…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○……○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學校:___________姓名：___________…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page1818頁，共=sectionpages1919頁第=page1919頁，共=sectionpages1919頁2021-2022學年黑龍江省大興安嶺市呼瑪高級中學高三（上）期末物理試卷第I卷（選擇題）一、單選題（本大題共7小題，共28分）某氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風速，在水平地面的底座(始終保持靜止)上豎直固定一直桿，半徑為R、質量為m的薄空心塑料球用細線懸于桿頂端O，當水平風吹來時，球在風力的作用下飄起來。已知風力大小正比于風速，也與球正對風的截面積成正比，當風速v0=3m/s時，測得球靜止時細線與豎直方向的夾角A.當θ=60°時，風速v=6m/s

B.若風速增大到某一值時，θ可能等于90°

如圖所示，等邊三角形ABC的頂點A、B、C分別固定三個電荷量相等的點電荷，其中A處的電荷帶負電，B、C處的電荷帶正電，M、N、H分別為三角形三條邊的中點，O為三角形的中心，取無窮遠電勢為0，則下列說法正確的是(

)

A.M點和H點的電場強度相同

B.把電子從M點移到H點電場力做功為零

C.O點的電勢大于N點的電勢

D.電子在M點的電勢能小于它在N點的電勢能如圖所示電路，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，電壓表、電流表的示數變化情況為(

)A.兩電表示數都增大 B.電壓表示數增大，電流表示數減少

C.兩電表示數都減少 D.電壓表示數減少，電流表示數增大如圖所示是用陰極射線管演示電子在磁場中受洛侖茲力的實驗裝置，圖上管中虛虛線是電子的運動軌跡，那么下列相關說法中正確的有(

)A.陰極射線管的A端應接正極

B.C端是蹄形磁鐵的N極

C.無法確定磁極C的極性

D.洛侖茲力對電子做正功如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央上方固定一根長直導線，導線與條形磁鐵垂直．當導線中通以垂直紙面向里的電流時，用FN表示磁鐵對桌面的壓力，F靜表示桌面對磁鐵的摩擦力，則導線通電后與通電前受力相比較是(

)A.FN減小，F靜=0 B.FN減小，F靜≠0

C.F如圖所示，在光滑的水平面上，有一垂直向下的勻強磁場分布在寬為L的區域內，現有一個邊長為a(a<L)的正方形閉合線圈以初速度v0垂直磁場邊界滑過磁場，完全穿出后速度變為

A.完全進入磁場中時，線圈的速度大于v0+v2

B.完全進入磁場中時，線圈的速度等于v0+v2

C.完全進入磁場中時，線圈的速度小于v0+v2如圖甲所示，一線圈匝數為100匝，橫截面積為0.01m2，磁場與線圈軸線成30°角向右穿過線圈。若在2s時間內磁感應強度隨時間的變化關系如圖乙所示，則該段時間內線圈兩端a和b之間的電勢差Uab為A.-3V B.2V

C.3V D.二、多選題（本大題共3小題，共18分）如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，線圈c中將有感應電流產生(

)A.向右做勻速運動 B.向左做勻加速直線運動

C.向右做減速運動 D.向右做變加速運動如圖所示，A、B為相同的燈泡，C為電容器，L為電感線圈(其直流電阻小于燈泡電阻)。下列說法中正確的有(

)A.閉合開關，B立即發光

B.閉合開關，電路穩定后，A中沒有電流

C.電路穩定后，斷開開關，B變得更亮后再熄滅

D.電路穩定后，斷開開關，A中電流立即為零

如圖所示，套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球，其質量為m，所帶的電荷量為q，小球可在棒上滑動，現將此棒豎直放入沿水平方向且相互垂直的勻強磁場和勻強電場中，電場方向水平向右，磁場方向垂直紙面向外。設小球的電荷量不變，小球由靜止下滑的過程中，下列說法正確的是(

)A.小球加速度先增加后減小

B.小球速度一直增加

C.棒對小球的彈力一直減小

D.小球所受洛倫茲力一直增大，直到最后不變第II卷（非選擇題）三、實驗題（本大題共4小題，共44分）某學習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線.他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數據如表：U0.000.200.501.001.502.002.503.00I0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215現備有下列器材：

A.內阻不計的6V電源；

B.量程為0～3A的內阻可忽略的電流表；

C.量程為0～0.3A的內阻可忽略的電流表；

D.量程為0～3V的內阻很大的電壓表；

E.阻值為0～10Ω，允許通過的最大電流為3A的滑動變阻器；

F.電鍵和導線若干。

(1)這個學習小組在實驗中電流表選______(填器材前面的字母)。

(2)利用表格中數據描繪出電器元件Z的伏安特性曲線如圖甲所示，分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U的變大而______(填“變大”“變小”或“不變”)。

(3)若把電器元件Z接入如圖乙所示的電路中時，電流表的讀數為物理學習小組在測定某電源的電動勢E和內阻r時，找來一段電阻率較大的粗細均勻的電阻絲ab替代滑動變阻器，設計了如圖甲所示的實驗，其中R0是阻值為2Ω的保護電阻，滑動片P與電阻絲始終接觸良好．實驗時閉合開關，調節P的位置，測得aP的長度x和對應的電壓U、電流I數據，并分別繪制了如圖乙所示的U-I圖象和如圖丙所示的UI-x圖象．

(1)由圖乙可得電源的電動勢E=______V；內阻r=______Ω.

(2)根據測得的直徑可以算得電阻絲的橫截面積S=0.12×10-6m2，利用圖丙可求得電阻絲的電阻率ρ為______Ω?m，圖丙中圖象截距的物理意義是______Ω.(以上結果均保留兩位有效數字某同學要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表。該同學測得微安表內阻為1200Ω，經計算后將一阻值為R的電阻與該微安表連接，進行改裝。然后利用一標準毫安表，根據圖(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內是改裝后的電表)。

(1)根據圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實物連線。

(2)當標準毫安表的示數為16.0mA時，微安表的指針位置如圖(c)所示。由此可以推測出所改裝的電表量程不是預期值，而是______。(填正確答案標號)

A.18mA

B.21mA

C.25mA

D.28mA

(3)產生上述問題的原因可能是______。(填正確答案標號)

A.微安表內阻測量錯誤，實際內阻大于1200Ω

B.微安表內阻測量錯誤，實際內阻小于1200Ω

C.某小組利用圖(a)所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關系，圖中和為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻(阻值100Ω)；S為開關，E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內，控溫爐內的溫度t由溫度計(圖中未畫出)測出。圖(b)是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-t關系曲線。回答下列問題：

(1)實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0μA，應調節滑動變阻器R，使電壓表的示數為U1=______mV；根據圖(b)可知，當控溫爐內的溫度t升高時，硅二極管正向電阻______(填“變大”或“變小”)，電壓表示數______(填“增大”或“減小”)，此時應將R的滑片向______(填“A”或“B”)端移動，以使示數仍為U1。

(2)由圖(b)可以看出U與四、計算題（本大題共2小題，共20分）在受控熱核聚變反應的裝置中溫度極高，因而帶電粒子沒有通常意義上的容器可裝，而是由磁場將帶電粒子的運動束縛在某個區域內。現有一個環形區域，其截面內圓半徑R1=33m，外圓半徑R2=1.0m，區域內有垂直紙面向外的勻強磁場(如圖所示)。已知磁感應強度B=1.0T，被束縛帶正電粒子的荷質比為qm=4.0×107C/kg，不計帶電粒子的重力和它們之間的相互作用。

如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導軌MN，PQ豎直放置，其寬度L=1m，一勻強磁場垂直穿過導軌平面，導軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.40Ω的電阻，質量為m=0.01kg、電阻為r=0.30Ω的金屬棒ab緊貼在導軌上。現使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導軌接觸良好，其下滑距離x與時間t的關系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導軌電阻不計，g=10m/s2(忽略ab棒運動過程中對原磁場的影響)，求：

(1)判斷金屬棒兩端a、b的電勢高低；

(2)磁感應強度

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：A、設球正對風的截面積為S，由于已知風力大小正比于風速和球正對風的截面積，所以風力大小為：F=kSv，當速度為3m/s時，由平衡條件得：mgtan30°=Sv0k，當角度為60°時，同理可得：mgtan60°=Svk，由此可解得：v=9m/s，故A錯誤。

B、風速增大，θ不可能變為90°，因為繩子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡，故B錯誤。

C、若風速不變，換用半徑相等、質量變大的球，知風力不變，根據F=mgtanθ2.【答案】B

【解析】解：A、M、H點的電場強度大小相等，方向不同，故A錯誤；

B、將一個試探電荷從M點移動到H點，A處的負電荷對其不做功，B、C兩處的電荷對其做的總功為零，所以把電子從M點移到H點電場力做功為零，故B正確；

C、對B、C處的正電荷來說，NO正好在它們連線的垂直平分線上，根據等量同種電荷的電場線特點可知，垂直平分線上的場強方向從N指向O，對A處的負電荷來說，電場的方向也是從N指向O，根據沿電場線方向電勢逐漸降低，可知O點的電勢低于N點的電勢，故C錯誤；

D、將電子從M點移動到N點，B處的正電荷對其不做功，C處的正電荷對其做正功，A處的負電荷對其也做正功，則其電勢能減小，則電子在M點的電勢能大于它在N點的電勢能，故D錯誤。

故選：B。

根據電場的疊加原理分析可知，M、N兩點的場強大小相等，方向不同；把電子從M點移到H點，處的負電荷對其不做功，BC處的電荷對其做的總功為零；根據電場線的分布情況判斷O點和N點的電勢高低；根據電場力做功正負分析電子在M點的電勢能與它在N點的電勢能大小。

對于這樣三個電荷的電場，關鍵要靈活運用電場的疊加原理，分析電場線和電勢分布情況。

3.【答案】B

【解析】解：當滑動變阻的滑片向上端移動時，變阻器接入電路的電阻增大，變阻器與定值電阻R2并聯的總電阻增大，外電路總電阻增大，根據閉合電路歐姆定律分析可知總電流I變小，電源的內電壓變小，R1兩端電壓變小，R2兩端電壓變大，即電壓表示數增大。并聯部分的電壓增大，所以電阻R2的電流增大，由于總電流I變小，所以電流表示數減小。故ACD錯誤，B正確。

故選：B。

當滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，變阻器接入電路的電阻增大，并聯部分的電阻增大，外電路總電阻增大，根據閉合電路歐姆定律分析總電流的變化及路端電壓的變化，即可知電壓表示數的變化。由歐姆定律分析并聯部分電壓的變化，即可判斷通過電阻R4.【答案】B

【解析】解：A、如圖，電子從A極射向B極，電子帶負電，則B端應接正極，A端應接負極。故A錯誤。

B、C電子束向下偏轉，洛倫茲力方向向下，根據左手定則判斷可知，C端是蹄形磁鐵的N極。故B正確，C錯誤。

D、洛倫茲力方向總是與電子速度方向垂直，不做功。故D錯誤。

故選：B。

陰極射線管電子從A極射向B極，電子帶負電，可以判斷A、B所接電源的極性．根據左手定則判斷磁鐵的極性．洛倫茲力方向總是與電子速度方向垂直，不做功．

本題考查對陰極射線管結構、特性及左手定則理解和應用能力．左手定則應用時要注意四指指向負電荷運動的反方向．

5.【答案】C

【解析】解：(1)磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極，因為長直導線在磁鐵的中央上方，所以此處的磁感線是水平的，電流的方向垂直與紙面向里，根據左手定則，導線受磁鐵給的“安培力”方向豎直向上，如下圖所示：

(2)長直導線是固定不動的，根據物體間力的作用是相互的，導線給磁鐵的反作用力方向就是豎直向下的；

(3)因此磁鐵對水平桌面的壓力除了重力之外還有通電導線的作用力，壓力是增大的；因為這兩個力的方向都是豎直向下的，所以磁鐵不會發生相對運動，也就不會產生摩擦力。

故選：C。

(1)通電導體在磁場中受到力的作用，力的方向可以用左手定則判斷；

(2)摩擦力產生的條件是兩個物體相互接觸，有相對運動的趨勢或者已經發生相對運動．

(1)本題的關鍵是知道磁場對電流的作用的方向可以通過左手定則判斷，然后根據作用力和反作用力的知識進行推理分析；

(2)摩擦力產生的條件是兩個相互接觸的物體已經發生相對運動，或者有相對運動的趨勢．

6.【答案】B

【解析】解：對線框進入或穿出磁場過程，設初速度為v1，末速度為v2.由動量定理可知：

BIL△t=mv2-mv1，又電量q=I△t，得

m(v2-v1)=BLq，

得速度變化量△v=v27.【答案】A

【解析】解：與線圈軸線成30°角穿過線圈的向右磁感應強度均勻增加，故產生恒定的感應電動勢，根據法拉第電磁感應定律有

E=N△Φ△t

其中△Φ△t=△B△tS?cos30°

由圖可知：

△B△t=6-22T/s=2T/s

代入數據解得：E=1008.【答案】BCD

【解析】解：A、導體棒ab向右勻速運動時，由公式E=BLv，知ab中產生的感應電動勢不變，通過螺線管的電流不變，螺線管產生的磁場是穩定的，穿過c的磁通量不變，c中沒有感應電流。故A錯誤。

B、導體棒ab向左做勻加速運動時，由公式E=BLv，知ab中產生的感應電動勢增大，通過螺線管的電流增大，螺線管產生的磁場增強，穿過c的磁通量增大，c中有感應電流。故B正確。

C、導體棒ab向右做減速運動時，ab中產生的感應電動勢減小，螺線管產生的磁場減弱，穿過c的磁通量減小，c中有感應電流。故C正確。

D、導體棒ab向右做變加速運動時，ab中產生的感應電動勢增大，通過螺線管的電流增大，螺線管產生的磁場增強，穿過c的磁通量增大，c中有感應電流。故D正確。

故選：BCD。

要使線圈c中有感應電流產生，磁通量必須變化．而引起c感應電流的磁場是由左側線圈產生的，根據公式E=BLv分析ab產生的感應電動勢的變化情況，即可判斷出線圈中電流的變化，從而能分析c9.【答案】AC

【解析】解：A、閉合開關瞬間，電感L阻礙電流流過，電流都通過B，B立即發光，故A正確

B、閉合開關，電路穩定后，說明電容充電完畢，電流都通過A，故B錯誤

C、電路穩定后，斷開開關，電感L阻礙電流減少，感應出短暫電流繼續流，反向流過B，因為電感線圈的直流電阻小于燈泡電阻，所以感應出的電流比原來B的電流大，B變得更亮后再熄滅，故C正確

D、電路穩定后，斷開開關，電容器放電，A中電流不會立即為零，故D錯誤

故選：AC。

A、B、選項：閉合開關瞬間，電容器充電，電感L阻礙電流流過，穩定后電容器充電完畢，電感線圈只表現為其直流電阻。

C、D、選項：電路穩定后，斷開開關，電容器放電，電感線圈發生自感現象，阻礙電流變小。

題目考查電容、電感，需要注意電感阻礙電流變小是從原來的大小慢慢變小，直至為零，此類題目中B可能變得更亮后再熄滅，也可能直接慢慢熄滅，取決于后來通過的電流是否大于遠離流過的電流。

10.【答案】AD

【解析】解：小球下滑過程中，受到重力、摩擦力(可能有)、彈力(可能有)、向左的洛倫茲力、向右的電場力．

開始階段，洛倫茲力小于電場力時，小球向下做加速運動時，速度增大，洛倫茲力增大，

小球所受的桿的彈力向左，大小為N=qE-qvB，N隨著v的增大而減小，

滑動摩擦力f=uN也減小，小球所受的合力F=mg-f，f減小，F增大，加速度a增大；

當洛倫茲力等于電場力時，合力等于重力，加速度最大；

小球繼續向下做加速運動，洛倫茲力大于電場力，

小球所受的桿的彈力向右，大小為N=qvB-qE，v增大，N增大，f增大，F減小，a減小．

當mg=f時，11.【答案】C

變大

6.7

【解析】解：(1)由表中實驗數據可知，電流最大測量值為0.215A，電流表應選C；

(2)由圖示I-U圖象可知，圖象是曲線，所以電流隨電壓的變化是非線性關系；隨電壓增大，通過元件的電流增大，電壓與電流的比值增大，元件阻值變大；

(3)把電器元件Z接入如圖乙所示的電路中時，電流表的讀數為0.150A，從圖甲可以讀出此時元件Z的電壓為UZ=1.00V，所以U0=2V-1.00V=1.0V，則R0=U0I=1.00.15Ω=6.7Ω12.【答案】3.00；1.0；1.3×10-6【解析】解：(1)圖線與縱坐標的交點就是電源的電動勢，從圖上可得：E=3.00V.在圖象中找出兩個清晰的點，

讀出對應的數據，然后根據公式：r=△U△I=1.0Ω；

(2)電阻絲電阻R=UI=ρxS+RA，則UI=ρSx+RA，UI-x圖象的斜率k=ρS=8-20.6=10，

電阻率ρ=kS=10×3.14×(0.400×10-32)13.【答案】(1)實物電路圖如圖所示

(2)C(3)AC

【解析】【分析】

(1)根據電路圖連接實物電路圖。

(2)根據微安表量程與圖(c)所示表盤確定其分度值，根據指針位置讀出其示數，然后根據電流表改裝原理求出改裝后電流表的量程。

(3)把微安表改裝成大量程的電流表需要并聯分流電阻，根據題意與改裝原理分析實驗誤差。

(4)根據電流表的改裝原理與題意求出并聯電阻阻值。

本題考查了電流表的改裝問題，把微安表改裝成大量程的電流表需要并聯分流電阻，應用并聯電路特點與歐姆定律可以求出并聯電阻阻值，掌握基礎知識是解題的前提與關鍵，根據題意應用基礎知識即可解題。

【解答】

(1)微安表與分流電阻并聯可以改裝成電流表，根據圖(a)所示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

(2)微安表量程為250μA，由圖(c)所示表盤可知，其分度值為5μA，其示數為160μA，

電流表示數為16.0mA，電流表示數為微安表示數的16.0×10-3A160×10-6A=100倍，

改裝后電流表量程為：250×10-6×100A=25×10-3A=25mA，故C正確；

故選：C；

(3)CD、由(2)可知，改裝后電流表量程偏大，則流過分流電阻的電流偏大，由