2024-2025学年山西省长治市高二上学期12月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1长治一中2024~2025学年第一学期第二次段测高二年级物理试题一、单选题：本大题共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.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列说法中，不正确的是A.奥斯特实验说明电流具有磁效应，首次揭示了电和磁之间存在联系B.直流电流、环形电流、通电螺线管的磁场均可用安培定则判断C.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，受此启发，安培提出了著名的分子电流假说D.洛伦兹力方向可用左手定则判断，此时四指指向与电荷运动方向一致【答案】D【解析】奥斯特通过通电导线对小磁针的作用，说明了电流的磁效应，揭示了电和磁之间的关系，A正确；电流周围的磁场方向，都是通过右手螺旋定则判断的，B正确；安培通过通电螺线管周围的磁场与条形磁场的关系提出了分子电流假说，C正确；洛伦兹力的方向是利用左手定则判断的，其中四指指向正电荷的运动方向，D错误。2.来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，若这些粒子都直接到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。若不考虑地磁偏角的影响，关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断，下列说法中正确的是（）A.若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场作用将向东偏转B.若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向西偏转C.若带电粒子带负电，且沿垂直地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向南偏转D.若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心，它可能在地磁场中做匀速圆周运动【答案】A【解析】AB．赤道平面的磁场方向平行于地面，由地理南极指向地理北极，带正电的粒子沿地球赤道平面射向地心，由左手定则可知，其将受到地磁场的作用向东偏转，故A正确，B错误；CD．带电的粒子沿垂直地球赤道平面射向地心，运动方向与磁感线方向平行，不受洛伦兹力，粒子不发生偏转，故C错误，D错误。故选A。3.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直于纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场。则（）A.磁感应强度的最小值为B.若使施加的匀强磁场磁感应强度最小，则方向应垂直于斜面向上C.若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场方向向下，磁感应强度为D.若导体棒与斜面间无挤压，则施加的磁场方向向上【答案】B【解析】C．若匀强磁场的方向在竖直方向，根据共点力平衡条件结合左手定则可知，磁场方向竖直向上，安培力水平向右，此时，导体棒的受力分析如图甲所示，则有解得故C错误；D．若导体棒与斜面间无挤压，则导体棒所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知，磁场方向水平向左，故D错误；AB．如图乙所示，当安培力的方向平行斜面向上时，安培力最小，施加的匀强磁场磁感应强度最小，由左手定则可知，磁场方向垂直于斜面向上，此时有磁感应强度的最小值故A错误，B正确。故选B。4.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN′是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿图示方向垂直磁场射入，粒子重力不计，要使粒子不能从边界NN′射出。粒子入射速率v的最大值是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】要使粒子不能从边界NN′射出，当粒子轨迹刚好与边界NN′相切时，粒子入射速率最大，如图所示根据几何关系可得解得由洛伦兹力提供向心力可得解得粒子入射速率v的最大值为故选D。5.如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场磁感应强度为B和匀强电场（电场强度为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板上的狭缝进入另一匀强磁场（磁感应强度为），最终打在上，下列表述正确的是（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.所有打在上的粒子，在磁感应强度为的磁场中的运动时间都相同C.能通过狭缝带电粒子的速率等于D.粒子打在的位置越靠近，粒子的比荷越小【答案】C【解析】AC．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，由左手定则可知速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，有则即通过速度选择器的所有粒子速率相同，故A错误，C正确；；B．所有打在上的粒子，在磁场中做匀速圆周运动，运动的时间等于由于粒子在下方磁场中运动的半径不同，则在磁感应强度为的磁场中的运动时间不相同，故B错误；D．经过速度选择器进入磁场的粒子速率相等，根据半径公式知比荷粒子打在上的位置越靠近，则半径R越小，粒子的比荷越大，故D错误。故选C。6.如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A.d随U1变化，d与U2无关B.d与U1无关，d随U2变化C.d随U1变化，d随U2变化Dd与U1无关，d与U2无关【答案】A【解析】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有所以又因为半径公式则有故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。故选A。7.在如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法错误的是()A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V2示数的变化量ΔU2和电流表示数变化量ΔI的比值不变【答案】C【解析】A.由电路图甲得，V1测路端电压U1，V2测R1两端电压U2，V3测R2两端电压U3。若电源无内阻，则V1不随电流变化，与图乙矛盾，则电源存在内阻r。滑动触头P向上滑动，则R2减小，电路总电阻减小，回路电流增大。因I增大，则U3减小，且U3＝IR2，当R2减小为零时，U3为零，所以图乙中图线a表示电压表V3的示数随电流表示数变化的情况，故A正确；B.因R1不变，电流增大，则U2增大，所以图乙中图线c表示电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，故B正确；C.因则所以ΔU1和ΔI的比值不变，故C错误；D.因则则ΔU2和ΔI的比值不变，故D正确。8.已知电流为I的通电直导线，在距离直导线r处产生的磁场的磁感应强度为。图甲中一半径为R的圆形区域上沿竖直直径放置一通电直导线，图乙为平行放置的三根通电直导线，两侧直导线与中间直导线的距离均为a，图丙和图丁均为在边长为a的正方形的四个顶点分别放置的、垂直纸面的通电直导线，导线间距离及导线中电流的大小和方向已在图中标出。下列说法正确的是（）A.图甲中圆形区域的磁通量不为零B.图乙中通有电流I0的直导线所受安培力为零C.图丙中O点的磁感应强度大小为D.图丙中O点的磁感应强度大小为【答案】BD【解析】A．根据对称性可知，两个半圆内的磁通量大小相等方向相反，则图甲中圆形区域的磁通量为零，所以A错误；B．根据同向通电导线之间相互吸引，距离相等且两侧两根导线的电流大小相同，图乙中通有电流I0的直导线所受安培力等大反向，合力为0，所以B正确；CD．图丙中O点的磁感应强度大小为所以C错误；D正确；9.关于磁通量，下列说法正确的是（）A.图甲中，通过两金属圆环的磁通量B.图乙中，通过匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为C.图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0D.图丙中，在通电直导线的磁场中，若线圈在I位置时的磁通量大小为，则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为2【答案】AD【解析】A．图甲中，通过两金属圆环的既有条形磁铁的外部磁场又有内部磁场，磁通量比较的是净胜的磁感线条数，所以。故A正确；B．图乙中，通过匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为故B错误；C．图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时既有垂直纸面向里的磁场，也有垂直纸面向外的磁场，由磁场分布的对称性可知，穿过线圈的磁通量为0。故C错误；D．图丙中，在通电直导线的磁场中，设垂直纸面向里的磁通量为正，则线圈在I位置时的磁通量为-，由磁场分布的对称性可知线圈在Ⅲ位置时磁通量为，则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为故D正确。故选AD。10.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U－I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是（）A.此时硅光电池的内阻为B.此时硅光电池的总功率为0.72WC.此时硅光电池的输出效率约为56%D.若把内阻为的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W【答案】BC【解析】A．由闭合电路欧姆定律得当I=0时，E=U，由图线a与纵轴的交点可得电动势为E=3.6V，根据两图线交点处的状态可知，电阻R两端的电压为2.0V，电流为0.2A，则内阻故A错误；B．此时硅光电池的总功率为故B正确；C．此时硅光电池的输出功率此时硅光电池的输出效率为故C正确；D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机为非纯电阻电路，故电动机的输出功率小于0.4W，故D错误；故选BC。三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.一种具有“×1Ω”、“×10Ω”两个档位的欧姆表原理如图所示，已知电流表G的满偏电流为，内阻为110Ω，刻度盘中央位置（即处）标的电阻值为15Ω，电源的电动势为1.5V。回答下列问题：（1）当选择“×1Ω”档位时，S应掷于______（选填“1”或“2”）位置；（2）______，______；（3）若该欧姆表使用一段时间后电源电动势减小、内阻增大，但仍可实现欧姆调零，则测电阻时的测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。【答案】（1）1（2）1（3）大【解析】（1）当开关S接1调零时，两表笔短接，设欧姆表内部总电阻为，则解得当开关S接2调零时，设欧姆表内部总电阻为，则解得可得故选择“×1Ω”档位时，S应掷于1位置。（2）[1][2]欧姆表中值电阻等于内部的总电阻，据题意有，选择“×1Ω”档位时，S掷于1位置，则有解得，（3）依题意，电源内阻增大，由可知，通过调节滑动变阻器的阻值实现欧姆调零，不影响测量结果。根据可知电源电动势减小，若按正确方法进行使用，则测量时流过电流表的电流偏小，指针偏角偏小，电阻测量值比真实值偏大。12.某同学利用如图甲所示的电路测定一块手机电池的电动势和内阻。（1）除被测电池（电动势E约为3.7V，内阻r小于1Ω）外，实验室还提供了以下器材：A．电压表（量程为15V）B．电压表（量程为3V）C．电流表（量程为0.6A）D．固定电阻R0=3ΩE．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许通过的最大电流为1.0A）F．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，允许通过的最大电流为1.0A）实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填器材前的字母序号）U/V3.002.762.612.402.192.01I/A0.230.280.340.400.460.51在如图丙所示的坐标系，把数据点补充完整并作出U−I关系图像____。由图像可得该电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果保留小数点后两位小数）（3）由上述实验测得的电源电动势与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。【答案】（1）BE（2）见解析3.820.54（3）偏小【解析】（1）[1]由于电动势E约为3.7V，为使测量数据足够精确，则电压表应选用B；[2]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小，故选E。（2）[1]把数据点补充完整并作出U−I关系图像如图所示[2][3]根据闭合电路欧姆定律可得可得可知U−I图像的纵轴截距等于电动势，则有U−I图像的斜率绝对值为解得内阻为（3）由电路图可知，误差来源于电压表的分流，设电压表的内阻为RV，根据闭合电路欧姆定律可得整理可得可知U−I图像的纵轴截距为则由上述实验测得的电源电动势与真实值相比偏小。四、计算题：本大题共3小题，共38分。13.如图所示电路，电源电动势、内阻，电容器电容，电阻，，电动机线圈电阻。闭合开关后，理想电流表的示数，电动机正常运转。求：（1）通过电阻的电流、电动机的电流；（2）电容器C所带电荷量Q；（3）电动机输出的机械功率。【答案】（1）3A，2A；（2）4.5×10-3C；（3）10W【解析】（1）R2的电压闭合电路欧姆定律解得电动机电流（2）电容器两端电压电量（3）输入功率热功率输出功率14.如图所示，两平行金属导轨间距，导轨与水平面成。导轨上端连接有、电源和滑动变阻器。长度也为l的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量、电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上，当滑动变阻器的阻值时，金属棒刚好与导轨间无摩擦力。g取，，。求：（1）磁感应强度的大小；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时，金属棒受到的摩擦力。【答案】（1）（2），方向沿导轨平面向上【解析】（1）当滑动变阻器的电阻为时，根据闭合电路欧姆定律可得此时金属棒刚好与导轨间无摩擦力，以金属棒为对象，沿斜面方向根据受力平衡可得解得磁感应强度的大小为（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时，根据闭合电路欧姆定律可得以金属棒为对象，沿斜面方向根据受力平衡可得解得金属棒受到的摩擦力大小为方向沿导轨平面向上。15.如图所示，纸面内间距为的竖直虚线M、N间有竖直向下的匀强电场，半径为R的绝缘圆筒垂直纸面放置，圆筒内有垂直于纸面向外的匀强磁场，圆筒与N相切于Q点，圆筒上Q点有一个小孔。从M上的P点沿水平方向向右射出质量为、电荷量为q、速率为的粒子，经电场偏转后刚好从Q点进入磁场，在磁场中偏转后每次与筒壁碰撞前后，沿圆筒半径方向分速度大小相等、方向相反，垂直圆筒半径方向分速度不变，粒子在筒内与筒壁发生5次碰撞后，刚好从Q点射出磁场，已知P、Q间沿电场方向的距离为，不计粒子的重力，粒子的电荷量保持不变。求：（1）粒子在磁场中运动的速度大小；（2）匀强电场的电场强度大小；（3）匀强磁场的磁感应强度大小。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）设粒子到Q点时速度沿电场方向的分速度为，根据题意解得设到Q点的速度与QO的夹角为，则解得=30°粒子到Q点的速度大小为（2）设匀强电场的电场强度大小为E，根据动能定理解得（3）根据题意可知，粒子在磁场中运动的轨迹共有6段相同的圆弧，每段圆弧两个端点与О点连线夹角为60°，如图所示设圆弧所对圆心角为，可得，,根据几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径r=R根据牛顿第二定律解得长治一中2024~2025学年第一学期第二次段测高二年级物理试题一、单选题：本大题共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.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列说法中，不正确的是A.奥斯特实验说明电流具有磁效应，首次揭示了电和磁之间存在联系B.直流电流、环形电流、通电螺线管的磁场均可用安培定则判断C.通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，受此启发，安培提出了著名的分子电流假说D.洛伦兹力方向可用左手定则判断，此时四指指向与电荷运动方向一致【答案】D【解析】奥斯特通过通电导线对小磁针的作用，说明了电流的磁效应，揭示了电和磁之间的关系，A正确；电流周围的磁场方向，都是通过右手螺旋定则判断的，B正确；安培通过通电螺线管周围的磁场与条形磁场的关系提出了分子电流假说，C正确；洛伦兹力的方向是利用左手定则判断的，其中四指指向正电荷的运动方向，D错误。2.来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，若这些粒子都直接到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。若不考虑地磁偏角的影响，关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断，下列说法中正确的是（）A.若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场作用将向东偏转B.若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向西偏转C.若带电粒子带负电，且沿垂直地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向南偏转D.若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心，它可能在地磁场中做匀速圆周运动【答案】A【解析】AB．赤道平面的磁场方向平行于地面，由地理南极指向地理北极，带正电的粒子沿地球赤道平面射向地心，由左手定则可知，其将受到地磁场的作用向东偏转，故A正确，B错误；CD．带电的粒子沿垂直地球赤道平面射向地心，运动方向与磁感线方向平行，不受洛伦兹力，粒子不发生偏转，故C错误，D错误。故选A。3.如图所示，在倾角为的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直于纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场。则（）A.磁感应强度的最小值为B.若使施加的匀强磁场磁感应强度最小，则方向应垂直于斜面向上C.若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场方向向下，磁感应强度为D.若导体棒与斜面间无挤压，则施加的磁场方向向上【答案】B【解析】C．若匀强磁场的方向在竖直方向，根据共点力平衡条件结合左手定则可知，磁场方向竖直向上，安培力水平向右，此时，导体棒的受力分析如图甲所示，则有解得故C错误；D．若导体棒与斜面间无挤压，则导体棒所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知，磁场方向水平向左，故D错误；AB．如图乙所示，当安培力的方向平行斜面向上时，安培力最小，施加的匀强磁场磁感应强度最小，由左手定则可知，磁场方向垂直于斜面向上，此时有磁感应强度的最小值故A错误，B正确。故选B。4.如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN′是它的两条边界线，现有质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿图示方向垂直磁场射入，粒子重力不计，要使粒子不能从边界NN′射出。粒子入射速率v的最大值是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】要使粒子不能从边界NN′射出，当粒子轨迹刚好与边界NN′相切时，粒子入射速率最大，如图所示根据几何关系可得解得由洛伦兹力提供向心力可得解得粒子入射速率v的最大值为故选D。5.如图所示，一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场磁感应强度为B和匀强电场（电场强度为E）组成的速度选择器，然后粒子通过平板上的狭缝进入另一匀强磁场（磁感应强度为），最终打在上，下列表述正确的是（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.所有打在上的粒子，在磁感应强度为的磁场中的运动时间都相同C.能通过狭缝带电粒子的速率等于D.粒子打在的位置越靠近，粒子的比荷越小【答案】C【解析】AC．粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，由左手定则可知速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，有则即通过速度选择器的所有粒子速率相同，故A错误，C正确；；B．所有打在上的粒子，在磁场中做匀速圆周运动，运动的时间等于由于粒子在下方磁场中运动的半径不同，则在磁感应强度为的磁场中的运动时间不相同，故B错误；D．经过速度选择器进入磁场的粒子速率相等，根据半径公式知比荷粒子打在上的位置越靠近，则半径R越小，粒子的比荷越大，故D错误。故选C。6.如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射入水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）A.d随U1变化，d与U2无关B.d与U1无关，d随U2变化C.d随U1变化，d随U2变化Dd与U1无关，d与U2无关【答案】A【解析】设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0，由动能定理，有带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有所以又因为半径公式则有故d与m，v0成正比，与B，q成反比，即d只与U1有关，与U2无关，故A正确，BCD错误。故选A。7.在如图甲所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化。图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况，以下说法错误的是()A.图线a表示的是电压表V3的示数随电流表示数变化的情况B.图线c表示的是电压表V2的示数随电流表示数变化的情况C.此过程中电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大D.此过程中电压表V2示数的变化量ΔU2和电流表示数变化量ΔI的比值不变【答案】C【解析】A.由电路图甲得，V1测路端电压U1，V2测R1两端电压U2，V3测R2两端电压U3。若电源无内阻，则V1不随电流变化，与图乙矛盾，则电源存在内阻r。滑动触头P向上滑动，则R2减小，电路总电阻减小，回路电流增大。因I增大，则U3减小，且U3＝IR2，当R2减小为零时，U3为零，所以图乙中图线a表示电压表V3的示数随电流表示数变化的情况，故A正确；B.因R1不变，电流增大，则U2增大，所以图乙中图线c表示电压表V2的示数随电流表示数变化的情况，故B正确；C.因则所以ΔU1和ΔI的比值不变，故C错误；D.因则则ΔU2和ΔI的比值不变，故D正确。8.已知电流为I的通电直导线，在距离直导线r处产生的磁场的磁感应强度为。图甲中一半径为R的圆形区域上沿竖直直径放置一通电直导线，图乙为平行放置的三根通电直导线，两侧直导线与中间直导线的距离均为a，图丙和图丁均为在边长为a的正方形的四个顶点分别放置的、垂直纸面的通电直导线，导线间距离及导线中电流的大小和方向已在图中标出。下列说法正确的是（）A.图甲中圆形区域的磁通量不为零B.图乙中通有电流I0的直导线所受安培力为零C.图丙中O点的磁感应强度大小为D.图丙中O点的磁感应强度大小为【答案】BD【解析】A．根据对称性可知，两个半圆内的磁通量大小相等方向相反，则图甲中圆形区域的磁通量为零，所以A错误；B．根据同向通电导线之间相互吸引，距离相等且两侧两根导线的电流大小相同，图乙中通有电流I0的直导线所受安培力等大反向，合力为0，所以B正确；CD．图丙中O点的磁感应强度大小为所以C错误；D正确；9.关于磁通量，下列说法正确的是（）A.图甲中，通过两金属圆环的磁通量B.图乙中，通过匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为C.图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时穿过线圈的磁通量不为0D.图丙中，在通电直导线的磁场中，若线圈在I位置时的磁通量大小为，则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为2【答案】AD【解析】A．图甲中，通过两金属圆环的既有条形磁铁的外部磁场又有内部磁场，磁通量比较的是净胜的磁感线条数，所以。故A正确；B．图乙中，通过匝边长为L的正方形金属线圈的磁通量为故B错误；C．图丙中，在通电直导线的磁场中，线圈在Ⅱ位置时既有垂直纸面向里的磁场，也有垂直纸面向外的磁场，由磁场分布的对称性可知，穿过线圈的磁通量为0。故C错误；D．图丙中，在通电直导线的磁场中，设垂直纸面向里的磁通量为正，则线圈在I位置时的磁通量为-，由磁场分布的对称性可知线圈在Ⅲ位置时磁通量为，则线圈从I位置平移至Ⅲ位置过程中，线圈的磁通量的变化量大小为故D正确。故选AD。10.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U－I图像，倾斜虚线是过a、b交点的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述正确的是（）A.此时硅光电池的内阻为B.此时硅光电池的总功率为0.72WC.此时硅光电池的输出效率约为56%D.若把内阻为的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W【答案】BC【解析】A．由闭合电路欧姆定律得当I=0时，E=U，由图线a与纵轴的交点可得电动势为E=3.6V，根据两图线交点处的状态可知，电阻R两端的电压为2.0V，电流为0.2A，则内阻故A错误；B．此时硅光电池的总功率为故B正确；C．此时硅光电池的输出功率此时硅光电池的输出效率为故C正确；D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机为非纯电阻电路，故电动机的输出功率小于0.4W，故D错误；故选BC。三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.一种具有“×1Ω”、“×10Ω”两个档位的欧姆表原理如图所示，已知电流表G的满偏电流为，内阻为110Ω，刻度盘中央位置（即处）标的电阻值为15Ω，电源的电动势为1.5V。回答下列问题：（1）当选择“×1Ω”档位时，S应掷于______（选填“1”或“2”）位置；（2）______，______；（3）若该欧姆表使用一段时间后电源电动势减小、内阻增大，但仍可实现欧姆调零，则测电阻时的测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。【答案】（1）1（2）1（3）大【解析】（1）当开关S接1调零时，两表笔短接，设欧姆表内部总电阻为，则解得当开关S接2调零时，设欧姆表内部总电阻为，则解得可得故选择“×1Ω”档位时，S应掷于1位置。（2）[1][2]欧姆表中值电阻等于内部的总电阻，据题意有，选择“×1Ω”档位时，S掷于1位置，则有解得，（3）依题意，电源内阻增大，由可知，通过调节滑动变阻器的阻值实现欧姆调零，不影响测量结果。根据可知电源电动势减小，若按正确方法进行使用，则测量时流过电流表的电流偏小，指针偏角偏小，电阻测量值比真实值偏大。12.某同学利用如图甲所示的电路测定一块手机电池的电动势和内阻。（1）除被测电池（电动势E约为3.7V，内阻r小于1Ω）外，实验室还提供了以下器材：A．电压表（量程为15V）B．电压表（量程为3V）C．电流表（量程为0.6A）D．固定电阻R0=3ΩE．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，允许通过的最大电流为1.0A）F．滑动变阻器（阻值范围为0~50Ω，允许通过的最大电流为1.0A）实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填器材前的字母序号）U/V3.002.762.612.402.192.01I/A0.230.280.340.400.460.51在如图丙所示的坐标系，把数据点补充完整并作出U−I关系图像____。由图像可得该电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果保留小数点后两位小数）（3）由上述实验测得的电源电动势与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“准确”）。【答案】（1）BE（2）见解析3.820.54（3）偏小【解析】（1）[1]由于电动势E约为3.7V，为使测量数据足够精确，则电压表应选