2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末模擬卷（滬科版必修三9~12章選修二5~6章）（全解全析）

2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期末模擬卷

（滬科版2020）

（考試時間：60分鐘，分值：100分）

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮

擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3.測試范圍：滬科版2020必修三第9?12章，選修二第5?6章。

4.難度系數(shù)：0.7o

一、選擇題：本題共12小題，每小題3分，共36分。每小題只有一項符合題目要求。

1.如圖，在一個點(diǎn)電荷0附近的。、6兩點(diǎn)放置檢驗電荷，則檢驗電荷的受力尸與其電荷量g的關(guān)系圖中

正確的是（）

Qab

oq

【答案】B

【詳解】因為離點(diǎn)電荷越近，電場強(qiáng)度越大，根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式￡=二得：F=Eq

q

所以Rq圖像的斜率為電場強(qiáng)度，所以。點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率大于6點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，故B正確。

2.A、B是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在A點(diǎn)釋放一初速為零的電子，電子僅在電場力作用下沿電場線從A

運(yùn)動到B,其電勢能Ep隨位移s變化的規(guī)律如圖所示。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度分別為EA和EB，

電勢分別為＜pA和（PB.則（）

AB

A.￡\>瓦，0A>9BB.EQEB，0A<9B

C.EA〈EB，0A>°BD.&<理，9A<0B

【答案】B

【解析】電子僅在電場力作用下沿電場線從/運(yùn)動到2,電勢能減小，電場力做正功，電場力向右,

電場強(qiáng)度向左，電勢升高，所以"A<°B；

因為Ep=qEs,電子僅在電場力作用下沿電場線從N運(yùn)動到8,圖像的斜率減小，電場強(qiáng)度減小，所

以&>品。故選B。

3.如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地。一帶電油滴位于

電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則（）

?PE-r

A,帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動B.尸點(diǎn)的電勢將降低

C.帶電油滴的電勢能將減少D.極板帶電量將增加

【答案】B

【解析】A.將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，因為極板間電壓不變根據(jù)￡=與

a

可知場強(qiáng)在減小，電場力減小，則帶點(diǎn)油滴向下運(yùn)動，故A錯誤；

B.場強(qiáng)減小，而尸與下極板間距離不變，根據(jù)U=Ed

可知，尸與下極板間電勢差減小，且尸點(diǎn)電勢高于下極板，則尸點(diǎn)電勢降低，故B正確；

C.由平衡態(tài)可知，電場力向上，場強(qiáng)方向向下，故油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)電勢降低，電勢能增加，C錯誤;

D.根據(jù)Q=CU,C=/J,知。不變，d增大C減小，故。減小，故D錯誤。

471kd

4.橫截面積為S的導(dǎo)線中，通有大小為/的電流，已知導(dǎo)線單位體積中有"個自由電子，每個自由電子的

電荷量是e,自由電子定向移動的速率是v,則在時間f內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是（）

,cIt

AItB.nvtc.nSvtD.一

,Se

【答案】C

【解析】BC.已知導(dǎo)線單位體積中有〃個自由電子，則在時間f內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是

N=nV-nSvt

故C正確，B錯誤；

AD.根據(jù)電流定義式可得總的電荷量為

在時間f內(nèi)通過導(dǎo)線截面的電子數(shù)是N=^-=-故AD錯誤。故選C。

ee

5.某同學(xué)利用如圖所示的電路測定干電池的電動勢和內(nèi)電阻，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這種情況下，以

電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù);為縱坐標(biāo)。下圖中實線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛

線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（）

【答案】A

11r

【解析】若不考慮電流表的內(nèi)阻，貝UE=KR+r）貝U-=-R+-

IEE

考慮電流表的內(nèi)阻E=KR+r+RA）則1=+

IEE

兩種情況斜率相同，截距不同，電流表內(nèi)阻不可忽略時截距大，虛線在實線的上方。故選A。

6.如圖所示電路中定值電阻阻值及大于電源內(nèi)阻阻值r,各電表均為理想表。閉合電鍵后，將滑動變阻器

滑片向下滑動，電壓表Vi、72、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為AUi、KU］、A5，電流表A示數(shù)變化量

的絕對值為A/,則（）

A.絲1變小

AZM

C.V1、V2、A示數(shù)均變大D.電源輸出功率先增大后減小

【答案】B

【詳解】原電路是R和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測干路電流，V］測量R兩端電壓，V2表示總的路端電

壓,

V3測量滑動變阻器兩端電壓。

A.根據(jù)公式U2=E-Ir可得當(dāng)=廠，內(nèi)阻不變，所以不變，故A錯誤;

A/A/

B.根據(jù)公式U.=E-I（R+r）可得："L=R+r,故B正確；

,E

C.將滑動變阻器滑片向下滑動，總電阻減小，由公式1=~----U=E-Ir

則總電流增加，路端電壓減小。電路中Y測量尺的電壓，由可知，Y的示數(shù)變大。

V2測量的是路端電壓，示數(shù)減小。電流表A測量的是總電流，示數(shù)增加。故C錯誤；

D.當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時，電源輸出功率最大，依題意，定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值廠，

所以將滑動變阻器滑片向下滑動，外電阻減小，并且始終大于內(nèi)阻，電源的輸出功率會增加，D錯誤。

7.有兩條長直導(dǎo)線垂直水平紙面放置，交紙面于“、6兩點(diǎn)，通有大小相等的恒定電流，方向如圖.。、b

的連線水平，c是的中點(diǎn)，d點(diǎn)與c點(diǎn)關(guān)于6點(diǎn)對稱.己知c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為歷，d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度為生，則關(guān)于。處導(dǎo)線在d點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向，下列說法中正確的是（）

c1cbd

A.B1+B2,方向豎直向下方向豎直向上

C.2+外，方向豎直向上D.”一比，方向豎直向下

22

【答案】D

【詳解】由安培定則可知，a導(dǎo)線在d處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向下。

設(shè)a處導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8,方向豎直向下，根據(jù)對稱性b導(dǎo)線在c處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)

度的大小為瓦方向也是豎直向下，所以Bi=2B。

設(shè)a處導(dǎo)線在c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為8’,方向豎直向下，又因為b導(dǎo)線在d點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也是

B,且大于夕，但方向向上，所以B2=B-3'。

聯(lián)立以上兩式解得5'=g-與方向豎直向下，故ABC錯誤，D正確。

8.如圖，質(zhì)量為加的金屬桿仍垂直放在水平導(dǎo)軌上，處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與水平面成（9角斜向上。

()

【答案】B

【解析】由左手定則知金屬桿所受安培力垂直與磁場方向向左上方，金屬桿保持靜止，由平衡條件可

知,

金屬桿一定受到向右的摩擦力，金屬桿也一定受到軌道的支持力，以及重力，受力示意圖如圖

9.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b.c,以

不同的速率對準(zhǔn)圓心。沿著方向射入磁場，其運(yùn)動軌跡如圖、若帶電粒子只受磁場力的作用，則下

列說法正確的是（）

A

A.三個粒子都帶負(fù)電荷B.c粒子運(yùn)動速率最小

C.c粒子在磁場中運(yùn)動時間最短D.它們做圓周運(yùn)動的周期北＜7戶北

【答案】C

【解析】A.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時，由洛倫茲力提供向心力，結(jié)合左手定則可知，

三個粒子都帶正電荷，A錯誤；

V2mv,,

B.根據(jù)qvB=m一可得r=三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當(dāng)速度越

'rqB

大時、軌道半徑越大，則由圖知，。粒子的軌跡半徑最小，c粒子的軌跡半徑最大，則。粒子速率最小,

。粒子動能最小，。粒子速率最大，B錯誤；

2兀m

D.三個帶電粒子的質(zhì)量和電荷量都相同，由粒子運(yùn)動的周期

qB

可知三粒子運(yùn)動的周期相同，即Ta=Tb=TcD錯誤；

0

C.粒子在磁場中運(yùn)動時間t=—T,。是粒子軌跡對應(yīng)的圓心角，也等于速度的偏轉(zhuǎn)角，由圖可知，a

2萬

在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最大，運(yùn)動的時間最長，c在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角最小，c粒子在磁場中運(yùn)動時間

最短，C正確。

10.如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流/的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框abed,ad邊與導(dǎo)線平

行。調(diào)節(jié)電流/使得空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，則（）

ab

F

dc

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為afc—fa

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流逐漸增大

C.線框ad邊所受的安培力大小恒定

D.線框整體受到的安培力方向水平向右

【答案】D

【解析】A.根據(jù)安培定則可知，通電直導(dǎo)線右側(cè)的磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻

增加，根據(jù)楞次定律可知，線框的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外，故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為逆時針方向，

即ci->d->c->b—>ci>A錯誤；

ESA5

B.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為/=—=〃=n------,n=l

RRAr

空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，故線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變，B錯誤；

C.線框ad邊感應(yīng)電流保持不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增加，根據(jù)安培力表達(dá)式心=8〃，

故所受的安培力變大，C錯誤；

D.線框所處空間的磁場方向垂直紙面向里，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為-,

根據(jù)左手定則可知，線框ad邊所受的安培力水平向右，線框A邊所受的安培力水平向左。

通電直導(dǎo)線的磁場分布特點(diǎn)可知ad邊所處的磁場較大，根據(jù)安培力表達(dá)式七=8〃可知，

線框整體受到的安培力方向水平向右，D正確。

11.如圖所示，半徑為0.2m粗細(xì)均勻的圓形軌道內(nèi)存在著垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

0.5T,導(dǎo)體棒仍與虛線直徑平行，長度為0.4m,在外力作用下沿軌道平面勻速運(yùn)動，速度大小為

3m/so已知軌道總電阻為4。，導(dǎo)體棒總電阻為20。運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒與軌道良好接觸，忽略阻力及

摩擦，當(dāng)導(dǎo)體棒通過圓心時，。、6兩點(diǎn)的電勢差為（）

X

B

A.0.6VB.0.5VC.0.3VD.0.2V

【答案】D

【詳解】當(dāng)導(dǎo)體棒通過圓心時感應(yīng)電動勢￡=5/v=0.5x0.4x3V=0.6V

此時外電路電阻7?=—Q=則a、6兩點(diǎn)的電勢差為U=——=—^V=0.2V,故選D。

R+r1+2

12.如圖所示，在直角邊長為2L的等腰Rt^ABC區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。用金屬絲制成的邊

長為L的正方形線框abed,沿紙面從左向右以速度v勻速通過整個磁場區(qū)域。設(shè)電流逆時針方向為正

方向，則線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的規(guī)律正確的是（）

【答案】B

【詳解】線框開始進(jìn)入磁場運(yùn)動力的過程中，只有邊反切割，切割有效長度不變，感應(yīng)電動勢不變,

感應(yīng)電流不變，由右手定則可知感應(yīng)電流為逆時針方向（正方向）；前進(jìn)乙后，邊6c開始出磁場，邊

溫開始進(jìn)入磁場，回路中的感應(yīng)電動勢為邊ad產(chǎn)生的減去6c邊在磁場中產(chǎn)生的電動勢，線圈切割磁

感線的有效長度從零逐漸增大，回路中感應(yīng)電動勢從零逐漸增大，感應(yīng)電流從零逐漸增大，感應(yīng)電流

為順時針方向（負(fù)方向）；當(dāng)線圈再前進(jìn)工時，邊兒完全出磁場，ad邊也開始出磁場，有效切割長度

逐漸減小，感應(yīng)電動勢從零逐漸減小，感應(yīng)電流逐漸減小，感應(yīng)電流為順時針方向（負(fù)方向）。故選B。

二、填空題：本題共5小題，每空2分，共22分。

13.電場中有A、B、C三點(diǎn)，一電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子僅受電場力作用，從A點(diǎn)開始以初速v（）

做直線運(yùn)動，其v-t圖象如圖。粒子在％時刻運(yùn)動到B點(diǎn)，3to時刻運(yùn)動到C點(diǎn)。由圖可推斷，A^B、

C三點(diǎn)中，點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，粒子經(jīng)過點(diǎn)時具有的電勢能最大；A、B兩點(diǎn)的電勢差UAB

【答案】BB-坐

2q

【詳解】7圖像的斜率表示加速度，分析圖像可知，斜率先增大后減小，

則粒子的加速度先增大后減小，2點(diǎn)加速度最大，由。=也可知8點(diǎn)電場強(qiáng)度最大;

m

［2］由圖像可知，粒子從/點(diǎn)經(jīng)3點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)速度先減小后增大，所以動能先減小后增大,

根據(jù)能量守恒定律，電勢能應(yīng)該先增大后減小，8點(diǎn)的動能最小，則電勢能最大；

1

［3］帶電粒子由A到3的過程中，根據(jù)動能定理可知qUAB=O--mvl

解得/、8兩點(diǎn)的電勢差UA］iS

14.圖（a）電路中的電源為化學(xué)電池，。、6為電池的正、負(fù)極。已知化學(xué)電池的電極附近存在化學(xué)反

應(yīng)薄層，薄層內(nèi)的正電荷在化學(xué)力（非靜電力）的作用下從低電勢移動到高電勢處，沿電流方向

形成圖（b）所示的電勢“躍升”（c、d之間為電源內(nèi)阻）。閉合電鍵S,a、6兩點(diǎn)之間電勢差為■，

一電子從“點(diǎn)在電源內(nèi)部經(jīng)d、c移動至6點(diǎn)的過程中，非靜電力做功為Wi；斷開電鍵S,a、b

兩點(diǎn)之間電勢差為U2，電子從。點(diǎn)在電源內(nèi)部經(jīng)?、c移動至6點(diǎn)的過程中，非靜電力做功為W2,

則UiU2,WiW2（均選填“大于”、“小于”或“等于”）。

【答案】小于等于

【詳解】［1］設(shè)電源電動勢為E,電鍵閉合時ab兩點(diǎn)之間路端電壓Ui=E-Ir<E,

斷開電鍵S,1=0,所以0、6兩點(diǎn)之間電勢差為U2=E,所以UI<U2

［2］根據(jù)電動勢的定義，無論閉合或斷開電鍵S,把正電荷q從電源負(fù)極搬送到正極，非靜電力做

功為均為亞=4￡。電子從正極。點(diǎn)在電源內(nèi)部經(jīng)d、c移動至負(fù)極6點(diǎn)的過程中，等效于把正電荷e

從負(fù)極搬送到正極，即非靜電力做功為均為亞=?￡,所以幽=%

15.如圖（a）,電路中電源的內(nèi)阻可忽略不計，其電動勢E=6V,以為可變電阻。電阻R的U-1特性

曲線如圖（b）所示。當(dāng)通過電阻尺的電流強(qiáng)度為2.0mA時，尺的阻值為Qo將可變電阻阻

值調(diào)到750。時，A兩端的電壓為V。

UN

【答案】10003

【詳解】［1］由圖知，當(dāng)通過電阻及的電流強(qiáng)度為2.0mA時，電阻火的電壓為2V,

U2

根據(jù)歐姆定律^==——T^=IOOOQ

TI2x10

［2］將可變電阻等效到電源的內(nèi)阻，考慮到橫坐標(biāo)電流強(qiáng)度的單位是mA,

所以U=E-Ir=6-0.75I,在圖中畫出等效電源的特性曲線如圖：

通過交點(diǎn)可知，此時A兩端的電壓為3V。

16.如圖所示，兩個單匝線圈°、6的半徑分別為r和2r，圓形勻強(qiáng)磁場垂直它們所在的面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B,其邊緣恰好與。線圈重合，則穿過。的磁通量為,當(dāng)磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶?，穿過6

線圈磁通量的變化量的大小為.

【答案】B7ir~2B兀戶

【解析】［1］由于磁場邊緣恰好與。線圈重合，則穿過。的磁通量為①1=8乃/

⑵由于回路處于磁場中的有效面積均為線圈。的面積，可知，開始穿過b線圈的磁通量也為①i=B兀戶

當(dāng)磁場方向變?yōu)榇怪奔埫嫦蚶铮┻^6線圈磁通量為①2=—B兀/

可知，穿過6線圈磁通量的變化量為△①二①？一①1解得A①=—2B兀戶

即穿過b線圈磁通量的變化量的大小為25萬戶。

17.如圖所示，圓形導(dǎo)體線圈。平放在水平桌面上，在。的正上方固定一豎直螺線管6,二者軸線重合，螺

線管與電源和滑動變阻器連接成閉合回路。若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，則線圈。中產(chǎn)生的感

應(yīng)電流方向(俯視看)為(填“順時針”或“逆時針”)；線圈a對水平桌面的壓力將(填“增

大”或“減小”)

【答案】逆時針增大

【解析】［1］當(dāng)滑動觸頭P向下移動時電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知通過線圈b的電流增大，

則6產(chǎn)生的磁場增大，根據(jù)安培定則可知磁場的方向向下，從而判斷出穿過線圈a的磁通量向下增加,

根據(jù)楞次定律可以判斷出線圈a中感應(yīng)電流方向俯視應(yīng)為逆時針；

［2］開始時線圈a對桌面的壓力等于線圈a的重力，當(dāng)滑動觸頭向下滑動時，穿過線圈a的磁通量增加,

故只有線圈面積減少或遠(yuǎn)離線圈b時才能阻礙磁通量的增加，故線圈a有遠(yuǎn)離b的趨勢，

故線圈a對水平桌面的壓力將增大。

三、計算題：本題共2小題，6分+14分，共20分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。

有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。

18.太陽能汽車是利用太陽能電池，將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機(jī)驅(qū)動汽車的一種新型汽車，

目前正處在實驗階段。某輛實驗車，太陽能電池板的總面積S=8m2,太陽光照射到電池板單位面積上

2

的輻射功率Po=IkW/m,對電動機(jī)的供電效率%=15%,提供的電壓U=120V,電動機(jī)的內(nèi)阻r=

2Q,實驗車內(nèi)部機(jī)件摩擦的能耗率〃2=1。％，在水平路面行駛時車受到的阻力Ff=150No求這輛實

驗車在該路面上行駛的最大速率。

【答案】太陽能電池對電動機(jī)提供的電功率為P^=P0S-rix=1000x8x0.15=1200FF

流過電動機(jī)的電流為/=&=剪=102

U120

2

電動機(jī)產(chǎn)生的牽引力的功率為P^={P^~/V)(l-72)=(1200-10x2)(1-0.1)=900JF

實驗車達(dá)最大速率時做勻速直線運(yùn)動，此時有尸牽=居；而P牽=廠牽小；

叱,P牽900

所以v=-=--m/s=6m/s

mFt150

19.質(zhì)譜儀示意圖如圖所示，一粒子束從兩極板R和P2的中心軸線水平入射，通過兩極板中間區(qū)域后部分

粒子能夠從狹縫So處射入質(zhì)譜儀，最終分裂為。、6、c三束，分別運(yùn)動到磁場邊界的膠片上，它們的

運(yùn)動軌跡如圖所示。已知極板P1和P2中間區(qū)域同時有電場強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的

勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為81，在狹縫&右側(cè)空間有垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為&的勻強(qiáng)磁

場。不計粒子的重力。

(1)寫出極板Pi帶電的電性；

(2)求能夠進(jìn)入狹縫尻的粒子的速度v；

(3)若某種通過狹縫&的粒子，其質(zhì)量為〃?，帶電量為外求該種粒子從狹縫叢處運(yùn)動到膠片上所需

的時間；

(4)若沿a、b、c軌跡運(yùn)動的離子帶電量相同，測得他們在膠片上成像處到區(qū)的距離之比為2：3：

4,求它們的質(zhì)量之比。

E7CYYI

【答案】⑴正電；⑵v=-;(3)t=-;(4)2：3：4

【解析】(1)由粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡可知，粒子帶正電，則粒子在兩板間運(yùn)動時受洛倫茲力向上,

電場力向下，則極板匕帶正電；

(2)粒子在兩板間做做勻速運(yùn)動，則Eq=Bxqv

E

解得能夠進(jìn)入狹縫&的粒子的速度v=—

4

-2兀m

(3)某種通過狹縫So的粒子在磁場中運(yùn)動的周期T=--

雙

1e7im

則該種粒子從狹縫so處運(yùn)動到膠片上所需的時間t=-T=--

2qB2

（4）沿a、b、c軌跡運(yùn)動的離子帶電量相同，測得他們在膠片上成像處到%的距離之比為2：3：4,

則半徑之比2：3：4,根據(jù)qvB,=m—可得加=歿±8廠

rv

則它們的質(zhì)量之比2：3：4。

四、情景綜合題：本題共2小題，10分+14分，共24分。

20.電動汽車在正常行駛時靠電源通過電動機(jī)提供動力，在減速或剎車時，又可以將汽車的動能通過發(fā)電

機(jī)反饋給電源充電，實現(xiàn)能量回收目的。小敏同學(xué)為了研究電動汽車這一工作原理，設(shè)計了一個小實

驗。如圖，兩根相距為L的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間分布著豎直向下的勻強(qiáng)磁場，其磁感

強(qiáng)度為B,一導(dǎo)體棒AB垂直置于導(dǎo)軌上，其電阻為R,并與金屬導(dǎo)軌接觸良好.圖左側(cè)為充、放電

電路，己知電源的電動勢為E,內(nèi)電阻為人電容器的電容為C。除了電源、金屬棒的電阻外，不計

其它電阻。

A

XXXXXBXXX

XXXXXXXX

LR

XXXXXXXX

B

（1）在模擬汽車啟動時，將開關(guān)S接到1位置，電源對外放電，導(dǎo)體棒受到安培力相當(dāng)于汽車的牽

引力。此時電源的電能主要被轉(zhuǎn)化為能和能，某時刻電流強(qiáng)度為/,則此時導(dǎo)體棒的速

度為V1=,導(dǎo)體棒速度方向為o

（2）在模擬汽車減速時，將開關(guān)S接到2位置，電路與電源脫開，和電容器聯(lián)接，導(dǎo)體棒對電容充

電。充電過程中，電容器上極板帶電。在導(dǎo)體棒速度減速為v2時，充電電流為/,此時電容

器的所帶的電量為o

E-IR—Ir

【答案】（1）內(nèi)能，機(jī)械能,--------，向右（2）正，CCBLV-IR）

BL2

E-IR-Ir

【1題解析】電磁感應(yīng)的電動勢和電源反向，即E-Blv=IR+Ir,解出v=---------,

BL

由右手定則可知導(dǎo)體棒運(yùn)動方向為向右。

【2題解析】電容器兩端電壓，即路端電壓為U=E-IR=B1V2-IR,所以電量Q=CU=CCBLv2-IR）

21.電路可以實現(xiàn)電能的傳輸、分配和轉(zhuǎn)換，以及實現(xiàn)信號的傳輸與處理。電路通常由電源、負(fù)載和中間

環(huán)節(jié)三部分組成。電流的存在可以通過一些儀器測試出來，如電壓表或電流表偏轉(zhuǎn)、燈泡發(fā)光等。

(1)如圖所示，在°、6兩點(diǎn)間加恒定電壓，已知A:&=1:2:3。

(a)理想電流表A1、A2的示數(shù)之比為

A.3：5B.5：9C.5：3D.9：5

(b)若將A1、A2換成理想電壓表V］、V2,則兩電壓表的示數(shù)之比為o

A.1：3B.1：2C.3：5D.2：3

(2)表中為一些金屬材料的電阻率(20℃)o某同學(xué)用一根長1.22m、橫截面積為0.lOmn?的導(dǎo)體進(jìn)

行實驗，測得當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為0.60V時，通過導(dǎo)體的電流是0.10A。此導(dǎo)線的電阻為Q,是

由制成的。

材料(20。0銅銀銅合金鋁

電阻率(Q-m)1.7x10-85.0x10"2.9x10-8

(3)如圖所示，電源E的內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，&、&為定值電阻,

R1>r,4為光敏電阻，其阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。