东莞市石竹实验学校 2023-2024 学年度第一学期 12 月月考 2 2过 D点做 FC的垂线垂足为 G，则CG FC，所以UDC UGC U AC 2V3 3
高二年级物理学科答案 则 C、D两点的电势差UCD UDC 2V。故选 C。
1.【答案】A 4.【答案】A
【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的周围存在磁场，发现了电流的磁效应，该效应揭示了 【详解】A．做简谐振动的物体在平衡位置速度最大，t=0时质点在平衡位置，因此其速度最大，
电和磁之间存在联系，故 A正确； 故 A正确；
B．安培提出了著名的分子电流假说，故 B错误； B．做简谐振动的物体在平衡位置速度最大，加速度最小，在位移最大处速度为零，加速度最大，
CD．赫兹用实验证实了电磁波的存在，并测出电磁波与光的传播速度相同，故 CD错误。 t=0.3s时质点在最大位移处，此时质点速度为零，加速度最大，t=0.6s时质点在平衡位置，此时
故选 A。 质点速度最大，加速度为零，因此质点在 t=0.3s时的加速度大于在 t=0.6s时的加速度，故 B错误；
2.【答案】C CD．根据图像可知，质点在 t=0.6s时将沿着 x轴负方向振动，在 t=1.2s时将沿着 x轴正方向振动，
【详解】AB．由图可知，两小球均在匀强电场的电场力和库仑力的作用下保持平衡，由于相互 因此可知，质点在 t=0.6s时的速度与在 t=1.2s时的速度方向相反，故 CD错误。故选 A。
的库仑力大小相等、方向相反，那么两小球各自受到匀强电场的电场力也一定大小相等、方向相
5.【答案】D
反，所以两小球一定带异种电荷，故 AB错误；
【详解】A．小磁针 N极指向表示该点磁场的方向，图中小磁针处的电流方向竖直向下，由右手
C．如小球 P带正电、Q带负电，小球 P受到匀强电场的电场力向左、库仑力向右，有可能如图
螺旋定则可知可得磁场方向垂直纸面向外，选项 A错误；
所示保持平衡；同理如小球 Q带负电，其受到匀强电场的电场力向右、库仑力向左，有可能如图
B．由右手螺旋定则可得通电螺线管上端为 N极，螺旋管左侧的磁场方向由上到下，选项 B错误；
所示保持平衡，故 C正确；
C．由右手螺旋定则可得小磁针处磁场方向垂直纸面向里，选项 C错误；
D．如果小球 P带负电、Q带正电，则小球 P受到匀强电场的电场力与库仑力均向右，则不能如
D．由右手螺旋定则可得通电螺线管上端相等于 S极，异名磁极相互吸引，故小磁针 N极指向上
图所示平衡；同理小球 Q受到匀强电场的电场力与库仑力均向左，也不能如图所示平衡，故 D
端处，选项 D正确。故选 D。
错误。故选 C。 mg
6.【解析】AB．小球 A、B间的库仑力 F
3.【答案】C cos
角变大，cosθ变小，库仑力 F变大，AB错误；
【详解】因为 UAC=UBC=3V，所以 AB连线为等势面，过 C点作底
CD．以整体为研究对象可知，筒底对 A球的支持力大小等于 A、B两球的重力，由牛顿第三定
边 AB的垂线，垂足为 F，则 FC即为匀强电场的电场线，如图
3 律可知 A对筒底的压力也等于 A、B两球的重力，小球 A对筒底的压力不变，C错误，D正确。
由几何知识 FC=3cm，则匀强电场场强 E V/m 100V/m
0.03 故选 D。
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7.【答案】A 10.【答案】A
【详解】A．由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴下落的高度相同，三个液滴的 【详解】ABD．由坐标原点 O运动到位置 x3过程中，电场方向一直为正方向，电场力方向与速
运动时间相同，A正确；
度方向相同，电场力对粒子做正功，粒子速度一直增大，电势能一直减小，粒子的动能增加量等
B．三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒
于电势能的减小量，故 A错误，BD正确；
中不是做类平抛运动，B错误； E x
C．坐标原点 O和位置x 间的电势差为图像与 x轴所围成的面积，则有U 0 2
2 Ox 2
C．由于液滴 3在水平方向位移最大，而运动时间和初速度相同，说明液滴 3在水平方向加速度 2
故 C正确。本题选择错误的，故选 A。
最大，所带电荷量最多，C错误；
11.【答案】ABC
D．三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴落到底板时的速
【详解】A．通电导线在磁场中受力为零，可能是通电导线的电流方向与磁场方向平行，磁感应
度大小不相同，D错误。故选 A。
强度 B不一定等于零，故 A错误；
8.【答案】C
F
I BCD．公式 B 是磁感应强度的定义式，磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电
【详解】设正三角形的边长为 2L，根据公式 B k ，结合矢量的叠加原理，则 a、b、c三点的
r IL
流元、通电导线所受的磁场力无关，数值上等于通电导线所受的磁场力 F与 IL的比值，但磁感
B ( kI )2 (kI )2 4 I磁感应强度大小分别为： a k ；3L L 3 L 应强度不是通电导线所受的磁场力 F与 IL的比值，故 BC错误，D正确。
本题选错误的，故选 ABC。
B 3kI 2 3kI 2 36 I 2kI 2 4kI 2 52 Ib ( ) ( ) k ； Bc ( ) ( ) k ；综上所述，故 C正3L L 3 L 3L L 3 L 12.【答案】BC
【详解】A．粒子仅仅受到电场力，即电场力即为粒子的合力，由于合力方向指向轨迹的内侧，
确，ABD错误；故选 C．
根据图像可知，电场力方向与电场强度的方向相同，即粒子带正电，故 A错误；
9.【答案】C
1 B．电场线分布的密集程度表示电场的强弱，根据图像可知，M点电场线分布比 N点稀疏一些，
【详解】小球从开始下落到落到软垫上过程中，由动能定理可得：mgh1= 2 mv1
2-0，
则 M点电场强度比 N点小一些，即粒子 M点所受电场力比 N点小一些，可知粒子运动的加速度
代入数据解得：v1=20m/s，方向竖直向下；
在 M点小于 N点，故 B正确；
1
小球从反弹到到达最高点过程中：-mgh2=0- 2 mv2
2， C．若粒子从 M点运动到 N点，根据上述可知，粒子所受电场力的方向与速度方向之间的夹角为
代入数据解得：v2=10m/s，方向竖直向上； 锐角，即粒子从 M点运动到 N点过程做加速运动，即粒子在 M点的速度小于在 N点的速度，故
以竖直向上为正方向，由动量定理得： C正确；
I=mv2-mv1=1kg×10m/s-1kg×（-20m/s）=30N s，方向竖直向上；故选 C． D．根据上述，若粒子从 M点运动到 N点，电场力做正功，电势能减小，即粒子在 M点的电势
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能大于在 N点的电势能，故 D错误。故选 BC。 2 1 b mg
B．当 F=0时，由mg Eq v m ， mv2 a联立解得 E B正确；
13.【答案】CD L 2 q
【详解】D．当光敏电阻受到的光照强度增大时，其阻值 R减小，则总电阻减小，总电流变大， 1
C．当 F=0 2 2a时，重力和电场力提供向心力，此时为最小速度，有 mv a解得 v 。
由U E Ir 2 m
可知，路端电压减小，即理想电压表 V的读数减小，D正确； C正确；
A．灯泡 L上的电流变大，则灯泡变亮，A错误； v2 v2D．小球在最低点时，有 F2 mg Eq m 2 ，小球在最高点时有 F1 mg Eq m 1
B L L．由闭合电路欧姆定律可得UR E I (RL r)
1 2 1 2
则光敏电阻 R上的电压减小，B错误； 从最低点到最高点，由动能定理可得 mg 2L qE 2L mv mv2 1 2 2
C．电容器两端电压等于灯泡两端电压，可知电容器两端电压增大，根据 Q=CU可知，电容器 C 联立解得 F2 F1 6(mg qE) 6b，D正确；故选 BCD。
的带电荷量增大，C正确。故选 CD。
D m m m
14.【答案】AD 16.（1）【答案】 ①. 3.35 ②. .
A A B
t ③1 t1 t2
1
【详解】电子在加速电场中加速，根据动能定理可得 eU1 mv
2
2 0 【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺精度为 0.05mm，遮光片的宽度
1 eU D 3mm 7 0.05mm 3.35mm2
电子进入偏转电场后的偏转的位移为 h at ， L v0t， a 22 md D
（2）[2]光电门遮光条挡住光的时间极短，其平均速度为瞬时速度，则碰前 A的速度大小为 v1
h L t1
所以示波管的灵敏度， 2U2 4dU1 D D
（3）[3]碰撞过程动量守恒，则mA mA mB
所以要提高示波管的灵敏度可以增大 L，减小 d，减小 U1。故选 AD。 t1 t2
15.【答案】BCD m mA mB
整理得 A
【详解】A．在最高点时，绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力，可得 t1 t2
v2 1 2 L L 16.（2）【答案】 ①. 黑 ②. 1 ③. 6 ④. 9.1 ⑤. 2.0F mg Eq m ，即 mv2（ ） F mg Eq，故 Ek F （mg Eq）L 2 L 2 2 【解析】
由图象斜率为 k a L 2a 。即 L ，A错误； 【详解】（1）①[1]根据“红进黑出”的原则，电流从欧姆表内部电源正极流出，所以 B应该是黑表
b 2 b
笔。
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②[2]电流表是通过表头并联电阻改装而成的，并联电阻越小，量程越大，所以 2.5A挡对应 1。 mg Eq R 1 cos 1 mv 2 1 mv 2
2 C 2 A
（2）[3]多用表与变阻箱并联做电压表适用，电源电压 9.0V，所以应该选用 10V的量程，S接 6；
C F mg Eq mv
2
在 点 C
U N
[4][5]由乙图可知 E (R R R
R 0
r)
解得 FN=80N
1 R +r 1 1
变换得 0 +
U E R E 由牛顿第三定律得，小滑块对轨道的压力 F N 80N，方向竖直向下。
k R0 r 0.66 0.11
1
由图可知 1.1，b 0.11
E 0.50 0 E (3)为使小滑块不脱离 AF轨道
解得 E 9.1V， r 2.0Ω ① 滑到最高只能达到 1/4圆轨道，即 vD 0
1 1
从 A 2 2到 D点 mgR cos EqR 1 cos mvD mvA
17. 4【答案】（1） v1 20m/s， Ek1 1.2 10 J；（2） F 750N；（3） E 5400J
2 2
解得 E 16N/C
【详解】（1）取初速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得 (m1 m2 )v0 m1v1 m2v2 即不加电场滑块都会运动到 D点
解得甲的速度大小为 v1 20m/s mv 2
② 滑块恰好可到达 F点，在 F点mg F
1 R2 4
而甲的动能为 Ek1 m1v1 1.2 10 J2
从 A到 F点 mgR 1 cos EqR 1 cos 1 1 mv 2F mv 2A
（2）对甲由动量定理可得 Ft m1v1 m1v0 ，解得 F 750N
2 2
解得 E=44N/C
1 1 1
（3 2）对二人组成的系统，根据能量守恒定律得 (m1 m2 )v0 E m v
2 m v2
2 2 1 1 2 2 2 综上所述，为使小滑块不脱离 AF轨道，所加电场
解得 E 5400J
E≥44N/C
18.【答案】(1) 6m/s；(2)80N，竖直向下；(3)E≥44N/C
【解析】
【分析】
【详解】(1)滑块从 P运动到 A，由动能定理得
mgh mgh 1 mv2得vA=6m/stan 2
(2)滑块从 A运动到 C，由动能定理得
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{#{QQABBYaAogigAhBAABhCUQVYCEMQkACACCoGQFAAMAABwBNABAA=}#}东莞市石竹实验学校 2023-2024 学年度第一学期 12 月月考 D. 在 t=0.6s时，质点振动方向沿 x轴正方向
5.如图所示，当开关 S闭合后，小磁针处在通电电流的磁场中的位置正确的是（ ）
高二年级物理学科试题
满分：100分 考试时间：75分钟
A. B.
一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，每小题的四个选项中只有一个符合题
目要求。）
1. 下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应
B. 法拉第提出了著名的分子电流假说 C. D.
C. 麦克斯韦证实了电磁波的存在
D. 法拉第测出电磁波与光的传播速度相同
2. 如图所示，空间存在一水平向左的匀强电场，两个带电小球 P、Q 用 6. 如图，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球 A、B，A位于筒底靠在左侧壁
相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好竖直，则 （ ） 处，B在右侧筒壁上受到 A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直，A的电量保持不
A. P、Q均带正电 B. P、Q均带负电 变，B由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中正确的是（ ）
C. P带正电、Q带负电 D. P带负电、Q带正电 A．小球 A、B间的库仑力变小 B．小球 A、B间的库仑力不变
C．小球 A对筒壁的压力变小 D．小球 A对筒底的压力不变
3. 存在匀强电场的空间中有一边长为 2 3 cm的正四面体 ABCD，如图
7. 如图所示，一个正方体真空盒置于水平面上，它的 ABCD面与 EFGH面为金属板，其他面为
所示。已知 UAC=UBC=3V，电场方向平行于底面 ABC，则（ ）
绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。现有小孔 P沿水平方向以相同速率射入三个质量
A. A、B两点处的电势不相等 B. 场强大小为 1V/m
相同的带正电液滴，最后分别落在 1、2、3三点，则下列说法正确的是（ ）
C. 场强大小为 100V/m D. C、D两点的电势差 UCD=2V
A. 三个液滴的运动时间相同
4.一质点做简谐运动，位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
B. 三个液滴在真空盒中都做类平抛运动
A. 在t=0时，质点有最大速度
C. 液滴 1所带电荷量最多
B. 质点在 t=0.3s 时的加速度小于在 t=0.6s 时的加速度
D. 三个液滴落到底板时的速度大小相同
C. 质点在 t=0.6s 时的速度与在 t=1.2s 时的速度相同
8. 正三角形 ABC的三个顶点处分别有垂直于三角形平面的无限长直导线，导线中通有恒定电流，
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A、B导线电流方向垂直纸面向内，C导线电流方向垂直纸面向外，a、b、c三点分别是正三角形 D. 磁感应强度的大小是由磁场本身决定的，与检验电流元无关
三边的中点，若 A、B、C三处导线中的电流分别为 3I、2I、I，已知无限长直导线在其周围某一 12. 如图，实线表示电场线，虚线表示带电粒子只受电场力作用下的运动轨迹，则（ ）
点产生的磁场磁感应强度 B的大小与电流成正比，与电流到这一点的距离成反 A. 若粒子是从 N点运动到 M点，则其带负电荷
I
比，即 B=k ，则 a、b、c三点的磁感应强度大小关系为（ ） B. 粒子运动的加速度在 M点小于 N点
r
C. 粒子在 M点的速度小于在 N点的速度
A．a点最大 B．b点最大
D. 粒子在 M点的电势能小于在 N点的电势能
C．c点最大 D．b，c两点一样大
13. 如图 R是光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），当它受到的光照强度增大时（ ）
9. 质量为 1.0kg的小球从高 20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为 5.0m．小球与
A. 灯泡 L变暗
软垫接触的时间为 1.0s，在接触时间内小球受到合力的冲量大小为（空气阻力不计，g取 10m/s2）
B. 光敏电阻 R上的电压增大
A. 10N·s B. 20N·s C. 30N·s D. 40N·s
C. 电容器 C的带电荷量增大
10. 沿电场中某条直线电场线方向建立 x轴，该电场线上各点的电场强度 E随 x的变化规律如图
D. 理想电压表 V的读数减小
所示。将一个带正电的粒子从 O点由静止释放，粒子仅在电场力的作用下，由坐标原点 O运动
14. 如图所示是一示波管工作的原理图。电子经一电压为 U 的加速电场，加速后垂直进入偏转电
到位置 x3过程中，下列说法不正确的是（ ）
场，离开偏转电场时的偏移量是 h，两平行板间的距离为 d，电压为 U 。板长为 L。每单位电压
A. 粒子先加速后减速运动
h
B. 粒子的电势能一直减小 引起的偏移量 U 叫示波管的灵敏度。则下列说法正确的是（ ）2
C. 坐标原点 O和位置x 的电势差U
E x
0 2
2 Ox2 2
D. 粒子动能的增加量等于电势能的减小量
二、多项选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分，每小题的四个选项中至少有两个符合
题目要求，全选对得 4 分，漏选得 2 分，错选得 0 分。）
F
11. 关于磁感应强度的定义式B ，下列说法不正确的是（ ） A. 电压 U 和电压 U 同时加大为原来的 2倍，则电子离开偏转电场时的偏移量不变
IL
A. 通电导线在磁场中受力为零，则磁感应强度 B一定等于零 B. 若降低加速电压 U ，则可以提高示波管的灵敏度
B. 磁感应强度的大小与 IL成反比，与 F成正比 C. 若将偏转电场的平行板变短，则可以提高示波管的灵敏度
C. 磁感应强度就是通电导线所受的磁场力 F与 IL的比值 D. 若减小偏转电场两平行板间的距离，则可以提高示波管的灵敏度
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15. 如图甲所示，用轻绳拴着一个质量为 m、电荷量为 q的小球在竖直面内绕 O点做圆周运动， （2）碰前 A的速度大小为___________（用题中涉及的物理量符号表示）；
竖直面内加有竖直向下的匀强电场，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能 E 与绳中张力 F （3）验证动量守恒成立的关系式为___________（用题中涉及的物理量符号表示）。k
16.（2）（10分）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图甲所示为多量程多用电表示意图，
间的关系如图乙所示，重力加速度为 g，则（ ）
a 其中电流有 1.0A、2.5A两个档位，电压有 2.5V、10V两个档位，欧姆表有两个档位。
A. 轻绳的长度为
b
b mg
B. 电场强度大小为
q
C. 2a小球在最高点时的最小速度为
m
D. 小球在最低点和最高点所受绳子的拉力差为6b
三、实验与探究（1 题，共 16 分）
（1）通过一个单刀多掷开关 S，B可以分别与触点 1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用电
16.（1）（6分）验证动量守恒的实验装置如图甲所示，气垫导轨置于水平桌面上，G1和 G2为两
表测量不同物理量的功能。
个光电门，滑块 A（含遮光片）的质量为 mA，滑块 B（含高黏性橡皮泥）的质量为 mB，遮光片
①图甲中 B是________（选填“红”或“黑”表笔）；
沿运动方向的宽度为 D．实验过程如下：
②当 S接触点________（选填“1、2”）时对应多用电表 2.5A档；
①调节气垫导轨成水平状态；
（2）实验小组用该多用电表测量电源的电动势和内阻。器材还有：待测电源（电动势约为 9V），
②轻推滑块 A，测得 A通过光电门 G1的遮光时间为 t1；
定值电阻 R0=8.0Ω，电阻箱一只。连接实物如图乙所示，测量时应将图甲中 S接触点________（选
③滑块 A与滑块 B相碰后，B和 A粘在一起经过光电门 G2，遮光时间为 t2。 1 1
填“5、6”）；改变电阻箱阻值 R，测得并记录多组数据后，得到对应的 图像如图丙所示，
U R
则电源电动势 E＝________V，内阻 r＝________Ω。（结果保留两位有效数字）
回答下列问题：
（1）用游标卡尺测得遮光片的宽度如图乙所示，则遮光片的宽度为___________mm；
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四、计算题（本题 2 小题，共 34 分） 18.（19分）如图所示，竖直面内一粗糙绝缘的斜面与半径 R=2m 的光滑绝缘圆弧轨道 ACDF恰
17.（15分）2022年 2月 5日，中国队获得短道速滑混合团体 2000米接力比赛冠军。交接棒过程 好相切于 A点，O为圆心，FC为竖直直径，AQ垂直 FC于 Q点，AO与竖直方向夹角α=60°。
可以简化成如下模型：如图所示为甲、乙两选手在比赛中的某次交接棒过程，交接开始时甲在前 AQ与 QC间存在一竖直向下的匀强电场 E，一质量 m=2 kg、电荷量 q=+1C的小滑块（可视为质
接棒，乙在后交棒，甲的质量 m1=60kg，乙的质量 m2=75kg，交棒前两人均以 v0=10m/s的速度向
点）从斜面上 P点静止开始下滑， PA间竖直高度 h=3.6m 3，斜面的动摩擦因数 。
前滑行。交棒时乙从后面用力推甲，当二人分开时乙的速度变为 v2=2m/s，方向仍然向前。不计 2
二人所受冰面的摩擦力，且交接棒前后瞬间两人均在一条直线上运动。 (1)求小滑块到达 A点时速度的大小；
（1）求二人分开时甲的速度大小 v1及其动能 Ek1大小； (2)若电场强度大小 E=2N/C，求小滑块刚到达 C点时对轨道的压力；
（2）若乙推甲的过程用时 0.8s，求乙对甲的平均作用力的大小 F； (3)为了使小滑块不脱离 AF间的圆弧轨道，在不改变电场方向的情况下，求电场强度 E的取值范
（3）交接棒过程要消耗乙体内的化学能，设这些能量全部转化为两人的动能，且不计其它力做 围。
功，求乙消耗的化学能 E。
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