第第頁湖北省宜城市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期9月月考物理試題（含答案）宜城市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二年級(jí)9月月考

物理試卷

一、選擇題（每小題4分，共10小題，共40分。1-7為單選，8-10為多選）1．下列各圖標(biāo)出的磁場B的方向、帶電粒子運(yùn)動(dòng)速度v的方向、洛倫茲力F洛的方向，正確的是()

A．B．

C．D．

關(guān)于電源電動(dòng)勢，下列說法正確的是（）A．常見充電寶標(biāo)有5000mAh或10000mAh等，此物理量越大，則充電電流越大

B．電動(dòng)勢E跟電源的體積無關(guān)，外電路變化時(shí)，E也變化C．電動(dòng)勢表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電動(dòng)勢越大

D．電動(dòng)勢E反映電源做功的能力，電動(dòng)勢大，則說明其內(nèi)部移動(dòng)1C的正電荷時(shí)，非靜電力做功要多

如圖所示的電路中,U90V,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為200,R1100,當(dāng)滑片P滑至R2的中點(diǎn)時(shí),a、b兩端的電壓為()

A.45VB.30VC.60VD.75V

通電的正三角形導(dǎo)線框abc與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi)，導(dǎo)線框中通以如圖所示順時(shí)針方向的電流，bc邊與MN平行。下列說法正確的是

()

A．a(chǎn)b邊與ac邊所受的安培力的合力方向與MN平行B．線框所受安培力的合力為零C．線框面積有減小的趨勢D．線框在安培力作用下一定有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢

如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的直導(dǎo)線用兩絕緣細(xì)線

懸掛于O、O'，并處于勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中通以沿x正

方向的電流I，且導(dǎo)線保持靜止時(shí)，懸線與豎直方向夾角為，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值及其方向?yàn)椋ㄖ亓铀俣葹間）（）

A．z軸正向

B．y正向

C．；沿懸線斜向下

(

)D．；z負(fù)向

如圖所示，將扁平長方體形狀的霍爾元件水平放置接入電路，勻強(qiáng)磁場垂直于霍爾元件的水平面豎直向下，閉合開關(guān)，

讓電流從霍爾元件的左側(cè)流入右側(cè)，則其前后兩表面會(huì)形成電勢差?，F(xiàn)有載流子是電子的霍爾元件1和載流子是空穴的霍爾元件2，兩元件均按圖示方式接入電路（閉合開關(guān)），則關(guān)于前后兩表面電勢高低的判斷，下列說法中正確的是（）

若接入元件1時(shí)，前表面電勢高；若接入元件2時(shí)，前表面電勢低

若接入元件1時(shí)，前表面電勢低；若接入元件2時(shí)，前表面電勢高C．不論接入哪個(gè)元件，都是前表面電勢高D．不論接入哪個(gè)元件，都是前表面電勢低

如圖所示，在平板PQ上方有一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。某時(shí)刻有a、b、c三個(gè)電子（不計(jì)重力）分別以大小相等、方向如圖所示的初速度va、vb和vc經(jīng)過平板PQ上的小孔O垂直射入勻

強(qiáng)磁場。這三個(gè)電子打到平板PQ上的位置到小孔O

的距離分別是la、lb和lc，電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

分別為ta、tb和tc。整個(gè)裝置放在真空中。則下列判斷正確的是（）

如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r0．不稱重物時(shí)，滑片P在A端；稱重物時(shí)在壓力作用下使滑片P下滑，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值發(fā)生變化，通過電流表的示數(shù)即可顯示被稱物體的重量值．已知P的滑動(dòng)過程，彈簧始終未超出彈性限度，則閉合

開關(guān)S后，以下說法正確的是（）A．不稱重物時(shí)電流表的不數(shù)為零

達(dá)到最大稱重值時(shí)電路中的電流為

電流表示數(shù)越大，則說明所稱物體越重D．所稱物體越重，電源的總功率越大

薄鋁板將同一勻強(qiáng)磁場分成Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)區(qū)域，高速帶電粒子穿過鋁板前后

在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，半徑r1>r2。假定穿過鋁板前后粒子帶電荷量保持不變，但鋁板對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)有阻礙，則該粒子()

A．帶負(fù)電B．在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)速度大小相同C．在Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同D．從Ⅱ區(qū)域穿過鋁板運(yùn)動(dòng)到Ⅰ區(qū)域

如圖甲所示，一帶電物塊無初速度地放上皮帶輪底端，皮帶輪以恒定大小的速率沿順時(shí)針傳動(dòng)，該裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，物塊由底端E運(yùn)動(dòng)至皮帶輪頂端F的過程中，其vt圖像如圖乙所示，物塊全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4.5s，關(guān)于帶電物塊及其運(yùn)動(dòng)過程的說法中正確的是（）

A．該物塊帶正電B．皮帶輪的傳動(dòng)速度大小一定為1m/s

C．若已知皮帶的長度，可求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對(duì)位移D．在2~4.5s內(nèi)，物塊與皮帶仍可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)

二、非選擇題。（共5小題，共60分）

11．（10分）將一銅片和一鋅片分別插入一個(gè)蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動(dòng)勢約為1.5V。可是這種電池并不能點(diǎn)亮額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的手電筒上的小燈泡，原因是流過小燈泡的電流太小了，實(shí)驗(yàn)測得不足3mA。為了測定該水果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：水果電池電鍵，導(dǎo)線若干

電流表A（量程0~3mA，內(nèi)阻約為0.5Ω）電壓表V（量程0~1.5V，內(nèi)阻約為3kΩ）

滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~10Ω，額定電流為1A）

滑動(dòng)變阻器R2（阻值0~3kΩ，額定電流為1A）

（1）應(yīng)選（選“a”或“b”）電路圖實(shí)驗(yàn)。

（2）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填器材）。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，經(jīng)描點(diǎn)、連線得到水果電池的路端電壓隨電流變化的U-I圖像如圖所示，由圖可知，水果電池的電動(dòng)勢E=V，內(nèi)阻r=Ω。內(nèi)阻的測量結(jié)果將（選填“偏大”“偏小”或“不變”）（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）

12．（8分）某同學(xué)利用如圖(a)所示電路，測量一個(gè)量程為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ的電壓表V1的內(nèi)阻Rx，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：待測電壓表V1；電壓表V2（量程0~10V，內(nèi)阻約10kΩ）；滑動(dòng)變阻器R1(0~500Ω)；定值電阻R=5.0kΩ；電源E（電動(dòng)勢8V，內(nèi)阻較小）；開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。

回答下列問題：

根據(jù)圖(a)所示的電路，在圖(b)中用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖的電路連接完整；

閉合開關(guān)S前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最端（填“左”或“右”），多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記下電壓表V1的示數(shù)U1和電壓表V2的示數(shù)U2；(3)該同學(xué)以U2為縱坐標(biāo)，U1為橫坐標(biāo)建立坐

標(biāo)系，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖如圖(c)所示，由電路圖可知U2與U1的關(guān)系式為U2=（用題中所給物理量符號(hào)表示），結(jié)合圖線（c）和已知數(shù)據(jù)可求得待測電壓表內(nèi)阻Rx=kΩ；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

13．（12分）如圖所示，一電荷量為q的帶電粒子，以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、寬度為d的有界勻強(qiáng)磁場中，射出磁場時(shí)的速度方向與原來粒子的入射方向的夾角θ=60°，求：

畫出軌跡圖，并求出帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；

帶電粒子的電性和質(zhì)量m；

帶電粒子穿過磁場的時(shí)間t．

14.（14分）在傾角θ=30o的絕緣斜面上，固定一光滑金屬框，寬L=0.5m，接入電動(dòng)勢E=6V、內(nèi)阻r=1Ω的電池，垂直框面放置一根質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab，金屬棒接入電路的電阻R0的阻值為0.5Ω，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于框面向上的勻強(qiáng)磁場中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值使金屬棒靜止在框架上，如圖所示。則下列說法正確的是（框架的電阻不計(jì)，框架與金屬棒接觸良好，g取10m/s2）。求：

畫出受力圖，并求出金屬棒受到的安培力的大小F

滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值

現(xiàn)先將金屬棒固定，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電源輸出功率最大，然后由靜止釋放，求釋放瞬間金屬棒的加速度a大小及方向。

15．（16分）如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，線段CO=OD=L，CD邊在x軸上，

∠ADC=30°。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點(diǎn)射入磁場，

已知這些電子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑均為，在第四象限正方形ODQP

內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在y=－L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點(diǎn)為P。忽略電子間的相互作用，不計(jì)電子的重力。求：

電子的比荷；

能運(yùn)動(dòng)到達(dá)x軸的電子射入磁場的點(diǎn)的坐標(biāo)值范圍

在能打到熒光屏的粒子中。從x軸最右端射入電場中的電子打到熒光屏上的點(diǎn)與P點(diǎn)間的距離：宜城市重點(diǎn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二年級(jí)9月月考

物理答案

題號(hào)12345678910

答案CDBDCACCDACAD

11．（每空2分）aR21.35450偏大

12．（每空2分）

R

左1+U13.2

Rx

13．（12分）

解（1）電子垂直射入勻強(qiáng)磁場中，只受

洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，畫出軌

跡，如圖所示（2分）

d23

由幾何知識(shí)得到，軌跡的半徑為：r==d；（2分）

sin603

（2）由左手定則，可知，帶電粒子帶正電（2分）

v223Bqd

由牛頓第二定律得qvB=m，解得m=（2分）

r3v

（3）由幾何知識(shí)得到，軌跡的圓心角為=（2分）

3

r

故穿越磁場的時(shí)間為：323d；（2分）t==

v9v

14.解：（1）設(shè)金屬棒受到的安培力大小為F，對(duì)金屬棒受

力分析如圖（2分）

可得F=mgsin30o=1N（2分）

F

（2）根據(jù)公式F=BIl可得，電路中的電流為I==2A（1分）

Bl

E

由閉合電路歐姆定律得I=（2分）

R+r+R0

解得R=1.5Ω（1分）

{#{ABYBQg6EAgoggCAoQBAJIAAQgCEQWXSiCCgAIQAkQBkEAACAAoIoGOAxAAAAMIsIAAAwAFABCA=}#}

（3）電源的輸出功率為P=EII2r=10W（1分）

E

由閉合電路歐姆定律I=

R+r+R0

當(dāng)=，即+0=時(shí)P最大，此時(shí)=0.5Ω,=3（1分）2

安培力′>sin，金屬棒沿斜面向上加速（1分）

由牛頓第二定律：′sin=（2分）

得：=2.5/2,沿金屬框向上（1分）

L

15．解(1)由題意可知電子在磁場中的軌跡半徑r=

3

v2

由牛頓第二定律得Bev=m0（2分）0

r

e3

電子的比荷=0（2分）

mBL

(2)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)圓軌跡應(yīng)恰好與邊AD相切時(shí)為能到達(dá)

x軸的最后邊的臨界狀態(tài)，軌跡如圖（2分）

由幾何關(guān)系可得此電子對(duì)應(yīng)的射入點(diǎn)為O點(diǎn)（1分）

所以能運(yùn)動(dòng)到x軸的電子的射入點(diǎn)坐標(biāo)范圍：≤0（2分）

（3）若電子能進(jìn)入電場中，且離O點(diǎn)右側(cè)最遠(yuǎn)，則電子在磁場

中運(yùn)動(dòng)圓軌跡應(yīng)恰好與邊AD相切，即粒子從F點(diǎn)離開磁場進(jìn)入

電場時(shí)，離O點(diǎn)最遠(yuǎn)

2L

設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心為o'點(diǎn)。則OF=x=（1分）

3

2LEe2

從F點(diǎn)射出的電