普宁市二实学校2023~2024学年第一学期第三次月考
高二物理试卷
考试时间：75分钟 满分100分
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示为实验室所用电流表的主要部件。绕在铝框上的线圈通电以后，在磁极与软铁芯构成的磁场中受力而转动。某同学据此现象思考软铁芯内部的磁感线分布，并提出了如下猜想，可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．如图所示，正方形金属线框abcd放置于磁场中，磁场方向垂直线框平面向里，当磁感应强度均匀增大时，下列说法正确的是（ ）
A．线框中产生逆时针方向的感应电流，线框有收缩的趋势
B．线框中产生逆时针方向的感应电流，线框有扩张的趋势
C．线框中产生顺时针方向的感应电流，线框有收缩的趋势
D．线框中产生顺时针方向的感应电流，线框有扩张的趋势
3．如图（a），我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图（b）所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为，且轨迹交于点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．谷粒1的加速度小于谷粒2的加速度
B．谷粒2在最高点的速度小于
C．两谷粒从到的运动时间相等
D．两谷粒从到的平均速度相等
4．一车载加热器（额定电压为）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为、、，则（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，相互平行的长直导线1、2、3、4按如图所示的方式垂直竖直面放置在圆周上，O为圆心，其中导线1、3的连线垂直于导线2、4的连线，导线1、2的连线水平，导线中均通有垂直纸面的电流，方向如图中所示。已知通电直导线周围产生的磁场的磁感应强度大小为（k为常数，I为导线电流，L为某点到通电直导线的距离）。若导线1、2中的电流大小为导线3、4中的电流大小的2倍。导线4在圆心O处产生磁场的磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（ ）
A．圆心O处磁场的方向水平向右
B．圆心O处磁场的方向水平向左
C．圆心O处磁感应强度大小是
D．圆心O处磁感应强度大小是2B
6．某同学将四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1的量程大于A2的量程，电压表V1的量程小于V2的量程，改装好后把它们按如图所示的接法连入电路，则（ ）
A．电流表 A1的示数等于电流表A2的示数
B．电流表 A1指针的偏转角等于电流表A2指针的偏转角
C．电压表V1的示数大于电压表V2的示数
D．电压表V1指针的偏转角小于电压表V2指针的偏转角
7．劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器（如图甲所示），其原理如图乙所示，加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，现对氚核()加速，所需的高频电源的频率为f，已知元电荷为e，下列说法正确的是（ ）
A．被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大
B．高频电源的电压越大，氚核最终射出回旋加速器的速度越大
C．氚核的质量为
D．磁感应强度保持不变，该回旋加速器接频率为f的高频电源时，也可以对氦核()加速
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，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．我国载人航天事业已迈入“空间站时代”。若中国空间站绕地球近似做匀速圆周运动，运行周期为T，轨道半径约为地球半径的倍，已知地球半径为R，引力常量为G，忽略地球自转的影响，则（ ）
A．漂浮在空间站中的宇航员不受地球的引力
B．空间站绕地球运动的线速度大小约为
C．地球的平均密度约为
D．空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍
9．在如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3均为定值电阻，R4为滑动变阻器。在开关S闭合的状态下，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板a、b之间的P点处于静止状态。当R4的滑片向下移动时，下列说法正确的是（ ）
A．油滴将向下运动 B．油滴将向上运动
C．电源的路端电压一定减小 D．R2消耗功率一定增大
10．如图所示为滚筒式静电分选器，由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和电极G等部件组成。滚筒C和电极G分别接直流高压电源的正、负极，并令滚筒C接地，电源电压很高，足以使电极G附近的空气发生电离产生大量离子，电子会吸附在粉粒表面。现有导电性能不同的两种物质粉粒a、b的混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动着的滚筒C，粉粒a具有良好的绝缘性，粉粒b具有良好的导电性能，则下列说法正确的是（ ）
A．滚筒C应该顺时针旋转
B．刮板D的作用是将吸附在滚筒C上的粉粒a刮下来
C．粉粒b从滚筒至落入料槽的过程中电场力对其做正功
D．电极G电离空气产生大量离子，使得粉粒a、b都带负电，粉粒a、b都吸附在导体滚筒C上，最后被刮板D刮入槽中
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）为了测量某金属丝的电阻率：
先用多用电表粗测其电阻，将选择开关调到欧姆挡“”档位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，这时他应该：
a．将选择开关换成欧姆挡的“ ”（填“”或“”）档位；
b．将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使欧姆表指针指在欧姆零刻度处；
c．再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图甲所示，则此段电阻丝的电阻为 。然后用图乙的螺旋测微器测其直径为 。
12．（10分）某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。他根据老师提供的以下器材，画出了如图所示的原理图。
①电压表V（量程3V，内阻RV约为10kΩ） ②电流表G（量程3mA，内阻RG=100Ω）
③电流表A（量程3A，内阻约为0.5Ω） ④滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）
⑤滑动变阻器R2（0~500Ω，1A）
⑥定值电阻R3 ⑦开关S和导线若干
（1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，要求改装后的电流表量程是0.6A，则R3= （保留2位有效数字）。
（2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 。（填“R1或R2”）
（3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E= V（结果取2位有效数字），电压表某次测量如图丙所示，则其读数为 V，理论上利用该电路测量结果与电池实际内阻相比 （填“偏大”、“偏小”、“相等”）。
13．（本题9分）如图所示，水平放置的两光滑平行金属导轨MN和PQ相距，NQ间连接有电阻，放置在平行导轨上的导体棒ab向右以大小为的速度做匀速直线运动，垂直于导轨平面的匀强磁场的磁感应强度。求：
（1）判断导体棒ab中感应电流的方向；
（2）导体棒ab产生的感应电动势多大？
（3）电阻，导体棒接入电路部分的电阻，导轨
电阻不计时，求作用于导体棒ab上的外力大小。
14．（本题13分）如图所示，一束质量为m、电荷量为q的粒子，恰好沿直线从两带电平行板正中间通过，沿圆心方向进入右侧圆形匀强磁场区域，粒子经过圆形磁场区域后，其运动方向与入射方向的夹角为θ(弧度)．已知粒子的初速度为v0，两平行板间与右侧圆形区域内的磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直于纸面向里，两平行板间距为d，不计空气阻力及粒子重力的影响，求：
(1)两平行板间的电势差U；
(2)粒子在圆形磁场区域中运动的时间t；
(3)圆形磁场区域的半径R．
15．（本题16分）如图所示的电路中，直流电源的电动势E=9V，内电阻r=1.5Ω， R1=4.5Ω， R2为电阻箱。两带小孔的平行金属板 A、B 竖直放置；另两个平行金属板C 、D水平放置，板长 L=30cm，板间的距离 d=20cm； MN为荧光屏， C、D的右端到荧光屏的距离 L'=10cm，O为C、D金属板的中轴线与荧光屏的交点，P为O点下方的一点， ；当电阻箱的阻值调为R2=3Ω时，闭合开关K，待电路稳定后，将一带电量为 质量为 的粒子从 A 板小孔从静止释放进入极板间，不考虑空气阻力、带电粒子的重力和极板外部的电场。试求：
（1）带电粒子到达小孔B时的速度大小；
（2）带电粒子从极板C、D离开时速度大小；
（3）为使粒子恰好打到P点， R2的阻值应调到多大？2023~2024学年第一学期 第三次月考
高二物理参考答案及评分标准
1．C
【详解】根据磁感线分布特点：磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从N极出来，回到磁铁的S极，每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。故符合磁感线分布特点的只有选项C。
C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【详解】磁场方向垂直线框平面向里，当磁感应强度均匀增大时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知线框中感应电流沿逆时针方向，根据左手定则可得线框所受安培力方向均指向线框内部，即线框有收缩的趋势。
故选A。
3．B
【详解】A．抛出的两谷粒在空中均仅受重力作用，加速度均为重力加速度，故谷粒1的加速度等于谷粒2的加速度，A错误；
C．谷粒2做斜向上抛运动，谷粒1做平抛运动，均从O点运动到P点，故位移相同。在竖直方向上谷粒2做竖直上抛运动，谷粒1做自由落体运动，竖直方向上位移相同故谷粒2运动时间较长，C错误；
B．谷粒2做斜抛运动，水平方向上为匀速直线运动，故运动到最高点的速度即为水平方向上的分速度。与谷粒1比较水平位移相同，但运动时间较长，故谷粒2水平方向上的速度较小即最高点的速度小于，B正确；
D．两谷粒从O点运动到P点的位移相同，运动时间不同，故平均速度不相等，谷粒1的平均速度大于谷粒2的平均速度，D错误。
故选B。
4．D
【详解】接ab，则电路的总电阻为
接ac，则电路的总电阻为
接bc，则电路的总电阻为
由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据
可知
故选D。
5．C
【详解】根据右手螺旋定则可知，导线4在圆心O处磁场方向指向1，其大小为
导线1在圆心O处磁场方向指向4，其大小为
导线2在圆心O处磁场方向指向3，其大小为
导线3在圆心O处磁场方向指向2，其大小为
根据矢量合成法则可知，圆心O处磁场的方向竖直向下，且大小为
故选C。
6．B
【详解】AB．根据电路图可知，电流表A1、A2的两个表头并联，因此其两端的电压相等，又两个表头相同，则流过两个表头的电流相同，指针偏转角相同，而两个电流表的量程不同，则示数不同，故A错误，B正确；
CD．电压表V1、V2的两个表头串联，因此流过两个表头的电流相同，指针偏转角相同，而电压表V1的量程小于V2的量程，则电压表V1的示数小于电压表V2的示数，故CD错误。
故选B。
7．C
【详解】A．根据，可知被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期不变，故A错误；
B．设D形盒的半径为R，则最终射出回旋加速器的速度满足，即有，最终射出回旋加速器的速度与电压无关，故B错误；
C．根据，可知，故C正确；
D．因为氚核()与氦核()的比荷不同，所以不能用来加速氦核()，故D错误。
故选C。
8．BD
【详解】A．漂浮在空间站中的宇航员依然受地球的引力，所受引力提供向心力做匀速圆周运动而处于完全失重，视重为零，故A错误；
B．根据匀速圆周运动的规律，可知空间站绕地球运动的线速度大小约为
故B正确；
C．设空间站的质量为，其所受万有引力提供向心力，有
则地球的平均密度约为
故C错误；
D．根据万有引力提供向心力，有
则空间站绕地球运动的向心加速度大小为
地表的重力加速度为
可得
即空间站绕地球运动的向心加速度大小约为地面重力加速度的倍，故D正确。
故选BD。
9．AD
【详解】AB．当R4的滑片向下移动时，接入电阻增大，根据“串反并同”，电阻R3两端电压减小，则平行板电容器两端电压减小，根据
可知，极板间电场强度减小，油滴所受电场力减小，则油滴将向下运动，A正确，B错误；
C．当R4的滑片向下移动时，接入电阻增大，电路总电阻增大，干路电流减小，根据
可知电源的路端电压一定增大，C错误；
D．当R4的滑片向下移动时，接入电阻增大，根据“串反并同”，电阻R2两端电压增大，根据
可知，R2消耗功率一定增大，D正确。
故选AD。
10．ABC
【详解】A．滚筒C要顺时针旋转，使粉粒靠近电极G而带上负电，A项正确；
B．电极G电离空气产生大量离子，使得粉粒a、b都带负电，粉粒a绝缘性能良好，粉粒a上的负电与滚筒C上的正电相互吸引，被吸附在滚筒C上，最后被刮板D刮入料槽E中，B项正确；
CD．粉粒b导电性能良好，会与滚筒C上的正电荷先中和，然后带上正电，根据同种电荷相互排斥，电场力对粉粒b做正功，故粉粒b落在料槽F中，故C项正确，D项错误。
故选ABC。
11．（每空2分，共6分） 8.0/8 2.095/2.094/2.096
【详解】先用多用电表粗测其电阻，将选择开关调到欧姆挡“×10挡”位并调零，测量时发现指针向右偏转角度太大，说明倍率挡选择过高，这时他应该：
a．[1]将选择开关换成欧姆挡的“×1”挡位；
c．[2]再次测量电阻丝的阻值，其表盘及指针所指位置如图甲所示，则此段电阻丝的电阻为
[3]然后用图乙的螺旋测微器测其直径为
D=2mm+9.5×0.01mm=2.095mm
12．（每空2分，共10分） 0.50 R1 1.5 1.30 偏小
【详解】（1）[1]根据题意可得
代入数据解得
（2）[2]实验中为方便调节，滑动变阻器的阻值与电源内阻接近，所以应选用的滑动变阻器是R1；
（3）[3]电流表G与R3并联，则有
解得
根据闭合电路欧姆定律有
整理得
结合图线可得
[4]3V量程的最小分度值为0.1V，则电压表读数为1.30V；
[5]理论上利用该电路测量结果实际是电源内阻和电压表内阻的并联后的电阻，所以电池测量结果与实际内阻相比偏小。
13．（共9分）（1）b由流向a；（2）；（3）
【详解】（1）导体棒ab向右匀速运动，根据右手定则可知，ab中感应电流方向b由流向a。（2分）
（2）导体棒ab向右以大小为的速度匀速运动，ab产生的感应电动势为
（2分）
（3）电阻，导体棒电阻，导轨电阻不计，则电路电流为
（2分）
ab棒受到的安培力大小：（2分）
由于导体棒匀速运动，根据受力平衡可得作用于导体棒ab上的外力大小为
F外=F安=6.25×10-3N（1分）
14．（共13分）(1)U=Bv0d；（2）；（3）R=
【详解】(1)平行板间的电场强度E=（1分）
由粒子在平行板间做直线运动可知，Bv0q=qE（2分）
解得两平行板间的电势差：U=Bv0d（1分）
(2)如图，在圆形磁场区域中，设轨迹圆半径为r，由牛顿第二定律得：
Bv0q=m（2分）
同时有T=（1分）
粒子在圆形磁场区域中运动的时间t=T（1分）
联立解得t=（1分）
(3)如图，由几何关系可知：r=R（2分）
解得圆形磁场区域的半径R=（2分）
15．（共16分）（1） v0=4×105m/s ；（2）；（3） R2=2.4Ω
【详解】（1） 根据欧姆定律有：
（1分）
U1= IR1（1分）
带电粒子从A到B加速过程，由动能定理，得：
（1分）
解得
v0=4×105m/s（1分）
（2） 电容器的电压为
U2=IR2（1分）
（1分）
粒子做类平抛运动，竖直方向
qE2=ma （1分）
（1分）
水平方向
L=v0t （1分）
则有
联立上式，解得
（1分）
（3）设调整R2后，R1、R2上的电压分别为与，有：
（1分）
（1分）
速度偏转角
（1分）
解得
由类平抛运动规律：速度反向延长线交于水平位移中点：
（1分）
而
（1分）
联立解得
R2=2.4Ω（1分）
