海口市等2地2023-2024学年高二上学期期末考试
物理试题
（考试时间：90分钟）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 关于科学家及他们的物理成果，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿提出了分子电流假说
B 库仑通过实验研究得出了库仑定律
C. 特斯拉发现了电流的磁效应
D. 奥斯特利用电磁场理论发明了回旋加速器
【答案】B
【解析】
【详解】A．安培提出了分子电流假说，故A错误；
B．库仑通过实验研究得出了库仑定律，故B正确；
C．奥斯特发现了电流磁效应，故C错误；
D．1930年欧内斯特 奥兰多 劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功，故D错误。
故选B。
2. 如图所示，某老师上课做演示实验时，用绳吊起一个铝环，用手拿住磁铁使其N极去靠近铝环。下列说法正确的是（ ）
A. 铝环有扩大的趋势
B. 铝环将会远离磁铁
C. 从A向B看，铝环中有顺时针方向电流
D. 铝环中的电能是凭空产生的
【答案】B
【解析】
【详解】AB．磁铁靠近铝环，铝环中的磁通量变大，根据楞次定律可知，要想阻碍铝环中磁通量变化，铝环会有缩小趋势，且远离磁铁，A错误，B正确；
C．磁铁靠近铝环，铝环中磁感线方向向右，磁通量增大，根据楞次定律及右手螺旋定则可知，要想阻碍磁通量变化，铝环中应产生逆时针方向电流（从A向B看），C错误；
D．能量是守恒的，不可能凭空产生，D错误。
故选B。
3. 关于多用电表，下列说法正确的是（ ）
A. 测电压时，应按图乙连接方式测量
B. 测电流时，应按图甲连接方式测量
C. 测电阻时，应按图丙连接方式测量
D. 测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量
【答案】D
【解析】
【详解】A．测电压时应与灯泡并联，A错误；
B．测电流时应与灯泡串联，B错误；
C．测电阻时应将开关断开，C错误；
D．通过多用电表的电流方向为“红进黑出”，二极管具有单向导电性，应按图丁连接方式测量，D正确。
故选D。
4. 张洪老师想用卷尺粗略测定码头上自由停泊小船的质量，他进行了如下操作：首先他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他自身的质量为m，不计水的阻力，则渔船的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设渔船的质量为，人和船组成的系统满足动量守恒，则有
则有
可得
又
，
联立解得渔船的质量为
故选C。
5. 矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示。设时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在时间内，选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是（规定ab边所受的安培力向左为正）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在内，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知，感应电流方向为顺时针，大小和方向均不变，对ab边由左手定则以及公式可知，F的大小与B成正比，ab边受到的安培力先向左后向右，故AB错误；
CD．在内，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知，感应电流方向为逆时针，同理可知，ab边受到的安培力还是先向左后向右，故C错误，D正确。
故选D。
6. 如图所示，在矩形GHIJ区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，P点是GH边的中点，四个完全相同的带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，以大小不同的速率从P点射入匀强磁场，它们的轨迹在同一平面（纸面）内，下列说法正确的是（ ）
A. ④粒子的速率最大
B. ③粒子的向心加速度最大
C. ②粒子在矩形GHIJ磁场区域运动的时间最长
D. ①、②、③、④这四个粒子在矩形GHIJ磁场区域的运动周期不相同
【答案】A
【解析】
【详解】CD．对于完全相同的粒子，其比荷相同，在同一匀强磁场中，则周期相同，由图知③粒子在磁场中转过的圆心角最大，所以③粒子在矩形GHIJ磁场区域经历的时间最长，故CD错误；
A．根据洛伦兹力提供向心力有
可得
由于④粒子的半径最大，则④粒子的速率最大，故A正确；
B．粒子的向心加速度为
可知④粒子的向心加速度最大，故B错误。
故选A。
7. 弹玻璃球是小孩子最爱玩的游戏之一，一次游戏中，有大小相同、但质量不同的A、B两玻璃球，质量分别为、，且，小朋友在水平面上将玻璃球A以一定的速度沿直线弹出，与玻璃球B发生正碰，玻璃球B冲上斜面后返回水平面时与玻璃球A速度相等，不计一切摩擦和能量损失，则、之比为（ ）
A. 1：2 B. 1：3 C. 1：4 D. 1：5
【答案】B
【解析】
【详解】两球碰撞时由动量守恒可得
由能量守恒可得
联立可得
玻璃球B返后两球速度相等
可得
故选B。
8. 如图，坐标原点O有一粒子源，能向坐标平面一、二象限内发射大量质量为m、电量为q的正电粒子（不计重力），所有粒子速度大小相等。圆心在，半径为R的圆形区域内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．磁场右侧有一长度为R，平行于y轴的光屏，其中心位于。已知初速度沿y轴正向的粒子经过磁场后，恰能垂直射在光屏上，则（ ）
A. 粒子速度大小为
B. 所有粒子均能垂直射在光屏上
C. 能射在光屏上的粒子，在磁场中运动时间最长为
D. 能射在光屏上的粒子初速度方向与x轴夹角满足
【答案】C
【解析】
【详解】A．因为初速度沿y轴正向的粒子经过磁场后，恰能垂直射在光屏上，可知在磁场中的运动半径为R，则根据
解得
选项A错误；
B．画出任意粒子从O点射出时的轨迹如图，由几何关系可知，四边形OO1PO2为菱形，则PO2平行y轴，则从磁场中射出的粒子垂直于y轴，即凡是能射到屏上的粒子均能垂直射在光屏上，但是并不是所有粒子都能射到屏上，选项B错误；
C．达到屏的最上端的粒子在磁场中运动的时间最长，由几何关系可知在磁场中运动的圆心角为120°，则最长时间为
选项C正确；
D．由几何关系可知，能射在光屏上的粒子初速度方向与x轴夹角满足，选项D错误。
故选C。
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。）
9. 磁场中的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关
B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中照相底片同一位置的粒子电荷量相同
C. 丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通图示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷
D. 丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高
【答案】AD
【解析】
【详解】A．甲中回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，射出回旋加速器时有
qvB=
可得
v=
则带电粒子的最大速度与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关，故A正确；
B．乙中在加速电场有
qU1=mv2
在速度选择器中有
qB1v=qE
在偏转磁场中有
qB2v=
解得
即不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，电荷量不一定相同，故B错误；
C．丙中自由电荷为负电荷，由左手定则可知，负电荷向N侧偏转，则N侧带负电荷，故C错误；
D．丁中由左手定则可知，带正电的粒子向N板偏转，带负电的粒子向M板偏转，则N侧电势高，故D正确。
故选AD。
10. 如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会产生热量
B. 制动力的大小与导体运动的速度有关
C. 线圈中既可以通交流电，也可以通直流电
D. 如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力
【答案】BC
【解析】
【详解】A．电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，电流流过电阻时会产生热量，故A错误；
B．导体运动的速度越大磁通量变化越快，产生的感应电流越强，制动器对转盘的制动力越大，故制动力的大小与导体运动的速度有关，故B正确；
C．电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，产生涡流，故通电线圈可以通直流电，产生方向不变的磁场也是可以的，故C正确；
D．如果改变线圈中的电流方向，铁芯产生的磁感线的方向变为反向，此时产生的涡流方向也相反，根据安培力的公式，电流和所处的磁场方向同时反向，安培力方向不变，故还是使导体受到阻碍运动的制动力，故D错误。
故选BC。
11. 如图所示是研究通电自感实验的电路图，、是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻，使两个灯泡的亮度完全相同，调节可变电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S，重新闭合开关S，则（ ）
A. 闭合S瞬间，和均逐渐变亮 B. 闭合S瞬间，逐渐变亮，立即变亮
C. 断开S瞬间，和一起逐渐变暗 D. 断开S瞬间，逐渐变暗，立即熄灭
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．闭合S瞬间，通过线圈L的电流由零到大，线圈L产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的增大，因此逐渐变亮，立即变亮，A错误，B正确；
CD．断开S瞬间，线圈L、、、R一起组成自感回路，因此和一起逐渐变暗，C正确，D错误。
故选BC
12. 如图所示，纸面内有直角坐标系xOy。匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为1T。现有一个位于O点的放射源，能从O点向纸面内各个方向射出速度大小均为m/s的带正电粒子。若在与距y轴距离为12cm处放一足够长平行于y轴的感光棒PQ，粒子打在上面即被吸收。已知粒子的比荷C/kg，则下列感光棒PQ上的各点中，该粒子不可能打中是（ ）
A. （12cm，9cm） B. （12cm，10cm） C. （12cm，-9cm） D. （12cm，-10cm）
【答案】B
【解析】
【详解】粒子带正电，根据左手定则知粒子在磁场中沿逆时针方向做圆周运动，设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据
得
粒子的临界轨迹如图
所以向下可以打到（，），又
根据几何关系得
因为
所以不可能打到（12cm，10cm），故B不可能，符合题意；ACD可能，不符合题意。
故选B。
13. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面内，垂直于导轨的虚线的左、右两侧存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为、。质量、阻值的金属棒a静止在虚线左侧足够远的位置，质量、阻值的金属棒b静止在虚线的右侧。时刻，金属棒a以初速度、金属棒b以初速度沿导轨运动，t时刻，金属棒a达到最大速度。已知a、b两棒的长度均为d，且始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。则在a、b棒的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 通过金属棒a的最大电流为 B. 金属棒a的最大速度
C. 时间内通过金属棒b的电荷量为 D. 时间内金属棒b上产生的焦耳热为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．时刻，通过金属棒a的电流最大，由法拉第电磁感应定律得
通过金属棒a的最大电流为
故A正确；
B．金属棒a达到最大速度时，回路中的感应电动势为0，即
根据
可知金属棒b受到的安培力为金属棒a受到的安培力的2倍，则运动过程中金属棒b的动量变化量的大小为金属棒a动量变化量的大小的2倍，即
解得
，
故B错误；
C．金属棒b，由动量定理得
时间内通过金属棒b的电荷量为
故C正确；
D．根据能量守恒
时间内金属棒b上产生的焦耳热为
故D正确。
故选ACD。
三、实验题（本题共2小题，14题10分，15题10分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处）
14. 某同学为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表挡粗测其电阻，其读数是______Ω；然后用螺旋测微器测其直径，读数是______；用游标卡尺测其长度，读数是______。
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有实验器材如下：
电压表V（量程，内阻约为）、电流表A（量程，内阻约为）、滑动变阻器（，）、输出电压为的直流稳压电源E、开关S，导线若干。为了测多组实验数据，且要求电压表能从零开始读数，请将以下实物图连线补充完整。（ ）
（3）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式______（用题给符号表示）。
【答案】 ①. 6.0 ②. 2.094（2.093~2.095） ③. 36.2 ④. 见解析 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1]根据欧姆表的读数规律，该读数为
[2]根据螺旋测微器额读数规律，该读数为
[3]根据游标卡尺的读数规律，该读数为
（2）[4]由于电压表能从零开始读数，可知，控制电路采用滑动变阻器的分压式接法，由于
可知，电流表的分压影响大，实验中应排除电流表的分压影响，测量电路采用电流表外接法，由于电源输出电压为3V，为了确保电压表的精度，电压表量程取3V，作出实物连接图，如图所示
[5]根据伏安法测出电阻为
根据电阻的决定式有
其中
解得
15. 某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：
A．电流表（满偏电流，内阻为
B．电流表（，内阻未知）
C．电压表（，内阻未知）
D．滑动变阻器
E．定值电阻（阻值为）
F．开关与导线若干
（1）图（a）是小李同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的图线如图（b）所示（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势________V，内阻________。（结果均保留2位有效数字）
（2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数和电流表的示数；根据实验记录的数据绘制图线如图（d）中所示的两条图线。
可以判断图线是利用单刀双掷开关接________（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析两条图线可知，此电池组的电动势为________，内阻________用图中表示）。
【答案】 ①. 7.5 ②. 5.0 ③. 1 ④. ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1][2]电流表G和定值电阻串联，其可看成一个电压表，则
整理可得
根据图像可知，图线与纵轴会相交于的位置，则有
联立可得
（2）[3][4][5]由图(c)分析可知，单刀双掷开关接1和2时，只是电流表的内接与外接差别：当S2接1时，是电流表的内接法(相对于电源)，从图d可以看出，当电流表的示数为零时，即电源的外电路断开，而对电源来说断路电压就是电动势，根据实验原理知：图象的纵截距
由于电流表内阻的影响，则短电流
即横截距(即短路电流)小于真实值。 当S2接2时，电流表相对于电源外接，同理可以看出，当电流的示数为零时，但由于电压表与电源仍构成通路，则此时路端电压小于电动势，根据实验原理知：图象的纵截距
由于电流表的测量值就是通过电源的电源，则
即图象的横截距是真实值。 总结以上两点可知，U-I图象中纵截距小的 EB是S2接2的数据所绘。图线A是S2接1时中的实验数据描出，则电源电动势
E=EA
电源内阻
四、解答题（本题共3小题，16题10分、17题12分、18题14分，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
16. 光滑水平面的右端有一固定的倾斜轨道，轨道面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为2kg的滑块A以的速度向右滑行，另一质量为1kg的滑块B从5m高处由静止开始下滑，它们在水平轨道相碰后，B滑块刚好能返回到出发点.取10m/s2。
（1）求第一次碰撞后滑块A的瞬时速度；
（2）求两滑块在第一次碰撞过程中损失的机械能。
【答案】（1），方向水平向右；（2）
【解析】
【详解】（1）设滑块B下滑过程到达 水平轨道的速度为，根据机械能守恒可得
解得
碰后滑块B刚好能返回到出发点，则碰后滑块B的速度大小为
以向右为正方向，A、B碰撞过程，根据动量守恒可得
解得第一次碰撞后滑块A的瞬时速度为
方向水平向右。
（2）根据能量守恒可知，两滑块在第一次碰撞过程中损失的机械能为
解得
17. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子重力，求：
（1）粒子经过N点的速度v；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）运动轨迹如图所示：
设粒子过N点时速度v，有
所以
（2）粒子在磁场中以为圆心做匀速圆周运动，半径为，有
故
（3）由几何关系得
粒子在电场中运动的时间t1，有
所以
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
设粒子在磁场中运动的时间，有
得
粒子从M点运动到P点的总时间
18. 如图所示，电阻不计的U形导轨P放置在光滑的水平面上，导轨质量，宽度，导体棒放置在导轨上并与导轨垂直，导体棒质量、电阻。右侧区域内存在着竖直向上的有界磁场，磁感应强度大小，磁场宽度。初始时导体棒距磁场左边界距离，现对导轨施加水平向右的恒力，使导轨与导体棒一起做加速运动。导体棒进入磁场刚好做匀速运动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），当导体棒离开磁场的瞬间，导轨左端正好进入磁场，导轨出磁场前与导体棒达到共同速度并一起做匀速运动，重力加速度取。求：
（1）导体棒进入磁场时速度大小；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数；
（3）U形导轨P左端穿越磁场所用的时间。
【答案】（1）2m/s；（2）0.8；（3）0.4s
【解析】
【详解】（1）导体棒进入磁场前，对导轨和导体棒整体分析，由牛顿第二定律得
由匀变速直线运动规律得
解得导体棒进入磁场时的速度大小为
（2）导体棒进入磁场刚好在磁场中做匀速直线运动，产生的电动势为
由闭合电路欧姆定律，可得流过导体棒的电流为
对导体棒受力分析，由平衡条件可得
解得导体棒与导轨间的动摩擦因数
（3）设导体棒在磁场中运动的时间为，则有
在时间内，对导轨受力分析，由牛顿第二定律得
解得
则导轨左端刚进入磁场时的速度为
设导轨出磁场前与导体棒达到的共同速度为，共速时导轨左端产生的电动势为
流过导轨的电流为
由于一起做匀速运动，则有
可得导轨左端离开磁场时的速度为
设导轨的左端穿越磁场所用的时间为，对导体棒和导轨整体分析，由动量定理可得
又因为
解得海口市等2地2023-2024学年高二上学期期末考试
物理试题
（考试时间：90分钟）
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 关于科学家及他们物理成果，下列说法正确的是（ ）
A. 牛顿提出了分子电流假说
B. 库仑通过实验研究得出了库仑定律
C. 特斯拉发现了电流的磁效应
D. 奥斯特利用电磁场理论发明了回旋加速器
2. 如图所示，某老师上课做演示实验时，用绳吊起一个铝环，用手拿住磁铁使其N极去靠近铝环。下列说法正确的是（ ）
A. 铝环有扩大的趋势
B. 铝环将会远离磁铁
C 从A向B看，铝环中有顺时针方向电流
D. 铝环中的电能是凭空产生的
3. 关于多用电表，下列说法正确的是（ ）
A. 测电压时，应按图乙连接方式测量
B. 测电流时，应按图甲连接方式测量
C. 测电阻时，应按图丙连接方式测量
D. 测二极管的正向电阻时，应按图丁连接方式测量
4. 张洪老师想用卷尺粗略测定码头上自由停泊小船质量，他进行了如下操作：首先他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他自身的质量为m，不计水的阻力，则渔船的质量为（ ）
A. B. C. D.
5. 矩形导线框abcd放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的图像如图所示。设时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里，则在时间内，选项图中能正确反映线框ab边所受的安培力F随时间t变化的图像是（规定ab边所受的安培力向左为正）（ ）
A. B.
C. D.
6. 如图所示，在矩形GHIJ区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，P点是GH边的中点，四个完全相同的带电粒子仅在洛伦兹力的作用下，以大小不同的速率从P点射入匀强磁场，它们的轨迹在同一平面（纸面）内，下列说法正确的是（ ）
A. ④粒子的速率最大
B. ③粒子的向心加速度最大
C. ②粒子在矩形GHIJ磁场区域运动的时间最长
D. ①、②、③、④这四个粒子在矩形GHIJ磁场区域的运动周期不相同
7. 弹玻璃球是小孩子最爱玩的游戏之一，一次游戏中，有大小相同、但质量不同的A、B两玻璃球，质量分别为、，且，小朋友在水平面上将玻璃球A以一定的速度沿直线弹出，与玻璃球B发生正碰，玻璃球B冲上斜面后返回水平面时与玻璃球A速度相等，不计一切摩擦和能量损失，则、之比为（ ）
A. 1：2 B. 1：3 C. 1：4 D. 1：5
8. 如图，坐标原点O有一粒子源，能向坐标平面一、二象限内发射大量质量为m、电量为q的正电粒子（不计重力），所有粒子速度大小相等。圆心在，半径为R的圆形区域内，有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B．磁场右侧有一长度为R，平行于y轴的光屏，其中心位于。已知初速度沿y轴正向的粒子经过磁场后，恰能垂直射在光屏上，则（ ）
A. 粒子速度大小为
B. 所有粒子均能垂直射在光屏上
C. 能射在光屏上的粒子，在磁场中运动时间最长为
D. 能射在光屏上的粒子初速度方向与x轴夹角满足
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。在每个小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。）
9. 磁场中的四种仪器如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压无关
B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中照相底片同一位置的粒子电荷量相同
C. 丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通图示电流和加上如图所示磁场时，M侧带负电荷
D. 丁中的电磁流量计加上如图所示磁场，则N侧电势高
10. 如图是汽车上使用的电磁制动装置示意图。与传统的制动方式相比，电磁制动是一种非接触的制动方式，避免了因摩擦产生的磨损。电磁制动的原理是当导体在通电线圈产生的磁场中运动时，会产生涡流，使导体受到阻碍运动的制动力。下列说法正确的是（ ）
A. 制动过程中，导体不会产生热量
B. 制动力的大小与导体运动的速度有关
C. 线圈中既可以通交流电，也可以通直流电
D. 如果改变线圈中的电流方向，可以使导体获得促进它运动的动力
11. 如图所示是研究通电自感实验的电路图，、是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻，使两个灯泡的亮度完全相同，调节可变电阻，使它们都正常发光，然后断开开关S，重新闭合开关S，则（ ）
A. 闭合S瞬间，和均逐渐变亮 B. 闭合S瞬间，逐渐变亮，立即变亮
C. 断开S瞬间，和一起逐渐变暗 D. 断开S瞬间，逐渐变暗，立即熄灭
12. 如图所示，纸面内有直角坐标系xOy。匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为1T。现有一个位于O点的放射源，能从O点向纸面内各个方向射出速度大小均为m/s的带正电粒子。若在与距y轴距离为12cm处放一足够长平行于y轴的感光棒PQ，粒子打在上面即被吸收。已知粒子的比荷C/kg，则下列感光棒PQ上的各点中，该粒子不可能打中是（ ）
A. （12cm，9cm） B. （12cm，10cm） C. （12cm，-9cm） D. （12cm，-10cm）
13. 如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在水平面内，垂直于导轨的虚线的左、右两侧存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小分别为、。质量、阻值的金属棒a静止在虚线左侧足够远的位置，质量、阻值的金属棒b静止在虚线的右侧。时刻，金属棒a以初速度、金属棒b以初速度沿导轨运动，t时刻，金属棒a达到最大速度。已知a、b两棒的长度均为d，且始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻不计。则在a、b棒的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 通过金属棒a的最大电流为 B. 金属棒a的最大速度
C. 时间内通过金属棒b的电荷量为 D. 时间内金属棒b上产生的焦耳热为
三、实验题（本题共2小题，14题10分，15题10分，共20分。把答案写在答题卡中指定的答题处）
14. 某同学为了测量一精密金属丝的电阻率：
（1）先用多用电表挡粗测其电阻，其读数______Ω；然后用螺旋测微器测其直径，读数是______；用游标卡尺测其长度，读数是______。
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
电压表V（量程，内阻约为）、电流表A（量程，内阻约为）、滑动变阻器（，）、输出电压为的直流稳压电源E、开关S，导线若干。为了测多组实验数据，且要求电压表能从零开始读数，请将以下实物图连线补充完整。（ ）
（3）如果金属丝直径为D，长度为L，所测电压为U，电流为I，写出计算电阻率的表达式______（用题给符号表示）。
15. 某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：
A．电流表（满偏电流，内阻为
B．电流表（，内阻未知）
C．电压表（，内阻未知）
D．滑动变阻器
E．定值电阻（阻值为）
F．开关与导线若干
（1）图（a）是小李同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的图线如图（b）所示（为电流表G的示数，为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势________V，内阻________。（结果均保留2位有效数字）
（2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关分别接1、2对应电压表的示数和电流表的示数；根据实验记录的数据绘制图线如图（d）中所示的两条图线。
可以判断图线是利用单刀双掷开关接________（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析两条图线可知，此电池组的电动势为________，内阻________用图中表示）。
四、解答题（本题共3小题，16题10分、17题12分、18题14分，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
16. 光滑水平面的右端有一固定的倾斜轨道，轨道面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示，一质量为2kg的滑块A以的速度向右滑行，另一质量为1kg的滑块B从5m高处由静止开始下滑，它们在水平轨道相碰后，B滑块刚好能返回到出发点.取10m/s2。
（1）求第一次碰撞后滑块A瞬时速度；
（2）求两滑块在第一次碰撞过程中损失的机械能。
17. 在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示，不计粒子重力，求：
（1）粒子经过N点的速度v；
（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。
18. 如图所示，电阻不计的U形导轨P放置在光滑的水平面上，导轨质量，宽度，导体棒放置在导轨上并与导轨垂直，导体棒质量、电阻。右侧区域内存在着竖直向上的有界磁场，磁感应强度大小，磁场宽度。初始时导体棒距磁场左边界距离，现对导轨施加水平向右的恒力，使导轨与导体棒一起做加速运动。导体棒进入磁场刚好做匀速运动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），当导体棒离开磁场的瞬间，导轨左端正好进入磁场，导轨出磁场前与导体棒达到共同速度并一起做匀速运动，重力加速度取。求：
（1）导体棒进入磁场时的速度大小；
（2）导体棒与导轨间的动摩擦因数；
（3）U形导轨P的左端穿越磁场所用的时间。
