参考答案:
1.C
【详解】A.根据题意可知,当滑动变阻器滑片P向左移动,其接入电路的电阻增大,电路总电阻R总增大,由闭合回路欧姆定律可知,总电流I减小,则灯泡的功率
RL不变,则灯泡变暗,故A错误;
B.根据题意可知,当滑动变阻器滑片P向左移动,其接入电路的电阻增大,电路总电阻R总增大,由闭合回路欧姆定律可知,总电流I减小,路端电压增大,即电流表读数变小,电压表读数变大,故B错误;
C.当内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,由于灯泡L的电阻大于电源的内阻,则当R增大时,电源的输出功率变小,故C正确;
D.变阻器两端电压增大,电容器与变阻器并联,电容器上电压也增大,由可知,其电荷量增大,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】M在a处产生的磁场方向垂直于aM偏左下方,N在a处产生的磁场方向垂直于aN偏左上方,根据平行四边形定则,知a处的磁场方向水平向左,C正确,ABD错误。
故选C。
3.C
【详解】接触前,两球作用力大小根据库伦定律得
接触后
联立解得
q1:q2=3:1或q1:q2=1:3
故选C。
4.A
【详解】C.作出粒子的运动轨迹,如图所示
粒子在加速电场中有
粒子在偏转电场中有
,,,
联立解得
只减小电压,变大,C错误;
AB.粒子在磁场中做匀速圆周运动,则有
根据几何关系有
根据速度关系有
且
联立解得
所以只增大电压U1,距离变大;只减小电压U2,距离l不变,A正确,B错误;
D.粒子在磁场中运动的时间为
只增大磁感应强度B,t变小,D错误。
故选A。
5.BD
【详解】A.小球运动到最高点A时速度为0,但加速度不为0,所受合力不为0,选项A错误;
BC.小球从B点运动到A点,由动能定理有
可得
选项B正确,C错误;
D.小球从B点运动到A点的过程中,电场力对小球做正功,小球的机械能增加,因此小球在A点时的机械能最大,选项D正确。
故选BD。
6.CD
【详解】带电粒子射出加速器时,粒子的速度最大,对应动能最大,由
解得
可见,粒子射出时的最大动能与加速电压及狭缝之间的距离无关,增大磁感应强度B,增大D形盒的半径r均可以增大粒子的最大动能,AB错误,CD正确。
7.BD
【详解】由电源的路端电压与电流的关系图线可知电源的电动势为
内阻
电阻R的伏安特性曲线可知,电阻R接到该电源上时,其两端的电压为,通过的电流为,所以电阻R的阻值为
电源的输出功率为电阻R消耗的功率,所以
故AC错误,BD正确。
故选BD。
8.BD
【详解】A.因a、b棒均处于平衡状态,故两棒中电流方向一定相同,b棒所受安培力一定水平向左,故A项错误;
BC.b两棒均静止在半圆柱体上,说明两棒之间的作用力为引力,a棒受重力,半圆柱体的弹力,水平向右的安培力,且三力平衡
可得
所以B项正确、C项错误;
D.若改变两根导体棒中的电流方向,则两棒之间的安培力仍然为引力,两棒仍然静止在原位置,D项正确。
故选BD。
9.
【详解】
粒子受力如图所示
由几何关系可得
则电场强度为
[3]由于合力为零,则
解得
4.700 ×1 12
【详解】[1]用螺旋测微器测量,可动刻度的最小分度为0.01mm,其直径为
d=4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm
[2]指针偏转角度太大,说明所测电阻的阻值较小,故应该选用小倍率的挡;
电阻丝的电阻为
AC 3.0 0.10
【详解】①故选用0.3A量程电流表即可;为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大,故需要采用滑动变阻器分压式接法,所以选用总阻值小的变阻器。
[2]根据U-I图线可得电源的电动势为
E=3.0V
内阻为
13.(1) ; (2) ;(3)
【详解】(1)由闭合电路的欧姆定律
电压表的示数
U=IR滑=1×16V=16V
(2)电容器两板间场强
由牛顿第二定律得
Eq-mg=ma
带入数据解得
a=10m/s2
(3)设小球在板间飞行时间为t
14.(1)2A,由b到a;(2)5N,垂直ab水平向左;(3)
【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可得ab的电流大小
方向由b到a。
(2)由安培力计算公式,可得ab受到的安培力大小
由左手定则可知,安培力的方向垂直ab水平向左。
(3)因最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则有最大静摩擦力为
当最大静摩擦力方向向右时,由平衡条件则有
当最大静摩擦力方向向左时,由平衡条件则有
由于重物平衡,则有
T=G
则有重物重力G的取值范围
15.(1)0.2m;(2)0.8m,4×105m/s;(3)
【详解】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即
代入数据解得
(2)若带电粒子恰好从C点离开磁场,运动轨迹如图所示
由几何关系得
解得运动半径为
由牛顿第二定律得
代入数据解得
(3)由牛顿第二定律得
粒子做圆周运动的周期
代入数据解得
如图所示,若粒子能从BC边飞出,当粒子沿轨迹1运动时,运动时间最短,此时
解得
粒子的运动时间为
当粒子沿轨迹2运动时,运动时间最长,此时
所以带电粒子在磁场中的运动时间范围为
答案第1页,共2页泉港区 2023 年秋季高二年 12 月月考物理科试卷
一、单项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分)
1.在如图所示的电路中,灯泡 L的电阻大于电源的内阻 r,闭合电键 S, 将
滑动变阻器的滑片 P向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )
A.灯泡 L变亮 B.电流表读数变小,电压表读数变小
C.电源的输出功率变小 D.电容器 C上所带的电荷量减少
2.如图所示,M、N是相互平行、垂直于纸面放置的长直导线,其中通入的电流大小
相等、方向相反.纸面内的点 a到 M、N距离相等.关于 a点的磁场方向,下列说法正
确的是( )
A.沿纸面向上 B.沿纸面向下
C.沿纸面向左 D.沿纸面向右
3.在真空中有两个完全相同的金属小球,带电荷分别为-q1和+q2,相距 r时,其相互
F
作用力为 F;今将两小球接触一下再相距 r,这时相互作用力为 ,则两球原来带电荷
3
量大小的关系是( )
A.q1∶q2=1∶1 B.q1∶q2=2∶1 C.q1∶q2=3∶1 D.q1∶q2=1∶4
4.如图所示,一个带正电粒子,从静止开始经加速电压 U1加速后,水平进两平行金属
板间的偏转电场中,偏转电压为 U2,射出偏转电场时以与水平方向夹角为θ的速度进入
金属板右侧紧邻的有界匀强磁场,磁感应强度为 B,虚线为磁场的左边界,磁场范围足
够大,粒子经磁场偏转后又从磁场左边界射出。粒子在磁场中运动的时间为 t,粒子进
入磁场和射出磁场的位置之间的距离为 l,下列说法正确的是( )
A.只减小电压 U2,距离 l不变
B.只增大电压 U1,距离 l变小
C.只减小电压 U1, 变小
D.只增大磁感应强度 B,t不变
二、双项选择题:本题共 4 小题,每小题 6 分,共 24 分。每小题有两项符合题目要
求,全部选对得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错或没选的得 0 分。
5.如图所示,质量为 m、电荷量为+q的带电小球(可视为点电荷)通过一长度为 l
的绝缘轻绳悬挂于水平天花板上的 O点,初始时静止于 B点。某瞬间在天花板下方加
上范围足够大且方向水平向右的匀强电场,小球将由静止开始运动,运动过程中轻绳始
终绷紧,小球运动到最高点 A时轻绳与竖直方向的夹角为θ(θ<90°)。重力加速度大小
试卷第 1页,共 4页
{#{QQABBQSQogCIAABAARgCUQHKCkEQkBACCCoOgFAIoAAAwQNABAA=}#}
为 g,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球运动到 A点时所受合力为 0
mg 1 cos
B.匀强电场的电场强度大小 E
qsin
C.小球受到的电场力大小 F mg tan
D.小球在运动过程中到达 A点时的机械能最大
6.如图所示,水平放置的回旋加速器由两个 D形金属盒组成,处于竖直向
下的匀强磁场中。要增大带电粒子(不计重力)射出时的动能,则下列方法
中可行的是( )
A.增大匀强电场间的加速电压 B.减小狭缝间的距离
C.增大磁场的磁感应强度 D.增大 D形金属盒的半径
7.如图示的U I图象中,直线 a为某电源的路端电压与电流的关系,直线 b为某一电
阻 R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻 R连接成闭合电路,由图象可知( )
A.电阻 R的阻值为 2
B.电源电动势为 2V
C.电源内阻为0.5
D.电源的输出功率为1W
8.如图所示,两根长均为 L,质量均为 m的细导体棒 a、b水平放置在光滑半圆柱体的
上方。当两棒均通以大小为 I 的电流时,两棒均恰好静止。已知 a、b在同一水平面上
且相互平行,a、b与圆心连线间的夹角为 60°,重力加速度为 g,下列说法正确的是
( )
A.b棒所受安培力一定水平向右
B b a 3mg. 棒在 棒处产生的磁场的磁感应强度大小 B
3IL
C.b 3mg棒在 a棒处产生的磁场的磁感应强度大小 B
IL
D.若仅改变两根导体棒中电流的方向,两棒仍可静止在原位置
三、填空实验题(每空 2 分,共 20 分)
9.质量为 m,电荷量为 q的带正电微粒,以速度 v与水平方向成 45°角进入
匀强电场和匀强磁场同时存在的空间,微粒在电场、磁场、重力场的共同作
用下做匀速直线运动,则电场强度大小为 ,磁感应强度的大小
为 。
10.一个电流表 G的内阻 Rg 1KΩ,满偏电流为 Ig 500μA,其满偏电压为 .现
要把它改装成量程为 15V的电压表,需串联的分压电阻为 ,
试卷第 2页,共 4页
{#{QQABBQSQogCIAABAARgCUQHKCkEQkBACCCoOgFAIoAAAwQNABAA=}#}
11.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量其直径如图,由图可知其直径为 mm;
(2)用多用电表粗测其电阻。选择开关先调到欧姆挡“×10”挡位,但在测量电阻时,发现
指针偏转角度太大,这时他应该:
a.将选择开关换成欧姆挡的 挡位(选填“×100”或“×1”)
b.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使欧姆表指针指在表盘右端零刻度处。再次
测量电阻丝的阻值,其表盘及指针所指位置如图所示,则此段电阻丝的电阻为
12.在测定电源电动势和内阻的实验中,实验室提供了以下器材:
4 V的直流电源;3 V量程的直流电压表;电键;导线等。
还有电流表与滑动变阻器各两个以供选用:
A.电流表(量程 0.3A,内阻约 1Ω)
B.电流表(量程 0.6A,内阻约 0.3Ω)
C.滑动变阻器(最大阻值为 10Ω)
D.滑动变阻器(最大阻值为 50Ω)
(1)为了尽可能提高测量准确度且要求电压调节范围尽量大。电流表和滑动变阻器应
分别选择 (填器材前面的选项字母)。
(2)根据电压表的示数 U和电流表的示数 I,画出 U—I图线如图丙所示,可得电源的
电动势 E = V,内阻 r = Ω;(结果均保留两位有效数字)
四、计算题(共 3 题,共 40 分)
13.如图所示的电路中,两平行金属板 A、B水平放置,极板长 L=80 cm,两板间的距
离 d=40cm,电源电动势 E=40V,内电阻 r=1Ω,电阻 R=23Ω,闭合开关 S,调节滑
动变阻器,当滑动变阻器接入电路的阻值 R滑 =16Ω,待电路稳定后,将一带负电的小球
从 B板左端且非常靠近 B板的位置以初速度 v0=4m/s水平向右射入两板间,该小球可
试卷第 3页,共 4页
{#{QQABBQSQogCIAABAARgCUQHKCkEQkBACCCoOgFAIoAAAwQNABAA=}#}
视为质点。若小球带电量 q=1×10 2C,质量为 m=2×10 2 kg,不考虑空气阻力,电路
中的 电压表、电流表均是理想电表。 (g取 10 m/s 2 )。求:
(1)此时电压表的示数U =?
(2)小球在电场运动过程的加速度 a =?
(3)小球离开电场时的侧移量 y =?
14.如图所示,水平导轨间距为 L=0.5m,导轨电阻忽略不计;导体棒 ab的质量 m=
1kg,电阻 R0 0.9 ,与导轨接触良好;电源电动势 E=10V,内阻 r=0.1Ω,电阻 R=
4Ω;外加匀强磁场的磁感应强度 B=5T,方向垂直于导轨平面:ab与导轨间动摩擦因
数为 0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),定滑轮摩擦不计,线对 ab的拉力为水
平方向,重力加速度 g 10m/s2 ,ab处于静止状态。求:
(1)通过 ab的电流方向和大小;
(2)ab受到的安培力大小和方向;
(3)重物重力 G的最大值;
15.如图所示,一束质量 m=6.4×10-26kg、电荷量 q=1.6×10-19的带负电的粒子以某一速
率通过一个矩形空间的匀强磁场,磁感应强度 B=0.2T;速度方向与磁感线垂直,带电
粒子从 A点沿 AD方向射入,已知 AB=DC=0.4m,AD=BC=0.4 3m,求:
(1)若带电粒子的运动速率为 v1=1×105m/s,则其在磁场中运动半径 R1为多少?
(2)若带电粒子恰好从 C点离开磁场,则其在磁场中运动半径 R2和速率 v2各为多少?
(3)若满足带电粒子能从 BC边飞出磁场,试确定带电粒子在磁场中运动时间的范围?
试卷第 4页,共 4页
{#{QQABBQSQogCIAABAARgCUQHKCkEQkBACCCoOgFAIoAAAwQNABAA=}#}