四川省宜宾市兴文县第二中学校2023-2024高二上学期12月第三学月考试物理试题（答案）

兴文二中高2022级高二上学期第三学月考试
物理试题参考答案
1.D 2.A 3.A 4.B 5.B 6.C 7.C 8.AC 9.BD 10.BD 11.ACD
12.（1）3.204/3.205/3.206；5.015（2）；欧姆调零（3）①A；C；E②B
13.（1）（2）串联；900
（3）电路图如图所示
（4）1.4；0.67
14.解：（1）由动能定理得
解得
（2）水平方向上 ，竖直方向上
又联立解得：
15.解：（1）设磁场的长度为s，金属杆在磁场中做匀变速直线运动的加速度为a，则根据题意有
设金属杆运动到磁场区域正中间时的速度为v，则有解得
（2）金属杆运动到磁场区域正中间时产生的感应电动势为
此时电路中的感应电流为
此时金属杆受到的安培力的大小为
此时电流的功率为
16.解：（1）由题意，粒子运动轨迹如图
临界半径为
在磁场中由洛伦兹力提供向心力，得联立可得
（2）设速度为的粒子的轨道半径为R，则解得
如图
设该粒子击中A点，，有解得，
所有粒子的圆周运动周期均为
速度为的粒子转过圆心角为
粒子到达收集板的最短时间为
（3）临界1：如图
初速度与轴成的粒子轨迹直径与PQ交于M，这是PQ上离P最远的亮点
临界2：如图
初速度与轴成的粒子轨迹与PQ相切于N，有
解得
说明N点与A点重合，可得兴文二中高2022级高二上学期第三学月考试
物理试题
满分：100分 时间：75分钟
第一部分 选择题（共48分）
一．选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1.计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流为
A.0 B. C. D.
2.某电场的电场线分布如图所示，一带电粒子仅在静电力作用下沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。下列说法不正确的是
A.M、N点的电场强度 B.粒子在M、N点的电势能
C.粒子在M、N点的电势 D.粒子带正电
3.如图所示，两块相互靠近彼此绝缘的平行金属板组成平行板电容器，极板N与静电计金属球相连，极板M和静电计的外壳均接地。在两板相距为d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器的带电荷量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变大的是
A.仅将M板向下平移
B.仅将M板向右平移
C.仅在M、N之间插入金属板
D.仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）
4.金属丝电阻约为5Ω，电流表电阻约0.1Ω，电压表电阻约3kΩ。要求金属丝两端电压从0开始，能较准确地测出电阻丝的阻值，实验电路应选用下面哪个图
A. B.
C. D.
5.如图所示，电源电动势、内阻，电阻，，电流表为理想电表，电容器的电容，闭合开关S，电路稳定后，下列说法正确的是
A.电流表示数为0.67A
B.R3两端的电压为5V
C.电容器所带的电量为
D.若S断开通过的电荷量为
6.如图所示天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，底边bc长为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图所示）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码时，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡，重力加速度为g。由此可知
A.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为
B.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为
C.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为
D.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为
7.如图所示，将一质量为m，带电量为的小球在空间垂直纸面向里的匀强磁场中由静止释放，其运动轨迹为“轮摆线”，为方便分析，可将初始状态的速度（为零）分解为一对水平方向等大反向的速度v，即该运动可以分解为一个匀速直线运动1和一个匀速圆周运动2两个分运动，重力加速度为g，磁感应强度大小为B，为实现上述运动的分解，下列说法正确的是
A.速度
B.分运动2的半径为
C.小球在轨迹最低点处的曲率半径为
D.小球从释放到最低点的过程中重力势能的减少量为
8.某同学设计了一个电磁冲击钻，其原理示意图如图所示，若发现钻头M突然向右运动，则可能是
A.开关S由断开到闭合的瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
C.保持开关S闭合，变阻器滑片P加速向左滑动
D.保持开关S闭合，变阻器滑片P匀速向右滑动
9.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象： 当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为15V，内阻为0.1Ω。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为15A（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.1Ω。下列论述正确的是
A.车灯接通电动机未启动时，车灯的功率为225W
B.电动机启动时，车灯的功率为90W
C.电动机启动时输出的机械功率为195W
D.电动机启动时，电源输出的功率为540W
10.如图甲所示，ab两点间接入电压如图乙变化的交流电源，电阻，滑动变阻器初始状态电阻为10Ω，理想变压器原、副线圈匝数比为，则
A.若滑动变阻器时，电流表示数为4.4A
B.若滑动变阻器滑片向右移动时，的功率逐渐减小
C.若改变滑动变阻器阻值，使的功率最大时，此时
D.若保持滑动变阻器不变，只改变原副线圈开数比，使功率最大时，原副线圈匝数比为
11.回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计。匀强磁场的磁感应强度为B、方向与盒面垂直。粒子源S产生的粒子质量为m，电荷量为，加速电压为U，则
A.交变电压的周期等于粒子在磁场中回转周期
B.加速电压为U越大，粒子获得的最大动能越大
C.D形盒半径R越大，粒子获得的最大动能越大
D.磁感应强度B越大，粒子获得的最大动能越大
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二．实验题（共14分）
12.（8分）在测定一根粗细均匀金属丝电阻率的实验中：
（1）某学生用螺旋测微器在测定该金属丝的直径时，测得的结果如图1所示，则该金属丝的直径_________mm。紧接着用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度，测得的结果如图2所示，则该工件的长度_________cm。
（2）该同学先用多用电表粗测其电阻。用已经调零且选择开关指向欧姆挡“”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“ ”档位（选填“”或“”），然后进行 ，再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图所示：
（3）现要进一步精确测量其阻值实验室提供了下列可选用的器材：
A.电流表（量程300mA，内阻约1Ω）B.电流表（量程0.6A，内阻约0.3Ω）
C.电压表（量程3.0V，内阻约3kΩ）D.电压表（量程15.0V，内阻约5kΩ）
E.滑动变阻器（最大阻值为10Ω）F.滑动变阻器（最大阻值为500Ω）
G.电源E（电动势4V，内阻可忽略）H.电键、导线若干。
①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表： ；电压表： ；滑动变阻器： 。
②下列图中给出的测量电路中，最合适的电路是 。
A.B.C.D.
13.(6分)某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A.待测干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）
B.电流表A（满偏电流，内阻为100Ω）
C.电流表A（量程，内阻约为1Ω）
D.滑动变阻器（，额定电流为2A）
E.滑动变阻器（，额定电流为1A）
F.电阻箱（阻值为9999.9Ω）
G.开关一个，导线若干
为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 。（填“”或“”）
（2）为了操作方便，需利用电流表G和电阻箱改装成量程为2V的电压表，需 （填“串联”或“并联”）阻值 Ω的电阻箱。
（3）根据题意在图甲中画出符合该同学实验要求的电路图 。
（4）如图乙所示，是同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标为电流表G的示数，横坐标为电流表A的示数。由图可知，被测干电池的电动势为 V，内阻为 Ω。（结果均保留两位有效数字）
三．计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14.示波器能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器部分结构如图所示，金属丝发射出来的电子（速度可忽略）被加速后从金属板的小孔穿出，从极板正中央垂直射入偏转场偏转后射出电场。已知加速电压为，两板间电压为，板间距为d，板长为L，电子的电荷量为e、质量为m。求：
（1）电子进入偏转场时的速度的大小；
（2）若，，。求电子离开偏转场时偏离原入射方向的侧移距离y的大小。
15.如图，两光滑平行金属导轨置于水平面（纸面）内，轨间距为l，左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计。
（1）求金属杆运动到磁场区域正中间时的速度；
（2）求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率。
16.如图平面直角坐标系中，x轴上方区域存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度。原点O处有一粒子源，可在坐标平面内沿各个方向向磁场区发射比荷均为的带负电的粒子。在处垂直于x轴放置一块足够长的粒子收集板PQ，当粒子运动到收集板时即被吸收，不计粒子间相互作用和重力的影响，粒子被吸收的过程中收集板始终不带电。（）
（1）能被收集的粒子速度至少多大？
（2）设某时刻粒子源沿方向射入一系列粒子，速度大小从0到不等，至少经过多长时间有粒子到达收集板？
（3）粒子源沿各个方向均匀地向磁场区发射速度大小均为的粒子，会有两个不同方向入射的粒子在PQ上的同一位置被收集，求PQ上这种位置分布的区域长度。