辽宁省丹东市凤城市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（月考）

2023-2024学年度高二物理10月月考试卷

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求）

1．许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（　　）

A．库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法

B．“点电荷”、“电场强度”概念的提出应用了等效替代的方法

C．密立根用扭秤实验测出了静电力常量k的值

D．卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量

2．有一灵敏电流表，其表头内阻，满偏电流。以下说法正确的是（　　）

A．将表头串联一个 14Ω的电阻就可以改装成的电压表

B．将表头并联一个2.5Ω的电阻就可以改装成的电流表

C．把它改装成量程为的电压表，测量某电压时读数为，此时流过表头的电流为

D．将表头改装为一个的电流表后，其示数为时流过表头的电流也是

3．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　）

A．甲图可通过增加电压U来增大粒子的最大动能

B．乙图可通过增加等离子体的流速来增大电源电动势

C．丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器

D．丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，稳定时是D板电势高

4．如图所示为一电场等势面的分布情况。虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，A、B为轨迹上的两点，则（　　）

A．带电粒子带负电

B．带电粒子在A点的加速度小于在B点的加速度

C．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能

D．若带电粒子由A点静止释放，仅在电场力作用下将沿等势面d运动

5．如图所示，圆心角为90°的扇形区域MON内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，P点为半径OM的中点。现有比荷相等的两个带电粒子a、b，以不同的速率先后从P点沿平行于ON方向射入磁场，粒子a从M点射出磁场，粒子b从N点射出磁场，不计两粒子的重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　）

A．粒子a带正电，粒子b带负电

B．粒子a在磁场中运动时间较短

C．粒子a、b的速度大小之比为

D．粒子a、b的向心加速度大小之比为

6．离地面高度以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为，已知雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为，地球表面积近似为,则（　　）

A．该大气层的等效电阻约为

B．该大气层的平均漏电电流约为

C．该大气层的平均电阻率约为

D．该大气层的电场强度约为

7．如图所示，一个可以自由运动的圆形线圈水平放置并通有电流I，电流方向俯视为顺时针方向，一根固定的竖直放置直导线通有向上的电流I，线圈将（　　）

A．a端向上，b端向下转动，且向左运动

B．a端向上，b端向下转动，且向右运动

C．a端向下，b端向上转动，且向左运动

D．a端向下，b端向上转动，且向右运动

二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8．如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选取地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（　　）

A．油滴带负电，将向上运动

B．P点的电势降低

C．电源的效率变低

D．若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则

9．如图所示，一个不计重力的带电粒子以沿各图的虚线射入场中。图A中，I是两条垂直纸面的长直导线中等大反向的电流，虚线是两条导线垂线的中垂线；图B中，+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量，虚线是两位置连线的中垂线；图C中，Ⅰ是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；图D中，有正交的匀强电场和匀强磁场，虚线垂直于电场和磁场方向，磁场方向垂直纸面向外。其中，带电粒子可能做匀速直线运动的是（  ）

A．  B．  

C．  D．  

10．如图所示，在竖直平面内，由绝缘材料制成的竖直平行轨道CD、FG与半圆轨道DPG平滑相接，CD段粗糙，其余部分都光滑，圆弧轨道半径为R，圆心为O，P为圆弧最低点，整个轨道处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E。PDC段还存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。有一金属圆环M，带有正电荷q，质量，套在轨道FG上，圆环与CD轨道间的动摩擦因数μ＝0.2。如果圆环从距G点高为10R处由静止释放，则下列说法正确的是（　　）

A．圆环在CD轨道上不能到达相同高度处

B．圆环第一次运动到P点（未进入磁场区域）

时对轨道的压力为21 mg

C．圆环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功

为8mgR

D．圆环最终会静止在P点

第II卷（非选择题）

三、实验题（本题共2小题，每空2分，11题6分，12题8分，共14分）

11．在测量一个圆柱形电阻的电阻率的实验中

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度L如图甲所示，可知其长度为；用螺旋测微器测出其直径D如图乙所示，则；

（2）此圆柱体电阻约为，欲测量这种材料的电阻率，现提供以下实验器材：

A．电流表（量程，内阻）

B．电流表（量程，内阻约为）

C．电压表V（量程，内阻约为）

D．滑动变阻器R（，额定电流）

E．定值电阻

F．直流电源E（电动势为，内阻很小）

G．开关一只，导线若干

为了尽可能精确测量圆柱体的阻值，在所给的方框中设计出实验电路图，并标明所选择器材的物理符号；

12．测一节干电池的电动势E和内阻r。某同学设计了如图a所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻相差不大。

（1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R的滑片P应调到（选填“a”或“b”）端。

（2）闭合开关S1，S2接位置1，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数。

（3）重复（1）操作，闭合开关S1，S2接位置2，改变滑片P的位置，记录多组电压表、电流表示数。

（4）建立U—I坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2时图象如图b所示。

① S2接1时的U—I图线是图b中的（选填“A”或“B”）线。

② 每次测量操作都正确，读数都准确。由于S2接位置1时，电压表的分流作用，S2接位置2时，电流表的分压作用，分别测得的电动势和内阻与真实值存在一定的误差。则由图b中的A和B图线，可得电动势和内阻的真实值，E=V，r=Ω。（均保留三位有效数字）

四、解答题（本题共3小题，13题10分，14题12分，15题18分）

13．（10分）如图所示，电源电动势，内阻，滑动变阻器的最大阻值，定值电阻，。开关S闭合电路稳定后，求：

（1）滑动变阻器滑片滑到最右端时，电压表的示数；

（2）滑动变阻器接入电路中的电阻为多大时电源有最大输出功率，并求出最大输出功率；

14．（12分）如图所示，在竖直平面内有宽的长方形ABCD内存在与AB平行的匀强电场。质量为m、带电量为的带电粒子从A点沿AD方向以速度垂直电场射入，正好从C点射出，且速度的偏转角为，并从C点进入同一竖直平面内的带电平行板ab与cd之间的匀强电场，做匀减速直线运动，到达cd板的e点时速度恰好为0。已知平行板ab与之间的距离为，，，不计粒子重力，求：

（1）边界BC的长度和ABCD内匀强电场的场强大小；

（2）粒子从A点到e点的运动时间；

（3）C、e两点间的电势差。

15．（18分）如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系xOy，y轴竖直。长度L=0.4m、倾角θ=53°的绝缘斜面下端固定在O点；x>0区域存在正交的匀强磁场与匀强电场（图中未画出），磁场的磁感应强度大小B=0.7T，方向垂直坐标平面向里，一质量m=0.15kg、电荷量q=0.5C的带正电滑块（视为质点）从斜面的顶端A点由静止沿斜面下滑，离开斜面后恰好做匀速圈周运动，从y轴上的C点（图中未画出）离开磁场。滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2。sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计空气阻力，计算结果可用分式表示。

（1）求滑块通过O点时的速度大小v以及电场的电场强度大小E；

（2）求C点的位置坐标；

（3）若在滑块离开斜面后运动半周通过D点（图中未画出）时，立即将电场方向沿顺时针方向转过16°，电场强度增大到且匀强电场充满全部空间，其他情况不变，求滑块从D点起到第二次通过y轴所用的时间t。

物理参考答案：

1．A2．B  3．B4．C5．D6．B7．A8．BC9．ACD10．ABC

11．     10.335     3.371 (3.372)

12．     a     A     1.50     1.50

13．（1）10V；（2）；12.25W；（3）9×10-5C

（1）滑动变阻器滑片滑到最右端时，先并联后与串联，则有

              (1)

            (2)

             (2)

（2）当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，则有

解得

                  (1)

又

解得

                   (2)

所以当滑动变阻器阻值为时，电源的输出功率最大。

最大输出功率为

        (2)

14．（1）；（2）；（3）

解：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律，过点作出射速度的反向延长线会交于的中点，如图所示

由几何关系有

结合

、

解得

（2）

粒子从A点到点做类平抛运动，有

，    （2）

解得

，（2）

（2）把粒子在点的速度分别沿着和的方向分解，则有

（1）

粒子从点到点做匀减速直线运动，初速度为、末速度为0、位移为，设运动时间为，则有

粒子从A点到点的运动时间为

联立以上各式解得

（2）

（3）粒子从点到点由动能定理可得

（2）

解得

（1）

15．（1），；（2）C点坐标为（0， ）；（3）

【详解】（1）滑块的运动轨迹如图所示

设滑块在斜面上滑动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有

解得

（2）

滑块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，有

解得

（2）

因为滑块在磁场中做匀速圆周运动，所以滑块所受的重力与电场力平衡，有

解得，电场的电场强度大小为

（2）

（2）滑块受到的洛伦兹力提供向心力，有

解得

（2）

OC之间的距离为

C点坐标为（0， ）（2）

（3）电场方向从竖直向上转过16°后，电场方向与速度方向的夹角为

滑块受到的电场力大小变为

（2）

计算可得

因此滑块从D点开始做匀速直线运动，设滑块第一次过y轴上的点为P，滑块从D点运动到P点的时间

解得

（2）

滑块进入第二象限后做类平抛运动，之后从Q点第二次通过y轴，等效重力加速度大小

经分析可知

解得

（2）

又

解得

（2）