绝密★启用前
高二物理选择性必修第二册 综合测试卷（B卷）（原卷版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
考试时间 ：2023年X月X日 命题人： 审题人：
满分100分，考试时间75分钟。
考生注意：
1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
第I卷（选择题部分）
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．图中的LC振荡电路，先把开关S掷到1处给电容器C充电，充好电后再将开关S掷到2处（组成LC振荡电路），这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值，而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是（ ）
线圈的自感作用
B．电容器的本身特点
C．电子做定向移动需要一定的时间
D．以上答案都错误
2．如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
A．闭合S瞬间，三个灯立即亮
B．闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮
C．断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭
D．断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭
3．如图甲所示，标有“，”的电灯和标有“，”的电容器并联接到交流电源上，电压表为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．时刻，交流电压表V的示数为零 B．电灯会烧坏
C．电容器有可能被击穿 D．交流电压表V的示数保持不变
4．一根通电直导线垂直纸面放在磁感应强度方向向右、大小为1T的匀强磁场中，如图所示为截面图，以导线为中心（图中的空心小圆圈），R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的磁感应强度为0，则下列说法正确的是（ ）
通电直导线在c点产生的磁场方向向右
B．a点的磁感应强度为2T，方向向右
C．b点的磁感应强度为2T，方向向右
D．d点的磁感应强度为0
5．如图所示，水平面内有相距为l=1.0m的两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面成θ=30°角斜向右上方，棒ab始终静止于导轨上。下列说法正确的是（ ）
棒ab所受摩擦力水平向左
B．棒ab所受安培力大小为1N
C．棒ab受到的支持力比重力小1N
D．棒ab所受摩擦力大小为1N
6．下列四幅图是带电粒子在匀强磁场中运动的实例应用示意图，关于四幅图的分析正确的是（ ）
A．图甲是回旋加速器的结构示意图，若要增大粒子的最大动能，可增加电压
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向板，故板电势高于B板电势
C．图丙是速度选择器的结构示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子的比荷越小
7．如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb。当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力。则（ ）
A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1
B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2
C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1
D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有两个或以上选项正确．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
8．如图所示，直径为d的金属圆环放在方向水平向里的匀强磁场中，是圆环的水平直径，两根竖直金属线分别系于A、C两点，将圆环吊着静止在匀强磁场中，圆环环面与磁场垂直，通过金属线给圆环通入大小为I的恒定电流，圆环仍然保持静止，匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列判断正确的是（ ）
A．金属圆环受到的安培力大小为
B．金属圆环受到的安培力大小为
C．两根金属线的拉力之和大于圆环重力
D．两根金属线的拉力之和小于圆环重力
9．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（ ）
A．这三束离子带电可正可负
B．这三束离子的比荷一定不相同
C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a板指向b板
D．若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出
10．示波管应用的是电子在电场中的偏转规律，而电视显像管却是应用电子在磁场中偏转规律。图甲是电视显像管的原理示意图，偏转线圈用来产生磁场。电子的偏转随磁场的强弱和方向变化而变化。图乙中，垂直纸面向里的匀强磁场只存在于圆形区域内，磁感应强度为B。电子以速度为v沿方向射入磁场中，偏转后从C点射出。已知电子质量为m，带电荷量为e，，则（ ）
A．电子经过磁场的时间为 B．电子经过磁场的时间为
C．磁场区域圆的半径R为 D．磁场区域圆的半径R为
第II卷（非选择题）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11实验：探究感应电流产生的条件
探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都______电流，当导体ab做______运动时，闭合回路中有电流产生。
探究二：如图乙，当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中没有电流产生；当螺线管A的电流______时，螺线管B所在回路中就有了电流。
12. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有：
直流电源（，内阻不计）
电流表（量程，内阻约）
电压表（量程，内阻约为）
热敏电阻
滑动变阻器（最大阻值）
电阻箱（最大阻值）
报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警）
单刀单掷开关
单刀双掷开关
导线若干。
(1)用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为______。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微______（填“偏大”或“偏小”）；
(2)如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为______（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；
(3)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻值进行调试，其阻值设置为______，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为______。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。
计算题（本大题共3小题，共38分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
13．为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，某中学计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，某物理老师调查后得到以下数据：该校每间教室有日光灯20盏，每盏20 W，额定电压均为220 V；发电机安装位置距离并网接口约500米，计算得出此段所用电线每米电阻约2．0×10－3 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为n1∶n2＝1∶4，降压变压器的匝数比为n3∶n4＝4∶1，两变压器均可视为理想变压器，该物理老师画出示意图如图所示。则：
(1)输电线总电阻R线是多少？
(2)购买的发电机功率P应不小于多少？
(3)发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光？
14.如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线（边界上均有磁场）。磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场。已知，不计粒子重力。求：
（1）P与O点的距离；
（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围。
15．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨的M、P两端连接一阻值为R的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，已知ab棒与物体A质量均为m，金属棒的电阻为r，除R和r以外其余部分的电阻均不计、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。现将ab棒由静止释放，测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为q，重力加速度为g，求：
（1）ab棒速度最大时，ab棒两端的电压的大小；
（2）ab棒速度为最大速度一半时加速度a的大小；
（3）ab棒从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。绝密★启用前
高二物理选择性必修第二册 综合测试卷（B卷）（解析版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
考试时间 ：2023年X月X日 命题人： 审题人：
满分100分，考试时间75分钟。
考生注意：
1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时，请按照答题纸上 “注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
第I卷（选择题部分）
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．图中的LC振荡电路，先把开关S掷到1处给电容器C充电，充好电后再将开关S掷到2处（组成LC振荡电路），这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值，而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是（ ）
线圈的自感作用
B．电容器的本身特点
C．电子做定向移动需要一定的时间
D．以上答案都错误
【答案】A
【解析】电容器放电的过程中电路中的电流增大，而线圈的电感会阻碍电流的变化，所以电路中的电流只能逐渐增大.所以这时电容器开始放电，但电流不能立刻达到最大值，而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值，造成此现象的原因是线圈的自感作用.故选A。
2．如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，Ll、L2和L3是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（ ）
A．闭合S瞬间，三个灯立即亮
B．闭合S瞬间，Ll灯比L2灯先亮
C．断开S瞬间，L2灯闪亮后慢慢熄灭
D．断开S瞬间，Ll灯闪亮后慢慢熄灭
【答案】D
【解析】AB．S闭合瞬间，Ll、L2两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使L3灯泡慢慢变亮，故AB错误；CD．断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、L3与Ll形成一个闭合电路，由于稳定时L3比Ll亮（L3所在的支路的总电阻比Ll所在的支路的总电阻小），所以Ll灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管单向导通性能，所以L2灯立即熄灭，故C错误，D正确。故选D。
3．如图甲所示，标有“，”的电灯和标有“，”的电容器并联接到交流电源上，电压表为交流电压表。交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．时刻，交流电压表V的示数为零 B．电灯会烧坏
C．电容器有可能被击穿 D．交流电压表V的示数保持不变
【答案】C
【解析】AD．交流电压表示数为有效值220V不变，故AD错误；
B．电压有效值正好等于灯泡额定电压，不会烧坏，故B错误；
C．电压峰值为约为311V，超过了电容器击穿电压，故C正确；故选C。
4．一根通电直导线垂直纸面放在磁感应强度方向向右、大小为1T的匀强磁场中，如图所示为截面图，以导线为中心（图中的空心小圆圈），R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的磁感应强度为0，则下列说法正确的是（ ）
通电直导线在c点产生的磁场方向向右
B．a点的磁感应强度为2T，方向向右
C．b点的磁感应强度为2T，方向向右
D．d点的磁感应强度为0
【答案】B
【解析】
A．已知c点的磁感应强度为0，则通电直导线在c点产生的磁场与匀强磁场的磁感应强度大小相同方向相反，即方向向左，故A错误；
B．根据安培定则可知，通电直导线在a点产生的磁场方向向右大小为1T，根据矢量叠加可知，a点的磁感应强度为2T，方向向右，故B正确；
C．根据安培定则可知，通电直导线在b点产生的磁场方向向下，大小为1T，故b点的磁感应强度方向不可能向右，故C错误；
D．根据安培定则可知，通电直导线在d点产生的磁场方向向上，大小为1T，根据矢量叠加可知，d点的磁感应强度为，故D错误。故选B。
5．如图所示，水平面内有相距为l=1.0m的两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面成θ=30°角斜向右上方，棒ab始终静止于导轨上。下列说法正确的是（ ）
棒ab所受摩擦力水平向左
B．棒ab所受安培力大小为1N
C．棒ab受到的支持力比重力小1N
D．棒ab所受摩擦力大小为1N
【答案】D
【解析】由于导体棒ab与磁场方向垂直，因此棒ab所受安培力大小为
根据左手定则可知，导体棒ab所受安培力的方向与磁场方向垂直，指向左上方，根据平衡条件，做出导体棒受力分析截面图，如图所示
AD．由平衡条件可知，棒ab所受摩擦力水平向右，大小为，A错误，D正确；
B．棒ab所受安培力大小为2N，B错误；
C．导体棒在竖直方向上受力平衡，因此，C错误；故选D。
6．下列四幅图是带电粒子在匀强磁场中运动的实例应用示意图，关于四幅图的分析正确的是（ ）
A．图甲是回旋加速器的结构示意图，若要增大粒子的最大动能，可增加电压
B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向板，故板电势高于B板电势
C．图丙是速度选择器的结构示意图，带电粒子（不计重力）能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子的比荷越小
【答案】D
【解析】A．由解得
故最大动能
所以最大动能与加速电压无关，故A错误；
B．由左手定则知正离子向下偏转，所以下极板带正电，A板是电源的负极，B板是电源的正极，故B板电势高于A板电势，故B错误；
C．带负电粒子（不计重力）沿直线从右侧进入速度选择器，所受电场力向上，洛仑兹力也向上，不能匀速通过速度选择器；带正电的粒子所受电场力和洛仑兹力都向下，也不能匀速通过速度选择器，故C错误；
D．由带电粒子在电场中加速
在磁场中做匀速圆周运动
解得
粒子打在底片上的位置距离狭缝越远，说明粒子在磁场中运动的半径大，粒子的比荷越小，故D正确。故选D。
7．如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域，当速度大小为vb时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为tb。当速度大小为vc时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为tc，不计粒子重力。则（ ）
A．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝2∶1
B．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝1∶2
C．vb∶vc＝2∶1，tb∶tc＝2∶1
D．vb∶vc＝1∶2，tb∶tc＝1∶2
【答案】A
【解析】
如图所示
设正六边形的边长为l，当带电粒子的速度大小为vb时，其圆心在a点，轨道半径
转过的圆心角
当带电粒子的速度大小为vc时，其圆心在O点（即fa、cb延长线的交点），故轨道半径
转过的圆心角
根据得
故
由得
所以两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，又因为，可得
A正确，BCD错误。故选A。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有两个或以上选项正确．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）
8．如图所示，直径为d的金属圆环放在方向水平向里的匀强磁场中，是圆环的水平直径，两根竖直金属线分别系于A、C两点，将圆环吊着静止在匀强磁场中，圆环环面与磁场垂直，通过金属线给圆环通入大小为I的恒定电流，圆环仍然保持静止，匀强磁场的磁感应强度大小为B，则下列判断正确的是（ ）
A．金属圆环受到的安培力大小为
B．金属圆环受到的安培力大小为
C．两根金属线的拉力之和大于圆环重力
D．两根金属线的拉力之和小于圆环重力
【答案】AD
【解析】AB．由题知，ADC段与AEC段圆弧电流方向均向右，隔离导电金属圆环上半部分，其电流为，所受安培力为F安=Bd=
同理金属圆环下半部分所受安培力也为，由左手定则知两部分所受安培力方向相同，所以金属圆环受到的安培力为，故A正确，B错误；
CD．由左手定则得两部分金属半圆受到的安培力方向相同，且方向均向上，根据平衡条件，两根金属线的拉力之和小于圆环重力，故C错误，D正确。故选AD。
9．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（ ）
A．这三束离子带电可正可负
B．这三束离子的比荷一定不相同
C．a、b两板间的匀强电场方向一定由a板指向b板
D．若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出
【答案】BCD
【解析】A．粒子出电场和磁场的复合场后均向上偏转，由左手定则可知三束离子均带正电，故A错误；
B．三束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有
可得
三束正离子的速度一定相同，在磁场中
可得
由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故B正确；
C．由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由a指向b，故C正确；
D．由B选项分析可知若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出，故D正确。故选BCD。
10．示波管应用的是电子在电场中的偏转规律，而电视显像管却是应用电子在磁场中偏转规律。图甲是电视显像管的原理示意图，偏转线圈用来产生磁场。电子的偏转随磁场的强弱和方向变化而变化。图乙中，垂直纸面向里的匀强磁场只存在于圆形区域内，磁感应强度为B。电子以速度为v沿方向射入磁场中，偏转后从C点射出。已知电子质量为m，带电荷量为e，，则（ ）
A．电子经过磁场的时间为 B．电子经过磁场的时间为
C．磁场区域圆的半径R为 D．磁场区域圆的半径R为
【答案】BD
【解析】AB．由题意知
由几何关系得，粒子在磁场中运动的轨迹对应圆心角为，所以电子经过磁场的时间为
故A错误，B正确；
CD．粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，即
得
由几何关系知，电子做匀速圆周运动的半径与磁场圆的半径关系为
解得
故C错误，D正确。故选BD。
第II卷（非选择题）
三、实验题（本题共2小题，共16分）
11实验：探究感应电流产生的条件
探究一：如图甲实验中，让导体棒在磁场中保持相对静止时或者平行于磁场运动时，无论磁场多强，闭合电路中都______电流，当导体ab做______运动时，闭合回路中有电流产生。
探究二：如图乙，当螺线管A的电流不变时，螺线管B所在的回路中没有电流产生；当螺线管A的电流______时，螺线管B所在回路中就有了电流。
【答案】没有 切割磁感线 变化
【解析】当导体棒静止不动时或者上下移动时，穿过闭合回路的磁通量都不变，不会产生感应电流，故没有电流；而当导体棒切割磁感线时磁通量发生变化，这时就能产生感应电流，所以由示数。
当A中的电流不变时，它产生的磁场不变，穿过B的磁通量不变，故没有感应电流；而当A中的电流变化时，它产生的磁场发生变化，穿过B的磁通量也跟着发生变化，就会产生感应电流，就有示数了。
12. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值是温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有：
直流电源（，内阻不计）
电流表（量程，内阻约）
电压表（量程，内阻约为）
热敏电阻
滑动变阻器（最大阻值）
电阻箱（最大阻值）
报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警）
单刀单掷开关
单刀双掷开关
导线若干。
(1)用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示。温度为时，热敏电阻的阻值为______。从实验原理上看，该方法测得的阻值比真实值略微______（填“偏大”或“偏小”）；
(2)如果热敏电阻阻值随温度升高而变大，则其为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。基于以上实验数据可知，该热敏电阻为______（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；
(3)某同学搭建一套基于该热敏电阻的火灾报警系统，实物图连线如图（c）所示，正确连接后，先使用电阻值进行调试，其阻值设置为______，滑动变阻器阻值从最大逐渐减小，直至报警器开始报警，此时滑动变阻器连入电路的阻值为______。调试完毕后，再利用单刀双掷开关的选择性开关功能，把热敏电阻接入电路，可方便实现调试系统和工作系统的切换。
【答案】 偏大 负
【解析】(1)[1]由图（b）可知，此时电流表示数为50mA，则由欧姆定律可知，当温度为时，此热敏电阻的阻值为
[2]由题中的实验图可知，该方法为电流表内接法，该方法的实验误差是由电流表的分压作用引起的。所以电流表示数为电阻的真实电流，电压表示数要比电阻两端的实际电压要大，所以该方法测得的阻值比真实值略微偏大。
(2)[3]当温度为时，此热敏电阻的阻值为
当温度为时，此热敏电阻的阻值为
所以此热敏电阻阻值随温度升高而变小，则其为负温度系数热敏电阻。
(3)[4]先使用电阻值进行调试，所以其阻值应为当温度为时，热敏电阻的阻值；
[5]由电路结构结合闭合电路欧姆定律可得
其中
得
四、计算题（本大题共3小题，共38分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
13．为保证教学工作正常开展，防止停电事故发生，某中学计划购置一台应急备用发电机。要求如下：一是要保证全校88间教室所有日光灯能正常发光；二是为避免噪音干扰发电机需远离教学区；三是尽量利用已有设备和线路。为此，某物理老师调查后得到以下数据：该校每间教室有日光灯20盏，每盏20 W，额定电压均为220 V；发电机安装位置距离并网接口约500米，计算得出此段所用电线每米电阻约2．0×10－3 Ω，其余部分电阻不计；学校已有升压变压器和降压变压器各一台，升压变压器匝数比为n1∶n2＝1∶4，降压变压器的匝数比为n3∶n4＝4∶1，两变压器均可视为理想变压器，该物理老师画出示意图如图所示。则：
(1)输电线总电阻R线是多少？
(2)购买的发电机功率P应不小于多少？
(3)发电机输出的电压U1是多少才能保证灯泡正常发光？
【答案】(1)2 Ω (2)38．4 kW (3)240 V
【解析】(1)输电线总电阻R线＝2×500×2．0×10－3 Ω＝2 Ω。
(2)所有电灯正常发光时消耗的功率P灯＝88×20×20 W＝35 200 W＝P4＝P3
当灯正常发光时，降压变压器副线圈两端电压U4＝220 V
降压变压器原、副线圈两端电压之比＝＝
解得U3＝880 V
两变压器之间输电线上的电流I线＝＝ A＝40 A
输电线上损失的功率P线＝IR线＝402×2 W＝3 200 W
所以P＝P灯＋P线＝38 400 W＝38．4 kW
即所购发电机额定功率不得低于38．4 kW。
(3)要保证所有灯能正常发光，则升压变压器副线圈两端电压U2＝U3＋U线＝U3＋I线R线＝960 V
故升压变压器原线圈两端电压U1＝U2＝×960 V＝240 V。
14.如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线（边界上均有磁场）。磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向45°角进入匀强磁场。已知，不计粒子重力。求：
（1）P与O点的距离；
（2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据类平抛运动速度方向反向延长线过位移中点可得
①
解得
②
（2）根据速度的合成与分解可得粒子进入磁场时的速度大小为
③
作出粒子刚好能够再进入电场的轨迹如图所示，此时磁感应强度有最小值Bm。设粒子的运动半径为r，根据几何关系可得
④
根据牛顿第二定律可得
⑤
联立③④⑤解得
⑥
所以要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围是
⑦
15．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ水平放置于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，导轨的M、P两端连接一阻值为R的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置且接触良好，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，已知ab棒与物体A质量均为m，金属棒的电阻为r，除R和r以外其余部分的电阻均不计、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。现将ab棒由静止释放，测得ab棒沿导轨滑行达到最大速度的过程中，流过电阻R的总电量为q，重力加速度为g，求：
（1）ab棒速度最大时，ab棒两端的电压的大小；
（2）ab棒速度为最大速度一半时加速度a的大小；
（3）ab棒从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）当ab棒速度最大时，其所受安培力与细线拉力平衡，即
解得此时通过ab棒的电流为
则ab棒两端的电压大小为
（2））当ab棒速度为最大速度一半时，根据可知此时ab产生的感应电动势是速度最大时的一半，则通过ab的电流为。对ab和A整体根据牛顿第二定律有
解得
（3）设ab棒的最大速度为vm，则
解得
设ab棒从开始运动到最大速度的过程中运动的位移为x，则
解得
根据能量守恒定律可得该过程中回路产生的总焦耳热为
由于通过R和ab的电流时刻相等，则根据焦耳定律可推知
