合，断开开关 K2，记录此时电压表V1 示数 U2；测得多用电表内电源的电动势可表达为
1k 挡的中值电阻可表达为 ， 此时多用电表相应的欧姆挡×；（用上述已测量的物理量表示）
（选填“有”或“无”）系统误差。
○
（4） 该实验测量的结果
四、计算题(34 分)
15．(8 分) 如图所示，一个初速为零、带电量为 e、质量为 m 的正离子，被电压为 U 的电场加速后，经过一段匀速直线运动，垂直于边界 MN 进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，磁场的水平宽度为 d（忽略粒子所受重力）。求：
（1） 离子在磁场中做圆周运动的半径 R； （2） 离子在磁场中运动的时间。
16.(8 分)如图所示，质量为 m=0.1 kg 闭合矩形线框 ABCD，由粗细均匀的导线绕制而成， 其总电阻为 R=0.04Ω，其中长 LAD=40cm，宽 LAB=20cm，线框平放在绝缘水平面上。线框右侧有竖直向下的有界磁场，磁感应强度 B=1.0T，磁场宽度 d=10cm。线框在水平向右的恒力F=2N 的作用下，从图示位置由静止开始沿水平方向向右运动，线框 CD 边从磁场左侧刚进入磁场时，恰好做匀速直线运动，速度大小为 v1 ，AB 边从磁场右侧离开磁场前，线框已经做匀速直线运动，速度大小为 v2 ，整个过程中线框始终受到大小恒定的摩擦阻力 Ff =1N， 且线框不发生转动。求：
(1) 速度 v1 的大小；
(2) 求线框开始运动时，CD 边距磁场左边界距离 x； (3) 线圈穿越磁场的过程中产生的焦耳热。
17.(12 分)如图所示，一重力为 10 N 的小球，在 F＝20 N 的竖直向上的拉力作用下，从 A 点 3 由静止出发沿 AB 向上运动，F 作用 1.2 s 后撤去．已知杆与球间的动摩擦因数为 ，杆足
6 够长，取 g＝10 m/s2.求：
(1) 有 F 作用的过程中小球的加速度；
(2) 从撤去力 F 开始计时，小球经多长时间将经过距 A 点为 2.25 m 的 B 点。
18.(16 分)如图所示，水平面上有一条长直固定轨道，P 为轨道上的一个标记点，竖直线PQ 表示一个与长直轨道垂直的竖直平面，PQ 的右边区域内可根据需要增加一个方向与轨道平行的水平匀强电场。在轨道上，一辆平板小车以速度 v0 =4m/s 沿轨道从左向右匀速运动，当车长一半通过 PQ 平面时，一质量为 m=l kg 的绝缘金属小滑块（可视为质点）被轻放到小车的中点上，已知小滑块带电荷量为+2C 且始终不变，滑块与小车上表面间的动摩擦因数为μ=0.2，整个过程中小车速度保持不变，g=10m/s2。求：
(1) 若 PQ 右侧没有电场，小车足够长，在滑块与小车恰好共速时小滑块相对 P 点水平位
移和摩擦力对小车做的功；
(2) 若 PQ 右侧加一个向右的匀强电场，且小车长 L=2m，为确保小滑块不从小车左端掉下
来，电场强度大小应满足什么条件？
(3) 在(2)的情况下，PQ 右侧电场强度取最小值时，为保证小滑块不从车上掉下，则电场存
在的时间应满足什么条件？
物理答案
1.A 2.C 3.A 4.C 5.B 6.A 7.C
8. 解析：选 B。光的衍射现象说明光是一种波，但不能说明是横波，故 A 错误；根据麦克斯韦电磁场
理论，均匀变化的电场可以产生稳定的磁场，故 B 正确；雷达是使用无线电波(微波)来测定物体的位置的设备，故 C 错误；镜片的表面上镀有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，故 D 错误．
9. 解析：选 ABC.1 摩尔该气体的体积为 Vm，则单位体积分子数为 n ＝
Vm，气体的摩尔质量为 M，分
NA
子质量为 m，则 1 mol 气体的分子数为 MM ＝ 度， ，单位体积的质量等于单位体积乘以密NA n
＝m，可得 mVm
ρNA
质量除以摩尔质量等于摩尔数，则，故 D 错误，A、B、C 正确． M 有 n＝
10. BD [解析] 对 A、B 和半球体整体受力分析，整体只受重力和支持力这一对平衡力，相对地面并
无运动趋势，不受摩擦力，选项 A 错误；若半球体对 A 的摩擦力为零，对 A 受力分析如图，将重力沿半径方向和垂直半径方向正交分解，根据共点力的平衡条件有 T＝m1gcos53°，N＝m1gsin 53°，而 T＝m2g，
m1 5 2 解得
＝，选项 B 正确；A 受到的最大静摩擦力 fmax＝μN＝5m1g，要使 A 静止，则应满足|m2g－m1gcos m 2 3m1m1 5
≤5，分析可得，当 1 时，A 受到的静摩擦力的方向 53°|≤fmax，解得 1 ≤≤< m2 m 2 3
5 m1
≤5 时，分析可得 A 受到的静摩 垂直于题图中虚线斜向下，选项 C
错误；当3 2 擦力的方向垂直于题图中虚线斜向上，选项 D 正确． 11. BD 12. CD 解析：设粒子的速度大小为 v ，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的 向心力由磁场对粒子的洛伦兹力提供，则由 qvB = S mv2 r qBr ，解得 v = ，粒子在匀强磁场中的运动时 m 间为 t ? 。由于各个粒子的电量、质量和粒子的速度的大小都相同，所以各个粒子在磁场中的 轨道半径的大 v 小为定值，粒子在磁场中所对应的轨迹的弧长越长，粒子在磁场中的运动时间越长；粒子在磁场中所对应的轨迹的弧长越短，粒子在磁场中的运动时间越短。不妨假设匀强磁场满整个空间，画出粒子在磁场中的轨迹如图 1 所示，由图 2 可知：沿着 y 轴正方向的粒子最先从磁场上边界中飞出，设该粒子在磁场中的轨 迹所对的圆心角为 θ1，由题意得： ?1 T ? T ，解得：θ1=30°，如图所示，由几何关系可得：rsin 30°=a， 360??12 2qBa ，答案 AD 正确； 可解得：r=2a、 v= m 如图 3 所示，当粒子的运动轨迹和磁场的上边界相切时，粒子在磁场中运动轨迹所对应的弧长最长，在磁 ?2 T 。 场中的运动时间最长，设该种情况下粒子的轨迹所对应的圆心角360? T ? 4 ，解得：θ2=90° 为 θ2，则： 设∠MO2O=θ3、∠MO2D=θ4，则 θ3+θ4=90°。由几何关系可得：r cos?3 ? r ? a ，即：2a cos?3 ? 2a ? a ? a ， 则：θ3=60°、θ4=30°。由几何关系进一步可得：b=rsin θ3+ rsin θ4，即：b=2asin 60°+2asin 30°= 以长方形区域的边长满足关3 +1，C 项正确。 系 = d 2 1 13. （6 分 ） (1) 1.220 (2) ( ) ?t 2h 3 a+a，所 b a (3) 不能 说明：g 未知 14. （10 分 ） (1) 黑 (2)较小；将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使多用电表的指针恰好停到欧 2UUU UR 2 ?U1 122 1(4) 无 姆刻线的 0 刻度处（或指针指向“0Ω”）? R 或 R (3) 1 1 U ?U 1 2 U ?U 1 2 U ?U 1 2 15. 16.
山东省日照市第一中学2020届高三“登峰之旅”(11)考试物理试卷
