高二物理上册月考测试试卷2.doc

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2015-2016学年湖南省长沙市雅礼中学高二（上）月考物理试卷（10月份）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，第1-8小题每小题只有一个选项符合题目的要求；第9-12小题有多个选项符合题目的要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分）
1．自然界的电和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献，下列说法正确的是( )
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．英国物理学家麦克斯韦认为，恒定的磁场会在空间激发感生电场
C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了法拉第电磁感应定律
D．洛伦兹认为，磁铁和电流产生磁场的原因都是由于运动电荷的定向移动

2．现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以判断( )

A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向

3．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是( )
A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关
B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作
C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物
D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗

4．如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上置有一金属棒MN．t=0时起释放棒，并给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．则棒的速度v随时间t变化的图象可能是( )

A．
B．
C．
D．

5．在同一光滑斜面上放同一导体棒，如图所示是两种情况的剖面图．它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上：两次导体棒A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡．已知斜面的倾角为θ，则( )

A．I1：I2=cosθ：1
B．I1：I2=1：1
C．导体棒A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ：cosθ
D．斜面对导体棒A的弹力大小之比N1：N2=cos2θ：1

6．如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r．现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc=φb﹣φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则bc两点间的电势差随时间变化的图线应为( )

A．
B．
C．
D．

7．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )

A．减小磁场的磁感应强度
B．减小狭缝间的距离
C．增大高频交流电压
D．增大金属盒的半径

8．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )

A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭
B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭
C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭
D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭

9．如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，方向竖直向下．自行车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，两把手间距为L．只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是( )

A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电势差要降低

10．如图所示是质谱仪的工作原理示意图，加速电场的电压为U，速度选择器中的电场强度为E，磁感应强度为B1，偏转磁场的磁感应强度为B2，一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器，刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动，测得直径为d，照相板上有记录粒子位置的胶片，下列表述正确的是( )

A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．粒子在速度选择器中做匀加速直线运动
C．所有粒子进入偏转磁场时的速度相同
D．粒子质量为

11．一条形磁铁端细线悬挂处于静止状态，一金属环从条形磁铁的正上方内静止开始下落，如图所示，在下落过程中，下列判断中正确的是( )

A．在下落过程中金属环内产生电流，且电流的方商始终不变
B．在下落过程中金属环的加速度始终等于g
C．磁铁对细线的拉力始终大于其自身的重力
D．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量

12．如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R．现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内( )

A．顺时针方向转动时，感应电流方向为E→F→G→H→E
B．平均感应电动势大小等于
C．平均感应电动势大小等于
D．通过导线框横截面的电荷量为

二、填空题（本题共3小题，共16分，把答案填在相应横线上或按题目要求作答）
13．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到__________挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是__________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是__________Ω．

14．某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：
A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2kΩ）；
B．电流表（量程500 μA，内阻约为300Ω）；
C．电压表（量程15V，内阻约为100kΩ）；
D．电压表（量程50V，内阻约为500kΩ）；
E．直流电源；
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G．电键和导线若干．
电流表应选__________，电压表应选__________．（填字母代号）
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①__________；
②__________．

15．某实验小组利用如图甲所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

①待测电池，电动势约为1.5V（小于1.5V）
②电流表，量程3mA
③电流表，量程0.6A
④电压表，量程1.5V
⑤电压表，量程3V
⑥滑动变阻器，0～20Ω
⑦开关一个，导线若干
（1）请选择实验中需要的器材__________（填标号）．
（2）按电路图将实物（如图乙所示）连接起来．
（3）小组由实验数据作出的U﹣I图象如图丙所示，由图象可求得电源电动势为__________V，内电阻为__________Ω．

三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
16．如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；
（3）电源的效率．

17．如图所示，一矩形金属框架与水平面成θ=37°角，宽L=0.4m，上、下两端各有一个电阻R0=2Ω，框架其它部分的电阻不计，框架足够长，垂直于金属框平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω，杆与框架的动摩擦因数μ=0.5．杆ab由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，框架上端电阻R0中产生的热量Q0=0.5J．（sin37°=0.6，cos37°=0.8），取g=10m/s2．求：
（1）流过R0的最大电流
（2）从开始到速度达到最大的过程中，ab杆沿斜面下滑的距离
（3）在1s时间内通过杆ab横截面的最大电量．

18．（14分）如图所示，一个带正电的粒子沿磁场边界从A点射入左侧磁场，粒子质量为m、电荷量为q，其中区域Ⅰ、Ⅲ内是垂直纸面向外的匀强磁场，左边区域足够大，右边区域宽度为1.3d，磁感应强度大小均为B，区域Ⅱ是两磁场间的无场区，两条竖直虚线是其边界线，宽度为d；粒子从左边界线A点射入磁场后，经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A点，若粒子在左侧磁场中的半径为d，整个装置在真空中，不计粒子的重力．

（1）求：粒子从A点射出到回到A点经历的时间t
（2）若在区域Ⅱ内加一水平向右的匀强电场，粒子仍能回到A点，求：电场强度E．

2015-2016学年湖南省长沙市雅礼中学高二（上）月考物理试卷（10月份）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，第1-8小题每小题只有一个选项符合题目的要求；第9-12小题有多个选项符合题目的要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分）
1．自然界的电和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献，下列说法正确的是( )
A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系
B．英国物理学家麦克斯韦认为，恒定的磁场会在空间激发感生电场
C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了法拉第电磁感应定律
D．洛伦兹认为，磁铁和电流产生磁场的原因都是由于运动电荷的定向移动
考点：物理学史．
分析：根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
解答： 解：A、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系，故A正确；
B、英国物理学家麦克斯韦认为，变化的磁场会在空间激发感生电场，故B错误；
C、法拉第发现了电磁感应现象，并总结出了法拉第电磁感应定律，故C正确；
D、安培认为，磁铁和电流产生磁场的原因都是由于运动电荷的定向移动，故D错误；
故选：AC
点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

2．现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转．由此可以判断( )

A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转
B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转
C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央
D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向
考点：楞次定律．
专题：压轴题．
分析：由题意可知线圈B中产生使电流表指针向右偏转的条件，则分析各选项可得出正确答案．
解答： 解：由题意可知当P向左加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转；故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏；
A、A向上移动时B中磁通量减小，指针向右偏转，而滑动变阻器滑动端P向右加速滑动时，B中磁通量增大，故指针应向左偏转，故A错误；
B、当铁芯拔出或断开开关时，A中磁场减小，故B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确；
C、滑片匀速运动时，A中也会产生变化的磁场，故B中同样会产生感应电流，故指针不会静止，故C错误；
D、由以上分析可知，D错误；
故选B．
点评：本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象．

3．电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流，使锅体发热从而加热食物．下列相关的说法中正确的是( )
A．锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关
B．电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作
C．金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物
D．电磁炉的上表面一般都用金属材料制成，以加快热传递减少热损耗
考点：电磁灶的结构和原理．
专题：应用题．
分析：电磁炉是利用感应电流使锅体发热而工作的；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁场变化的频率有关；锅体只能使用铁磁性材料．
解答： 解：A、锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关，故A正确；
B、直流电不能产生变化的磁场，在锅体中不能产生感应电流，电磁炉不能使用直流电，故B错误；
C、锅体只能用铁磁性导体材料，不能使用绝缘材料制作锅体，故C错误；
D、电磁炉的上表面如果用金属材料制成，使用电磁炉时，上表面材料发生电磁感应要损失电能，电磁炉上表面要用绝缘材料制作，故D错误；
故选A．
点评：本题从常用的电器电磁炉入手，考查其原理和工作情况，电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体，它的锅具必须含磁性材料，最常见的是不锈钢锅．

4．如图，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上置有一金属棒MN．t=0时起释放棒，并给棒通以图示方向的电流，且电流强度与时间成正比，即I=kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．则棒的速度v随时间t变化的图象可能是( )

A．
B．
C．
D．
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；安培力．
专题：电磁感应与电路结合．
分析：通过通电导线处于磁场中，受到安培力，由左手定则来确定安培力的方向，并得出安培力的大小，再根据牛顿第二定律来运动与力综合分析，从而即可求解．
解答： 解：当从t=0时刻起，金属棒通以I=kt，则由左手定则可知，安培力方向垂直纸面向里，使其紧压导轨，则导致棒在运动过程中，所受到向上的摩擦力，
由N=F=BIL可知，MN棒对导轨的压力不断增大，摩擦力f=μN增大，根据牛顿第二定律得：mg﹣μBIL=ma，I=kt，则得：a=g﹣t，所以加速度减小，由于速度与加速度方向相同，则做加速度减小的加速运动．
当滑动摩擦力等于重力时，加速度为零，则速度达到最大，其动能也最大．当安培力继续增大时，导致加速度方向竖直向上，则出现加速度与速度方向相反，因此做加速度增大的减速运动．根据速度与时间的图象的斜率表示加速度的大小，故B正确．
故选：B
点评：本题运用动力学方法分析导体棒的运动情况，关键抓住安培力与时间的关系分析合力的变化，从而棒的合力情况，并借助于牛顿第二定律来解题．

5．在同一光滑斜面上放同一导体棒，如图所示是两种情况的剖面图．它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上：两次导体棒A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡．已知斜面的倾角为θ，则( )

A．I1：I2=cosθ：1
B．I1：I2=1：1
C．导体棒A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ：cosθ
D．斜面对导体棒A的弹力大小之比N1：N2=cos2θ：1
考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．
专题：共点力作用下物体平衡专题．
分析：导体棒受重力、支持力和安培力处于平衡，根据共点力平衡求出安培力、支持力大小之比，根据F=BIL求出电流之比．
解答： 解：导体棒受力如图，根据共点力平衡得，
F1=mgsinθ，N1=mgcosθ．
F2=mgtanθ，．
所以导体棒所受的安培力之比：1．
斜面对导体棒的弹力大小之比．
因为F=BIL，所以．故A、D正确，B、C错误．
故选AD．

点评：解决本题的关键正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解．

6．如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r．现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc=φb﹣φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则bc两点间的电势差随时间变化的图线应为( )

A．
B．
C．
D．
考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律．
专题：电场力与电势的性质专题．
分析：由线圈运动时切割磁感线的长度，由E=BLv可求得感应电动势，则由欧姆定律可得出电流与电压；再由右手定则可得出电流的方向，从而确定电势的高低．
解答： 解：0﹣，线框在磁场外，力与电流为0．
﹣2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度V沿X轴运动，所以感应电动势和电流不变，
根据法拉第电磁感应定律，则有：Ubc=．
2﹣4，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则Ubc=BLv．
4﹣5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度V沿X轴运动，所以感应电动势和电流不变，
根据法拉第电磁感应定律，则有：Ubc=．
故选：B．
点评：本题考查的是线框穿磁场产生感应电流的典型情景
电磁感应与图象的结合一般考查选择题，注意在解答时尽量采用排除法寻找答案，先找到各图中的不同点，主要分析不同点即可得出正确答案．
同时注意线圈进与出磁场时，画出等效电路，从而准确求出bc两点的电压．

7．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其主体部分是两个D形金属盒．两金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中，并分别与高频交流电源两极相连接，从而使粒子每次经过两盒间的狭缝时都得到加速，如图所示．现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是( )

A．减小磁场的磁感应强度
B．减小狭缝间的距离
C．增大高频交流电压
D．增大金属盒的半径
考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理．
专题：带电粒子在磁场中的运动专题．
分析：回旋加速器中带电粒子在电场被加速，每通过电场，动能被增加一次；而在磁场里做匀速圆周运动，通过磁场时只改变粒子的运动方向，动能却不变．因此带电粒子在一次加速过程中，电场电压越大，动能增加越大．但从D形盒中射出的动能，除与每次增加的动能外，还与加速次数有关．所以加速电压越大，回旋次数越少，推导出最大动能的表达式，分析最大动能与磁感应强度和D形金属盒半径的关系．．
解答： 解：带电粒子从D形盒中射出时的动能 Ekm=mvm2 （1）
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，则圆周半径 R=（2）
由（1）（2）可得Ekm=
显然，当带电粒子q、m一定的，则Ekm∝R2 B2即Ekm随磁场的磁感应强度B、D形金属盒的半径R的增大而增大，与加速电场的电压和狭缝距离无关，
故选D．
点评：本题回旋加速器考查电磁场的综合应用：在电场中始终被加速，在磁场中总是匀速圆周运动．所以容易让学生产生误解：增加射出的动能由加速电压与缝间决定．原因是带电粒子在电场中动能被增加，而在磁场中动能不变．

8．在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是( )

A．合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭
B．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭
C．合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a、b同时熄灭
D．合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭
考点：自感现象和自感系数．
分析：当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序．
解答： 解：由图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作．但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的增大有阻碍作用，使a灯后亮，则合上开关，b先亮，a后亮．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭．故C正确．
故选C．
点评：对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流．

9．如图所示，某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，方向竖直向下．自行车把为直把、金属材质，且带有绝缘把套，两把手间距为L．只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是( )

A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低
B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高
C．自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv
D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电势差要降低
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电势．
专题：电磁感应与电路结合．
分析：自行车辐条和车把切割磁感线，由右手定则判断电势的高低，由E=BLv求产生的感应电动势．
解答： 解：
A、B自行车从东往西行驶时，辐条切割地磁场水平分量的磁感线，根据右手定则判断可知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低，故A正确，B错误．
C、自行车左车把切割地磁场竖直分量的磁感线，由右手定则知，左车把的电势比右车把的电势高B2Lv．故C正确．
D、自行车左拐改为南北骑向，自行车车把仍切割磁感线，车把感应电动势方向不变，竖直分量大小为B2不变则车把两端电势差不变．故D错误．
故选：AC．
点评：本题首先要有空间想象能力，再运用右手定则判断电势的高低，求感应电动势时，要注意地磁场的方向，不能搞错．

10．如图所示是质谱仪的工作原理示意图，加速电场的电压为U，速度选择器中的电场强度为E，磁感应强度为B1，偏转磁场的磁感应强度为B2，一电荷量为q的带正电的粒子在加速电场中加速后进入速度选择器，刚好能从速度选择器进入偏转磁场做圆周运动，测得直径为d，照相板上有记录粒子位置的胶片，下列表述正确的是( )

A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．粒子在速度选择器中做匀加速直线运动
C．所有粒子进入偏转磁场时的速度相同
D．粒子质量为
考点：质谱仪和回旋加速器的工作原理．
分析：带电粒子先经电场加速后，再进入速度选择器，电场力与洛伦兹力平衡，速度必须为v=的粒子才能通过选择器，然后进入磁场做匀速圆周运动，打在S板的不同位置．在磁场中由洛伦兹力提供向心力，根据半径公式分析比荷与轨迹半径的关系．
解答： 解：A、粒子进入磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：qvB2=m，解得：=，知道粒子电量后，便可求出m的质量，所以质谱仪可以用来分析同位素，故A正确；
BC、在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，
由平衡条件得：qvB1=qE，粒子速度：v=，故B错误，C正确；
D、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB2=m，
以及B1qv=qE；
解得：m=；故D正确；
故选：ACD．
点评：质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段．

11．一条形磁铁端细线悬挂处于静止状态，一金属环从条形磁铁的正上方内静止开始下落，如图所示，在下落过程中，下列判断中正确的是( )

A．在下落过程中金属环内产生电流，且电流的方商始终不变
B．在下落过程中金属环的加速度始终等于g
C．磁铁对细线的拉力始终大于其自身的重力
D．金属环在下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量
考点：楞次定律；功能关系．
分析：金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落过程中，穿过环的磁通量变化，导致环中产生感应电动势，从而出现感应电流，又出现安培力，导致环运动状态发生变化．
解答： 解：A、当环从静止下落过程中，由于磁通量先变大后变小，导致环中出现感应电流方向相反．故A错误；
B、当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，在下落过程中金属环的加速度小于g，除线圈位于磁铁的正中央，故B错误，
C、由B分析可知，受到安培阻力，由作用力与反作用力关系可得环对磁铁的作用力，使得磁铁对细线的拉力大于其自身的重力，除线圈处于磁铁的正中央．C错误；
D、当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，则除了重力作功外，还有安培力做功，导致下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生内能．故D正确；
故选：D．
点评：考查楞次定律、牛顿第三定律，同时运用机械能守恒定律及满足守恒的条件．

12．如图所示，在边长为a的正方形区域内有匀强磁场，磁感应强度为B，其方向垂直纸面向外，一个边长也为a的单匝正方形导线框架EFGH正好与上述磁场区域的边界重合，导线框的电阻为R．现使导线框以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动，经过导线框转到图中虚线位置，则在这时间内( )

A．顺时针方向转动时，感应电流方向为E→F→G→H→E
B．平均感应电动势大小等于
C．平均感应电动势大小等于
D．通过导线框横截面的电荷量为
考点：法拉第电磁感应定律；电流、电压概念；楞次定律．
分析：根据楞次定律判断感应电流的方向．
运用法拉第电磁感应定律求出平均感应电动势大小．
根据电量的表达式求出通过导线框横截面的电荷量．
解答： 解：A、由于虚线位置是经过到达的，而且线框是顺时针方向转动，所以线框的磁通量是变小的．
根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相同，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出感应电流的方向为：E→H→G→F→E，故A错误．
B、根据法拉第电磁感应定律得：平均感应电动势E==

0C=a，0A=a，AB=AC
根据几何关系找出有磁场穿过面积的变化△s=
解得：E=，故B错误．
C、通过B选项分析知道平均感应电动势，故C正确．
D、通过导线框横截面的电荷量q=t=t=•=，故D正确．
故选CD．
点评：对于感应电流方向的判断要按照步骤解决．
结合几何关系能够找出有效面积的变化．

二、填空题（本题共3小题，共16分，把答案填在相应横线上或按题目要求作答）
13．一多用电表的电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100．用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是欧姆调零，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是2200Ω．

考点：用多用电表测电阻．
专题：实验题；恒定电流专题．
分析：用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数．
解答： 解：用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．
如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；
由图示表盘可知，该电阻的阻值是22×100=2200Ω．
故答案为：×100；欧姆调零；2200．
点评：本题考查了欧姆表档位的选择与欧姆表读数、欧姆表使用注意事项，用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数．

14．某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：
A．电流表（量程100 μA，内阻约为 2kΩ）；
B．电流表（量程500 μA，内阻约为300Ω）；
C．电压表（量程15V，内阻约为100kΩ）；
D．电压表（量程50V，内阻约为500kΩ）；
E．直流电源；
F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率1W）；
G．电键和导线若干．
电流表应选B，电压表应选C．（填字母代号）
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①电流表应采用内接的方法；
②滑动变阻器应采用分压器方式的接法．

考点：伏安法测电阻．
专题：实验题；恒定电流专题．
分析：合理选择实验器材，先选必要器材，再根据要求满足安全性，准确性，方便操作的原则选择待选器材．电流表的接法要求大电阻内接法，小电阻外接法．滑动变阻器是小电阻控制大电阻，用分压式接法．
解答： 解：（1）电阻上是最大电流：，故电流表应选择B；因直流电源的电压是20V，故量程是50V的电压表的使用效率偏低，应选择电压表C；
（2）因待测电阻约为25KΩ，大电阻故用内接法；因是小电阻控制大电阻，若用限流式接法，控制的电压变化范围太小，则应用分压式接法．
故答案为：B，C
①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法
点评：实验电路所用器材的要求要熟练掌握，读数的要求，误差来源的分析，变阻器的分压与限流式区别要弄清楚．

15．某实验小组利用如图甲所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

①待测电池，电动势约为1.5V（小于1.5V）
②电流表，量程3mA
③电流表，量程0.6A
④电压表，量程1.5V
⑤电压表，量程3V
⑥滑动变阻器，0～20Ω
⑦开关一个，导线若干
（1）请选择实验中需要的器材①③④⑥⑦（填标号）．
（2）按电路图将实物（如图乙所示）连接起来．
（3）小组由实验数据作出的U﹣I图象如图丙所示，由图象可求得电源电动势为1.45V，内电阻为3.22Ω．

考点：测定电源的电动势和内阻．
专题：实验题．
分析：（1）根据电池电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，在保证安全的前提下，要选择最大阻值较小的滑动变阻器．
（2）根据伏安法测电源电动势与内阻的实验原理图将电路连线补充完整．
（3）电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻．
解答： 解：（1）电池和导线开关为必选；故①⑦必选；
干电池电动势约为1.5V，电压表应选：④，根据实验数据得出最大电流为0.57A，因此电流表应选：③；
滑动变阻器只有一个，故选：⑥；
②根据伏安法测电源电动势与内阻的实验原理图得出实物图如下图．

③由闭合电路欧姆定律可知U=E﹣Ir，再由数学知识可知，
图象与纵坐标的交点为电源的电动势故电源的电动势为1.45V；
而图象的斜率表示电源的内阻，r===3.22Ω；
故答案为：（1）①③④⑥⑦；（2）如图；（3）1.45，3.22．
点评：本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题．

三、计算题（本题共3小题，共36分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）
16．如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω，电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；
（3）电源的效率．

考点：电功、电功率．
专题：恒定电流专题．
分析：（1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流I，电源的总功率为P=EI，即可求得；
（2）由U内=Ir可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=E﹣U1﹣U内，电动机消耗的功率为P电=UI；电动机将电能转化为机械能的功率为P机=P电﹣I2R0．
（3）由P热=I2r可求的电源内阻消耗的功率，电源的输出功率为P出=P﹣P热．则可由效率公式求得电源效率．
解答： 解：（1）电路中的电流为 I=A=2A；
电源的总功率为 P=EI=10×2W=20W；
（2）电源内阻分得电压为 U内=Ir=2×0.5V=1V，
电动机两端的电压为 U=E﹣U1﹣U内=（10﹣3﹣1）V=6V，
电动机消耗的电功率为 P电=UI=6×2W=12W；
电动机将电能转化为机械能的功率为P机=P电﹣I2R0=12W﹣22×1W=8W．
（3）电源内阻消耗的功率为 P内=I2r=22×0.5W=2W，
电源的输出功率为 P出=P﹣P热=20﹣2W=18W．
则电源的效率为：η=×100%=×100%=90%；
答：
（1）电源的总功率为20W．
（2）电动机消耗的电功率为12W，将电能转化为机械能的功率为8W．
（3）电源的效率为90%．
点评：对于电动机电路，关键要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．对于电动机的输出功率，往往要根据能量