高中物理试题

如图为质谱仪原理示意图，电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电压为U的加速电场后进入粒子速度选择器。选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的场强为E、方向水平向右。已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器，从G点垂直MN进入偏转磁场，该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照相底片的H点。可测量出G、H间的距离为L，（带电粒子的重力可忽略不计）求：

（1）粒子从加速电场射出时速度v的大小；
（2）粒子速度选择器中匀强磁场的磁感应强度B₁的大小和方向；
（3）偏转磁场的磁感应强度B₂的大小。

如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使磁场反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再次达到新的平衡。（重力加速度为g）

（1）导出用n、m、L、I、g计算B的表达式；
（2）当n=10，L=10.0cm，I=0.10A，m=5.00g时，磁感应强度是多少?（取g="10" m/s²）

如图所示，在足够大的空间内存在着水平向左的匀强电场，电场强度的大小为E＝3.0×10⁴N/C。有一个质量m＝4.0×10^-3kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°。（sin37°=0.60，cos37°=0.80，取g=10m/s²，不计空气阻力的作用。）求：

（1）判断带电小球电性并求小球所带的电荷量；
（2）如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小。

如图所示，是U-I法测电源电动势和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。请分析以下问题：
  
（1）采用图1的方法，引入系统误差的原因是     ；采用图2的方法，引入系统误差的原因是
（2）图3和图4是用图像法处理的结果，请判断：
图3是用      （填“图1或图2”）电路处理的结果，其中图线       （填“1或2”）表示测量图线，图线       （填“1或2”）表示真实图线；图4是用      （填“图1或图2”）电路处理的结果，其中图线       （填“3或4”）表示测量图线，图线       （填“3或4”）表示真实图线；

在测定金属的电阻率的实验中，所用测量仪器均已校准 ：
（1）用螺旋测微器测金属丝的直径如图甲所示，则该金属丝的直径为：d=        mm；
          
（2）用欧姆表“×1”挡测量该金属丝的电阻，指针所指位置如图乙所示，则该金属丝的阻值约为
Ω；
（3）用伏安法测金属丝的电阻R_x,现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，为减小实验误差，应选用的器材有               。（只填器材对应的序号）
A.电流表A₁（量程0.6A、内阻约为0.5Ω ）
B.电流表A₂（量程:3A、内阻约为0.1Ω）
C.电压表V₁（量程:3V、内阻约为6kΩ）
D.电压表V₂（量程15V、内阻约为30kΩ ）
E.滑动变阻器R₁（阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A）
F.滑动变阻器R₂（阻值为0~20Ω，额定电流为2A ）
G.电池组E（电动势3V，内阻约为1Ω）
H.开关S一个，导线若干
某小组同学用伏安法利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0.10	0.30	0.70	1.00	1.50	2.00	2.48
I/A	0.020	0.060	0.140	0.210	0.320	0.400	0.520

 
根据表中的数据，为了尽量减小实验误差，请你在图丙的虚线框内画出该小组同学设计的实验电路图。
（4）请根据改组同学测得的数据，在图丁中作出该电阻的U-I图线，并根据你作出的U-I图像得到该金属丝的阻值R_x=___________Ω（保留两位有效数字）。
        

如图所示是粒子速度选择器的原理图，如果粒子所具有的速率v=E/B那么

A．带正电粒子必须沿ab方向从左侧进入场区，才能沿直线通过

B．带负电粒子必须沿ba方向从右侧进入场区，才能沿直线通过

C．不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过

D．不论粒子电性如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过

关于电场力与洛伦兹力，以下说法正确的是

A．电荷只要处在电场中，就会受到电场力，而电荷静止在磁场中，一定不会受到洛伦兹力

B．电场力可以对在电场中的电荷做功，而洛伦兹力对在磁场中的电荷一定不做功

C．电场力与洛伦兹力一样，受力方向都与电场线或磁感线相切

D．运动的电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用

如图所示是测绘小灯泡伏安特性曲线的实验电路图，关于该实验的操作和实验现象，下列说法正确的是

A．在开关S闭合之前，滑动变阻器的滑动触头应滑到最左端

B．本实验要求电流、电压均从零开始到额定电流、额定电压之间测量多组数据

C．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐减小

D．当滑动变阻器的滑动触头从左端向右逐渐滑动过程中，电压表示数逐渐变大，电流表示数逐渐变大

如图所示是等量正点电荷的电场线分布图，图中虚线分别是两点电荷的连线和连线的中垂线，O点是点电荷连线的中点。由此可以判断下列说法正确的是

A．在点电荷之间的连线上，中点O的场强最小，电势最低

B．在点电荷连线的中垂线上，中点O的场强最大，电势最高

C．在点电荷连线的中垂线上，从O点向外，场强一直增大，电势一直降低

D．在点电荷之间的连线上，从一个点电荷到另一个点电荷，场强先减小后增大，电势先降低后升高

对下列物理公式理解正确的是

A．电阻的定义式，反映导体的电阻R与电压U成正比，与电流I成反比

B．电阻定律，反映导体的电阻R与导体长度L成正比，与导体横截面积S成反比，与导体的电阻率ρ成正比

C．闭合电路的欧姆定律，对纯电阻电路和非纯电阻电路都适用

D．闭合电路中E=U外+U内，表明闭合电路中电动势等于内外电路电势降落之和

在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，若

A．测量时发现指针偏转角度过大，则必须增大倍率，重新调零后再进行测量

B．欧姆表内的电池使用时间太长，电源的电动势会减小，内阻会增大。虽然仍能进行调零，但测量值将偏小

C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于250Ω

D．从“×10”倍率更换为“×100”倍率后，没有进行重新调零，再测电阻时，测量阻值将大于实际阻值

平行板电容器两极板与静电计的连接如图所示，对电容器充电，使静电计张开某一角度，并撤去电源。以下说法正确的是

A．增大两板间距离，静电计指针张角变小

B．减小两板间距离，静电计指针张角变小

C．将两板错开一些，静电计指针张角变小

D．将某电介质插入极板间，静电计指针张开角度变大

如右图，水平桌面上固定放置一根条形磁铁，磁铁正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出

A．弹簧的长度变长，条形磁铁对桌面的压力减小

B．弹簧的长度变短，条形磁铁对桌面的压力减小

C．弹簧的长度变长，条形磁铁对桌面的压力增大

D．弹簧的长度变短，条形磁铁对桌面的压力增大

关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确的是

A．电场的变化周期随带电粒子做圆周运动速度增大而减小

B．电场和磁场是交替地对带电粒子做功的

C．只有磁场能对带电粒子起加速作用

D．磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动

在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果又顺利垂直进入另一磁感应强度是原来磁感应强度一半的匀强磁场，则

A．粒子的速率加倍，周期减半

B．粒子的速率不变，轨道半径减半

C．粒子的速率不变，周期变为原来的2倍

D．粒子的速率减半，轨道半径变为原来的2倍