高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1永壽縣2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期第三次月考高二物理試題一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。第1-8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9-12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）1.使兩個(gè)完全相同的金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷）分別帶上和的電荷后，將它們固定在相距為的兩點(diǎn)，它們之間庫(kù)侖力的大小為?，F(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為的兩點(diǎn)，它們之間庫(kù)侖力的大小為。則與之比為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】開(kāi)始時(shí)，根據(jù)庫(kù)侖定律可得現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，根據(jù)電量平分原理，可知各自帶電為，距離為2a，根據(jù)庫(kù)侖定律可得故故選D2.如圖所示，是半徑為的圓的內(nèi)接正五邊形，當(dāng)在頂點(diǎn)、、、、處各固定一帶電荷量為的點(diǎn)電荷時(shí)，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零；若在處改為固定一帶電荷量為-3Q的點(diǎn)電荷，、、、各處點(diǎn)電荷不變，則圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（靜電力常量為）（）A. B. C. D.【答案】A【解析】初始時(shí)，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零，若取走e處的點(diǎn)電荷，則其余點(diǎn)電荷在O處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小為方向O→e，因此方向相同疊加而得，圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小故選A。A.8eV B.13eV C.20eV D.34eV【答案】C【解析】由題意，電荷經(jīng)過(guò)a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26eV和5eV，動(dòng)能減小為21eV．而相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，電荷在相鄰等勢(shì)面間運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力做功相等，電勢(shì)能變化量相等，則電荷從3等勢(shì)面到4等勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能減小7eV，電勢(shì)能增大，等勢(shì)面3的電勢(shì)為0，電荷經(jīng)過(guò)b時(shí)電勢(shì)能為7eV，又由題，電荷經(jīng)b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為5eV，所以電荷的總能量為E=Ep+Ek=7eV+5eV=12eV，其電勢(shì)能變?yōu)?8eV時(shí)，根據(jù)能量守恒定律得到，動(dòng)能應(yīng)為20eV．A．8eV，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．13eV，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．20eV，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．34eV，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4.分析如圖所示的電路（電流表內(nèi)阻不計(jì)），下列說(shuō)法正確的是（）A.四個(gè)電阻為并聯(lián)關(guān)系B.四個(gè)電阻為串聯(lián)關(guān)系C.A1的示數(shù)為通過(guò)R2和R3的電流之和D.A2的示數(shù)為通過(guò)R3和R4的電流之和【答案】C【解析】AB．設(shè)R1、R2之間為c點(diǎn)，電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，則R1、R2、R3三個(gè)電阻均接在a、c兩點(diǎn)之間，即R1、R2、R3三個(gè)電阻并聯(lián)后與R4串聯(lián)，AB錯(cuò)誤；C．對(duì)電路分析可知，A1示數(shù)為通過(guò)R2和R3的電流之和，C正確；D．對(duì)電路分析可知，A2的示數(shù)為通過(guò)R1和R2的電流之和，D錯(cuò)誤。故選C。5.有兩個(gè)同種材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體是橫截面為正方形的柱體，柱體高均為，大柱體柱截面邊長(zhǎng)為，小柱體柱截面邊長(zhǎng)為，現(xiàn)將大小柱體串聯(lián)接在電壓上，已知通過(guò)導(dǎo)體電流方向如圖所示，大小為，則導(dǎo)體電阻率（）A. B. C. D.【答案】B【解析】根據(jù)電阻定律可得根據(jù)歐姆定律有解得故選B。6.如圖所示，圓形區(qū)域直徑MN上方存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。現(xiàn)有兩個(gè)比荷相同的帶電粒子a、b，分別以、的速度沿圖示方向垂直磁場(chǎng)方向從M點(diǎn)入射，最終都從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，則（）A.粒子a、b可能帶異種電荷B.粒子a從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向一定與初速度的方向垂直C.可能為2:1D.一定為1:1【答案】C【解析】A．兩粒子都從M點(diǎn)入射從N點(diǎn)出射，則a粒子向下偏轉(zhuǎn)，b粒子向上偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知兩粒子均帶正電，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)磁場(chǎng)半徑為R，將MN當(dāng)成磁場(chǎng)邊界，兩粒子均與邊界成45°入射，由運(yùn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)性可知出射時(shí)與邊界成45°，則一次偏轉(zhuǎn)穿過(guò)MN時(shí)速度偏轉(zhuǎn)90°；同理第二次穿過(guò)MN時(shí)速度方向再次偏轉(zhuǎn)90°與初速度方向平行，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．兩粒子可以圍繞MN重復(fù)穿越，運(yùn)動(dòng)有周期性，設(shè)a粒子重復(fù)k次穿過(guò)MN，b粒子重復(fù)n次穿過(guò)MN，由幾何關(guān)系可知()()由洛倫茲力提供向心力可得而兩個(gè)粒子的比荷相同可知如，時(shí)如，時(shí)則v1:v2可能為1:1或2:1，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為、電荷量為的負(fù)電荷。（重力忽略不計(jì)）以速度沿正對(duì)著圓心的方向射入磁場(chǎng)，從磁場(chǎng)中射出時(shí)速度方向改變了角。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】軌跡圖，如圖所示由幾何關(guān)系可知，圓心角，則由幾何關(guān)系根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有聯(lián)立解得故選B。8.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1Ω，R0=3Ω，R1=7.5Ω，R2=3Ω，R3=2Ω，電容器的電容C=2μF。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容器上極板帶正電B.開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩極板間電勢(shì)差是3VC.將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，穩(wěn)定后電容器極板所帶的電荷量是3.6×10－6CD.將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)至電路穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)R0的電荷量是9.6×10－6C【答案】D【解析】AB．開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)的等效電路圖如圖甲所示，電容器C兩端電壓等于兩端電壓，已知總電阻由閉合電路歐姆定律可知干路電流路端電壓則此時(shí)電容器所帶電荷量且上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，故AB錯(cuò)誤。CD．開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)的等效電路圖如圖乙所示電容器C兩端電壓等于兩端電壓，此時(shí)電容器所帶電荷量且上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，故通過(guò)的電荷量故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE，輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)系上，如圖中的、、所示，下列判斷正確的是（）A.直線表示電源的圖線B.曲線表示電源的圖線C.電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻D.電源的最大輸出功率【答案】ACD【解析】AB．電源消耗的總功率為故直線表示電源的圖線，故A正確，B錯(cuò)誤；C．電源內(nèi)阻消耗的功率為應(yīng)為開(kāi)口向上的曲線，故c表示圖線；由圖可知，當(dāng)I=2A時(shí)，，根據(jù)，可得，故C正確；D．電源的輸出功率變形得當(dāng)I=1A時(shí)，輸出功率最大為，故D正確。故選ACD。10.如圖，三根相互平行的固定長(zhǎng)直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距，均通有電流I，L1中電流方向與L2中的相同，與L3中的相反，下列說(shuō)法正確的是（）A.L1所受磁場(chǎng)作用力的方向與L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁場(chǎng)作用力的方向與L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為D.L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為【答案】BC【解析】A．根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合矢量合成法則，則、通電導(dǎo)線在處的磁場(chǎng)方向如下圖所示再根據(jù)左手定則，那么所受磁場(chǎng)作用力的方向與、所在平面平行，故A錯(cuò)誤；B．同理，根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合矢量合成法則，則、通電導(dǎo)線在處的磁場(chǎng)方向如下圖所示再根據(jù)左手定則，那么所受磁場(chǎng)作用力的方向與、所在平面垂直，故B正確；CD．由選項(xiàng)A分析可知，、通電導(dǎo)線在處的合磁場(chǎng)大小與通電導(dǎo)線在處的合磁場(chǎng)相等，設(shè)各自通電導(dǎo)線在其他兩點(diǎn)的磁場(chǎng)大小為，那么由幾何關(guān)系得L1、L2和L3三處磁場(chǎng)之比為根據(jù)得L1、L2和L3單位長(zhǎng)度所受磁場(chǎng)作用力大小之比為，故C正確，D錯(cuò)誤。11.如圖所示，邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為，帶電量為的粒子以平行于方向的初速度從中點(diǎn)點(diǎn)射入，從的中點(diǎn)點(diǎn)射出。則下列說(shuō)法不正確的是（）A.磁感應(yīng)強(qiáng)度B.粒子帶正電C.若僅減小入射速度，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能等于D.若僅增大入射速度，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能大于【答案】ABD【解析】A．由題知粒子軌跡半徑為，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有解得故A錯(cuò)誤，符合題意；B．粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．若僅減小入射速度，粒子可能從ed邊射出，此時(shí)時(shí)間為半個(gè)周期，則有故C正確，不符合題意；D．D．若粒子恰好從f點(diǎn)射出時(shí)，時(shí)間為則當(dāng)速度增大時(shí)，粒子從f點(diǎn)的右側(cè)射出磁場(chǎng)，此時(shí)時(shí)間小于，故不可能大于，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選ABD。12.如圖所示，空間存在方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向向外：在的區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為，方向向里。一質(zhì)量為m、電荷量為的電子（不計(jì)重力）以速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入磁場(chǎng)，當(dāng)電子的速度方向再次沿x軸正方向時(shí)（）A.電子運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為B.電子運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為C.電子與O點(diǎn)間的最短距離為D.電子與O點(diǎn)間的最短距離為【答案】BD【解析】電子先在的區(qū)域運(yùn)動(dòng)半周，再在的區(qū)域運(yùn)動(dòng)半周，當(dāng)速度方向再次沿x軸正方向時(shí)，運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為與O點(diǎn)間的最短距離為故BD項(xiàng)正確，AC項(xiàng)錯(cuò)誤。故選BD。二、實(shí)驗(yàn)題（每空2分，共16分）13.有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線，橫截面如圖1所示，外邊界為圓形，因管內(nèi)中空部分截面形狀不規(guī)則，無(wú)法直接測(cè)量。已知這種金屬的電阻率為，現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，則測(cè)量中空部分的橫截面積。步驟如下：（1）用刻度尺測(cè)出該金屬管線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺測(cè)出外截面的直徑D如圖2所示，則___________cm；（2）利用如圖3所示電路研究一定長(zhǎng)度該金屬管線的電阻，將撥向1，接通，調(diào)節(jié)，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)的讀數(shù)I；然后將撥向2，保持阻值不變，調(diào)節(jié)，使電流表的讀數(shù)為_(kāi)__________，記下此時(shí)的讀數(shù)為，則金屬管線的電阻值為_(kāi)__________；（3）用上述測(cè)量的物理量符號(hào)，則金屬管線內(nèi)部中空部分橫截面積為_(kāi)__________（用、、D、L表示）。【答案】（1）0.825（2）I（3）【解析】（1）[1]游標(biāo)卡尺讀數(shù)是主尺讀數(shù)（mm的整數(shù)倍）加上游標(biāo)尺的讀數(shù)（mm的小數(shù)位），由圖可讀出為（2）[2]該實(shí)驗(yàn)測(cè)電阻的原理為等效替代法，因此電流表的讀數(shù)應(yīng)不變，仍然調(diào)為I；[3]金屬管線的電阻值與記下此時(shí)的讀數(shù)相等為。（3）[4]設(shè)外截面的橫截面積為S，則有解得14.手機(jī)電池多為鋰電池，這種電池的電動(dòng)勢(shì)并不是一個(gè)定值，剛充滿(mǎn)的電池電動(dòng)勢(shì)約4.2V，在使用過(guò)程中降低到3.2V時(shí)建議終止放電。為盡可能精確地測(cè)量出某手機(jī)電池剛充滿(mǎn)電時(shí)的電動(dòng)勢(shì)，可供選用的器材如下：A．電流表A：量程0~0.6A、內(nèi)阻約為0.6ΩB．電壓表V：量程0~15V、內(nèi)阻約為3kΩC．滑動(dòng)變阻器R：最大阻值10ΩD．電阻箱R：0~999.9ΩE．待測(cè)手機(jī)電池EF．一個(gè)開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干（1）為使實(shí)驗(yàn)具有盡可能高的精度，下列電路中，應(yīng)選用___________；A． B．C． D．（2）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路，用圖像法處理數(shù)據(jù)，為保證得到的圖像為直線，應(yīng)作___________隨___________變化的圖像；（3）若已知該圖像斜率的絕對(duì)值為k，縱截距的絕對(duì)值為b，則電源電動(dòng)勢(shì)的大小為_(kāi)__________。【答案】（1）D（2）##I-1R（3）##k-1【解析】（1）[1]因?yàn)樘峁┑碾妷罕砹砍滔鄬?duì)所測(cè)電動(dòng)勢(shì)而言過(guò)大，使得測(cè)量過(guò)程中電壓讀數(shù)誤差較大，所以應(yīng)選用電流表與電阻箱串聯(lián)來(lái)設(shè)計(jì)電路，通過(guò)改變R而獲取I，根據(jù)閉合電路歐姆定律構(gòu)建方程并作出圖線即可測(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。故選D。（2）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有整理得為保證得到的圖像為直線，應(yīng)作隨R變化的圖像。（3）[3]由題意可得所以電源電動(dòng)勢(shì)的大小為三、計(jì)算題（每題9分，共36分）15.如圖所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個(gè)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，場(chǎng)強(qiáng)E＝3×104N/C，在兩板間用絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝5×10－3kg的帶電小球，靜止時(shí)小球偏離豎直方向的夾角＝60°（g取10m/s2）。試求：（1）小球的電性和電荷量；（2）懸線的拉力大小?！敬鸢浮浚?）正電；；（2）0.1N【解析】（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，小球受電場(chǎng)力向右，故小球帶正電。受力分析如圖所示由平衡條件有解得（2）由平衡條件得16.如圖所示，電路中E＝3V，r＝0.5Ω，R0＝1.5Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω.【答案】（1）0，W；（2）2Ω，W【解析】（1）定值電阻R0上消耗的功率R0不變，當(dāng)電流最大時(shí)功率最大，此時(shí)應(yīng)有電路中電阻最小，即當(dāng)R＝0時(shí)，R0上消耗的功率最大，即（2）將電阻R0和電源等效成新的電源，滑動(dòng)變阻器上消耗的功率就是等效電源的輸出功率，當(dāng)R＝r＋R0＝2Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器上消耗的功率最大，為17.如圖所示，長(zhǎng)L＝0.20m的絲線的一端拴一質(zhì)量為m＝1.0×10－4kg、帶電荷量為q＝1.0×10－6C的小球，另一端連在一水平軸O上，絲線拉著小球可在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2.0×103N/C.現(xiàn)將小球拉到與軸O在同一水平面上的A點(diǎn)，然后無(wú)初速度地將小球釋放，取g＝10m/s2.求：（1）小球通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)速度的大??；（2）小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，絲線對(duì)小球拉力的大小.【答案】（1）2m/s（2）3.0×10－3N【解析】（1）qeL-mgL=v=2m/s（2）F+mg-qE=mvF=3×10-3N本題考查圓周運(yùn)動(dòng)，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)用動(dòng)能定理可求得末速度大小，在最高點(diǎn)，小球由重力電場(chǎng)力和繩子的拉力提供向心力