深大实验 2022-2023学年高二年级第一学期期末考试物理答案及解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C D B C C B C AD BCD AC
原题 一 1 一 4 一 8 三 1 三 3 三 11 六 3 四 8 四 12 四 6 一 13
12答案（类六 11） (1)R1(1分) (2)见解析图(2分) (3)a (1分) U/I-R′ (2分)
解析 (1)题图甲中的滑动变阻器是分压式接法，为了便于操作，应选用最大
阻值较小的滑动变阻器 R1；
(2)根据电路图可得实物图连线如图；
(3)闭合开关 S前，为了保证电表安全，应将滑动变阻器的滑片置于题图中的
a端；由 U=I(R′+RA) 解得 RA =U/I-R′
2
13．【答案】 cabe (2分) 13 (1分) 0.599-0.601 (2分) πD R (2分)
4L
图丙 (2分) 电压表的分流作用 (1分)
【详解】（1）①[1]该小组同学首先用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝电阻值。
他们先选择欧姆挡 10挡位进行测量，发现指针指在图示虚线位置，指针偏转角度过大，说明所选倍率过
大，应选较小一些的倍率，所以应旋转选择开关，对准欧姆挡 1的位置；每换一次档，都要重新进行欧姆
调零；即需要将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔；接
着将两表笔分别连接到金属丝的两端，读出阻值后，断开两表笔；最后旋转选择开关，对准交流“OFF”档，
并拔出两表笔。所以正确的步骤顺序为：cabe；
②[2]根据指针指在图示实线位置，可读出该金属丝的电阻值约为 13Ω。
（2）①[3]根据螺旋测微器读数规则，可读出该合金丝的测量直径为 D=0.5mm+10.0×0.01mm=0.600mm
②[4]由于金属丝电阻阻值远小于电压表内阻，故应选用电流表应外接法测量，即图丙测量。
L D
③[5] 2完成实验，测量得到金属丝的阻值记为 R，根据电阻定 R 结合 S ( ) ，联立两式可得该金属
S 2
D2R
丝电阻率的表达式为
4L
（3）[6]该实验方案在测量金属丝电阻时的主要误差来源于电压表的分流作用；
14【答案】（1）3.75 106N/C ；（2）1m/s 0.15N （一 15）
【详解】（1）小球静止，根据平衡条件有 Eq mg tan 37 (2分)
E mg tan37 3.75 106N/C
q =3解得 ×107N/C=3×107V/m (1分)
8 8
Eql 1 mgl mv2
（2）小球由静止释放至最低点过程中 2 (2分) 解得 v 1m/s(1分)
2
过最低点时，对小球 = (2分) 解得 F=0.15N (1分)
15(四 17)【答案】 (1)0.8V；(2)0.8N；(3)0.32J
【详解】(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为
= = 0.5 × 0.2 × 8V = 0.8V (2分+1分)
(2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力，有 = 安= (1分)
根据闭合电路欧姆定律有 = (1分)
结合(1)联立各式代入数据可得 F=0.8N；(1分)
(3) 2 2×0.2线框穿过磁场所用的时间为 = = s = 0.05s (1分+1分)
8
2 0.82
故线框穿越过程产生的热量为 = 2 = = × 0.05J=0.32J (1分+1分)
0.1
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16(2020· mv全国卷Ⅱ)【答案】答案 (1)磁场方向垂直于纸面向里 0 πh /v0 (2)π (2－ 3)h
qh 6
【解析】 (1)由题意可知，粒子刚进入磁场时受到沿 y轴正方向的洛伦兹力，由左手定则可知，磁场方向垂
直于纸面向里。 (1分)
v2
粒子在磁场中，有 qv0B＝m 0① (2分)
R
mv
由此可得 R＝ 0② (1分)
qB
粒子从磁场区域左侧沿 x轴进入磁场，穿过 y轴正半轴离开磁场，故其在磁场中做圆周运动的圆心在
y轴正半轴上，半径应满足 R≤h③ (1分)
由题意可知，当磁感应强度大小为 B mvm时，粒子的运动半径最大，由此可得 B ＝ 0m 。④ (1分)
qh
此时在磁场中运动半周，t=T/2 (1分) T=2πR/v0 (1分) R=h 解得 t=πh /v0(1分)
(2) B若磁感应强度大小为 m，粒子做圆周运动的圆心仍在 y轴正半轴上，由②④式可得，此时粒子的运动半径
2
为 R′＝2h⑤ (1分)
粒子会通过图中 P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在 P点的运动方向与 x轴正方向的夹角为α，
由几何关系有
sinα h 1＝ ＝ ⑥(1分) 即α π＝ ⑦(1分)
2h 2 6
由几何关系可得，P点到 x轴的距离为 y＝2h(1－cosα)⑧ (2分)
联立⑦⑧式得 y＝(2－ 3)h。⑨ (1分)
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1C（一 1）【详解】A．元电荷是最小的电荷量，其大小为1.6 10 C，A错误；
B．点电荷是理想模型，不是真实存在的，B错误；
C．物体起电的实质是电荷的转移，C正确；
D．摩擦起电是电荷发生了转移，不是使物体产生了电子和质子，D错误。故选 C。
2C(一 4)【详解】AB．电场线的疏密反映电场强度的大小，可知 EB EA EC ,B点场强大于 C点场强，同一带
正电小球受到的静电力（ Eq）大，则加速度大。选项 A、B错误；CD．沿电场线方向电势逐渐降低可知
C A B E q ，因 B点的电势高于 A点电势，由公式 p ，可知同一个带正电的小球在 A、B两点的电势
EpA EpB EpA E能的大小关系为 ，带负电的小球的电势能关系为 pB，选项 C正确，D错误。故选 C。
v v 0B 2vsin 30o 03D（一 8）【详解】由题可知，粒子到达 B点时的速度 ，从 A到 B的过程中，根据动能定理
1 1 3mv2Uq mv2 mv2B 0 U
0
2 2 ，可得 A、B两点间的电势差 2q ，故选 D。
4B (三 1)【详解】A．通电导线在磁感应强度很大的地方，若平行磁场放置，安培力也可能为零，故 A错误；
B．通电导线南北放置时，地磁场影响最小，此时实验现象最明显，故 B正确；
C．垂直磁场放置的通电导线受力的方向与磁感应强度方向相互垂直，故 C错误；
D．磁感线是闭合的曲线，不是地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行，故 D错误。
故选 B。
5C (三 3)【详解】在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I时，纸面内与两导线距离为 l的 a点处的磁
感应强度为零，如下图所示：
由此可知，外加的磁场方向与 PQ平行，且由 Q指向 P，即 B1=B0；依据几何关系，及三角知识，则有：
BPcos30°=
1B0； 解得 P或 Q通电导线在 a处的磁场大小为2
BP=
3B0；当 P中的电流反向，其他条件不变，再依据几何3
3
关系，及三角知识，则有：B2= B0；因外加的磁场方向与3
PQ平行，且由 Q指向 P，磁场大小为 B0；最后由矢量的合
成法则，那么 a点处磁感应强度的大小为
B= 2 + ( 3 )2 = 2 30 0 0，故 C正确，ABD 错误．3 3
6C（三 11）【详解】根据左手定则，知自由电子向上偏转，则上表面带负电，下表面带正电，下表面的电势
高于上表面，A错误；根据 = ， = = ，解得 ，知增大 h，上下表面的电势差不变；仅增
大 d时，上下表面的电势差减小；电流 I越大，电子的速度越大，故上下表面的电势差越大，故 C正确 BD
错误．
E E
7B（六 3）【详解】AB．仅车灯接通时电流表示数为 I1，根据闭合电路欧姆定律 I2 R rRL r
则 L I1
R E I1rL
则车灯电阻 I1 故 A错误，B正确； CD E I r．电动机启动瞬间电动机两端电压为 2 ，但因电动
U 2 E I r 2P 2
机不是纯电阻电路，则 RM RM 故 C错误； D．电动机启动瞬间，电路已经发生变化，通过灯
泡的电流已经不是 I 21，则通过电动机电流也不是 I2 I1，而且电动机总功率不能用 P I R计算，故 D错误。
故选 B。
8C（四 8）【详解】A．周期是 T=0.2s，频率是 = 1 = 5Hz 故 A错误；B．由理想变压器原理可知 1 = 1，
2 2
= 解得，副线两端的最大电压为 22 1 = 3V，有效值=3/ 2V故 B错误；C．根据法拉第电磁感应定 1
律可知，永磁铁磁场强，螺线管匝数多，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会越大，故
C正确；D．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故 D错误。故选 C。
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9AC（一 13）【详解】AB．根据题意可知电场线方向向下，则根据运动情况可知球 1所受合力向上，球 2所
y 1 at 2 t
x
受合力向下，且由 2 ， v0 可知两球竖直方向上位移大小相同，且初速度相同，球 2在水平方
a a
向的位移更大，则球 2的加速度更小，即 1 2。对球 1分析，球 1所受电场力一定向上，与电场线方向
q Eq mg ma q mg Eq ma
相反，则 1一定带负电 1 1 对球 2分析，若球 2所受电场力向上则 2带负电 2 2
若球 2所受电场力向下则 q2带正电mg Eq2 ma2 则 q2可能带正电，也可能带负电，故 A正确、B错误；
CD．由以上分析可知，若 q2带负电，则Eq1 mg，Eq2 mg ，可得 q1 q2 ；若q2带正电，则根据 a1 a2 ，
得Eq1 mg ma1 ma2 mg Eq2，可得 q1 q2 ，故 C正确、D错误。故选 AC。
10AD（四 12）【详解】A．开关 S由断开到闭合的瞬间，穿过 M的磁通量变大，根据楞次定律，为阻碍磁通
量变大，钻头向右运动，故 A正确；B．开关 S由闭合到断开的瞬间，穿过 M的磁通量减小，为阻碍磁通
量的减小，钻头向左运动，不符合题意，故 B错误；C．保持开关 S闭合，变阻器滑片 P向左滑动，电阻
减小，电流变大，则穿过 M的磁通量增大，为阻碍磁通量增大，钻头向右运动，符合题意，故 C错误；D．保
持开关 S闭合，变阻器滑片 P向右滑动，电阻增大，电流减小，穿过 M的磁通量减小，为阻碍磁通量减小，
钻头向左运动，不符合题意，故 D正确；故选 AD。
11BCD 6 A T=0.4s 1（四 ）【详解】 ．该交变电流周期为 ，则频率是 = = 2.5Hz选项 A错误；
B 0.8A 0.8．该交变电流最大值是 ，有效值为 A = 0.4 2A， 选项 B正确；
2
C．t=0.1s时，感应电流最大，则此时穿过线圈平面的磁通量最小，选项 C正确；
D．因 =2 = 5 rad/s该交变电流瞬时值表达式是 i=0.8sin5πt(A)选项 D正确。故选 BCD。
深大实验 2022-2023 学年高二年级第一学期期末考试物理试题答案 共 4 页 第 4 页深大实验2022-2023学年高二年级第一学期期末考试物理试题
考试时间 满分：100分
一、单选题(4分分,选对4分,选错0分)
1.下列说法正确的是
A.元电荷是电荷量的基本单位,其大小为
B.点电荷是自然界中客观存在的最小带电体
C.物体起电的实质是电荷的转移
D.摩擦起电使原本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子
2.某一区域的电场线分布如图所示,是电场中的三个点。关于该电场和放入其中的电荷的描述,则
A.场强,电势
B.仅在静电力作用下,同一个带正电的小球在两点的加速度大小关系为
C.同一个带正电的小球在两点的电势能的大小关系为
D.同一个带负电的小球在两点的电势能的大小关系为
3.图示为一带电粒子在竖直向下的匀强电场中运动的一段轨迹,为轨迹上的两点。已知该粒子质量为、电荷量为,其在点的速度大小为,方向水平向右,到点时速度方向与竖直方向的夹角为,粒子重力不计。则两点间的电势差为
A.
B.
C.
D.
4.关于磁场的说法正确的是
A.通电导线在磁场中受到安培力越大,该位置的磁感应强度越大
B.因地磁场影响,在进行奥斯特实验时,通电导线南北放置时实验现象最明显
C.垂直磁场放置的通电导线受力的方向就是磁感应强度的方向
D.地球表面上任意位置的地磁场方向都与地面平行
5.如图所示,在磁感应强度大小为的匀强磁场中,两长直导线和垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时,纸面内与两导线距离均为的点处的磁感应强度为零.如果让中的电流反向、其他条件不变,则点处磁感应强度的大小为
A.0
B.
C.
D.
6.如图所示,厚度为,宽度为的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是
A.上表面的电势高于下表面电势
B.仅增大时,上下表面的电势差增大
C.仅增大时,上下表面的电势差减小
D.仅增大电流时,上下表面的电势差减小
7.某新型电动汽车电源、电流表、车灯(电阻不变)、电动机连接的简化电路如图所示。已知电源电动势为,内阻为,电动机线圈电阻为,电流表可视为理想电表。仅车灯接通时电流表示数为;电动机启动瞬间,车灯会瞬间变暗,电流表示数为。下列说法正确的是
A.车灯电阻为
B.车灯电阻为
C.电动机启动瞬间,电动机消耗的电功率为
D.电动机启动瞬间,电动机电功率为
8.某同学设计了一个充电装置,如图所示,假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电,周期为,电压最大值为,理想变压器原线圈接螺线管,副线圈接充电电路,原、副线圈匝数比为,充电电流为,下列说法正确的是
A.交流电的频率为
B.副线圈两端电压有效值为
C.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱、螺线管匝数均有关
D.充电电路的输入功率为
二、多选题(6分分,全选对6分,漏选得3分,有错0分)
9.如图是某电磁冲击钻的原理图,若突然发现钻头向右运动,则可能是
A.开关闭合瞬间
B.开关由闭合到断开的瞬间
C.开关已经是闭合的,滑动变阻器滑片向右迅速滑动
D.开关已经是闭合的,滑动变阻器滑片向左迅速滑动
10.一手摇交流发电机线圈在匀强磁场中匀速转动。转轴位于线圈平面内并与磁场方向垂直产生的交变电流随时间变化关系如图所示,则
A.该交变电流频率是
B.该交变电流有效值是
C.时,穿过线圈平面的磁通量最小
D.该交变电流瞬时值表达式是(A)
11.如图所示,竖直面内有一个匀强电场,球1和球2是两个质量相同的带电小球,以相同的初速度沿电场中轴线水平射入,球1和球2的电荷量大小分别为和,根据两球的轨迹判断下列说法正确的是
A.球1一定带负电
B.球2一定带正电
C.一定大于
D.可能小于
三、实验题(6分分分)
12.(6分)一电流表的表盘刻度清晰,但刻度值污损.某同学要测量其内阻,除了待测电流表之外,实验室提供的器材如下:
A.电压表量程为B.电阻箱
C.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为)
D.滑动变阻器(最大阻值为,额定电流为)
E.电源(电动势约为,内阻约为)
F.开关一个、导线若干
(1)如果采用如图甲所示的实验电路,选用的滑动变阻器为 (选填“”或“”).
(2)请用笔画线代替导线,将图乙中电路连接完整.
(3)连接好实验电路,在闭合开关前将滑动变阻器的滑片调到 (选填““”或“”)端,电阻箱的阻值调至最大.闭合开关,调节滑动变阻器和电阻箱,当电流表读数为时,记录电压表的读数和电阻箱的阻值,则电流表的内阻为 .
13.某小组同学为测量金属丝电阻率,进行了如下实验。
(1)该小组同学首先用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝电阻值。他们先选择欧姆挡挡位进行测量,发现指针指在图示虚线位置。
①以下给出接下来可能的操作步骤:
a.将两表笔短接,调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度,断开两表笔;
b.将两表笔分别连接到金属丝的两端,读出阻值后,断开两表笔;
c.旋转选择开关,对准欧姆挡的位置;
d.旋转选择开关,对准欧姆挡的位置;
e.旋转选择开关,对准交流“OFF”档,并拔出两表笔。
请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 .
②按照正确的操作步骤,指针指在图示实线位置,该金属丝的电阻值约为
。
(2)接下来该小组同学利用伏安法精确测量该金属丝电阻率,已知该金属丝长度为。
①他们利用螺旋测微器测定合金丝直径结果如图乙所示,则合金丝的测量直径为。
②为测量金属丝电阻,准备了如下的实验器材:电池组(电动势,内阻约)、滑动变阻器,额定电流,电流表(,内阻约,电压表,内阻约)、开关、导线若干。在图甲和图乙中测量金属丝电阻的合适的电路原理图为 (填“图丙”或“图丁”)。
③完成实验,测量得到金属丝的阻值记为,计算该金属丝电阻率的表达式为 （用字母、表示)。
(3)该实验方案在测量金属丝电阻时的主要误差来源于 (选填“电流表的分压作用”、“电压表的分流作用”)。
四、计算题分)
14、(9分)如图所示,用一条长的绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球质量,所带电荷量.现加一水平方向的匀强电场,电场区域足够大,平衡时绝缘绳与竖直方向夹角,已知。
(1)求匀强电场电场强度的大小;
(2)若将轻绳向右拉至水平后由静止释放,求小球到达最低点时的速度大小和此时绳对小球的拉力大小。
15、(10分)如图所示,放在光滑水平面上的电阻为的正方形单匝闭合线圈的边长为边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为,方向竖直向下。在水平拉力作用下,线圈以的速度匀速向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中:
(1)感应电动势的大小;
(2)所受拉力的大小;
(3)感应电流产生的热量。
16、(15分)如图,在区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度的大小可调。一质量为、电荷量为的粒子以速度从磁场区域左侧沿轴进入磁场,不计重力。
(1)若粒子经磁场偏转后穿过轴正半轴离开磁场,分析说明磁场的方向并求在这种情况下磁感应强度的最小值和在磁场中的运动时间;
(2)如果磁场方向不变,磁感应强度大小为,粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与轴正方向的夹角及该点到轴的距离。
