北京市朝阳区2022-2023学年高三年级上册期末质量检测物理试题（含答案）

北京市朝阳区2022-2023学年高三上学期期末质量检测物理

试题

学校:姓名：班级：考号：

一、单选题

1.下列说法正确的是（）

A.物体所带电荷量一定是元电荷e的整数倍

B.点电荷是一种理想化模型，其所带电荷量一定很小

C.两点电荷间的静电力与它们间的距离成反比

D.丝绸与玻璃棒摩擦后带正电，是因为玻璃棒给丝绸提供了正电荷

2.如图所示，是一个正弦式交变电流的波形图。则（）

4Z/A

A.该交变电流的周期为5s

B.该交变电流的有效值为10夜A

C.若将该电流通过10C的电阻时，Is内产生热量为500J

D.若将该电流输入匝数比为10：1的降压变压器，副线圈输出电流的最大值为1A

3.我国北斗导航系统所使用的电磁波频率约1561MHz；家用微波炉加热食物所使用的

电磁波频率约2450MHz；家用WiFi所使用的电磁波频率约5725MHz。则家用WiFi所

使用的电磁波（）

A.不会产生偏振现象

B.比微波炉所使用的电磁波更不容易产生明显的衍射现象

C.与北斗导航所使用的电磁波叠加时将会产生干涉现象

D.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时其频率会变化

4.在一个等边三角形。儿顶点匕和c处各放入一个电荷量相等的点电荷时，测得。处

的场强大小为E,方向与A边平行，如图所示。拿走c处的点电荷后，则（）

a,E

A.a处场强大小仍为E,方向由。指向6

F

B.a处场强大小为彳，方向由6指向“

C.a处电势降低

D.a、c两点电势相等

5.如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈始终竖直向下加速运

动，并始终保持水平。在位置8时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，A、B之间

和8、C之间的距离相等，且都比较小。下列说法正确的是（）

A.线圈在位置A时感应电流的方向为顺时针（俯视）

B.线圈在位置C时感应电流的方向为顺时针（俯视）

C.线圈在位置B时穿过线圈的磁通量最大

D.线圈在位置C时的感应电流比在位置A时的大

6.为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。积雨云底层带负电，由于静电

感应使得避雷针的尖端带上了正电。图中虚线为避雷针周围的等势面，且相邻等势面间

的电势差相等。避雷针尖端正上方a、人两点的场强大小分别为名、Eh,电势分别为巴、

%。一带负电的雨滴竖直下落经过“、6两点。下列说法正确的是（）

□□□□□

□□□□□

□□□□□

□□□□□

口口四口

A.E0>Eh

试卷第2页，共12页

B.(pa><pb

C.该雨滴从。下落至。的过程中，电势能逐渐减少

D.若该避雷针某时刻开始放电，则放电电流从积雨云流向避雷针

7.电磁炉是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学仿

照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图所示。在线圈上端放置一盛

有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的

是（）

A.家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物

B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差

C.简易电磁炉工作时，利用线圈产生的自感现象来加热水

D.仅增大简易电磁炉交流电的频率，可以缩短水达到沸腾的时间

8.已知光敏电阻在没有光照射时电阻很大，并且光照越强其阻值越小。利用光敏电阻

作为传感器设计了如图所示的电路，电源电动势以内阻，•及电阻R的阻值均不变。当

光照强度增强时，则（）

光敏电阻

A.电灯L变亮B.电流表读数减小

C.电阻R的功率增大D.电源的输出功率一定增大

9.甲、乙两个带电粒子的电荷量和质量分别为（-<7,m）、（-4,4〃?），它们先后经过同一

加速电场由静止开始加速后，由同一点进入同一偏转电场，两粒子进入时的速度方向均

与偏转电场方向垂直，如图所示。粒子重力不计。则甲、乙两粒子（）

A,进入偏转电场时的速度大小之比为1：2

B.离开偏转电场时的动能之比为1：1

C.在偏转电场中运动的时间相同

D.离开偏转电场时的速度方向不同

10.如图所示，电阻不计的光滑平行金属导轨水平置于方向竖直向下的匀强磁场中，左

端接一定值电阻R,电阻为r的金属棒MN置于导轨上，金属棒与导轨始终垂直且接触

良好。在f=0时金属棒受到垂直于棒的水平恒力产的作用由静止开始运动，金属棒中

的感应电流为/,所受的安培力大小为尸”电阻R两端的电压为,电路的电功率为P,

下列描述各量随时间f变化的图像正确的是（）

11.由电磁理论可知，半径为R、电流强度为/的单匝环形电流，其中心处的磁感应强

度大小B=k"R,其中&为已知常量。正切电流计是利用小磁针的偏转来测量电流的,

如图所示，在一个竖直放置、半径为人匝数为N的圆形线圈的圆心。处，放一个可以

绕竖直轴在水平面内转动的小磁针（带有分度盘）。该线圈未通电时，小磁针稳定后所

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指方向与地磁场水平分量的方向一致。调整线圈方位，使其与静止的小磁针在同一竖直

平面内。给线圈通上待测电流后，小磁针偏转了a角。已知仪器所在处地磁场磁感应强

度的水平分量的大小为扁。则（）

A.待测电流在圆心。处产生的磁感应强度大小为8°cosa

B.待测电流在圆心。处产生的磁感应强度大小为a

sma

C.待测电流大小为粤警

12.如图所示，若x轴表示时间，y轴表示速度，则该图线下的面积表示位移，直线AB

的斜率表示物体在该时刻的加速度大小。若令x轴和），轴分别表示其它物理量，则可以

反映在某种情况下相应物理量之间的关系。下列说法正确的是（）

A.若电场方向平行于x轴，x轴表示位置，y轴表示电势，则直线A8的斜率表示

对应位置处的电场强度大小

B.若x轴表示时间，y轴表示穿过密绕螺线管的磁通量，则直线A8的斜率表示该

螺线管产生的电动势大小

C.若x轴表示流经某电阻的电流，y轴表示该电阻两端的电压，则图线下面积表示

电阻的热功率

D.若x轴表示时间，y轴表示通过导体横截面积的电荷量，则该图线下面积表示这

段时间内电流所做的功

13.某电子秤的原理简图如图所示。AB为一均匀的滑动变阻器，长度为L,两边分别

有Pi、P2两个滑动头，轻质弹簧上端与PI及秤盘底部相连，下端固定。弹簧原长时PH

和P2均指在A端。若Pi、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示

屏上就能显示出被称物体的质量。已知弹簧的劲度系数为匕托盘质量为机（）,电源电动

势为E,内阻不计。重力加速度为g。在托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被

B.校准零点时，两滑动头间的距离为半

K

C.滑动头Pl滑至B端时，被称物体的质量为必

g

kL

D,被称物体的质量"?与两滑动头间电压U的关系为机=^^

Eg

14.在现代研究受控热核反应的实验中，需要把IO7-109K的高温等离子体限制在一定

空间区域内，这样的高温下几乎所有作为容器的固体材料都将熔化，磁约束就成了重要

的技术。如图所示，科学家设计了一种中间弱两端强的磁场，该磁场由两侧通有等大同

向电流的线圈产生。假定一带正电的粒子（不计重力）从左端附近以斜向纸内的速度进

入该磁场，其运动轨迹为图示的螺旋线（未全部画出）。此后，该粒子将被约束在左右

两端之间来回运动，就像光在两个镜子之间来回“反射”一样，不能逃脱。这种磁场被形

象地称为磁瓶，磁场区域的两端被称为磁镜。

根据上述信息并结合已有的知识，可以推断该粒子（）

A.从左端到右端的运动过程中，沿磁瓶轴线方向的速度分量逐渐变小

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B.从靠近磁镜处返回时，在垂直于磁瓶轴线平面内的速度分量为最大值

C.从左端到右端的运动过程中，其动能先增大后减小

D.从左端到右端的运动过程中，其运动轨迹的螺距先变小后变大

二、实验题

15.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据

分析等。

（1）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，将多用电表的选择开关置于“xl”位置，粗测

金属丝的电阻。下列实验步骤正确的操作顺序为（填写各实验步骤前的字母）。

A.将选择开关置于“xl”位置

B.将选择开关置于“OFF”位置

C.将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开

D.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”

（2）用伏安法测量约5C左右的金属丝的阻值，实验室备有下列器材可供选择：

A.电压表（量程0~3V,内阻约15k。）

B.电压表（量程0~15V,内阻约75k。）

C.电流表（量程0~3A,内阻约0.2C）

D.电流表（量程0~0.6A,内阻约1C）

E.滑动变阻器"（0〜20Q,0.6A）

F.滑动变阻器R?（0-2000Q,0.6A）

G.电池组E（电动势3V）

H.开关S,导线若干

为了能测得多组实验数据，并尽可能提高测量精度，电压表应选用,电流表应选

用,滑动变阻器应选用o（填写器材前面的字母）

（3）某兴趣小组用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的多组电流/和电

压U的数值，并分别描绘了u-/图像，如图所示。其中，用电流表外接法得到的是用

（填写“实线，，或“虚线，，）表示的图像，并由此得到这段铅笔芯的电阻值为C。（保

留两位有效数字）

16.某同学根据闭合电路欧姆定律测量电源的电动势和内阻。

(1)测量电源电动势E和内阻r的实验方案为：设计如图1所示的电路，调节滑动变

阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流/，依据公式,利用测量数据作出

图像，得出E和八

图1

(2)现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了部分连接，还应

当用一根导线将电压表接线柱h与接线柱连接,再用另一根导线将电压表接线柱g

与接线柱连接。(填写接线柱对应的字母)

图2

(3)电路接线完毕，在保证电路安全的情况下闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压

表读数一直接近3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障，且故障只有

一处。现只改变电压表接线，再闭合开关、调节变阻器。下列推断正确的是.

A.电压表接在“、/之间，电压表、电流表读数总为零，表明滑动变阻器短路

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B.电压表接在a、匕之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断

路

C.电压表接在以d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的

(4)从输出特性来看，电源通常有恒压源和恒流源两种模型。如图3(a)所示，将电

源看作输出电压恒为4的理想电源(无内阻)与电阻4串联，若该电源输出的电压几

乎不随负载弓阻值的变化而变化，则被称为恒压源(即图中虚线框部分)；如图3(b)

所示，将电源看作输出电流恒为人的理想电源(内阻无限大)与电阻&并联，电源向

外电路输出的电流几乎不随负载号阻值的变化而变化，则被称为恒流源(即图中虚线

框部分)。

某种太阳能电池在特定光照条件下，随着负载&阻值的变化，其输出电压U与输出电

流/的变化规律如图4所示。请描述该电池的输出特性，并结合恒压源和恒流源的特点

图3

图4

三、解答题

17.在水平方向的匀强电场中，用绝缘轻绳悬挂一质量为机、电荷量为q的小球，小球

静止时轻绳与竖直方向的夹角为45。。重力加速度为g。不计空气阻力。

(1)求匀强电场的场强大小E；

(2)若剪断轻绳，求小球此后在电场中运动时的加速度大小4；

(3)若撤去电场，小球将在竖直平面内摆动，求小球摆到最低点时受到轻绳的拉力大

18.回旋加速器在核技术、核医学等领域得到了广泛应用，其原理如图所示。R和2是

两个中空的、半径为R的半圆金属盒，接在电压恒为U的交流电源上，位于。圆心处

的质子源A能产生质子(初速度可忽略，重力不计，不考虑相对论效应)，质子在两盒

狭缝间的电场中运动时被加速•R、2置于与盒面垂直的、磁感应强度大小为8的匀

强磁场中。已知质子的质量为如带电量为q。

(1)求质子被回旋加速器加速能达到的最大速率%。

(2)求质子获得最大速度的过程中在回旋加速器中被加速的次数小并估算质子在回

旋加速器中运动的时间t.(不计质子在电场中的加速时间)

(3)利用静电偏转器可将加速后的质子从加速器中引出。已知质子被引出前在磁场中

做圆周运动的半径为R、圆心为2的圆心，如图所示，静电偏转器由一对圆心在。'、

距离很近的弧形电极邑构成，邑厚度不计。两电极间加有沿弧形电极半径方向的

电场，使得质子做圆周运动的半径增加为尼离开加速器。求偏转电场场强E的大小和

接交流电源

19.应用所学知识不仅可以解决“已知”的问题，也可以在质疑中探索“未知”的问题。某

同学利用电磁阻尼现象设计了如图情境1所示的用于缓冲降落的原理简图。一边长为八

质量为m、总电阻为R的正方形导线框必cd竖直下落，进入磁感应强度为8的匀强磁

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场时开始做减速运动，线框平面始终在竖直平面内，且线框，以边始终与磁场的水平边

界面平行。己知线框历边刚进入磁场时线框的速率为V。重力加速度为g。空气阻力不

计。

（1）求线框儿边刚进入磁场时线圈中的电流/;

（2）若线框边刚要进入磁场时线框的速率减为求线框在进入磁场的过程中所产

生的焦耳热

（3）小明同学对“导线框全部进入磁场后下落的加速度为重力加速度g”这一观点，产生

了质疑，并认为此时线框的加速度应当略小于重力加速度g。结合实际，小明把线框换

成金属正方体，研究其在该磁场中的下落情况，如图情境2所示。已知该正方体的质量

为M、边长为L。

4.为便于定量分析，小明构建以下模型：假设正方体从静止开始一直在磁场中运动，

平行磁感线的左右两个面可近似看作平行板电容器，电容为C。忽略正方体电阻。求该

正方体下落的加速度大小①并描述其运动性质。

b.目前实验室最强磁场的磁感应强度约为几十特。若正方体边长L=O.lm,质量

5kg,上述a问模型中电容器电容的数量级约为10T2F。结合上述信息，针对“导线框全

部进入磁场后下落的加速度为重力加速度g”这一说法，请阐述你的观点。

CLI---1d

b~1c

XXXX/_XX

/।7

XXX乂/一以X

B

XXXXXX

情境1情境2

20.能量在转化的过程中往往与做功密切相关，电容器充电过程中的功能关系同样如此。

电容器不仅可以储存电荷，也是重要的储能器件。对电容为C的电容器（原来不带电）

充电，如图1所示，已知电源的电动势为及

（1）图2中画出了电容器两极间的电势差〃随电荷量q的变化图像，在图中取一电荷

量的微小变化量△<?，请类比直线运动中由丫一，图像求位移的方法，说明图中小阴影矩

形的“面积”所表示的物理含义；并计算电容器电压为。时电容器储存的电能综。

（2）请结合电动势的定义，求电容器充电过程中电源内部非静电力所做的功W；并与

充电过程中电容器增加的电能△练相比较，说明两者“相等”或“不相等”的原因。

（3）电容器的电能是储存在电场中的，也称电场能。若定义单位体积内的电场能量为

电场能量密度0。某同学猜想「应当与该处的场强E场的平方成正比，即。8成。已知

平行板电容器的电容C=s为两极板的正对面积，4为极板间距，左为常数，两

极板间为真空，板间电场可视为匀强电场。不计电容器电场的边缘效应。

a.请以电容器内储存的电场能为例论证该同学的猜想是否正确。

b.电容器充电后与电源断开并保持电荷量不变，已知此时的电场能量密度为外。现固

定其中一极板，缓慢拉开另一极板（保持两极板正对），使板间距增加M,请分析说明，

在此过程中电场能量密度如何变化；并求出此过程中外力所做的功W'（用s和M

表示）。

试卷第12页，共12页

参考答案：

1.A

【详解】A.元电荷是电荷量的最小单位，物体所带电荷量一定是元电荷e的整数倍，故A

正确；

B.点电荷是一种理想化模型，其形状大小可以忽略不计，但其电荷量需要考虑，其所带电

荷量也可以很大，故B错误；

C.根据库仑定律尸=等，两点电荷间的静电力与它们间的距离的平方成反比，故C错误；

D.丝绸与玻璃棒摩擦后带正电，是因为丝绸将负电荷转移给了玻璃棒，故D错误。

故选Ao

2.C

【详解】A.由图可知，交变电流的周期为0.2s,A错误；

B.交变电流的有效值为

I=半=5近A

夜

B错误；

C.1s内产生热量为

Q=l2Rt=500W

C正确；

D.根据

n\

可得副线圈输出电流为

12=50V2A

副线圈输出电流的最大值为

Am=^/2=100A

D错误。

故选C。

3.B

【详解】A.电磁波是横波，可以发生偏振现象，A错误；

B.家用WiFi所使用的电磁波频率较高，波长较短，则家用WiFi所使用的电磁波更不容易

答案第1页，共13页

发生明显的衍射现象，B正确；

C.两种电磁波频率不同，叠加时不能产生干涉现象，C错误；

D.电磁波的频率由波源决定，则从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时，频率不变，D错

误。

故选B。

4.D

【详解】AB.设两个电荷在a处的电场强度分别为纥、皖，由。处的场强大小为E,方向

与机,边平行，纥沿敬方向，线沿切方向

E=Ebcos60+纥cos60，Ebsin60=Esin60

拿走c处的点电荷后，”处场强大小为

E'=E,=E

沿标/方向，AB错误；

C.由上述分析可知，〃处电荷为正电荷，C,处电荷为负电荷，4处于凯,边的中垂线上，”处

电势为0,拿走C处的点电荷后，。处电势大于0,即a处电势变大，C错误；

D.拿走c处的点电荷后，a、c两点距离人处长度相等，故“、c两点电势相等，D正确。

故选D。

5.D

【详解】A.线圈在位置A时，通过线圈的磁场斜向上，线圈向下运动，磁通量减小，根据

楞次定律，感应电流的方向为逆时针（俯视），A错误；

B.线圈在位置C时，通过线圈的磁场斜向下，线圈向下运动，磁通量增大，根据楞次定律，

感应电流的方向为逆时针（俯视），B错误；

C.在位置8时N极附近的磁感线正好与线圈平面平行，则线圈在位置B时穿过线圈的磁通

量为零，C错误：

D.A、B之间和3、C之间的距离相等，但线圈在位置C时的运动速度较大，磁通量变化较

快，则线圈在位置C时的感应电流比在位置A时的大，D正确。

故选D。

6.C

【详解】A.等差等势面越密集，电场线越密集，则

答案第2页，共13页

Ea<Eb

A错误；

B.积雨云底层带负电，避雷针带正电，则电场方向由避雷针指向积雨云，沿电场方向电势

降低，可知

<Pa<%

B错误；

C.带负电的雨滴竖直下落，电势升高，雨滴电势能减小，C正确；

D.由题意可知，若该避雷针某时刻开始放电，则放电电流从避雷针流向积雨云，D错误。

故选C。

7.D

【详解】AC.家用电磁炉工作时，通过金属杯的磁通量发生变化，金属杯产生的涡流，利

用涡流来加热食物或者水，是互感现象，AC错误；

B.家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷不能产生涡流，金属锅能产生涡

流，B错误；

D.仅增大简易电磁炉交流电的频率，通过金属杯的磁通量变化率增大，感应电动势增大,

感应电流增大，电功率增大，可以缩短水达到沸腾的时间，D正确。

故选D。

8.C

【详解】B.光照强度增强时，光敏电阻的阻值减小，电路总阻值减小，由闭合电路欧姆定

律，干路电流

总场

增大，电流表读数增大。B错误；

A.路端电压

U=E-l&r

减小，电灯L功率

P1=—

减小，电灯L变暗。A错误;

答案第3页，共13页

C.流经电灯L的电流

减小。流经电阻R的电流

/-L

变大。电阻R的功率

PR=I：R

变大。c正确；

D.当外电阻与电源内阻越接近电源输出功率越大，由于不知外电阻与电源内阻的关系，所

以无法确定电源功率的变化。D错误。

故选C。

9.B

【详解】A.在加速电场中，根据动能定理

,,12

解得

Vtn

根据题意两粒子的比荷之比为4：1,则进入偏转电场时的速度大小之比为2：I,故A错误；

B.在加速电场中电场力做功qU相等，在偏转电场中，偏转距离相同，则电场力做功qaZ

也相同，根据动能定理可知，离开偏转电场时的动能相同，故B正确；

C.在偏转电场中，根据牛顿第二定律

qE=ma

d=—at2

2

解得

根据题意两粒子的比荷之比为4：1,则在偏转电场中运动的时间不同，故C错误;

D.离开偏转电场时，垂直极板方向速度

Vm

答案第4页，共13页

离开偏转电场时速度偏转角的正切值

则两粒子离开偏转电场时的速度方向相同，故D错误。

故选B»

10.C

【详解】ABC.设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知，感应电动势

E=BLv

电阻R两端的电压为

UR=-^—E=-^—BLV

R+rR+r

金属棒中的感应电流为

EBLv

R+rR+r

金属棒所受的安培力大小为

=BiL="旦

AR+r

由牛顿第二定律可知

F-Fx=ma

可知金属棒在水平恒力作用下做加速度减小的加速运动，当安培力与水平恒力大小相等时做

匀速直线运动，所以电流、安培力、电阻R两端的电压都随时间变化逐渐增大且变化率逐渐

减小，增大到一定程度保持不变；故AB错误，C正确;

D.电路的电功率为

E2JBLV)2

1——

R+rR+r

可知电功率随时间/变化的图像是曲线，故D错误。

故选C。

11.C

【详解】AB.由题意知，线圈平面与地磁场水平分量方向一致，又待测电流在圆心。处产

生的磁感应强度方向垂直于线圈平面，则8与练方向垂直，即地磁场磁感应强度的水平分

量4,与8的关系如图所示

答案第5页，共13页

有

B=叫,tana①

故AB错误；

CD.根据题意可知

人丝②

r

可得

_咻tana

~~kN

故C正确，D错误；

故选C。

12.A

【详解】A.若电场方向平行于x轴，x轴表示位置，y轴表示电势，*图像斜率表示场

强，所以直线A8的斜率表示对应位置处的电场强度大小，故A正确；

B.若x轴表示时间，y轴表示穿过密绕螺线管的磁通量，①T图像斜率表示磁通量的变化

率，故B错误；

C.若x轴表示流经某电阻的电流，)，轴表示该电阻两端的电压，图像中图像上某点所

对应的电压与该点所对应的电流的乘积表示热功率，故C错误；

D.若x轴表示时间，y轴表示通过导体横截面积的电荷量，图线下面积无意义，故D错误。

故选Ao

13.D

【详解】AB.未放被称物体时电压为零，即Pi、P2两点等势，校准零点时，需要移动滑动

头P2,让两滑动头间的距离为0,故AB错误；

C.放被称物体质量为如时Pi滑至8端，则有

U=(%+mJg

解得

答案第6页，共13页

故C错误；

D.未放被称物体时，两滑动头Pi、P2距A点的距离为xo

5="%g

放被称物体质量为加时，两滑动头P、P2间距离为X,有

M%+x)=G%+〃?)g

由欧姆定律知两滑动头Pl、P2间的电压为

F

U=IR=—R

xRx

又由

冬/

RL

联立解得

kL,,

m=­U

Eg

故D正确。

故选D。

14.B

【详解】A.从左端到右端的运动过程中，由于粒子只受洛伦兹力，故粒子的速度大小不变。

由于粒子在两段之间来回运动，故沿磁瓶轴线方向的速度分量先变大后变小。故A错误；

B.从靠近磁镜处返回时，在垂直于磁瓶轴线平面内时，粒子的速度与轴线垂直，故沿磁瓶

轴线方向的速度分量为零，又粒子的速度的大小不变，故此时垂直磁瓶轴线方向的速度分量

最大。故B正确；

C.从左端到右端的运动过程中，粒子只受洛伦兹力作用，洛伦兹力对粒子不做功，故其动

能不变。故C错误；

D.粒子做圆周运动的周期为

1_2冗m_27rm

qBqB

由于从左端到右端的运动过程中，磁感应强度先减小后增大，所以粒子的运动周期先增大后

减小。根据题意可知，粒子运动轨迹的螺距为

由于平行于轴线的速度先增大后减小，所以运动轨迹的螺距先变大后变小。故D错误。

答案第7页，共13页

故选B。

【点睛】根据题意理解粒子运动的规律。注意粒子运动的分解，运动的分解包含速度、受力

等矢量的分解。

15.ADCBADE虚线3.1

【详解】（1）[1]粗侧电阻丝电阻时，应调节选择开关至合适挡位，再将红黑表笔短接，进

行欧姆调零，测量后将选择开关调至“OFF”位置。则步骤正确的操作顺序为ADCB。

（2）[2]⑶[4]根据电池组电动势，电压表选择A。金属丝阻值约为5C,根据

/上=0.6A

R

可知，电流表选择D。为了能测得多组实验数据，并尽可能提高测量精度，滑动变阻器应采

用分压式接法，则滑动变阻器选择小阻值范围的E。

（3）电流表采用外接法时，电阻的测量值小于真实值；内接时，电阻的测量值大于真

实值，则用电流表外接法得到的是用虚线表示的图像。有图像可知，这段铅笔芯的电阻值为

1Q7

/?=—Q«3.1Q

0.6

16.U=E-Irb/cf/PBC/CB该电池的输出特性：当电流较小

时，该电池可视为恒压源；当电流较大时，该电池可视为恒流源。

【详解】（1）口]测量电源电动势E和内阻，的实验，原理是闭合电路欧姆定律，要作出U-

/图像，依据的公式为

U=E-Ir

（2）[2]⑶根据电路图连实物图，可知电流表内接，电压表并联在滑动变阻器和电流表两端，

并且要满足正进负出，所以电压表接线柱力与匕（或O接线柱连接，将电压表接线柱g与一

（或P）接线柱连接。

（3）[4]

A.电压表接在〃、/之间，电压表、电流表读数总为零，表明电流表断路，故A错误；

B.电压表接在a、b之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断路，

故B正确；

C.电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的，故C正确。

故选BCo

（4）[5]由于U-/图像斜率的大小为电池的内阻凡，外电阻q=，，当电流较小时，U-I

答案第8页，共13页

图像的斜率很小，即电池内阻很小，而此时外电阻很大，因为%尺，所以内电阻分压可

忽略，输出电压近似等于电动势而保持不变；当电流较大时，U-/图像的斜率很大，即电

池的内阻很大，而此时外电阻很小，由于8•凡，所以电池相当于短路，因此输出电流几

乎恒为而保持不变。

17.(1)E=—；(2)a=6g；(3)T=-yflmg

q

【详解】(1)对小球受力分析如图所示

qE=mg

得

E4

q

(2)由题意及上述分析可得，小球所受的合力大小

F=叵mg

根据牛顿第二定律有

F=ma

得

a=y/2g

(3)设小球摆到最低点时的速度为L根据机械能守恒定律有

mg(1-fcos45°)=—mv2

小球在最低点时，根据牛顿运动定律有

fmv2

T-mg=—

得

T=3mg-\[2mg

答案第9页，共13页

18.（1））喈；⑵〃=翳"*⑶八*-都方向沿半径向外

【详解】（1）设粒子做圆周运动的半径为「，洛伦兹力提供向心力，有

丫=幽

m

粒子的最大速度%对应最大的运动半径R,即

V二幽

mm

（2）根据动能定理有得

〃1，

nqU=-mv^

得

(]B2R2

n=--------

2mU

设粒子在磁场中的运行周期为T,有

7=迎

V

不计质子在两盒缝隙间加速运动的时间，则质子在磁场中运动的时间约为

T

t=n—

2

得

7TBR2

2U

（3）洛伦兹力与电场力合力提供向心力，由于速率不变，半径变大，所以向心力减小，则

电场力沿半径向外。有

2

4%8一如二寸

A

得

E

场强方向沿半径向外。

9⑴，牛⑵.+叱；⑶瓦端冠正方体做加速度小于8的

匀加速直线运动；b.见解析

答案第10页，共13页

【详解】(1)线框加边以速率V进入磁场时产生的感应电动势

E=BLv

根据闭合电路欧姆定律

,EBLv

1=—=-----

RR

(2)线框进入磁场过程中，根据能量守恒定律有

12,1色丫八

—wv+mgL=^m\21

得

c32T

Q=—mv+mgL

8

(3)a.正方体以速率v切割磁感线时产生感应电动势为

E=