永春一中高二年下学期期初考试物理科试卷
考试时间 75分钟， 试卷总分100分
一、 单项选择题。（共 4 小题， 每小题 4 分， 共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求， 选对的得 4 分， 选错的得 0 分， 答案需填涂在答题卡中。）
1. 下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（ ）
A. 图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流
B. 图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C. 图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D. 图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A错误；
B．图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B正确；
C．图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；
D．图丁中正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故D错误。
故选B
2. 如图是手机微信运动步数的测量原理简化示意图，M和N为电容器两极板，M板固定，N板与固定的两轻弹簧连接，且只能按图中标识的“前后”方向运动。则手机（ ）
A. 匀速运动时，电流表示数不为零 B. 突然向前减速时，电容器电容变小
C. 突然向前减速时，电容器的带电量变大 D. 突然向前减速时，电流由b点流向a点
【答案】C
【解析】
【详解】A. 手机匀速运动时，N板不动，电容器的电容不变，则电荷量不变，所以回路无电流，电流表示数为零，故A错误；
B．手机突然向前减速时，N板向前运动，则板间距变小，根据
可知电容器的电容增大，由于电压不变，则电容器带电量增大，电流由a点流向b点，故C正确，BD错误。
故选C。
3. 如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁的正上方，直导线可自由转动，则接通开关（ ）
A. A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小
B. A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变大
C. A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大
D. A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变小
【答案】C
【解析】
【详解】接通开关，由线圈电流方向，根据安培定则，可知电磁铁左端为N极，右端为S极。则通电直导线左半部分磁场斜向右上方，右半部分磁场斜向右下。根据左手定则，通电导线左半部分受安培力向里，右半部分受安培力向外，即A端向纸内运动，B端向纸外运动。通电导线旋转至垂直纸面向里方向，而磁场向右，则安培力向下，则悬线张力变大。
故选C。
4. 如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直弹性挡板，挡板右侧依次放有10个质量均为3m的弹性白色小球（在一条直线上），一质量为m的黑色小球以与白色小球共线的速度与1号小球发生弹性正碰，黑色小球反弹后与挡板发生弹性碰撞，碰后速度方向与碰前方向相反，白色小球之间也发生弹性正碰。下列说法正确的是（ ）
A. 黑色小球最终速度大小为 B. 黑色小球最终速度大小为
C. 10号小球最终速度大小为 D. 10号小球最终速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】CD．设黑色小球与1号小球碰撞后速度分别为和，根据动量守恒定律有
由能量守恒有
得
白色小球碰撞时交换速度，10号小球最终速度为，故CD错误；
AB．设黑色小球与1号小球第n次碰撞后速度为v0n，第2次与1号小球碰撞后，有
得以此类推，黑色小球最终速度大小为，故B错误，A正确。
故选A。
二、双项选择题。（共 4 小题， 每小题 6 分， 共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 有两项符合题目要求， 全部选对的得 6 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分， 答案需填涂在答题卡中。）
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，利用回旋加速器加速粒子，所加电压U越大，粒子射出时动能越大
B. 乙图中，可以用增大等离子体的速度的方法来增大磁流体发电机的电动势
C. 丙图中，带正电的粒子（不计重力）从P点进入速度选择器，当速度时向上极板偏转
D. 丁图中，霍尔元件由金属材料构成，通过图示方向电流后上表面电势高
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由洛伦兹力提供向心力可得
解得回旋加速器的最终速度为
则最大动能为
可知粒子最终动能与加速电压无关，故A错误；
B．对磁流体发电机有
解得
可通过增大离子体的速度的方法来增大发电机的电动势，故B正确；
C．根据左手定则与电场力方向特征，带正电的粒子所受洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，由于，则
粒子向上极板偏转，故C正确；
D．由左手定则可知自由电子向上偏转，即上表面将聚集负电荷，所以上表面的电势比下表面的低，故D错误。
故选BC。
6. 许多餐厅用机器人送餐，它的动力来源于电动机，送餐机器人的部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
功能 迎宾、送餐等
质量
移动速度
电池容量
功率 最大功率
工作电压
最大送餐质量
A. 电池容量“”的“”是电能的单位
B. 机器人最大功率工作时电流是
C. 机器人工作时电机直流电阻等于
D. 机器人以最大功率工作时间达不到
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电池容量“12Ah”的“Ah”是电量单位，故A错误；
B．已知机器人的工作电压为24V，最大功率为96W，则机器人最大功率工作时电流是
故B正确；
C．若机器人工作时电机为纯电阻则
但电机不是纯电阻，机器人工作时电机直流电阻不等于6Ω，故C错误；
D．机器人最大功率工作时电流是4A，而电池的容量为12Ah，则机器人以最大功率工作时间约为3h，但电机存在铜损和铁损等相关损耗，所以机器人以最大功率工作时间达不到3h，故D正确。
故选BD。
7. 如图所示，两根等高光滑的圆弧导轨，导轨电阻不计。在导轨顶端右侧连有一阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现有一根长度稍长于导轨间距的金属棒从导轨最低位置cd开始，在外力作用下以初速度沿轨道做匀速圆周运动，由cd运动至最高位置ab，则该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 通过R的电流方向由里向外 B. 通过R的电流大小在变小
C. 金属棒所受安培力一直减小 D. 外力做的功等于整个回路产生的焦耳热
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据右手定则，金属棒由cd运动至最高位置ab，通过R的电流方向由外向里，故A错误；
B．通过R的电流大小为
金属棒由cd运动至最高位置ab，金属棒水平速度逐渐减小，通过R的电流大小逐渐减小，故B正确；
C．金属棒所受安培力为
金属棒由cd运动至最高位置ab，金属棒水平速度逐渐减小，金属棒所受安培力一直减小，故C正确；
D．根据动能定理，外力做的功等于整个回路产生的焦耳热与金属棒增加的重力势能之和，故D错误。
故选BC。
8. 光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，电场强度为E、方向竖直向上，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为。如图所示，现给小球一个向右的初速度，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在复合场中的运动时间可能是
B. 小球在复合场中运动的加速度大小可能是
C. 小球在复合场中运动的路程可能是
D. 小球的初速度大小可能是
【答案】AC
【解析】
【详解】带电小球的比荷为是，则有
则小球合力为洛伦兹力，所以小球在复合场中做匀速圆周运动，射出时的速度方向与下边界的夹角为，则小球运动情况有两种，轨迹如下图所示
若小球速度为，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为，此时小球在复合场中的运动时间为
根据几何知识可得，其轨迹半径为
则根据洛伦兹力提供向心力有
可得，小球的速度为
则小球路程为
小球的加速度为
若小球速度为，则根据几何知识可得轨迹所对应的圆心角为，此时小球在复合场中的运动时间为
根据几何知识可得，其轨迹半径为
则根据洛伦兹力提供向心力有
可得，小球的速度为
则小球的路程为
小球的加速度为
故选AC。
三、填空题。（共 3 小题， 每个空格2分， 共 12 分。答案需填写在答题卡中。）
9. 如图所示，整个实验装置悬挂在弹簧测力计下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在一个匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。当线框未接通电源时，测力计读数为 6N，接通电源后，线框中通过的电流为1A，测力计读数变为8N，则线框所受的安培力大小为________ N，匀强磁场的磁感应强度 B=________T。
【答案】 ①. 2 ②. 20
【解析】
【详解】[1][2] 线框未接通电源时
F弹=G
线框接通电源时
F弹′=G+F安
解得
F安=2N
由
F安=BIL
解得
B=20T
10. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为一定值电阻、为一滑动变阻器，电流表，的示数分别记为，。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则______（填“＜”、“＞”或“=”，表示该物理量的变化），P将_____移动（填“向上”、“向下”或“不”）
【答案】 ①. ＜ ②. 向下
【解析】
【详解】[1]滑动变阻器的滑片向b端移动，可知电阻减小，与是并联关系，则与的总电阻减小，整个电路中的总电阻减小，则总电流增大，R与r的电压变大，根据闭合电路欧姆定律
可知并联部分的电压减小，的电流减小，通过的电流增大，根据并联电路电流规律
可知
<
[2]U减小，则电容器两端电压减小，根据
可知电场强度减小，则电场力减小，即
故P将向下运动。
11. 如图，质量为m=1kg的A球用长为L=1m的轻质细线悬挂于固定点O，初始时细线与竖直向下夹角为37°，将A由静止释放。与此同时，质量为M=3m的B球沿光滑水平面向左运动，两球恰好在O点正下方发生弹性正碰，碰后B球恰好静止。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，g取10m/s2。A、B碰撞前，A球在O点正下方绳的拉力为__________N，B球碰前速度应为_________m/s。
【答案】 ①. 14 ②. 2
【解析】
【详解】[1]A摆下过程，由动能定理有
得
A球O点正下方时，根据牛顿第二定律可得
解得
[2]设B球碰前速度为，A球碰后速度为，A、B碰撞过程满足由动量守恒和机械能守恒；以向左为正方向，则有
，
解得
四、实验题。（共2小题，共13分，答案需填写在答题卡中。）
12. 某实验探究小组利用如图实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。
（1）实验步骤如下：
A.将白纸、复写纸固定在竖直放置的木板上，用来记录实验中球1、球2与木板的撞击点；
B.利用天平测量出1、2两小球的质量分别为、；
C.调节轨道末端水平，木板竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木板撞击点为；
D.将木板平移到图中所示位置固定；
E.让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木板撞击点为P；
F.把球2静止放置在水平轨道的末端B点，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后与木板的撞击点；
G.用秒表分别测量两球从B点到各撞击点N、P、M所用的时间、、；
H.用刻度尺测得与N、P、M各点的高度差分别为、、。
以上步骤中不合理的项是______（填步骤前序号）。
（2）把小球2放在斜轨末端边缘B处，让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的______点。
（3）满足______时表示两小球碰撞过程动量守恒；
再满足______时表示两小球碰撞为弹性碰撞。
【答案】 ①. G ②. M ③. ④.
【解析】
【详解】（1）[1]小球撞击在木条上时，时间很短，不便测量；根据平抛运动规律，可知小球撞击在木条上时，下落的时间
可把时间转换为高度h，故G不合理。
（2）[2]由图可知，两小球撞击在竖直木条上，三次平抛运动的水平位移相等，由平抛运动的规律可知，水平速度越大，竖直方向下落的高度越小；碰后小球1的速度减小，则碰后小球1落到点。
（3）[3][4]根据平抛运动规律，可知小球撞击在木条上时，下落的时间
则可知小球做平抛运动的水平速度
代入题中数据得
，，
若碰撞过程动量守恒，则
联立解得
若碰撞过程机械能守恒，则有
联立解得
13. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是______mm。
（2）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是______mm。
（3）该电阻丝R的额定电压为3V，为测量其电阻值。
（i）某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”挡位（选填“×100”或“×1”），然后进行______，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如下图所示，则此段电阻丝的电阻为______。
（ii）现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A. 电流表（量程300mA，内阻约）
B. 电流表（量程0.6A，内阻约）
C. 电压表（量程3.0V，内阻约）
D. 电压表（量程5.0V，内阻约）
E. 滑动变阻器（最大阻值为）
F. 滑动变阻器（最大阻值为）
G. 电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H. 电键、导线若干。
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）
电流表______，电压表______，滑动变阻器______。
②下列给出的测量电路中，最合适的电路是______。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. 13.55 ②. 0.680 ③. ×1 ④. 欧姆调零 ⑤. 12##12.0 ⑥. A ⑦. C ⑧. E ⑨. B
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
（2）[2]螺旋测微器的读数是
（3）（i）[3][4]用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，则选取挡位过大，则应将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位。然后进行欧姆调零。
[5]此段电阻丝的电阻为
（ii）①[6]根据欧姆定律电路中最大电流为
故电流表应选A。
[7]该电阻丝R的额定电压为3V，则电压表示数选C。
[8]电阻丝的阻值仅为，与的滑动变阻器的电阻箱相差比较大，所以滑动变阻器阻值越小，调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选E。
②[9]变阻器E若是限流式则阻值太小，故应用分压式接法，又待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应用外接法，故最合适的电路是B。
故选B。
五、计算题。（本题共 3 小题， 共 35 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 如图所示，平面内直线abc彼此平行且间距相等，其间存在垂直纸面的匀强磁场。ab间磁场B1向外，大小为B，bc间磁场B2向里，大小未知。t=0时，一质量为m电荷量为q带负电粒子从O点垂直a射出。一段时间后粒子穿过b，速度方向与b夹角为60°。若粒子恰好不能穿出c，且最终返回到O点，不计重力。求：
（1）磁场B2的大小；
（2）整个运动过程所用时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）带电粒子运动轨迹如图
设在磁场B1区域内运动半径为，平行间距为，由几何关系可得
求得
设在磁场，区域内运动半径，由几何关系可得
求得
又由
可求得
（2）带电粒子在磁场B1区域内运动时间
带电粒子在磁场区域内运动时间
带电粒子整个运动过程所用时间为
15. 如图，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）A、B两木块分离时，C球的速度大小；
（2）B木块受到的冲量；
（3）C球相对摆动过程中的最低点向左上升的最大高度。
【答案】（1）；（2），方向水平向右；（3）
【解析】
【详解】（1）设C第一次摆到最低点速度，A、B恰好分离，分离时A、B的速度；根据系统A、B、C水平方向动量守恒可得
根据系统A、B、C机械能守恒可得
联立解得
，
（2）A对B的冲量大小为
方向水平向右。
（3）设C向左上升最大高度为h，此时A、C具有相同水平速度v，以A、C为系统，根据水平方向动量守恒可得
解得
根据A、C系统机械能守恒可得
解得
16. 如图所示，半径均为R的圆形区域和内存在着磁感应强度大小均为B（未知）的有界匀强磁场。两圆形区域相切于P点。间距为d的直线边界M、N垂直于x轴，之间存在着沿x轴正方向的匀强电场，在边界N的右侧某圆形区域中存在大小也为B的匀强磁场。P点处有一粒子源，可向坐标平面内各个方向均匀发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。粒子均沿x轴正方向射出圆形区域、，且均能击中x轴上的Q点。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求：
（1）B的大小及、内磁场的方向；
（2）的最小面积及对应的匀强电场的电场强度；
（3）在（2）问条件下，击中Q点时，速度方向与y轴负方向的夹角小于的粒子数与P点发出的总粒子数的比值。
【答案】（1）、中磁场方向垂直于坐标平面向外、中磁场方向垂直于坐标平面向里；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）由题意可知，粒子在、中运动的轨迹圆的半径与磁场圆的半径相等，大小为R。对任一粒子有
可得
根据左手定则，可判断中磁场方向垂直于坐标平面向外。中磁场方向垂直于坐标平面向里
（2）由题意，要使所有粒子最终都能击中Q点，则磁场圆的半径与加速后粒子轨迹圆的半径相同。要使磁场圆面积最小，由几何关系可知，粒子在磁场圆中的轨迹圆半径
则磁场圆的最小面积为
设粒子经电场加速后的速度为，由动能定理可得
又
解得
（3）运动轨迹如图所示
当粒子击中Q点时的速度方向沿QC与y轴负方向的夹角成时，粒子从A点进入磁场圆。由几何关系可知，与水平方向的夹角为从A点进入磁场圆的粒子，从D点射出磁场区域，由几何关系可知其在P点沿y轴正方向发出，即进入磁场区域的粒子有满足条件，同理可得进入磁场区域的粒子也有满足条件，即所求比值为。永春一中高二年下学期期初考试物理科试卷
考试时间 75分钟， 试卷总分100分
一、 单项选择题。（共 4 小题， 每小题 4 分， 共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项符合题目要求， 选对的得 4 分， 选错的得 0 分， 答案需填涂在答题卡中。）
1. 下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图，判断正确的是（ ）
A. 图甲，水平直导线中电流逐渐减小时，其正下方的水平金属圆线圈中有感应电流
B. 图乙，正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时，线圈中有感应电流
C. 图丙，矩形导线框以其任何一条边为轴转动时，线框中都有感应电流产生
D. 图丁，正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时，线框中有感应电流产生
2. 如图是手机微信运动步数的测量原理简化示意图，M和N为电容器两极板，M板固定，N板与固定的两轻弹簧连接，且只能按图中标识的“前后”方向运动。则手机（ ）
A. 匀速运动时，电流表示数不为零 B. 突然向前减速时，电容器的电容变小
C. 突然向前减速时，电容器的带电量变大 D. 突然向前减速时，电流由b点流向a点
3. 如图所示，将通电直导线AB用悬线悬挂在电磁铁正上方，直导线可自由转动，则接通开关（ ）
A. A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变小
B. A端向纸外运动，B端向纸内运动，悬线张力变大
C. A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变大
D. A端向纸内运动，B端向纸外运动，悬线张力变小
4. 如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直弹性挡板，挡板右侧依次放有10个质量均为3m的弹性白色小球（在一条直线上），一质量为m的黑色小球以与白色小球共线的速度与1号小球发生弹性正碰，黑色小球反弹后与挡板发生弹性碰撞，碰后速度方向与碰前方向相反，白色小球之间也发生弹性正碰。下列说法正确的是（ ）
A. 黑色小球最终速度大小为 B. 黑色小球最终速度大小为
C. 10号小球最终速度大小为 D. 10号小球最终速度大小为
二、双项选择题。（共 4 小题， 每小题 6 分， 共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 有两项符合题目要求， 全部选对的得 6 分， 选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分， 答案需填涂在答题卡中。）
5. 下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，利用回旋加速器加速粒子，所加电压U越大，粒子射出时动能越大
B. 乙图中，可以用增大等离子体的速度的方法来增大磁流体发电机的电动势
C. 丙图中，带正电粒子（不计重力）从P点进入速度选择器，当速度时向上极板偏转
D. 丁图中，霍尔元件由金属材料构成，通过图示方向电流后上表面电势高
6. 许多餐厅用机器人送餐，它的动力来源于电动机，送餐机器人的部分参数如表所示。下列说法正确的是（ ）
功能 迎宾、送餐等
质量
移动速度
电池容量
功率 最大功率
工作电压
最大送餐质量
A. 电池容量“”的“”是电能的单位
B. 机器人最大功率工作时电流是
C. 机器人工作时电机直流电阻等于
D. 机器人以最大功率工作时间达不到
7. 如图所示，两根等高光滑的圆弧导轨，导轨电阻不计。在导轨顶端右侧连有一阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。现有一根长度稍长于导轨间距的金属棒从导轨最低位置cd开始，在外力作用下以初速度沿轨道做匀速圆周运动，由cd运动至最高位置ab，则该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 通过R电流方向由里向外 B. 通过R的电流大小在变小
C. 金属棒所受安培力一直减小 D. 外力做的功等于整个回路产生的焦耳热
8. 光滑绝缘水平桌面上有一个可视为质点的带正电小球，桌面右侧存在由匀强电场和匀强磁场组成的复合场，复合场的下边界是水平面，到桌面的距离为h，电场强度为E、方向竖直向上，磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，重力加速度为g，带电小球的比荷为。如图所示，现给小球一个向右的初速度，使之离开桌边缘立刻进入复合场运动，已知小球从下边界射出，射出时的速度方向与下边界的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A. 小球在复合场中的运动时间可能是
B. 小球在复合场中运动的加速度大小可能是
C. 小球在复合场中运动的路程可能是
D. 小球的初速度大小可能是
三、填空题。（共 3 小题， 每个空格2分， 共 12 分。答案需填写在答题卡中。）
9. 如图所示，整个实验装置悬挂在弹簧测力计下，装置的下端有宽度为L=10cm的线框，线框下边处在一个匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。当线框未接通电源时，测力计读数为 6N，接通电源后，线框中通过的电流为1A，测力计读数变为8N，则线框所受的安培力大小为________ N，匀强磁场的磁感应强度 B=________T。
10. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，为一定值电阻、为一滑动变阻器，电流表，的示数分别记为，。开关S闭合时，一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器的滑片向b端移动，则______（填“＜”、“＞”或“=”，表示该物理量的变化），P将_____移动（填“向上”、“向下”或“不”）
11. 如图，质量为m=1kg的A球用长为L=1m的轻质细线悬挂于固定点O，初始时细线与竖直向下夹角为37°，将A由静止释放。与此同时，质量为M=3m的B球沿光滑水平面向左运动，两球恰好在O点正下方发生弹性正碰，碰后B球恰好静止。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计空气阻力，g取10m/s2。A、B碰撞前，A球在O点正下方绳的拉力为__________N，B球碰前速度应为_________m/s。
四、实验题。（共2小题，共13分，答案需填写在答题卡中。）
12. 某实验探究小组利用如图实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。
（1）实验步骤如下：
A.将白纸、复写纸固定在竖直放置的木板上，用来记录实验中球1、球2与木板的撞击点；
B.利用天平测量出1、2两小球的质量分别为、；
C.调节轨道末端水平，木板竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木板撞击点为；
D将木板平移到图中所示位置固定；
E.让入射球1从斜轨上A点由静止释放，与木板撞击点为P；
F.把球2静止放置在水平轨道的末端B点，让入射球1从斜轨上A点由静止释放，确定球1和球2相撞后与木板的撞击点；
G.用秒表分别测量两球从B点到各撞击点N、P、M所用的时间、、；
H.用刻度尺测得与N、P、M各点的高度差分别为、、。
以上步骤中不合理的项是______（填步骤前序号）。
（2）把小球2放在斜轨末端边缘B处，让小球1从斜轨上A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球1的落点在图中的______点。
（3）满足______时表示两小球碰撞过程动量守恒；
再满足______时表示两小球碰撞为弹性碰撞。
13. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是______mm。
（2）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图2所示的读数是______mm。
（3）该电阻丝R的额定电压为3V，为测量其电阻值。
（i）某同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“______”挡位（选填“×100”或“×1”），然后进行______，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如下图所示，则此段电阻丝的电阻为______。
（ii）现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材
A. 电流表（量程300mA，内阻约）
B. 电流表（量程0.6A，内阻约）
C. 电压表（量程3.0V，内阻约）
D. 电压表（量程5.0V，内阻约）
E. 滑动变阻器（最大阻值为）
F. 滑动变阻器（最大阻值为）
G. 电源E（电动势4V，内阻可忽略）
H. 电键、导线若干。
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）
电流表______，电压表______，滑动变阻器______。
②下列给出的测量电路中，最合适的电路是______。
A. B.
C. D.
五、计算题。（本题共 3 小题， 共 35 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位。）
14. 如图所示，平面内直线abc彼此平行且间距相等，其间存在垂直纸面匀强磁场。ab间磁场B1向外，大小为B，bc间磁场B2向里，大小未知。t=0时，一质量为m电荷量为q带负电粒子从O点垂直a射出。一段时间后粒子穿过b，速度方向与b夹角为60°。若粒子恰好不能穿出c，且最终返回到O点，不计重力。求：
（1）磁场B2的大小；
（2）整个运动过程所用时间。
15. 如图，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线，细线另一端系一质量为m的球C。现将C球拉起使细线水平伸直，并由静止释放C球。已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：
（1）A、B两木块分离时，C球的速度大小；
（2）B木块受到的冲量；
（3）C球相对摆动过程中的最低点向左上升的最大高度。
16. 如图所示，半径均为R的圆形区域和内存在着磁感应强度大小均为B（未知）的有界匀强磁场。两圆形区域相切于P点。间距为d的直线边界M、N垂直于x轴，之间存在着沿x轴正方向的匀强电场，在边界N的右侧某圆形区域中存在大小也为B的匀强磁场。P点处有一粒子源，可向坐标平面内各个方向均匀发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带正电粒子。粒子均沿x轴正方向射出圆形区域、，且均能击中x轴上的Q点。不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求：
（1）B的大小及、内磁场的方向；
（2）的最小面积及对应的匀强电场的电场强度；
（3）在（2）问条件下，击中Q点时，速度方向与y轴负方向的夹角小于的粒子数与P点发出的总粒子数的比值。
