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
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
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， θ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
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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
B． 匀强电场的电场强度大小 E =
C． 小球受到的电场力大小F = mg tanθ
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 2Ω
B． 电源电动势为 2V
C． 电源内阻为 0.5Ω
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 棒在 a 棒处产生的磁场的磁感应强度大小 B =
C． b 棒在 a 棒处产生的磁场的磁感应强度大小 B = IL (3m)g
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 ，
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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
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视为质点。 若小球带电量 q ＝1 × 10 -2 C， 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 = 0.9Ω , 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μ = 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 m， 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
