2024-2025学年福建省泉州市高二上学期1月期末考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12024~2025学年度上学期泉州市高中教学质量监测高二物理（考试时间90分钟，总分100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.如图，带电小球A置于绝缘底座上，带电小球B通过绝缘细线悬挂于支架上处于静止状态。已知A球的电荷量小于B球的电荷量，则（）A.两球一定都带正电B.两球一定都带负电C.两球受到的静电力大小一定相等D.A球受到的静电力一定小于B球受到的静电力【答案】C【解析】AB．由图可知两球相互排斥，两球带同种电荷，可能都带正电，可能都带负电，故AB错误；CD．两球间的静电力是一对相互作用力，等大反向，故两球受到的静电力大小一定相等，故C正确，D错误。故选C。2.奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是（）A.接通电源前，小磁针N极指向地理南极B.接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左C.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转D.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转【答案】D【解析】A．根据地磁场分布，接通电源前，小磁针N极指向地理北极，故A错误；B．导线左端与电池正极相连，接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从左向右，故B错误；CD．根据安培定则，接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转，故C错误，D正确。故选D。3.一带电粒子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，运动过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A场强方向一定沿x轴正方向B.场强方向一定沿x轴负方向C.粒子在时刻的电势能比时刻的大D.粒子在时刻受到的静电力比时刻的小【答案】C【解析】ABD．图像的斜率表示加速度，由图可知图像的斜率不变，则带电粒子的加速度不变，根据牛顿第二定律可知，带电粒子受到的静电力不变，故粒子在时刻受到的静电力等于时刻受到的静电力，由于带电粒子沿x轴正方向运动，且带电粒子做匀加速直线运动，可知带电粒子受到的静电力沿x轴正方向，带电粒子的电性未知，故无法判断场强方向，故ABD错误；C．由图可知，时间内，带电粒子的速度逐渐增大，带电粒子的动能逐渐增大，根据能量守恒，粒子的电势能逐渐减小，故粒子在时刻的电势能比时刻的大，故C正确。故选C。4.小明同学用欧姆表测电阻，选择开关置于“×100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确，下列操作正确的是（）A.换“”挡，需重新进行欧姆调零B.换“”挡，需重新进行欧姆调零C.无需换挡，直接读数并乘上100即可D.选择任意挡都行，都需进行欧姆调零【答案】A【解析】选择开关置于“×100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上，可知待测电阻的阻值较大，表针位于表盘中央附近时，实验误差较小，为减小实验误差，应换“×1k”挡，需重新进行欧姆调零。故选A。5.如图所示的电路中，为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表V示数变大 B.电流表A示数变大C.流过的电流变小 D.流过的电流变大【答案】BCD．电源路端电压减小，即两端的电压减小，则流过的电流变小，电路总电流增大，则流过的电流变大，故CD错误。故选B。6.如图，竖直平面内有平行于该平面的匀强电场，一带电小球由M点斜向上抛出，速度大小为v、方向与水平面成角，经过时间t到达N点，速度大小仍为v、方向水平向右。已知小球运动轨迹在该竖直平面内，重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（）A.电场强度方向水平向右B.小球受电场力大小为重力的C.从M到N的过程，电场力做功为D.从M到N的过程，小球的电势能先减少后增大【答案】C【解析】AB．分析可知带电小球在电场中做匀变速曲线运动，以M点为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，竖直方向的加速度水平方向的加速度设电场力为，其水平方向的分力其竖直方向的分力为，则得故电场力大小，方向得，即电场力与正方向成斜向上，因小球带电性质未知，故不能判断电场强度方向，故AB错误；C．从M到N的过程，竖直方向的高度，设电场力做功为，由动能定理得，解得，故C正确；D．由AB选项分析可知，电场力与正方向成斜向上，M点电场力和速度方向垂直，从M到N的过程，电场力与速度方向为锐角，故电场力一直做正功，电势能减小，故D错误。故选C。二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每题只有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）7.当带负电云层接近装有避雷针的建筑物时，避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场，其电场线如图所示。强电场使避雷针与带电云层间的空气电离，电荷通过避雷针和导线被直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。M、N是避雷针正上方的两个点，则（）A.M点的电势比N点高 B.M点的电势比N点低C.M点的场强比N点小 D.M点的场强比N点大【答案】AD【解析】AB．沿电场线方向电势逐渐降低，电场线从M点指向N点，故M点的电势比N点高，故A正确，B错误；CD．电场线疏密表示电场的强弱，M点电场线比N点电场线密集，故M点的场强比N点大，故C错误，D正确。故选AD。8.如图，a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心，在a、d两点分别固定电荷量为和的两个点电荷，静电力常量为k，则（）A.O点场强大小为0 B.O点场强大小为C.b、c两点电场强度相同 D.b、e两点电场强度相同【答案】BD【解析】AB．根据场强叠加原则可知O点场强大小为故A错误，B正确；CD．根据等量异种点电荷场强分布特点，结合对称性可知，b、c两点电场强度大小相等，方向不同；b、e两点电场强度大小相等，方向相同，故C错误，D正确故选BD。9.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，静止时，M、N两极板平行正对，N板固定，当手机运动状态变化时，M板可在一定范围内“上下左右”平动。下列说法正确的是（）A.静止时，电流表示数为零，两极板不带电B.M板由静止向左平移时，电流由b流向aC.M板由静止向上平移时，电流由b流向aD.M板由静止向下平移时，电流由b流向a【答案】BC【解析】A．静止时，电流表示数为零，但两极板与电源连接，M板带正电荷，N板带负电荷，故A错误；B．M板由静止向左平移时，正对面积减小，根据可知，电容减小，两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量减小，电流由b流向a，故B正确；C．M板由静止向上平移时，两极板间的距离增大，根据可知，电容减小，两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量减小，电流由b流向a，故C正确；D．M板由静止向下平移时，两极板间的距离减小，根据可知，电容增大，两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量增大，电流由a流向b，故D错误。故选BC。10.如图，匀强电场中有一半径为0.1m的光滑绝缘圆轨道竖直固定放置，电场与轨道所在平面平行，轨道上A、B、C三点连线构成等边三角形，C点位于圆轨道最高点，A、B、C三点的电势分别为30V、、0V。一电荷量为、质量为的带正电小球在轨道内做圆周运动，经过A点时速度大小为。取重力加速度大小，则（）A.匀强电场的场强方向由A指向BB.匀强电场的电场强度大小为C.小球运动过程中电势能最小值为D.小球运动过程中对轨道压力最小值为0.3N【答案】AC【解析】A．设中点为点，则则连线为一条等势线，根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向由A指向B，故A正确；B．根据几何关系可得匀强电场的电场强度大小为故B错误；C．根据几何关系可知点在等势线上，点的电势为零，根据沿电场线电势降低，可知小球运动到最右端点时，电势最低，小球电势能最低，则又小球运动过程中电势能最小值为故C正确；D．小球所受电场力设等效重力最高点所在的半径与竖直方向夹角为，则有解得等效重力根据几何关系可知，E点即为等效重力最高点，小球运动至E点速度最小，小球运动过程中对轨道压力最小，小球从A点运动到E点过程，根据动能定理有解得在E点，根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可知小球运动过程中对轨道压力最小值为0，故D错误。故选AC。三、填空、实验题（本题共4小题，第11、12题各4分，第13题5分、第14题7分，共20分）11.如图，不可伸长的细绳上端固定，下端系在面积为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。磁感应强度B随时间t的变化关系为（国际单位制）。时，穿过金属框的磁通量为_______Wb，金属框中_______（选填“有”或“没有”）感应电流。【答案】0.02有【解析】[1]时，穿过金属框的磁通量为[2]金属框磁通量减小，则会有感应电流。12.如图，一块均匀的长方体金属样品，长、宽、厚分别为。电流沿AB方向时，测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为_______。电流沿AB方向时，样品中电子定向移动的速率为；等大的电流沿CD方向时，电子定向移动的速率为，则_______（选填“>”“=”或“<”）。【答案】>【解析】[1]根据可得电阻率[2]根据可知即13.某同学测量一段长度已知的金属丝的电阻率。实验操作如下：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选择金属丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为金属丝的直径。某次测量示数如图甲所示，读出其测量值为___________mm；（2）利用图乙所示的电路测量金属丝电阻Rx。实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，则测量时应将c点接___________（选填“a点”或“b点”）；按此连接测量，测量结果___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真实值。（3）测出金属丝的阻值，根据电阻定律可得到金属丝的电阻率。【答案】（1）0.920（2）a点小于【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为（2）[2][3]发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，说电阻很小，电压表的分流很小，电流表应采用外接法，测量时应将c点接a点，由于电压表的分流，测得的电流比流过的电流大，根据知电阻测量值小于Rx真实值14.为探究充电宝是不是一个有一定电动势和内阻的直流电源，某小组设计了如图甲所示的实验电路，测量充电宝的路端电压U和电流I的关系。（1）根据图甲，完成图乙中的实物连线_______；（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到_______（选填“左”或“右”）端；（3）闭合开关，调节滑动变阻器，记录每次操作的电流表和电压表的示数，将示数记录在表格中；（4）根据数据作出图像，如图丙所示，由该图像可以得出的结论是：_______；（5）该充电宝的电动势为_______V，内阻为_______Ω。【答案】（1）（2）右（4）充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源（5）5.080.16【解析】[1]实物连线如图所示[2]滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻最大，应将滑动变阻器的滑片移到右端。[3]由图像可得，充电宝两端电压随电流的增大均匀减小，由闭合电路欧姆定律可得出结论：充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源。[4][5]由U-I图像可知，充电宝电动势为E=5.08V内阻四、计算题（本题共4小题，第15题6分、第16题8分，第17题12分，第18题14分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位）15.密立根油滴实验是物理学十大经典实验之一。该实验原理如图所示，两块平行带电金属板水平放置，两板间的电场可视为匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上极板中间的小孔喷入电场，油滴由于摩擦而带电。当极板间的电压为U、间距为d时，一质量为m的油滴恰好悬浮于电场中，取重力加速度大小为g。求：（1）两板间电场强度的大小E；（2）该油滴的电荷量q。【答案】（1）（2）【解析】（1）两板间电场强度的大小（2）由平衡可知解得16.高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。电路正常工作时，超导部件将限流电阻短路，灯泡正常发光。当灯泡L发生短路时，通过超导部件的电流超过临界电流，造成超导体失超，从超导态（电阻为零）转变为正常态（一个纯电阻）。已知超导部件的正常态电阻，限流电阻，小灯泡L上标有“6V6W”字样，电源电动势。求：（1）电源的内阻r；（2）L发生短路时，电源的输出功率P。【答案】（1）（2）【解析】（1）灯泡正常发光时，超导部件将限流电阻短路，设通过灯泡的电流为I，则由闭合电路欧姆定律得解得（2）L突然发生短路时，超导部件与限流电阻并联，设并联的总电阻为R，则设L突然发生短路时，通过电源的电流为，则电阻两端的电压为电源的输出功率17.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，两板间的距离为d。M板中点处的粒子源发射速度大小均为的相同带电粒子，速度方向垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；速度方向平行M板向下的粒子，恰好从N板下端边缘射出。已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计重力和粒子间的相互作用。（1）求MN两板间的电势差U；（2）求板的长度L。【答案】（1）（2）【解析】（1）速度方向垂直M板向右的粒子在静电力作用下做匀加速直线运动，根据动能定理得解得（2）速度方向平行M板向下的粒子在静电力作用下做类平抛运动，设粒子的加速度大小为a，在电场中运动的时间为t，两板间场强由牛顿第二定律水平方向竖直方向解得18.如图甲，带电小物块A锁定在光滑水平轨道上，通过一条跨过轻质光滑定滑轮的绝缘轻绳与不带电小物块B相连，轻绳不可伸长，A与滑轮间的轻绳水平。轨道上存在一水平方向的电场，以O点为原点，向右为正方向，建立坐标轴Ox，坐标轴上各点的电场强度E、电势φ与坐标x的关系图像如图乙、丙所示。若A锁定在处，解除锁定后，系统刚好处于静止状态。已知A的电荷量、质量，重力加速度大小。（1）求B的质量；（2）若A锁定在位置，求解除锁定瞬间，A的加速度大小和方向；（3）仅将A的电荷量变为，并将A锁定在位置。求解除锁定后，A运动到处的动能。【答案】（1）（2），方向向右（3）【解析】（1）物块A受静电力和绳子的拉力，处于静止状态，则由图可知在处物块B受重力和绳子的拉力，处于静止状态，则解得（2）因为位置的电场强度大于处的电场强度，所以解除锁定后，A、B一起向右加速运动，设A的加速度大小为a，物块A受静电力和绳子的拉力，则对物块B，B受重力和绳子的拉力，则由图可知在处联立解得方向向右。（3）物块A在位置时，若A仅受静电力，设A的加速度为，则解得结合图乙可知，解除锁定后，从位置到位置，B拉动轻绳与A一起加速运动，从位置到位置，A的加速度大于B的加速度，轻绳变松弛。从位置到位置，由于A、B质量相同，A、B的动能相等，对A、B系统，设位置的电势为，位置的电势为，根据能量守恒得对A，从位置到位置，设位置的电势为，根据能量守恒得解得2024~2025学年度上学期泉州市高中教学质量监测高二物理（考试时间90分钟，总分100分）一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）1.如图，带电小球A置于绝缘底座上，带电小球B通过绝缘细线悬挂于支架上处于静止状态。已知A球的电荷量小于B球的电荷量，则（）A.两球一定都带正电B.两球一定都带负电C.两球受到的静电力大小一定相等D.A球受到的静电力一定小于B球受到的静电力【答案】C【解析】AB．由图可知两球相互排斥，两球带同种电荷，可能都带正电，可能都带负电，故AB错误；CD．两球间的静电力是一对相互作用力，等大反向，故两球受到的静电力大小一定相等，故C正确，D错误。故选C。2.奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应，一个可自由转动的小磁针放在金属导线正下方，导线两端与一电池相连，接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。下列说法正确的是（）A.接通电源前，小磁针N极指向地理南极B.接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从右向左C.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向外转D.接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转【答案】D【解析】A．根据地磁场分布，接通电源前，小磁针N极指向地理北极，故A错误；B．导线左端与电池正极相连，接通电源瞬间，小磁针上方导线的电流方向从左向右，故B错误；CD．根据安培定则，接通电源瞬间，小磁针N极垂直纸面向里转，故C错误，D正确。故选D。3.一带电粒子仅在静电力作用下沿x轴正方向运动，运动过程中速度v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A场强方向一定沿x轴正方向B.场强方向一定沿x轴负方向C.粒子在时刻的电势能比时刻的大D.粒子在时刻受到的静电力比时刻的小【答案】C【解析】ABD．图像的斜率表示加速度，由图可知图像的斜率不变，则带电粒子的加速度不变，根据牛顿第二定律可知，带电粒子受到的静电力不变，故粒子在时刻受到的静电力等于时刻受到的静电力，由于带电粒子沿x轴正方向运动，且带电粒子做匀加速直线运动，可知带电粒子受到的静电力沿x轴正方向，带电粒子的电性未知，故无法判断场强方向，故ABD错误；C．由图可知，时间内，带电粒子的速度逐渐增大，带电粒子的动能逐渐增大，根据能量守恒，粒子的电势能逐渐减小，故粒子在时刻的电势能比时刻的大，故C正确。故选C。4.小明同学用欧姆表测电阻，选择开关置于“×100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上。为了使测量结果比较精确，下列操作正确的是（）A.换“”挡，需重新进行欧姆调零B.换“”挡，需重新进行欧姆调零C.无需换挡，直接读数并乘上100即可D.选择任意挡都行，都需进行欧姆调零【答案】A【解析】选择开关置于“×100”挡时，表针停在图中的100与500之间的中间位置上，可知待测电阻的阻值较大，表针位于表盘中央附近时，实验误差较小，为减小实验误差，应换“×1k”挡，需重新进行欧姆调零。故选A。5.如图所示的电路中，为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由b向a滑动的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表V示数变大 B.电流表A示数变大C.流过的电流变小 D.流过的电流变大【答案】BCD．电源路端电压减小，即两端的电压减小，则流过的电流变小，电路总电流增大，则流过的电流变大，故CD错误。故选B。6.如图，竖直平面内有平行于该平面的匀强电场，一带电小球由M点斜向上抛出，速度大小为v、方向与水平面成角，经过时间t到达N点，速度大小仍为v、方向水平向右。已知小球运动轨迹在该竖直平面内，重力加速度大小为g，。下列说法正确的是（）A.电场强度方向水平向右B.小球受电场力大小为重力的C.从M到N的过程，电场力做功为D.从M到N的过程，小球的电势能先减少后增大【答案】C【解析】AB．分析可知带电小球在电场中做匀变速曲线运动，以M点为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向上为轴正方向，竖直方向的加速度水平方向的加速度设电场力为，其水平方向的分力其竖直方向的分力为，则得故电场力大小，方向得，即电场力与正方向成斜向上，因小球带电性质未知，故不能判断电场强度方向，故AB错误；C．从M到N的过程，竖直方向的高度，设电场力做功为，由动能定理得，解得，故C正确；D．由AB选项分析可知，电场力与正方向成斜向上，M点电场力和速度方向垂直，从M到N的过程，电场力与速度方向为锐角，故电场力一直做正功，电势能减小，故D错误。故选C。二、双项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每题只有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。）7.当带负电云层接近装有避雷针的建筑物时，避雷针上的感应电荷在其附近产生强电场，其电场线如图所示。强电场使避雷针与带电云层间的空气电离，电荷通过避雷针和导线被直接引入大地，从而达到保护建筑物的目的。M、N是避雷针正上方的两个点，则（）A.M点的电势比N点高 B.M点的电势比N点低C.M点的场强比N点小 D.M点的场强比N点大【答案】AD【解析】AB．沿电场线方向电势逐渐降低，电场线从M点指向N点，故M点的电势比N点高，故A正确，B错误；CD．电场线疏密表示电场的强弱，M点电场线比N点电场线密集，故M点的场强比N点大，故C错误，D正确。故选AD。8.如图，a、b、c、d、e、f为真空中边长为L的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心，在a、d两点分别固定电荷量为和的两个点电荷，静电力常量为k，则（）A.O点场强大小为0 B.O点场强大小为C.b、c两点电场强度相同 D.b、e两点电场强度相同【答案】BD【解析】AB．根据场强叠加原则可知O点场强大小为故A错误，B正确；CD．根据等量异种点电荷场强分布特点，结合对称性可知，b、c两点电场强度大小相等，方向不同；b、e两点电场强度大小相等，方向相同，故C错误，D正确故选BD。9.微信运动步数的测量是通过手机内电容式加速度传感器实现的。如图所示，静止时，M、N两极板平行正对，N板固定，当手机运动状态变化时，M板可在一定范围内“上下左右”平动。下列说法正确的是（）A.静止时，电流表示数为零，两极板不带电B.M板由静止向左平移时，电流由b流向aC.M板由静止向上平移时，电流由b流向aD.M板由静止向下平移时，电流由b流向a【答案】BC【解析】A．静止时，电流表示数为零，但两极板与电源连接，M板带正电荷，N板带负电荷，故A错误；B．M板由静止向左平移时，正对面积减小，根据可知，电容减小，两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量减小，电流由b流向a，故B正确；C．M板由静止向上平移时，两极板间的距离增大，根据可知，电容减小，两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量减小，电流由b流向a，故C正确；D．M板由静止向下平移时，两极板间的距离减小，根据可知，电容增大，两极板间电势差不变，根据可知，电容器带电量增大，电流由a流向b，故D错误。故选BC。10.如图，匀强电场中有一半径为0.1m的光滑绝缘圆轨道竖直固定放置，电场与轨道所在平面平行，轨道上A、B、C三点连线构成等边三角形，C点位于圆轨道最高点，A、B、C三点的电势分别为30V、、0V。一电荷量为、质量为的带正电小球在轨道内做圆周运动，经过A点时速度大小为。取重力加速度大小，则（）A.匀强电场的场强方向由A指向BB.匀强电场的电场强度大小为C.小球运动过程中电势能最小值为D.小球运动过程中对轨道压力最小值为0.3N【答案】AC【解析】A．设中点为点，则则连线为一条等势线，根据沿电场线电势降低，可知匀强电场的场强方向由A指向B，故A正确；B．根据几何关系可得匀强电场的电场强度大小为故B错误；C．根据几何关系可知点在等势线上，点的电势为零，根据沿电场线电势降低，可知小球运动到最右端点时，电势最低，小球电势能最低，则又小球运动过程中电势能最小值为故C正确；D．小球所受电场力设等效重力最高点所在的半径与竖直方向夹角为，则有解得等效重力根据几何关系可知，E点即为等效重力最高点，小球运动至E点速度最小，小球运动过程中对轨道压力最小，小球从A点运动到E点过程，根据动能定理有解得在E点，根据牛顿第二定律可得解得根据牛顿第三定律可知小球运动过程中对轨道压力最小值为0，故D错误。故选AC。三、填空、实验题（本题共4小题，第11、12题各4分，第13题5分、第14题7分，共20分）11.如图，不可伸长的细绳上端固定，下端系在面积为的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。磁感应强度B随时间t的变化关系为（国际单位制）。时，穿过金属框的磁通量为_______Wb，金属框中_______（选填“有”或“没有”）感应电流。【答案】0.02有【解析】[1]时，穿过金属框的磁通量为[2]金属框磁通量减小，则会有感应电流。12.如图，一块均匀的长方体金属样品，长、宽、厚分别为。电流沿AB方向时，测得样品的电阻为R，则样品的电阻率为_______。电流沿AB方向时，样品中电子定向移动的速率为；等大的电流沿CD方向时，电子定向移动的速率为，则_______（选填“>”“=”或“<”）。【答案】>【解析】[1]根据可得电阻率[2]根据可知即13.某同学测量一段长度已知的金属丝的电阻率。实验操作如下：（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，选择金属丝的不同位置进行多次测量，取其平均值作为金属丝的直径。某次测量示数如图甲所示，读出其测量值为___________mm；（2）利用图乙所示的电路测量金属丝电阻Rx。实验时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至合适位置保持不变，将c点先后与a、b点连接，发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，则测量时应将c点接___________（选填“a点”或“b点”）；按此连接测量，测量结果___________（选填“小于”、“等于”或“大于”）Rx的真实值。（3）测出金属丝的阻值，根据电阻定律可得到金属丝的电阻率。【答案】（1）0.920（2）a点小于【解析】（1）[1]螺旋测微器的读数为（2）[2][3]发现电压表示数变化较明显，电流表示数几乎不变，说电阻很小，电压表的分流很小，电流表应采用外接法，测量时应将c点接a点，由于电压表的分流，测得的电流比流过的电流大，根据知电阻测量值小于Rx真实值14.为探究充电宝是不是一个有一定电动势和内阻的直流电源，某小组设计了如图甲所示的实验电路，测量充电宝的路端电压U和电流I的关系。（1）根据图甲，完成图乙中的实物连线_______；（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到_______（选填“左”或“右”）端；（3）闭合开关，调节滑动变阻器，记录每次操作的电流表和电压表的示数，将示数记录在表格中；（4）根据数据作出图像，如图丙所示，由该图像可以得出的结论是：_______；（5）该充电宝的电动势为_______V，内阻为_______Ω。【答案】（1）（2）右（4）充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源（5）5.080.16【解析】[1]实物连线如图所示[2]滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻最大，应将滑动变阻器的滑片移到右端。[3]由图像可得，充电宝两端电压随电流的增大均匀减小，由闭合电路欧姆定律可得出结论：充电宝是一个有一定电动势和内阻的直流电源。[4][5]由U-I图像可知，充电宝电动势为E=5.08V内阻四、计算题（本题共4小题，第15题6分、第16题8分，第17题12分，第18题14分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的，答案中有单位的必须明确写出数值的单位）15.密立根油滴实验是物理学十大经典实验之一。该实验原理如图所示，两块平行带电金属板水平放置，两板间的电场可视为匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上极板中间的小孔喷入电场，油滴由于摩擦而带电。当极板间的电压为U、间距为d时，一质量为m的油滴恰好悬浮于电场中，取重力加速度大小为g。求：（1）两板间电场强度的大小E；（2）该油滴的电荷量q。【答案