四川省仁寿第一中名校南校区2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

试卷更新日期：2024-03-25 类型：月考试卷

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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. 下面是某同学对电场和磁场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）

A、根据电场强度的定义式 $E = \frac{F}{q}$ 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带电荷量成反比 B、根据电势差的定义式 $U_{A B} = \frac{W_{A B}}{q}$ 可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为-1V C、根据电容定义式 $C = \frac{Q}{U}$ 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 D、由磁感应强度公式 $B = \frac{F}{I L}$ ，磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受的安培力方向相同

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2. 图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是（　　）

A、线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均不会偏转 B、开关闭合后，将线圈A从B中拔出会引起电流表指针偏转 C、开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流表指针不偏转 D、开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转

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3. 如图所示，边长为l的n匝正方形线框abcd内部有一边长为 $\frac{1}{2}$ 的正方形区域的匀强磁场，磁场的磁感强度为B，下列说法正确的是（　　）

A、磁通量是矢量，既有大小又有方向 B、图示位置时，穿过线框的磁通量为 $B l^{2}$ C、图示位置时，穿过线框的磁通量为 $n B l^{2}$ D、从图示位置绕bc转过90°的过程中，穿过线框的磁通量减少 $\frac{1}{4} B l^{2}$

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4. 如图所示，在水平向右的匀强磁场中，以O点为圆心的圆周上有M、N、P、Q四个点．将两根长直导线垂直于纸面放在M、N处，并通入相同的电流，Q点磁感应强度为0。则（　　）

A、P点磁感应强度为0 B、O点磁感应强度0 C、P点磁感应强度方向水平向右 D、O点磁感应强度方向水平向左

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5. 如图所示，有a、b、c、d四个粒子，它们带同种电荷且电荷量相等，它们的速率关系为v_a<v_b=v_c<v_d ，质量关系为m_a=m_b<m_c=m_d。进入速度选择器后，有两种粒子从速度选择器中射出，由此可以判定（　　）

A、射向A₂的是d粒子 B、射向P₂的是b粒子 C、射向A₁的是c粒子 D、射向P₁的是a粒子

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6. 电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器．如图为美国试验所采用的电磁轨道，该轨道长7.5 m，宽1.5 m．若发射质量为50 g的炮弹从轨道左端以初速度为零开始加速，当回路中的电流恒为20 A时，最大速度可达3 km/s.轨道间所加磁场为匀强磁场，不计空气及摩擦阻力．下列说法正确的是（）

A、磁场方向为竖直向下 B、磁场方向为水平向右 C、磁感应强度的大小为10³ T D、电磁炮的加速度大小为3×10⁵ m/s²

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7. 如图，半径 $R = 2 m$ 的圆形区域内有一垂直纸面向里的匀强磁场， $P$ 为磁场边界上的一点，大量相同的带正电粒子，在纸面内沿各个方向以相同的速率从 $P$ 点射入磁场，这些粒子射出磁场时的位置均位于 $P Q$ 圆弧上且 $Q$ 点为最远点。已知 $P Q$ 圆弧长等于磁场边界周长的四分之一，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则该圆形磁场中有粒子经过的区域面积为（）

A、 $(3 π - 2) m^{2}$ B、 $(2 π - 2) m^{2}$ C、 $3 π m^{2}$ D、 $2 π m^{2}$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 空间存在平行纸面的匀强电场，但电场方向未知．现在纸面上建立直角坐标系xOy，用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场的各点电势，得到电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示．则关于该电场，下列说法正确的是（　　）

A、电场强度的大小为300V/m B、电场强度的大小为500V/m C、电场强度的方向指向第三象限 D、沿－y方向是电势降低最快的方向

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9. 如图所示的虚线为一簇等势线，且相邻两等势线之间的电势差相等，图中的实线为粒子的轨迹（粒子仅受电场力作用），已知粒子质量为m、电荷量为 $+ q$ （ $q > 0$ ），粒子经过等势线1时的速度为 $v_{0}$ ，粒子经过等势线3时的速度为 $\frac{v_{0}}{3}$ ，规定等势线1的电势为0。则下列说法正确的是（　　）

A、粒子经过等势线2时所受电场力方向沿虚线2的切线且指向轨迹凹侧 B、粒子经过等势线2时的速度为 $\frac{\sqrt{5}}{3} v_{0}$ C、等势线2和等势线3之间的电势差 $U_{23} = - \frac{2 m v_{0}^{2}}{9 q}$ D、粒子经等势线2时的电势能为 $- \frac{2 m v_{0}^{2}}{9}$

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10. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为I_g ，定值电阻R₁、R₂的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I₁ ，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I₂。下列说法正确的是（　　）

A、I₁=1.5I_g B、I₂=1.5I_g C、若仅使R₁阻值变小，则I₁和I₂均变大 D、若仅使R₂阻值变小，则I₁和I₂均变大

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三、实验题

11. 在“练习使用多用电表”的实验中

(1)、前两次测量时，表盘指针如图中a、b所示。请据此完成记录表中的①和②；

所测物理量
量程或倍率
指针
读数
第1次
直流电压
0~50V
①（选填“a”“b”）
34.0V
第2次
直流电流
0~10mA
②（选填“a”“b”）
4.4mA
第3次
电阻
$\times 100$
c
$1.5 \times 1 0^{2} Ω$

(2)、第3次测量时，用“ $\times 100$ ”欧姆挡测量电阻，表盘指针如图中c所示，为了更准确测量需要换成（选填“ $\times 10$ ”“ $\times 1 k$ ”）挡进行重新测量；

(3)、多用电表改变不同倍率的欧姆挡后，测量电阻前（选填“需要”“不需要”）重新调零。

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12. 某实验小组为测量电池组的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路，主要器材如下：
A电池组（两节干电池）
B毫安表（量程为 $50 m A$ ，内阻 $R_{g} = 6.6 Ω$ ）
C电压表（量程为 $3 V$ ）
D滑动变阻器 $R$ （阻值范围 $0 ∼ 30 Ω$ ，额定电流 $2 A$ ）
E电阻箱 $R_{0}$ （阻值 $0 ∼ 999.9 Ω$ ）
F开关和导线若干

(1)、由于毫安表的是程太小，需将其改装为 $600 m A$ 的量程，则应将图甲中电阻箱 $R_{0}$ 调节为 $Ω$ ；

(2)、实验步骤如下：
①连接电路，将图甲中滑动变阻器 $R$ 的滑片移到最左端；
②闭合开关 $S$ ，改变滑片位置，记下电压表的示数 $U$ 和毫安表的示数 $I$ ，多次实验后，依所测数据在如图乙所示的坐标纸上作出 $U - I$ 图线．某次实验毫安表示数如图丙所示，则其读数为 $m A$ ；

(3)、电池组的电动势 $E =$ $V$ ；

(4)、若考虑电压表内阻影响，则电池组内阻的测量值真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。

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四、解答题

13. 如图所示，水平放置的导轨一端接有电源，电动势 $E = 30 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，导轨电阻不计，电阻箱接入电路的电阻 $R = 2 Ω$ 。质量 $m = 0.3 k g$ ，电阻不计的金属棒放置在水平导轨上，金属棒与导轨间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，金属棒的长度等于导轨间距离为 $L = 0.3 m$ ，金属棒与导轨垂直且恰好保持静止。空间内有垂直于纸面向里的匀强磁场，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、金属棒cd所受安培力的方向；

(2)、该磁场的磁感应强度B的大小；

(3)、调整电阻箱阻值为 $0.5 Ω$ ，金属棒cd受到的安培力的大小。

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14. 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的 $P$ （a，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。求：

(1)、匀强磁场的磁感应强度B；

(2)、粒子在磁场中的运动时间。

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15. 如图，两竖直平行极板A和B之间电压 $U_{0}$ .两水平平行极板C和D之间间距和板长均为L。某电荷量为+q，质量为m的带电粒子，从A板小孔无初速进入AB板间。经过加速从B板小孔射出。正好沿CD板的中心线进入CD板间，不计粒子重力、电场间的相互影响和电场边缘效应。已知静电力常量为k。

(1)、求粒子刚从B板小孔射出时的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、若CD板上的电压为 $U_{1}$ ，粒子刚好打在D板的中心。若要使得粒子刚好从D板的边缘M点离开，求此时所加的电压 $U_{2}$ 的大小；

(3)、若粒子刚好从D板的边缘M点沿一细圆弧轨道中心轴线的切线进入光滑圆管，圆弧轨道的圆心O正好在CD板的中心线延长线上，如图所示，若在O点放一点电荷，粒子刚好在点电荷作用下沿圆弧的中心轴线轨道做匀速圆周运动，求O点处点电荷的电荷量Q的大小。

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	所测物理量	量程或倍率	指针	读数
第1次	直流电压	0~50V	①（选填“a”“b”）	34.0V
第2次	直流电流	0~10mA	②（选填“a”“b”）	4.4mA
第3次	电阻	$\times 100$	c	$1.5 \times 1 0^{2} Ω$