湖北省宜城市重点中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试题（含答案）

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物理试卷

一、选择题（每小题4分，共10小题，共40分。1-7为单选，8-10为多选）1．下列各图标出的磁场B的方向、带电粒子运动速度v的方向、洛伦兹力F洛的方向，正确的是()

A．B．

C．D．

关于电源电动势，下列说法正确的是（）A．常见充电宝标有5000mAh或10000mAh等，此物理量越大，则充电电流越大

B．电动势E跟电源的体积无关，外电路变化时，E也变化C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大

D．电动势E反映电源做功的能力，电动势大，则说明其内部移动1C的正电荷时，非静电力做功要多

如图所示的电路中,U90V,滑动变阻器R2的最大阻值为200,R1100,当滑片P滑至R2的中点时,a、b两端的电压为()

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

通电的正三角形导线框abc与无限长通电直导线MN在同一平面内，导线框中通以如图所示顺时针方向的电流，bc边与MN平行。下列说法正确的是

()

A．ab边与ac边所受的安培力的合力方向与MN平行B．线框所受安培力的合力为零C．线框面积有减小的趋势D．线框在安培力作用下一定有向左的运动趋势

如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线

悬挂于O、O'，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿x正

方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为，则磁感应强度的最小值及其方向为（重力加速度为g）（）

A．z轴正向

B．y正向

C．；沿悬线斜向下

(

)D．；z负向

如图所示，将扁平长方体形状的霍尔元件水平放置接入电路，匀强磁场垂直于霍尔元件的水平面竖直向下，闭合开关，

让电流从霍尔元件的左侧流入右侧，则其前后两表面会形成电势差。现有载流子是电子的霍尔元件1和载流子是空穴的霍尔元件2，两元件均按图示方式接入电路（闭合开关），则关于前后两表面电势高低的判断，下列说法中正确的是（）

若接入元件1时，前表面电势高；若接入元件2时，前表面电势低

若接入元件1时，前表面电势低；若接入元件2时，前表面电势高C．不论接入哪个元件，都是前表面电势高D．不论接入哪个元件，都是前表面电势低

如图所示，在平板PQ上方有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。某时刻有a、b、c三个电子（不计重力）分别以大小相等、方向如图所示的初速度va、vb和vc经过平板PQ上的小孔O垂直射入匀

强磁场。这三个电子打到平板PQ上的位置到小孔O

的距离分别是la、lb和lc，电子在磁场中运动的时间

分别为ta、tb和tc。整个装置放在真空中。则下列判断正确的是（）

如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻为r0．不称重物时，滑片P在A端；称重物时在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的阻值发生变化，通过电流表的示数即可显示被称物体的重量值．已知P的滑动过程，弹簧始终未超出弹性限度，则闭合

开关S后，以下说法正确的是（）A．不称重物时电流表的不数为零

达到最大称重值时电路中的电流为

电流表示数越大，则说明所称物体越重D．所称物体越重，电源的总功率越大

薄铝板将同一匀强磁场分成Ⅰ、Ⅱ两个区域，高速带电粒子穿过铝板前后

在两个区域内运动的轨迹如图所示，半径r1>r2。假定穿过铝板前后粒子带电荷量保持不变，但铝板对粒子的运动有阻碍，则该粒子()

A．带负电B．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动速度大小相同C．在Ⅰ、Ⅱ区域的运动时间相同D．从Ⅱ区域穿过铝板运动到Ⅰ区域

如图甲所示，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其vt图像如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5s，关于带电物块及其运动过程的说法中正确的是（）

A．该物块带正电B．皮带轮的传动速度大小一定为1m/s

C．若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移D．在2~4.5s内，物块与皮带仍可能有相对运动

二、非选择题。（共5小题，共60分）

11．（10分）将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V。可是这种电池并不能点亮额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的手电筒上的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，实验测得不足3mA。为了测定该水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：水果电池电键，导线若干

电流表A（量程0~3mA，内阻约为0.5Ω）电压表V（量程0~1.5V，内阻约为3kΩ）

滑动变阻器R1（阻值0~10Ω，额定电流为1A）

滑动变阻器R2（阻值0~3kΩ，额定电流为1A）

（1）应选（选“a”或“b”）电路图实验。

（2）实验中滑动变阻器应选用（填器材）。

（3）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图像如图所示，由图可知，水果电池的电动势E=V，内阻r=Ω。内阻的测量结果将（选填“偏大”“偏小”或“不变”）（结果均保留3位有效数字）

12．（8分）某同学利用如图(a)所示电路，测量一个量程为0~3V，内阻约3kΩ的电压表V1的内阻Rx，所用的实验器材有：待测电压表V1；电压表V2（量程0~10V，内阻约10kΩ）；滑动变阻器R1(0~500Ω)；定值电阻R=5.0kΩ；电源E（电动势8V，内阻较小）；开关一个、导线若干。

回答下列问题：

根据图(a)所示的电路，在图(b)中用笔画线代替导线将实物图的电路连接完整；

闭合开关S前应先将滑动变阻器的滑片调到最端（填“左”或“右”），多次调节滑动变阻器，记下电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；(3)该同学以U2为纵坐标，U1为横坐标建立坐

标系，根据测得的数据描点作图如图(c)所示，由电路图可知U2与U1的关系式为U2=（用题中所给物理量符号表示），结合图线（c）和已知数据可求得待测电压表内阻Rx=kΩ；(结果保留2位有效数字）。

13．（12分）如图所示，一电荷量为q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°，求：

画出轨迹图，并求出带电粒子在磁场中运动的轨道半径r；

带电粒子的电性和质量m；

带电粒子穿过磁场的时间t．

14.（14分）在倾角θ=30o的绝缘斜面上，固定一光滑金属框，宽L=0.5m，接入电动势E=6V、内阻r=1Ω的电池，垂直框面放置一根质量m=0.2kg的金属棒ab，金属棒接入电路的电阻R0的阻值为0.5Ω，整个装置放在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于框面向上的匀强磁场中，调节滑动变阻器R的阻值使金属棒静止在框架上，如图所示。则下列说法正确的是（框架的电阻不计，框架与金属棒接触良好，g取10m/s2）。求：

画出受力图，并求出金属棒受到的安培力的大小F

滑动变阻器R接入电路的阻值

现先将金属棒固定，调节滑动变阻器使电源输出功率最大，然后由静止释放，求释放瞬间金属棒的加速度a大小及方向。

15．（16分）如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直角三角形ACD内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，线段CO=OD=L，CD边在x轴上，

∠ADC=30°。电子束沿y轴方向以相同的速度v0从CD边上的各点射入磁场，

已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为，在第四象限正方形ODQP

内存在沿x轴正方向、大小为E=Bv0的匀强电场，在y=－L处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏，屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。求：

电子的比荷；

能运动到达x轴的电子射入磁场的点的坐标值范围

在能打到荧光屏的粒子中。从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离：宜城市重点中学2023-2024学年高二年级9月月考

物理答案

题号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）电子垂直射入匀强磁场中，只受

洛伦兹力作用做匀速圆周运动，画出轨

迹，如图所示（2分）

d23

由几何知识得到，轨迹的半径为：r==d；（2分）

sin603

（2）由左手定则，可知，带电粒子带正电（2分）

v223Bqd

由牛顿第二定律得qvB=m，解得m=（2分）

r3v

（3）由几何知识得到，轨迹的圆心角为=（2分）

3

r

故穿越磁场的时间为：323d；（2分）t==

v9v

14.解：（1）设金属棒受到的安培力大小为F，对金属棒受

力分析如图（2分）

可得F=mgsin30o=1N（2分）

F

（2）根据公式F=BIl可得，电路中的电流为I==2A（1分）

Bl

E

由闭合电路欧姆定律得I=（2分）

R+r+R0

解得R=1.5Ω（1分）

{#{ABYBQg6EAgoggCAoQBAJIAAQgCEQWXSiCCgAIQAkQBkEAACAAoIoGOAxAAAAMIsIAAAwAFABCA=}#}

（3）电源的输出功率为P=EII2r=10W（1分）

E

由闭合电路欧姆定律I=

R+r+R0

当=，即+0=时P最大，此时=0.5Ω,=3（1分）2

安培力′>sin，金属棒沿斜面向上加速（1分）

由牛顿第二定律：′sin=（2分）

得：=2.5/2,沿金属框向上（1分）

L

15．解(1)由题意可知电子在磁场中的轨迹半径r=

3

v2

由牛顿第二定律得Bev=m0（2分）0

r

e3

电子的比荷=0（2分）

mBL

(2)电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切时为能到达

x轴的最后边的临界状态，轨迹如图（2分）

由几何关系可得此电子对应的射入点为O点（1分）

所以能运动到x轴的电子的射入点坐标范围：≤0（2分）

（3）若电子能进入电场中，且离O点右侧最远，则电子在磁场

中运动圆轨迹应恰好与边AD相切，即粒子从F点离开磁场进入

电场时，离O点最远

2L

设电子运动轨迹的圆心为o'点。则OF=x=（1分）

3

2LEe2

从F点射出的电