河南省鄭州市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試 物理 含解析

鄭州市2023-2024學(xué)年上期期末考試高二物理試題卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分?？荚嚂r間90分鐘，滿分100分?？忌鷳?yīng)首先閱讀答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無效。交卷時只交答題卡。第Ⅰ卷（選擇題：共48分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）1.下列關(guān)于電現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.在靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體兩端所帶異種電荷量一定相等B.實現(xiàn)靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器C.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律并測出了靜電力常量及其單位D.靜電力對電荷所做的功等于電荷電勢能的增量2.如圖甲所示，A、B是某電場中一系電場線上的兩點，一個負(fù)電荷從A點由靜止釋放，僅在靜電力的作用下從A點運動到B點，其運動的圖像如圖乙所示。則以下說法中正確的是（）A.A、B兩點的電場強度相同B.電荷在A點電勢能小于B點的電勢能C.電荷的動能先增大后減小D.A點的電勢低于B點的電勢3.如圖所示電路，當(dāng)變阻器滑片向上滑動時，電流表及電壓表讀數(shù)的變化是（）A.電流表、電壓表讀數(shù)都增大B.電流表、電壓表讀數(shù)都減小C.電流表讀數(shù)增大、電壓表讀數(shù)減小D.電流表讀數(shù)減小、電壓表讀數(shù)增大4.小王同學(xué)為了探究感應(yīng)電流方向與什么因素有關(guān)，他將一靈敏電流計與一個線圈相連構(gòu)成閉合電路，然后將條形磁鐵插入或拔出線圈，如圖所示。其中線圈中所標(biāo)箭頭方向為感應(yīng)電流方向。則下列判斷正確的是（）A.圖甲磁鐵正在向下運動 B.圖乙磁鐵正在向上運動C.圖丙磁鐵正在向上運動 D.圖丁磁鐵正在向上運動5.圖（a）中變壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R=55Ω，A、V均為理想電表。若原線圈接入如圖（b）所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A.原、副線圈的匝數(shù)比為4：1B.原線圈的電流為1AC.原線圈的電壓為D.原線圈中交變電壓頻率為100Hz6.近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸由內(nèi)向外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為0.8cm，1.0cm和1.2cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強度變化率為103T/s，則此線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近（）A.0.31V B.0.42V C.0.53V D.4.3V7.如圖所示，粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd，置于有界勻強磁場中，圖中虛線為磁場邊界，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度勻速沿四個不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度方向始終與線框先進(jìn)如磁場的那條邊垂直，則在通過如圖所示位置時，下列說法正確的是（）A.圖①中ab兩點間的電勢差最大 B.圖②中ab兩點間的電勢差最大C.圖③中回路電流最大 D.圖④中回路電流最小8.通過某用電器的電流和時間的關(guān)系圖像如圖所示（前半個周期為正弦波形的），則該交變電流的有效值為（）A. B. C. D.9.用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ。實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）A.保持S不變，增大d，則θ變大 B.保持S不變，增大d，則θ變小C.保持d不變，減小S，則θ變小 D.保持d不變，減小S，則θ變大10.血流計原理可以簡化為如圖所示模型，血液（內(nèi)含少量正、負(fù)離子）從直徑為d的血管右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量Q等于單位時間內(nèi)通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，M、N兩點之間可以用電極測出電壓U。下列說法正確的是（）A.正離子所受洛倫茲力方向由M指NB.負(fù)離子所受洛倫茲力方向由M指NC.正負(fù)離子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，血液流速為D.血液流量11.如圖所示為電流天平，它兩臂等長。右臂下方掛著矩形線圈，線圈匝數(shù)為n，水平邊長為L，線圈下部處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的方向垂直線圈平面向里。當(dāng)線圈中通過電流Ⅰ時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變，這時需要在左盤中移走質(zhì)量為的砝碼，才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡。則（）A.電流反向前，線圈所受安培力的方向向上B.電流反向前，線圈中的電流方向從外向里看為順時針方向C.移走的砝碼質(zhì)量D.移走的砝碼質(zhì)量12.如圖所示，A、B兩點各放有電荷量為+Q和＋2Q的點電荷，A、B、C、D四點在同一直線上，且AC=CD=DB。將一個帶正電的點電荷q從C點沿直線移到D點，則（）A.C點的電場強度等于零B.電場強度先減小后增大C.電場力先做正功再做負(fù)功D.電荷q的電勢能先增大后減小第Ⅱ卷（非選擇題：共52分）二、實驗題（本題共2小題，共14分。）13.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量其直徑，用游標(biāo)卡尺測量圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（a）和圖（b）所示。（1）由上圖讀得圓柱體的直徑為_________mm，長度為__________cm。（2）若流經(jīng)圓柱體的電流為Ⅰ，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別用d和L表示，則用d、L、I、U表示它的電阻率的表達(dá)式為_____________。14.為了測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗器材有：待測電源，限流定值電阻，電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻不計），電阻箱R（0~999.9Ω），開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中完成實物電路的連接。（）（2）某實驗小組正確連接好電路圖后，閉合S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電流表示數(shù)Ⅰ，如下表數(shù)據(jù)：組數(shù)12345電阻R/Ω0306.012.018.0電流I/A0.500.400.330.250.20①請根據(jù)圖中給定的坐標(biāo)系并結(jié)合以上數(shù)據(jù)描點作圖。（）②利用圖像求出該電源的電動勢______V，內(nèi)阻______Ω。（保留兩位有效數(shù)字）三、計算題（本題共4小題，共38分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）15.如圖所示為質(zhì)譜儀工作原理示意圖。質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打在照相底片D上。求：（1）粒子進(jìn)入磁場時的速度多大？（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑多大？（3）圖中B、C是a、b兩種同位素的原子核打在D上的位置，測得長度之比S3C:S3B=1.08:1，則a、b的質(zhì)量之比為多少？16.如圖，水平放置的兩平行金屬板間存在勻強電場，板長是板間距離的倍。金屬板外有一圓心為О的圓形區(qū)域，其內(nèi)部存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向外的勻強磁場。質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子沿中線以速度水平向右射入兩板間，恰好從下板邊緣Р點飛出電場，并沿PO方向從圖中O'點射入磁場。不計粒子重力。（1）求金屬板間電勢差U；（2）若粒子從磁場最下端豎直向下射出，磁場區(qū)域的半徑多大?17.用一條長為L的絕緣輕繩從О點懸掛一個帶電小球，小球質(zhì)量為m，所帶電荷量為q?，F(xiàn)加一水平方向的勻強電場，平衡時小球靜止于C點，此時絕緣繩與鉛垂線成θ=30°夾角，重力加速度為g，求：（1）所加電場的電場強度E；（2）小球從B點由靜止釋放的過程中，小球的最大速度多大？此時繩中拉力多大？18.如圖所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌cd和ef水平放置，在其左端連接傾角為θ=37°的光滑金屬導(dǎo)軌ge、hc，導(dǎo)軌間距均為L=1m，在水平導(dǎo)軌和傾斜導(dǎo)軌上，各放一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好。金屬桿a、b質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻Ra=2Ω，Rb=3Ω，其余電阻不計。在水平導(dǎo)軌和斜面導(dǎo)軌區(qū)域分別有豎直向上和豎直向下的勻強磁場B1、B2，且B1=B2=0.5T.已知從t=0時刻起，桿a在外力F作用下由靜止開始水平向右運動，桿b在水平向右的外力F作用下始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，且（N）。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）通過計算判斷桿a的運動情況﹔（2）求通過桿b的電荷量隨時間的變化關(guān)系。鄭州市2023-2024學(xué)年上期期末考試高二物理試題卷本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。考試時間90分鐘，滿分100分?？忌鷳?yīng)首先閱讀答題卡上的文字信息，然后在答題卡上作答，在試題卷上作答無效。交卷時只交答題卡。第Ⅰ卷（選擇題：共48分）一、選擇題（本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。）1.下列關(guān)于電現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A.在靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體兩端所帶異種電荷量一定相等B.實現(xiàn)靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器C.庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律并測出了靜電力常量及其單位D.靜電力對電荷所做的功等于電荷電勢能的增量【答案】B【解析】【詳解】A．在靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體兩端所帶異種電荷量不一定相等。靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，當(dāng)達(dá)到靜電平衡時，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈剩電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。并且在導(dǎo)體外表面，越尖銳的位置，電荷的密度越大。故A項錯誤；B．靜電屏蔽不一定要用密封的金屬容器，金屬網(wǎng)也能起到屏蔽作用，故B項正確；C．庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷間的相互作用規(guī)律，但是并沒有測出了靜電力常量，故C項錯誤；D．電荷克服電場力所做的功等于電荷電勢能的增加量，故D項錯誤。故選B。2.如圖甲所示，A、B是某電場中一系電場線上的兩點，一個負(fù)電荷從A點由靜止釋放，僅在靜電力的作用下從A點運動到B點，其運動的圖像如圖乙所示。則以下說法中正確的是（）A.A、B兩點的電場強度相同B.電荷在A點的電勢能小于B點的電勢能C.電荷的動能先增大后減小D.A點的電勢低于B點的電勢【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)圖像的切線斜率表示加速度，可知負(fù)電荷在靜電力的作用下從A點運動到B點做加速度逐漸減小的加速運動，則A點的電場強度大于B點的電場強度，電荷的動能增大，電荷的電勢能減小，電荷在A點的電勢能大于B點的電勢能，根據(jù)由于電荷帶負(fù)電，所以A點電勢低于B點的電勢。故選D。3.如圖所示電路，當(dāng)變阻器滑片向上滑動時，電流表及電壓表讀數(shù)的變化是（）A.電流表、電壓表讀數(shù)都增大B.電流表、電壓表讀數(shù)都減小C.電流表讀數(shù)增大、電壓表讀數(shù)減小D.電流表讀數(shù)減小、電壓表讀數(shù)增大【答案】C【解析】【詳解】當(dāng)變阻器滑片向上滑動時，滑動變阻器接入電路阻值變小，電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減?。挥捎谕ㄟ^的電流增大，兩端電壓增大，根據(jù)可知兩端電壓減小，即電壓表讀數(shù)減小；由于通過的電流減小，根據(jù)可知電流表讀數(shù)增大。故選C。4.小王同學(xué)為了探究感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)，他將一靈敏電流計與一個線圈相連構(gòu)成閉合電路，然后將條形磁鐵插入或拔出線圈，如圖所示。其中線圈中所標(biāo)箭頭方向為感應(yīng)電流方向。則下列判斷正確的是（）A.圖甲磁鐵正在向下運動 B.圖乙磁鐵正在向上運動C.圖丙磁鐵正在向上運動 D.圖丁磁鐵正在向上運動【答案】D【解析】【詳解】A.由圖示可知，條形磁鐵N極向下插入線圈時，向下穿過線圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向上，則線圈外側(cè)的電流方向向右，與圖中矛盾，故A錯誤；B.由圖示可知，條形磁鐵N極向上運動時，向下穿過線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向下，則線圈外側(cè)的電流方向向左，與圖中矛盾，故B錯誤；C.由圖示可知，條形磁鐵S極向上運動時，向上穿過線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向上，則線圈外側(cè)的電流方向向右，與圖中矛盾，故C錯誤；D.由圖示可知，條形磁鐵S極向上運動時，向上穿過線圈的磁通量減小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場的方向向上，則線圈外側(cè)的電流方向向右，與圖中方向一致。故D正確。故選D。5.圖（a）中的變壓裝置可視為理想變壓器，負(fù)載電路中R=55Ω，A、V均為理想電表。若原線圈接入如圖（b）所示的正弦交變電壓，電壓表的示數(shù)為110V，下列表述正確的是（）A.原、副線圈的匝數(shù)比為4：1B.原線圈的電流為1AC.原線圈的電壓為D.原線圈中交變電壓頻率為100Hz【答案】B【解析】【詳解】ACD．根據(jù)圖（b）可知原線圈中交變電壓的頻率為原線圈的電壓有效值為根據(jù)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比等于電壓比可得故ACD錯誤；B．副線圈的電流為根據(jù)可得原線圈的電流為故B正確。故選B。6.近場通信（NFC）器件應(yīng)用電磁感應(yīng)原理進(jìn)行通訊，其天線類似一個壓平的線圈，線圈尺寸由內(nèi)向外逐漸變大。如圖所示，一正方形NFC線圈共3匝，其邊長分別為0.8cm，1.0cm和1.2cm，圖中線圈外線接入內(nèi)部芯片時與內(nèi)部線圈絕緣。若勻強磁場垂直通過此線圈，磁感應(yīng)強度變化率為103T/s，則此線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最接近（）A.0.31V B.0.42V C.0.53V D.4.3V【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知故選A。7.如圖所示，粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd，置于有界勻強磁場中，圖中虛線為磁場邊界，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直紙面向里?，F(xiàn)使線框以同樣大小的速度勻速沿四個不同方向平動進(jìn)入磁場，并且速度方向始終與線框先進(jìn)如磁場的那條邊垂直，則在通過如圖所示位置時，下列說法正確的是（）A.圖①中ab兩點間的電勢差最大 B.圖②中ab兩點間的電勢差最大C.圖③中回路電流最大 D.圖④中回路電流最小【答案】A【解析】【詳解】設(shè)正方形線框邊長為，四個圖中的電動勢均為設(shè)正方形線框的電阻為，則四個圖中回路的電流均為其中圖①中ab邊相當(dāng)于電源，ab兩點間的電勢差為圖②、③、④中ab兩點間的電勢差均為故選A。8.通過某用電器的電流和時間的關(guān)系圖像如圖所示（前半個周期為正弦波形的），則該交變電流的有效值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)該交變電流的有效值為，根據(jù)有效值定義可得解得故選C。9.用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ。實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）A.保持S不變，增大d，則θ變大 B.保持S不變，增大d，則θ變小C.保持d不變，減小S，則θ變小 D.保持d不變，減小S，則θ變大【答案】AD【解析】【詳解】AB．根據(jù)電容的決定式得知，當(dāng)保持S不變，增大d時，電容減小，電容器的電量Q不變，由電容的定義式分析可知板間電勢差增大，則靜電計指針的偏角θ變大，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)電容的決定式可知當(dāng)保持d不變，減小S時，電容減小，電容器極板所帶的電荷量Q不變，則由電容的定義式分析可知板間電勢差增大，靜電計指針的偏角θ變大，故C錯誤，D正確。故選AD。10.血流計原理可以簡化為如圖所示模型，血液（內(nèi)含少量正、負(fù)離子）從直徑為d的血管右側(cè)流入，左側(cè)流出。流量Q等于單位時間內(nèi)通過橫截面的液體的體積?？臻g有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，M、N兩點之間可以用電極測出電壓U。下列說法正確的是（）A.正離子所受洛倫茲力方向由M指NB.負(fù)離子所受洛倫茲力方向由M指NC.正負(fù)離子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，血液流速為D.血液流量【答案】AD【解析】【詳解】A．正離子從右向左運動時，根據(jù)左手定則可知，所受洛倫茲力方向向下，即正離子所受洛倫茲力方向由M指N，故A正確；B．負(fù)離子從右向左運動時，根據(jù)左手定則可知，所受洛倫茲力方向向上，即負(fù)離子所受洛倫茲力方向由N指M，故B錯誤；C．正負(fù)離子達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，洛倫茲力與電場力平衡，則有解得故C錯誤；D．時間t內(nèi)通過截面的液體的體積為流量Q等于單位時間內(nèi)通過橫截面的液體的體積，則有結(jié)合上述解得故D正確。故選AD。11.如圖所示為電流天平，它兩臂等長。右臂下方掛著矩形線圈，線圈匝數(shù)為n，水平邊長為L，線圈下部處于勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的方向垂直線圈平面向里。當(dāng)線圈中通過電流Ⅰ時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后使電流反向，大小不變，這時需要在左盤中移走質(zhì)量為的砝碼，才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡。則（）A.電流反向前，線圈所受安培力的方向向上B.電流反向前，線圈中的電流方向從外向里看為順時針方向C.移走的砝碼質(zhì)量D.移走的砝碼質(zhì)量【答案】BC【解析】【詳解】AB．電流反向后需要在左盤中移走質(zhì)量為的砝碼，才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡，可知電流反向后安培力向上，則電流反向前，線圈所受安培力方向應(yīng)當(dāng)向下，由左手定則可知，電流方向為順時針方向，故A錯誤，B正確；CD．由題意有解得故C正確，D錯誤。故選BC。12.如圖所示，A、B兩點各放有電荷量為+Q和＋2Q的點電荷，A、B、C、D四點在同一直線上，且AC=CD=DB。將一個帶正電的點電荷q從C點沿直線移到D點，則（）A.C點的電場強度等于零B.電場強度先減小后增大C.電場力先做正功再做負(fù)功D.電荷q的電勢能先增大后減小【答案】BC【解析】【詳解】A．設(shè)AC=CD=DB=r，C點電場強度方向向右，選項A錯誤；B．設(shè)在AB連線上場強為零的點距離A點為x，則解得則在CD之間存在一個場強為零的點，則從C到D電場強度先減小后增大，選項B正確；CD．在CD之間電場強度先向右后向左，則電場力對正電荷先做正功再做負(fù)功，電勢能先減小后增大，選項C正確，D錯誤。故選BC。第Ⅱ卷（非選擇題：共52分）二、實驗題（本題共2小題，共14分。）13.現(xiàn)有一合金制成的圓柱體。為測量該合金的電阻率，現(xiàn)用伏安法測量圓柱體兩端之間的電阻，用螺旋測微器測量其直徑，用游標(biāo)卡尺測量圓柱體的長度。螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖（a）和圖（b）所示。（1）由上圖讀得圓柱體的直徑為_________mm，長度為__________cm。（2）若流經(jīng)圓柱體的電流為Ⅰ，圓柱體兩端之間的電壓為U，圓柱體的直徑和長度分別用d和L表示，則用d、L、I、U表示它的電阻率的表達(dá)式為_____________。【答案】①.1.743##1.741##1.742##1.744②.4.255③.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的精確值為，由圖（a）可知圓柱體的直徑為[2]20分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖（b）可知圓柱體的長度為（2）[3]根據(jù)電阻定律可得又，聯(lián)立可得14.為了測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗器材有：待測電源，限流定值電阻，電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻不計），電阻箱R（0~999.9Ω），開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中完成實物電路的連接。（）（2）某實驗小組正確連接好電路圖后，閉合S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電流表示數(shù)Ⅰ，如下表數(shù)據(jù)：組數(shù)12345電阻R/Ω03.06.012.018.0電流I/A0.500.400.330.250.20①請根據(jù)圖中給定的坐標(biāo)系并結(jié)合以上數(shù)據(jù)描點作圖。（）②利用圖像求出該電源的電動勢______V，內(nèi)阻______Ω。（保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.②.③.6.0④.1.5【解析】【詳解】解：（1）[1]本實驗是利用電流表和電阻箱測量電源電動勢E和內(nèi)阻r，由題圖可知，由電源的正極到開關(guān)S的左端相接，限流定值電阻的左端接電流表的正極，電路如圖所示，（2）①[2]先對題表中的數(shù)據(jù)換算，如下數(shù)據(jù)：電流I/A0.500.400.330.250.202.02.53.04.05.0在給定的坐標(biāo)系上由數(shù)據(jù)描點作圖，如圖所示②[3]由閉合電路歐姆定律可得可知圖像是一條傾斜的直線，圖像的斜率解得E=6.0V[4]圖像在縱軸上的截距解得r=1.5Ω三、計算題（本題共4小題，共38分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須寫出數(shù)值和單位。）15.如圖所示為質(zhì)譜儀工作原理示意圖。質(zhì)量為m，電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打在照相底片D上。求：（1）粒子進(jìn)入磁場時的速度多大？（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑多大？（3）圖中B、C是a、b兩種同位素的原子核打在D上的位置，測得長度之比S3C:S3B=1.08:1，則a、b的質(zhì)量之比為多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）設(shè)粒子通過加速電場后的速度為v，根據(jù)動能定理有解得（2）粒子進(jìn)入勻強磁場，在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，則有結(jié)合上述解得（3）粒子在勻強磁場中剛好運動半周后，垂直達(dá)到照相底片D上，根據(jù)幾何關(guān)系有，根據(jù)上述有，解得a、b的質(zhì)量之比為16.如圖，水平放置的兩平行金屬板間存在勻強電場，板長是板間距離的倍。金屬板外有一圓心為О的圓形區(qū)域，其內(nèi)部存在磁感應(yīng)強度大小為