角度相同
D．A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同
4．某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场，通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R，当电流表示数为时，元件输出霍尔电压为零，则待测电流的方向和大小分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
5．一根粗细均匀的金属导线两端加上恒定电压U时，通过的电流为I。若将导线均匀拉长为原来的2倍，保持导线两端电压不变，则此时（ ）
A．电阻率变为原来的2倍
B．电阻变为原来的2倍
C．通过金属导线的电流为
D．自由电子定向移动的平均速率变为原来的2倍
6．某工程师设计一个多挡的发热电路，通过开关S1、S2的闭合或断开来实现。电路如图所示，R1=4R0，R2=3R0，R3=2R0，R4=R0， M、N加恒定电压，最小功率100W，则电路的最大功率为（ ）
A．1000W B．200W
C．333W D．520W
7．如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器的最大阻值R=50Ω，电容器MN的电容C=20μF，现将滑动触头P移于最左端a点，闭合开关S，过一段时间电路稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器M板带正电，N板带负电
B．此时断开开关S，通过R1的电荷量为
C．当滑动触头P置于R的中点时，M 板带电量为
D．当滑动触头P从a端缓慢滑动到b端的过程中，电容器所带的电荷量先减少后增大，但N板一直带正电荷
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．2020年爆发了新冠肺炎疫情，新冠病毒传播能力非常强，在医院中需要用到呼吸机和血流计检测患者身体情况。血流计原理可以简化为如图所示模型，血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点之间可以用电极测出电压U。下列说法正确的是（ ）
A．离子所受洛伦兹力方向由M指向N
B．血液中正离子多时，M点的电势低于N点的电势
C．血液中负离子多时，M点的电势低于N点的电势
D．血液流量
9．如图，回旋加速器的核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列有关说法正确的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压，可以增大带电粒子射出时的速度
B．增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度
C．增大匀强电场间的加速电压，可以减小带电粒子在电场中运动时间
D．只要加速电压和D形金属盒大小不变，带电粒子射出的动能就相同
10．安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B，如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面，某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上，根据表中测量结果可推知（ ）
测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT
1 0 21 -45
2 0 -20 -46
3 21 0 -45
4 -21 0 -45
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2次测量时y轴正向指向东方
D．第4次测量时y轴正向指向东方
三、实验题（16分，每空1分，作图每个2分）
11．某学习小组欲研究当地某工厂废水的电阻率，用玻璃管装满水，两端装上导电电极，可提供的实验器材如下：
（1）用螺旋测微器测得玻璃管直径 ；用游标卡尺测得玻璃管的长度 。
（2）用多用电表粗测废水的阻值。选择倍率的欧姆挡，测其电阻时发现指针偏转太小；故进行以下操作：选择 倍率（或）的欧姆挡，将两表笔短接，调节 （“机械调0”或“欧姆调0”）旋钮，使指针指在“”处。将两表笔与电阻连接，测量的示数如图中指针在b位置，则其电阻为 。为了进一步比较精确测量出废水的电阻率，该小组利用以下仪器进一步实验：
A．电池组：电动势为，内阻可不计；
B．电压表：：量程为，内阻约为；
C．电压表：：量程为，内阻约为；
D．电流表：：量程为，内阻约为；
E．电流表：：量程为，内阻约为；
F．滑动变阻器：（阻值范围、允许通过最大电流为）；
G．滑动变阻器：（阻值范围、允许通过最大电流为）；
H．开关S，导线若干；
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
（3）电压表应选择 ，电流表应选择 ，滑动变阻器选 。（填代号）
（4）电流表应接成 （“内接”或“外接”）。滑动变阻器应接成 （“限流式”或“分压式”）。
（5）请在方框内画出实验电路图 ，并用笔画线代替导线将实物图连接成完整电路 。
（6）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到 端（填“e”或“f”）。
（7）调节滑动变阻器得到电压为U、电流为I，则测得废水的电阻率为 （用U，I，d，L表示）。
四、解答题
12．（8分）如图所示，水平放置的间距为L的平行板电容器的两极板M、N，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方 =20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电荷量Q= 3.5×10 14C，质量m=3.0×10 9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。(不计空气阻力，g=10m/s2，L=15cm)求：
（1）两极板间的电场强度E；
（2）两极板间的电势差U；
13．（14分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。
（1）求导体棒受到的安培力；
（2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数的大小。（结果保留两位有效数字）
14．（16分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。
参考答案：
1．C
【解析】A．图甲中线圈从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先变大后变小，再反向变大再变小。故A错误；
B．图乙中双螺线管在点的磁场大小相等，方向相反。合磁感应强度为零。故B错误；
CD．根据左手定则可判断图丙中通电液体在磁场中将逆时针旋转（从上往下看）。故C正确， D错误。
故选C。
2．B
【解析】A．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相等，由题图甲看出，A、D两点电场强度方向相同，所以A、D病点电场强度相同。故A错误；
B．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故B正确；
C．顺着电场线电势逐渐降低，由题图甲看出，B、O、C三点比较，C点处的电势最低，故C错误；
D．由题图可知，电子沿着中垂线从E点运动到F点，所受电场力总是与运动方向垂直，因此电场力不做功。故D错误。
故选B。
3．D
【解析】AB．电流表A1、A2串联接入电路中，则流过电流表A1、A2的电流相同，故A1的读数等于A2的读数，故AB错误；
CD．电流表A1、A2串联接入电路中，流过电流表A1、A2的电流相同，电流表A1、A2由两个相同的小量程电流表分别改装成，并联的分流电阻阻值不同，分流作用不同，则流过表头的电流不同，故A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同，故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【解析】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下，则要使元件输出霍尔电压为零，直导线在霍尔元件处产生的磁场方向应向上，根据安培定则可知待测电流的方向应该是；元件输出霍尔电压为零，则霍尔元件处合场强为0，所以有
解得
故选D。
5．C
【解析】A．电阻率不变，A错误；
B．根据电阻定律
将导线均匀拉长为原来的2倍，电阻变为原来的4倍，B错误；
C．根据
解得
通过金属导线的电流为，C正确；
D．根据
解得
自由电子定向移动的平均速率变为原来的倍，D错误。
故选C。
6．D
【解析】M、N加恒定电压，令电压为U，根据
可知，电路总电阻最小时，电路消耗功率最大，可知此时开关S1、S2均闭合，此时R1，R2，R3并联，并联电阻有
解得
此时电路消耗功率最大，则有
当开关S1、S2均断开，电路总电阻最大，电路消耗功率最小，此时最小功率100W，则有
解得
故选D。
7．C
【解析】A．滑动触头P移于最左端a点，此时N板与电源正极连接，因此，此时电容器M板带负电，N板带正电，故A错误；
B．将滑动触头P移于最左端a点，闭合开关S，此时，R1两端电压
此时，电容器所带电荷量
断开开关S，电容器等效为一个电源放电，此时R2与R串联后再与R1并联，则通过R1的电荷量为
解得
故B错误；
C．当滑动触头P置于R的中点时，令D点电势为0，则A点电势为12V，令电容器N极板电势为，则有
解得
令电容器M极板电势为，则有
解得
则有
则M 板带电量为
故C正确；
D．令D点电势为0，根据上述可知，电容器M极板电势始终为8V，当滑动触头P从a端缓慢滑动到b端的过程中，电容器N极板的电势由12V逐渐减小为0，两极板之间的电势差先减小后增大，则电容器所带的电荷量先减少后增大，但是N极板电势先高于M极板，后低于M极板，可知N极板先带正电，后带负电，故D错误。
故选C。
8．BCD
【解析】ABC．根据左手定则，正离子受到竖直向下的洛伦兹力，负离子受到竖直向上的洛伦兹力，则正电聚集在N一侧，负电荷聚集在M一侧，则M点的电势低于N点的电势，故A错误，BC正确；
D．正负离子达到稳定状态时，有
可得流速
流量
故D正确。
故选BCD。
9．BC
【解析】A．回旋加速器带电粒子射出时的最大动能与加速电场无关，所以A错误；
B．由回旋加速器带电粒子射出时的最大速度的公式，所以增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度，则B正确；
C．增大匀强电场间的加速电压，每次加速后的速度都增大所以在电场中的运动时间也将减小，则C正确；
D．回旋加速器带电粒子射出时的最大动能公式，则带电粒子射出的动能与加速电场无关，但与磁场有关，所以D错误；
故选BC。
10．BD
【解析】A．如图所示地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近
通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜，由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误；
B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
故B正确；
CD．由于测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，第2次测量时Bx=0，By<0，故y轴指向南方，第4次测量Bx<0，By=0，故y轴则指向东方，故C错误，D正确。
故选BD。
11． 5.694/5.695/5.696 11.4 ×1K 欧姆调0 15K C E F 内接 分压式 e
【解析】（1）螺旋测微器读数为5.5mm+0.01×19.5mm=5.695mm（5.694mm~5.696mm均可以）。
游标卡尺读数为11mm+0.1×4mm=11.4mm。
（2）指针偏转角度太小，说明欧姆挡读数太大，由多用电表的电阻刻度特点可知，为了使读数准确，指针要摆到表盘中央附近，使读数变小，则要把倍率换成×1K。
由题意知，将两表笔短接，进行欧姆调0，所以调节“欧姆调0”旋钮。
电阻读数为15×1KΩ=15KΩ=15000Ω。
（3）因为电源电动势为15V，因此电压表选择量程大的C。
由欧姆定律得
可知电流表应选择量程小的E。
因待测电阻约15KΩ，滑动变阻器R2最大阻值1000Ω，阻值相对于待测电阻太小不适合限流，为尽量提高测量精度，因此选择滑动变阻器R1进行分压，故选F。
（4）因
故电流表选择“内接”法。
由分析可知滑动变阻器接成“分压式”。
（5）由（3）（4）分析可知，实验电路如图所示
实物连线图如图所示
（6）闭合开关前，为使电压表分压为0，由滑动变阻器分压式连接方式可知，应将滑片移到“e”端。
（7）由
及
联立解得
12．（1）2.0×106V/m；方向竖直向下（2）3.0×105V
【解析】（1）小油滴下落过程中，先受重力，在M极板上方做自由落体运动；进入匀强电场后，受重力和电场力作用，小油滴做匀减速运动，到达N极板速度为零，由动能定理得
则有
mg(h+L)－qEL=0
代入数据解得
E=2.0×106V/m；方向竖直向下
（2）平行板电容器极板间为匀强电场，由
E=
代入数据解得
U=EL=3.0×105V
13．（1），方向水平向右；（2）0.26
【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律，有
导体棒受到的安培力的大小为
解得
由左手定则判断可知导体棒受到的安培力的方向水平向右。
（2）对导体棒受力分析，如下图所示
导体棒受到的最大静摩擦力为
又有
解得
14．（1）；（2）0：（3）
【解析】（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程运用动能定理，得
解得
在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得
解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供
等效重力与重力的夹角
所以
当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足
从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
解得
高二物理
本试卷共6页，14小题，满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的，答案无效。
4．作答选做题时，请先用2B铅笔填涂选做题题号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。
5．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列图片的描述正确的是（ ）
A．图甲中线圈从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先变小后变大
B．图乙中点的磁场方向垂直于纸面向外
C．图丙中通电液体在磁场中将逆时针旋转（从上往下看）
D．以上都不对
2．电场线能直观地反映电场的分布情况，如图甲是等量异种点电荷形成的电场的电场线，图乙是该电场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于О对称的两点，B、C和A、D分别是两电荷连线上关于О对称的两点，则（ ）
A．A、D两点电场强度不同
B．E、F两点电场强度相同
C．B、O、C三点中，О点电势最低
D．电子沿着中垂线从E点运动到F点，电场力先做正功后做负功
3．两个相同的小量程电流表分别改装成两个电流表A1和A2，电流表A1的量程小于A2的量程，把它们按如图接入电路中，则（ ）
A．A1的读数比A2的读数大
B．A1的读数比A2的读数小
C．A1指针偏转角度与A2指针偏转角度相同
D．A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同
4．某兴趣小组设计的测量大电流的装置如图所示，通有电流I的螺绕环在霍尔元件处产生的磁场，通有待测电流的直导线垂直穿过螺绕环中心，在霍尔元件处产生的磁场。调节电阻R，当电流表示数为时，元件输出霍尔电压为零，则待测电流的方向和大小分别为（ ）
A．， B．，
C．， D．，
5．一根粗细均匀的金属导线两端加上恒定电压U时，通过的电流为I。若将导线均匀拉长为原来的2倍，保持导线两端电压不变，则此时（ ）
A．电阻率变为原来的2倍
B．电阻变为原来的2倍
C．通过金属导线的电流为
D．自由电子定向移动的平均速率变为原来的2倍
6．某工程师设计一个多挡的发热电路，通过开关S1、S2的闭合或断开来实现。电路如图所示，R1=4R0，R2=3R0，R3=2R0，R4=R0， M、N加恒定电压，最小功率100W，则电路的最大功率为（ ）
A．1000W B．200W
C．333W D．520W
7．如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器的最大阻值R=50Ω，电容器MN的电容C=20μF，现将滑动触头P移于最左端a点，闭合开关S，过一段时间电路稳定后，下列说法正确的是（ ）
A．此时电容器M板带正电，N板带负电
B．此时断开开关S，通过R1的电荷量为
C．当滑动触头P置于R的中点时，M 板带电量为
D．当滑动触头P从a端缓慢滑动到b端的过程中，电容器所带的电荷量先减少后增大，但N板一直带正电荷
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8．2020年爆发了新冠肺炎疫情，新冠病毒传播能力非常强，在医院中需要用到呼吸机和血流计检测患者身体情况。血流计原理可以简化为如图所示模型，血液内含有少量正、负离子，从直径为d的血管右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，M、N两点之间可以用电极测出电压U。下列说法正确的是（ ）
A．离子所受洛伦兹力方向由M指向N
B．血液中正离子多时，M点的电势低于N点的电势
C．血液中负离子多时，M点的电势低于N点的电势
D．血液流量
9．如图，回旋加速器的核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，下列有关说法正确的是（ ）
A．增大匀强电场间的加速电压，可以增大带电粒子射出时的速度
B．增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度
C．增大匀强电场间的加速电压，可以减小带电粒子在电场中运动时间
D．只要加速电压和D形金属盒大小不变，带电粒子射出的动能就相同
10．安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B，如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面，某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上，根据表中测量结果可推知（ ）
测量序号 Bx/μT By/μT Bz/μT
1 0 21 -45
2 0 -20 -46
3 21 0 -45
4 -21 0 -45
A．测量地点位于南半球
B．当地的地磁场大小约为50μT
C．第2次测量时y轴正向指向东方
D．第4次测量时y轴正向指向东方
三、实验题（16分，每空1分，作图每个2分）
11．某学习小组欲研究当地某工厂废水的电阻率，用玻璃管装满水，两端装上导电电极，可提供的实验器材如下：
（1）用螺旋测微器测得玻璃管直径 ；用游标卡尺测得玻璃管的长度 。
（2）用多用电表粗测废水的阻值。选择倍率的欧姆挡，测其电阻时发现指针偏转太小；故进行以下操作：选择 倍率（或）的欧姆挡，将两表笔短接，调节 （“机械调0”或“欧姆调0”）旋钮，使指针指在“”处。将两表笔与电阻连接，测量的示数如图中指针在b位置，则其电阻为 。为了进一步比较精确测量出废水的电阻率，该小组利用以下仪器进一步实验：
A．电池组：电动势为，内阻可不计；
B．电压表：：量程为，内阻约为；
C．电压表：：量程为，内阻约为；
D．电流表：：量程为，内阻约为；
E．电流表：：量程为，内阻约为；
F．滑动变阻器：（阻值范围、允许通过最大电流为）；
G．滑动变阻器：（阻值范围、允许通过最大电流为）；
H．开关S，导线若干；
在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：
（3）电压表应选择 ，电流表应选择 ，滑动变阻器选 。（填代号）
（4）电流表应接成 （“内接”或“外接”）。滑动变阻器应接成 （“限流式”或“分压式”）。
（5）请在方框内画出实验电路图 ，并用笔画线代替导线将实物图连接成完整电路 。
（6）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到 端（填“e”或“f”）。
（7）调节滑动变阻器得到电压为U、电流为I，则测得废水的电阻率为 （用U，I，d，L表示）。
四、解答题
12．（8分）如图所示，水平放置的间距为L的平行板电容器的两极板M、N，接上直流电源。上极板M的中央有一小孔A，在A的正上方 =20cm处的B点，有一小油滴自由落下。已知小油滴的电荷量Q= 3.5×10 14C，质量m=3.0×10 9kg。当小油滴即将落到下极板时，速度恰为零。(不计空气阻力，g=10m/s2，L=15cm)求：
（1）两极板间的电场强度E；
（2）两极板间的电势差U；
13．（14分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。
（1）求导体棒受到的安培力；
（2）求导体棒与金属导轨间的动摩擦因数的大小。（结果保留两位有效数字）
14．（16分）如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，现有一质量为m、带正电的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g。
（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量；
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，求滑块到达D点时对轨道的作用力大小；
（3）改变s的大小仍使滑块由静止释放，且滑块始终沿轨道滑行，并从G点飞出轨道，求s的最小值。
参考答案：
1．C
【解析】A．图甲中线圈从运动到的过程中，穿过线圈的磁通量先变大后变小，再反向变大再变小。故A错误；
B．图乙中双螺线管在点的磁场大小相等，方向相反。合磁感应强度为零。故B错误；
CD．根据左手定则可判断图丙中通电液体在磁场中将逆时针旋转（从上往下看）。故C正确， D错误。
故选C。
2．B
【解析】A．根据对称性可知，A、D两点处电场线疏密程度相同，则A、D两点电场强度大小相等，由题图甲看出，A、D两点电场强度方向相同，所以A、D病点电场强度相同。故A错误；
B．等量异号点电荷连线的中垂线是一条等势线，电场强度方向与等势线垂直，因此E、F两点电场强度方向相同，由于E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，则其电场强度大小也相等，故B正确；
C．顺着电场线电势逐渐降低，由题图甲看出，B、O、C三点比较，C点处的电势最低，故C错误；
D．由题图可知，电子沿着中垂线从E点运动到F点，所受电场力总是与运动方向垂直，因此电场力不做功。故D错误。
故选B。
3．D
【解析】AB．电流表A1、A2串联接入电路中，则流过电流表A1、A2的电流相同，故A1的读数等于A2的读数，故AB错误；
CD．电流表A1、A2串联接入电路中，流过电流表A1、A2的电流相同，电流表A1、A2由两个相同的小量程电流表分别改装成，并联的分流电阻阻值不同，分流作用不同，则流过表头的电流不同，故A1指针偏转角度与A2指针偏转角度不同，故C错误，D正确。
故选D。
4．D
【解析】根据安培定则可知螺绕环在霍尔元件处产生的磁场方向向下，则要使元件输出霍尔电压为零，直导线在霍尔元件处产生的磁场方向应向上，根据安培定则可知待测电流的方向应该是；元件输出霍尔电压为零，则霍尔元件处合场强为0，所以有
解得
故选D。
5．C
【解析】A．电阻率不变，A错误；
B．根据电阻定律
将导线均匀拉长为原来的2倍，电阻变为原来的4倍，B错误；
C．根据
解得
通过金属导线的电流为，C正确；
D．根据
解得
自由电子定向移动的平均速率变为原来的倍，D错误。
故选C。
6．D
【解析】M、N加恒定电压，令电压为U，根据
可知，电路总电阻最小时，电路消耗功率最大，可知此时开关S1、S2均闭合，此时R1，R2，R3并联，并联电阻有
解得
此时电路消耗功率最大，则有
当开关S1、S2均断开，电路总电阻最大，电路消耗功率最小，此时最小功率100W，则有
解得
故选D。
7．C
【解析】A．滑动触头P移于最左端a点，此时N板与电源正极连接，因此，此时电容器M板带负电，N板带正电，故A错误；
B．将滑动触头P移于最左端a点，闭合开关S，此时，R1两端电压
此时，电容器所带电荷量
断开开关S，电容器等效为一个电源放电，此时R2与R串联后再与R1并联，则通过R1的电荷量为
解得
故B错误；
C．当滑动触头P置于R的中点时，令D点电势为0，则A点电势为12V，令电容器N极板电势为，则有
解得
令电容器M极板电势为，则有
解得
则有
则M 板带电量为
故C正确；
D．令D点电势为0，根据上述可知，电容器M极板电势始终为8V，当滑动触头P从a端缓慢滑动到b端的过程中，电容器N极板的电势由12V逐渐减小为0，两极板之间的电势差先减小后增大，则电容器所带的电荷量先减少后增大，但是N极板电势先高于M极板，后低于M极板，可知N极板先带正电，后带负电，故D错误。
故选C。
8．BCD
【解析】ABC．根据左手定则，正离子受到竖直向下的洛伦兹力，负离子受到竖直向上的洛伦兹力，则正电聚集在N一侧，负电荷聚集在M一侧，则M点的电势低于N点的电势，故A错误，BC正确；
D．正负离子达到稳定状态时，有
可得流速
流量
故D正确。
故选BCD。
9．BC
【解析】A．回旋加速器带电粒子射出时的最大动能与加速电场无关，所以A错误；
B．由回旋加速器带电粒子射出时的最大速度的公式，所以增大磁场的磁感应强度，可以增大带电粒子射出时的速度，则B正确；
C．增大匀强电场间的加速电压，每次加速后的速度都增大所以在电场中的运动时间也将减小，则C正确；
D．回旋加速器带电粒子射出时的最大动能公式，则带电粒子射出的动能与加速电场无关，但与磁场有关，所以D错误；
故选BC。
10．BD
【解析】A．如图所示地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近
通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜，由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误；
B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为
故B正确；
CD．由于测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，第2次测量时Bx=0，By<0，故y轴指向南方，第4次测量Bx<0，By=0，故y轴则指向东方，故C错误，D正确。
故选BD。
11． 5.694/5.695/5.696 11.4 ×1K 欧姆调0 15K C E F 内接 分压式 e
【解析】（1）螺旋测微器读数为5.5mm+0.01×19.5mm=5.695mm（5.694mm~5.696mm均可以）。
游标卡尺读数为11mm+0.1×4mm=11.4mm。
（2）指针偏转角度太小，说明欧姆挡读数太大，由多用电表的电阻刻度特点可知，为了使读数准确，指针要摆到表盘中央附近，使读数变小，则要把倍率换成×1K。
由题意知，将两表笔短接，进行欧姆调0，所以调节“欧姆调0”旋钮。
电阻读数为15×1KΩ=15KΩ=15000Ω。
（3）因为电源电动势为15V，因此电压表选择量程大的C。
由欧姆定律得
可知电流表应选择量程小的E。
因待测电阻约15KΩ，滑动变阻器R2最大阻值1000Ω，阻值相对于待测电阻太小不适合限流，为尽量提高测量精度，因此选择滑动变阻器R1进行分压，故选F。
（4）因
故电流表选择“内接”法。
由分析可知滑动变阻器接成“分压式”。
（5）由（3）（4）分析可知，实验电路如图所示
实物连线图如图所示
（6）闭合开关前，为使电压表分压为0，由滑动变阻器分压式连接方式可知，应将滑片移到“e”端。
（7）由
及
联立解得
12．（1）2.0×106V/m；方向竖直向下（2）3.0×105V
【解析】（1）小油滴下落过程中，先受重力，在M极板上方做自由落体运动；进入匀强电场后，受重力和电场力作用，小油滴做匀减速运动，到达N极板速度为零，由动能定理得
则有
mg(h+L)－qEL=0
代入数据解得
E=2.0×106V/m；方向竖直向下
（2）平行板电容器极板间为匀强电场，由
E=
代入数据解得
U=EL=3.0×105V
13．（1），方向水平向右；（2）0.26
【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律，有
导体棒受到的安培力的大小为
解得
由左手定则判断可知导体棒受到的安培力的方向水平向右。
（2）对导体棒受力分析，如下图所示
导体棒受到的最大静摩擦力为
又有
解得
14．（1）；（2）0：（3）
【解析】（1）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为
电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为
（2）若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放，设滑块到达D点时的速度为，从A点到D点过程运用动能定理，得
解得
在D点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得
解得
滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。
（3）等效竖直平面圆周运动，要使滑块从G点飞出，则必须可以通过等效最高点，当恰好通过等效最高点时，满足题意的s最小。
等效重力由重力和电场力的合力提供
等效重力与重力的夹角
所以
当恰好通过等效最高点时的速度设为v，则此时满足
从A点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得
解得
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