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安徽省2023-2024学年高二上学期冬季阶段性检测物理试题（Word版附解析）
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这是一份安徽省2023-2024学年高二上学期冬季阶段性检测物理试题（Word版附解析），共18页。
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 以下是来源于物理课本中的一些插图，下列描述中不符合实际情况的是（ ）
A. 图1中女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 图2装置为静电除尘的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C. 图3为小灯泡的伏安特性曲线，该曲线显示灯泡的电阻随温度升高而增大
D. 图4是电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．图1中女生和带电的金属球带有同种性质的电荷，故A正确，不满足题意要求；
B．图2装置为静电除尘的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的极板A上，故B错误，满足题意要求；
C．图3为小灯泡的伏安特性曲线，图线上点与原点连线斜率等于电阻的倒数，该曲线显示灯泡的电阻随温度升高而增大，故C正确，不满足题意要求；
D．图4是电流表改装原理示意图，根据
可知并联电阻R越小，改装后的电流表量程越大，故D正确，不满足题意要求。
故选B。
2. 如图所示，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度v向右做匀速运动。时，磁场的磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个宽为l，长为2l的长方形。为使棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t的变化规律是（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由电磁感应定律，可知为使棒中不产生感应电流，则穿过闭合回路的磁通量保持不变，由可得
解得
故选C。
3. 某氦氖激光器的发光功率为，能发射波长为的单色光，则（取普朗克常量，真空中光速）
A. 一个光子的能量为
B. 一个光子的能量为
C. 每秒发射的光子数为个
D. 每秒发射的光子数为个
【答案】A
【解析】
【详解】一个光子的能量为
每秒发射的光子数为
故选A。
4. 一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为，棒内单位体积的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒两端所加的电压为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律，可知金属棒的电阻为
金属棒中电流可表示为
则金属棒两端所加的电压为
联立，解得
故选B。
5. 如图所示的电路中各电表均为理想电表，D为理想二极管，C为电容器，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，记录各电表示数，将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，待电路再次稳定后发现电压表的示数变化量绝对值为，电压表的示数变化量绝对值为，电流表A的示数变化量绝对值为，则下列判断不正确的是（ ）
A. 的值等于
B. 的值等于电源内阻r
C. 电压表的示数变大，电流表A的示数变小
D. 电容器所带电荷量减少
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律
可得
故A正确；
B．根据闭合电路的欧姆定律
可得
故B正确；
C．滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电流减小，电流表A的示数变小，电源内阻r和定值电阻两端的电压减小，滑动变阻器两端的电压增大，电压表的示数变大，故C正确；
D．滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，定值电阻两端的电压减小，电容器电容不变，根据
电容器将放电，由于二极管的单向导电性，电容器所带电荷量不变，故D错误。
本题选错误的，故选D。
6. 如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边宽度为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在右盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A. 通电后线圈受到的安培力大小为，方向竖直向下
B. 由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度
C. 若仅增强磁场，通以图示电流后，为使天平平衡，应往右盘加入质量更大的砝码
D. 第一次通电，天平重新平衡后，若仅将电流反向，则可以再往左盘内加入质量为3m的小砝码，使天平再次平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A．当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在右盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡，则可知通电后线圈受到的安培力大小为，方向竖直向上，A错误；
B．由题意可知，线圈受到的安培力大小为
则匀强磁场的磁感应强度大小
B错误；
C．若仅增强磁场，通以图示电流后，线圈受到的安培力增大，为使天平平衡，应往右盘加入质量更大的砝码，C正确；
D．第一次通电，天平重新平衡后，则有
此时安培力方向竖直向上，若仅将电流反向，线圈受到安培力大小不变，方向变为竖直向下，此时在天平右盘中相当有2m的小砝码，因此则可以再往左盘内加入质量为2m的小砝码，使天平再次平衡，D错误。
故选C。
7. 如图所示是电动机提升重物的示意图，电源电动势，内阻，电阻。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，当电动机正常工作时，电压表的示数为5.5V。下列说法正确的是（ ）
A. 电动机内部线圈的电阻为
B. 电动机内部线圈的电阻为
C. 电动机正常工作时的电流为1.5A
D. 电动机正常工作时输出的机械功率为1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在电动机不转时，电路是纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律可得
由题意可知，电源电动势，此时电压表的示数为U1=5V，内阻，电阻，可得
由欧姆定律可得
电动机内部线圈的电阻为
AB错误；
C．电动机正常工作时电压表的示数为5.5V，则电流为
C错误；
D．电动机正常工作时的电压
电动机输入功率为
电动机输出的机械功率为
D正确。
故选D。
8. 两不等量的异种点电荷和分别放在x轴上的O、M点，O、A两点间的距离大于A、M两点间的距离，两电荷连线上各点的电势随x的变化关系如图所示。已知A、N两点的电势为零，段中C点电势最高，则（ ）
A. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加
B. A点的电场强度大小为零
C. N、C间场强方向沿x轴正方向
D. 电量大于电量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知从N点移到D点，电势先增加后减少，正点电荷的电势能为
电势能先增加后减少，故A错误；
B．图象的斜率表示电场强度，A点处图象斜率不为零，故A点的电场强度大小不为零，故B错误；
C．根据沿电场线电势降低，N、C间场强方向沿x轴负方向，故C错误；
D．C点处图象斜率为零，C点的电场强度大小为零，则
可得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。
9. 我们知道地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入，赤道截面外的地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，磁场方向垂直于该截面。图中给出了图示平面内，从O点沿平行地面和垂直地面两个不同方向射入地磁场的a、b、c三种带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹，且它们均恰好不能到达地面。下列说法正确的是（ ）
A. a、b、c三种带电粒子均带负电
B. 若a、c粒子的比荷相同，则c粒子的速率更小
C. 若a粒子的速率不变，在图示平面内沿不同方向入射，粒子均不会到达地面
D. 若b粒子的速率不变，在图示平面内沿不同方向入射，粒子有可能到达地面
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据左手定则，a带电粒子带负电，b带电粒子带正电，c带电粒子带负电，故A错误；
B．根据洛伦兹力提供向心力
可得
a、c粒子的比荷相同，c粒子运动半径较大，则c粒子的速率更大，故B错误；
C．若a粒子的速率不变，则其轨迹半径不变，当只改变入射方向时，相当于将一个直径一定的圆绕入射点转动，显然除图示情况外，沿其他方向入射的粒子的运动轨迹均不能与地面相交，即到达不了地面，故C正确；
D．若b粒子的速率不变，它以相同的速率在图示平面内沿图示方向逆时针转动一角度，则不会到达地面，若沿顺时针转动一定角度，则可到达地面，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，水平轨道与半径为R的圆弧轨道相切于b点，轨道所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现在轨道上的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为的小滑块，小滑块飞出轨道后到达的最高点为Q（图中未画出）。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，Q点与c点的高度差为，则（ ）
A. 长为
B. 小滑块在最高点Q的速度为0
C. 从c到Q的过程中，小滑块做匀变速运动
D. 从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．小滑块从c点飞出时速度方向竖直向上，离开c点后在水平方向做初速度是零的匀加速运动，在竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向速度减到零时到达最高点Q，可水平方向的速度不是零，小滑块从c点到最高点在竖直方向则有
小滑块从P到c的运动中，由动能定理可得
解得
A正确，B错误；
C．由AB选项分析可知，小滑块从c到Q的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度是零的匀加速运动，因此小滑块从c到Q的运动中做匀变速运动，C正确；
D．从b到c的过程中，小滑块在水平方向做匀加速直线运动，在竖直方向做匀减速运动，因此小滑块在等效平衡位置d时速度最大，对轨道的压力为最大，如图所示，此时小滑块的重力大小等于所受的电场力，则有θ=45°，则小滑块从P到d的运动中，由动能定理可得
在d点，对小滑块，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知，从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. （1）图1游标卡尺的读数为__________。
（2）图2螺旋测微器的读数为__________。
【答案】 ①. 50.20 ②. 0.900
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
50mm+4×0.05mm=50.20mm
（2）[2]螺旋测微器读数为
0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
12. 某电流表的内阻为满偏电流为，按图所示改装成量程为15V的电压表，则__________。
【答案】14900
【解析】
【详解】根据电压表改装原理
解得
13. 某高二实验小组的同学根据学过的物理知识，利用下列器材中的部分器材来测定一节干电池的电动势和内阻。
A．电流表A，量程为0~0.6A，内阻；
B．电压表，量程为0~3V，内阻约；
C．电压表，量程为0~15V，内阻约；
D．滑动变阻器，最大阻值为；
E．定值电阻；
F．开关S一个，导线若干。
（1）为了使实验结果尽可能准确，电压表应选择________（填器材前面的选项序号），图1中的导线应连接到_________（填“①”或“②”）处。
（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出多组电压表和电流表的读数，画出对应的图线如图2所示，由图线可得该干电池的电动势_______V，内阻_______。
（3）若不考虑偶然误差，本实验干电池电动势的测量值和真实值的关系为：______；测得的电源内阻和真实值的关系为：_______（均填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. B ②. ② ③. 1.50 ④. 0.30 ⑤. 等于 ⑥. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势约为，为了使实验结果尽可能准确，电压表应选择量程为0~3V的电压表，故选B。
[2]电流表的内阻已知，电流表外接时，电流表的分压值可以求出，可准确测出干电池的电动势和内阻，故图1中的导线应连接到②处。
（2）[3]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图象纵截距表示干电池的电动势，则
[4]图象斜率绝对值表示干电池内阻、电流表内阻、定值电阻之和，则
解得
（3）[5]图中电路的连接，可以把电源、定值电阻、电流表看成等效电源，电路断路时有
即电动势的测量值等于真实值；
[6]电路短路时有
电源内阻为
内阻的测量值等于真实值。
14. 如图所示，电路中电源的电动势为，内阻为，电阻，。
（1）若将两端短路，求电路中的路端电压是多少；
（2）若在两端接26μF的电容器，求电路稳定时电容器的带电量；
（3）若在两端接一定值电阻，使之间消耗的功率最大，求此最大功率及定值电阻的阻值。
【答案】（1）8V；（2）；（3）4.05W，
【解析】
【详解】（1）若将端短路，则电路中和串联后和并联，再和串联，外电路总电阻为
电路总电流为
路端电压
（2）若将两端接电容器，电路稳定时，、串联，、没有电流经过，电容器两端的电压等于两端电压，则有
电路稳定时电容器的带电量为
解得
（3）在两端接电阻，使得两端电阻等于时，之间消耗的功率最大，即
解得
之间消耗的最大功率为
15. 如图所示为研究粒子特性的装置示意图，M、N两极板间存在电压为U的加速电场。初速度为0且重力不计的带电粒子S经加速电场加速后，从y轴上的点以垂直于y轴的方向射入第一象限的匀强磁场中，从x轴上的K点沿与x轴负方向成60°角的方向射出第一象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
（1）判断粒子所带电性，并求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；
（2）求该粒子的比荷（电荷量q与质量m之比）和粒子进入磁场时速度v的大小；
（3）要使带电粒子S从K点进入第四象限后，经一次偏转，再从O点进入x轴上方，求第四象限所加垂直纸面匀强磁场的方向和磁感应强度的大小。
【答案】（1）粒子带正电，a；（2），；（3）垂直纸面向外，2B
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则可知粒子带正电。作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图所示，由图中几何关系知
解得
（2）根据洛伦兹力提供向心力
解得
粒子在电场中加速，有
联立解得
，
（3）要使带电粒子S从K点进入第四象限后，再从O点进入到x轴上方，则第四象限所加匀强磁场的方向为垂直纸面向外，设磁感应强度大小为，由几何关系得
粒子在第四象限磁场中做圆周运动的轨道半径为
根据洛伦兹力提供向心力
解得
16. 如图1所示，真空中有竖直放置的平行金属板A、B和水平放置的平行金属板C、D。已知A、B板间加有恒定的电压，B板中心处开有小孔，质量为m、电荷量为q的带电粒子从A板由静止释放，经A、B间的电场加速后通过B板上的小孔，从C、D两板的正中间进入C、D两板间。C、D两板间所加电压按图2所示周期性变化，不计粒子重力与电容器的边缘效应。
（1）求带电粒子进入C、D两板间时的速度大小；
（2）若已知图2中C、D间的电压和时间，粒子在时刻进入C、D板间，时恰好从极板的右边缘飞出电场，求C、D两板的间距d；
（3）若已知C、D的板长为l，板间距离为d，但时间未知，粒子在时刻进入C、D板间，此后粒子恰好从极板右边缘沿与极板平行的方向从C、D间飞出，求电压应满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）（，2，3…）
【解析】
【详解】（1）粒子在金属板A、B间加速
解得
（2）设C、D两板间距为d，粒子在C、D间运动时，时间沿电场方向，粒子做匀加速运动
加速度为
解得
时间，由对称性可知，粒子匀减速到0，有
时间，粒子做匀加速运动
故时间，粒子沿电场方向方向的位移为
又
解得
（3）粒子在C、D板间运动时间为
粒子水平射出则
（，2，3…）
沿电场方向
则总时间内
解得
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 以下是来源于物理课本中的一些插图，下列描述中不符合实际情况的是（ ）
A. 图1中女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B. 图2装置为静电除尘的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C. 图3为小灯泡的伏安特性曲线，该曲线显示灯泡的电阻随温度升高而增大
D. 图4是电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越大
【答案】B
【解析】
【详解】A．图1中女生和带电的金属球带有同种性质的电荷，故A正确，不满足题意要求；
B．图2装置为静电除尘的示意图，带负电的尘埃被收集在带正电的极板A上，故B错误，满足题意要求；
C．图3为小灯泡的伏安特性曲线，图线上点与原点连线斜率等于电阻的倒数，该曲线显示灯泡的电阻随温度升高而增大，故C正确，不满足题意要求；
D．图4是电流表改装原理示意图，根据
可知并联电阻R越小，改装后的电流表量程越大，故D正确，不满足题意要求。
故选B。
2. 如图所示，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度v向右做匀速运动。时，磁场的磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个宽为l，长为2l的长方形。为使棒中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t的变化规律是（ ）
A B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由电磁感应定律，可知为使棒中不产生感应电流，则穿过闭合回路的磁通量保持不变，由可得
解得
故选C。
3. 某氦氖激光器的发光功率为，能发射波长为的单色光，则（取普朗克常量，真空中光速）
A. 一个光子的能量为
B. 一个光子的能量为
C. 每秒发射的光子数为个
D. 每秒发射的光子数为个
【答案】A
【解析】
【详解】一个光子的能量为
每秒发射的光子数为
故选A。
4. 一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为，棒内单位体积的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒两端所加的电压为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律，可知金属棒的电阻为
金属棒中电流可表示为
则金属棒两端所加的电压为
联立，解得
故选B。
5. 如图所示的电路中各电表均为理想电表，D为理想二极管，C为电容器，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，记录各电表示数，将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，待电路再次稳定后发现电压表的示数变化量绝对值为，电压表的示数变化量绝对值为，电流表A的示数变化量绝对值为，则下列判断不正确的是（ ）
A. 的值等于
B. 的值等于电源内阻r
C. 电压表的示数变大，电流表A的示数变小
D. 电容器所带电荷量减少
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律
可得
故A正确；
B．根据闭合电路的欧姆定律
可得
故B正确；
C．滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电流减小，电流表A的示数变小，电源内阻r和定值电阻两端的电压减小，滑动变阻器两端的电压增大，电压表的示数变大，故C正确；
D．滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，定值电阻两端的电压减小，电容器电容不变，根据
电容器将放电，由于二极管的单向导电性，电容器所带电荷量不变，故D错误。
本题选错误的，故选D。
6. 如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边宽度为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在右盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A. 通电后线圈受到的安培力大小为，方向竖直向下
B. 由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度
C. 若仅增强磁场，通以图示电流后，为使天平平衡，应往右盘加入质量更大的砝码
D. 第一次通电，天平重新平衡后，若仅将电流反向，则可以再往左盘内加入质量为3m的小砝码，使天平再次平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A．当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在右盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡，则可知通电后线圈受到的安培力大小为，方向竖直向上，A错误；
B．由题意可知，线圈受到的安培力大小为
则匀强磁场的磁感应强度大小
B错误；
C．若仅增强磁场，通以图示电流后，线圈受到的安培力增大，为使天平平衡，应往右盘加入质量更大的砝码，C正确；
D．第一次通电，天平重新平衡后，则有
此时安培力方向竖直向上，若仅将电流反向，线圈受到安培力大小不变，方向变为竖直向下，此时在天平右盘中相当有2m的小砝码，因此则可以再往左盘内加入质量为2m的小砝码，使天平再次平衡，D错误。
故选C。
7. 如图所示是电动机提升重物的示意图，电源电动势，内阻，电阻。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，当电动机正常工作时，电压表的示数为5.5V。下列说法正确的是（ ）
A. 电动机内部线圈的电阻为
B. 电动机内部线圈的电阻为
C. 电动机正常工作时的电流为1.5A
D. 电动机正常工作时输出的机械功率为1.5W
【答案】D
【解析】
【详解】AB．在电动机不转时，电路是纯电阻电路，由闭合电路欧姆定律可得
由题意可知，电源电动势，此时电压表的示数为U1=5V，内阻，电阻，可得
由欧姆定律可得
电动机内部线圈的电阻为
AB错误；
C．电动机正常工作时电压表的示数为5.5V，则电流为
C错误；
D．电动机正常工作时的电压
电动机输入功率为
电动机输出的机械功率为
D正确。
故选D。
8. 两不等量的异种点电荷和分别放在x轴上的O、M点，O、A两点间的距离大于A、M两点间的距离，两电荷连线上各点的电势随x的变化关系如图所示。已知A、N两点的电势为零，段中C点电势最高，则（ ）
A. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加
B. A点的电场强度大小为零
C. N、C间场强方向沿x轴正方向
D. 电量大于电量
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知从N点移到D点，电势先增加后减少，正点电荷的电势能为
电势能先增加后减少，故A错误；
B．图象的斜率表示电场强度，A点处图象斜率不为零，故A点的电场强度大小不为零，故B错误；
C．根据沿电场线电势降低，N、C间场强方向沿x轴负方向，故C错误；
D．C点处图象斜率为零，C点的电场强度大小为零，则
可得
故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。
9. 我们知道地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入，赤道截面外的地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，磁场方向垂直于该截面。图中给出了图示平面内，从O点沿平行地面和垂直地面两个不同方向射入地磁场的a、b、c三种带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹，且它们均恰好不能到达地面。下列说法正确的是（ ）
A. a、b、c三种带电粒子均带负电
B. 若a、c粒子的比荷相同，则c粒子的速率更小
C. 若a粒子的速率不变，在图示平面内沿不同方向入射，粒子均不会到达地面
D. 若b粒子的速率不变，在图示平面内沿不同方向入射，粒子有可能到达地面
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据左手定则，a带电粒子带负电，b带电粒子带正电，c带电粒子带负电，故A错误；
B．根据洛伦兹力提供向心力
可得
a、c粒子的比荷相同，c粒子运动半径较大，则c粒子的速率更大，故B错误；
C．若a粒子的速率不变，则其轨迹半径不变，当只改变入射方向时，相当于将一个直径一定的圆绕入射点转动，显然除图示情况外，沿其他方向入射的粒子的运动轨迹均不能与地面相交，即到达不了地面，故C正确；
D．若b粒子的速率不变，它以相同的速率在图示平面内沿图示方向逆时针转动一角度，则不会到达地面，若沿顺时针转动一定角度，则可到达地面，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，水平轨道与半径为R的圆弧轨道相切于b点，轨道所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现在轨道上的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为的小滑块，小滑块飞出轨道后到达的最高点为Q（图中未画出）。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，Q点与c点的高度差为，则（ ）
A. 长为
B. 小滑块在最高点Q的速度为0
C. 从c到Q的过程中，小滑块做匀变速运动
D. 从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．小滑块从c点飞出时速度方向竖直向上，离开c点后在水平方向做初速度是零的匀加速运动，在竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向速度减到零时到达最高点Q，可水平方向的速度不是零，小滑块从c点到最高点在竖直方向则有
小滑块从P到c的运动中，由动能定理可得
解得
A正确，B错误；
C．由AB选项分析可知，小滑块从c到Q的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，水平方向做初速度是零的匀加速运动，因此小滑块从c到Q的运动中做匀变速运动，C正确；
D．从b到c的过程中，小滑块在水平方向做匀加速直线运动，在竖直方向做匀减速运动，因此小滑块在等效平衡位置d时速度最大，对轨道的压力为最大，如图所示，此时小滑块的重力大小等于所受的电场力，则有θ=45°，则小滑块从P到d的运动中，由动能定理可得
在d点，对小滑块，由牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律可知，从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11. （1）图1游标卡尺的读数为__________。
（2）图2螺旋测微器的读数为__________。
【答案】 ①. 50.20 ②. 0.900
【解析】
【详解】（1）[1]游标卡尺读数为
50mm+4×0.05mm=50.20mm
（2）[2]螺旋测微器读数为
0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
12. 某电流表的内阻为满偏电流为，按图所示改装成量程为15V的电压表，则__________。
【答案】14900
【解析】
【详解】根据电压表改装原理
解得
13. 某高二实验小组的同学根据学过的物理知识，利用下列器材中的部分器材来测定一节干电池的电动势和内阻。
A．电流表A，量程为0~0.6A，内阻；
B．电压表，量程为0~3V，内阻约；
C．电压表，量程为0~15V，内阻约；
D．滑动变阻器，最大阻值为；
E．定值电阻；
F．开关S一个，导线若干。
（1）为了使实验结果尽可能准确，电压表应选择________（填器材前面的选项序号），图1中的导线应连接到_________（填“①”或“②”）处。
（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出多组电压表和电流表的读数，画出对应的图线如图2所示，由图线可得该干电池的电动势_______V，内阻_______。
（3）若不考虑偶然误差，本实验干电池电动势的测量值和真实值的关系为：______；测得的电源内阻和真实值的关系为：_______（均填“大于”“小于”或“等于”）。
【答案】 ①. B ②. ② ③. 1.50 ④. 0.30 ⑤. 等于 ⑥. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]一节干电池的电动势约为，为了使实验结果尽可能准确，电压表应选择量程为0~3V的电压表，故选B。
[2]电流表的内阻已知，电流表外接时，电流表的分压值可以求出，可准确测出干电池的电动势和内阻，故图1中的导线应连接到②处。
（2）[3]根据闭合电路的欧姆定律
整理得
图象纵截距表示干电池的电动势，则
[4]图象斜率绝对值表示干电池内阻、电流表内阻、定值电阻之和，则
解得
（3）[5]图中电路的连接，可以把电源、定值电阻、电流表看成等效电源，电路断路时有
即电动势的测量值等于真实值；
[6]电路短路时有
电源内阻为
内阻的测量值等于真实值。
14. 如图所示，电路中电源的电动势为，内阻为，电阻，。
（1）若将两端短路，求电路中的路端电压是多少；
（2）若在两端接26μF的电容器，求电路稳定时电容器的带电量；
（3）若在两端接一定值电阻，使之间消耗的功率最大，求此最大功率及定值电阻的阻值。
【答案】（1）8V；（2）；（3）4.05W，
【解析】
【详解】（1）若将端短路，则电路中和串联后和并联，再和串联，外电路总电阻为
电路总电流为
路端电压
（2）若将两端接电容器，电路稳定时，、串联，、没有电流经过，电容器两端的电压等于两端电压，则有
电路稳定时电容器的带电量为
解得
（3）在两端接电阻，使得两端电阻等于时，之间消耗的功率最大，即
解得
之间消耗的最大功率为
15. 如图所示为研究粒子特性的装置示意图，M、N两极板间存在电压为U的加速电场。初速度为0且重力不计的带电粒子S经加速电场加速后，从y轴上的点以垂直于y轴的方向射入第一象限的匀强磁场中，从x轴上的K点沿与x轴负方向成60°角的方向射出第一象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
（1）判断粒子所带电性，并求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；
（2）求该粒子的比荷（电荷量q与质量m之比）和粒子进入磁场时速度v的大小；
（3）要使带电粒子S从K点进入第四象限后，经一次偏转，再从O点进入x轴上方，求第四象限所加垂直纸面匀强磁场的方向和磁感应强度的大小。
【答案】（1）粒子带正电，a；（2），；（3）垂直纸面向外，2B
【解析】
【详解】（1）粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则可知粒子带正电。作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图所示，由图中几何关系知
解得
（2）根据洛伦兹力提供向心力
解得
粒子在电场中加速，有
联立解得
，
（3）要使带电粒子S从K点进入第四象限后，再从O点进入到x轴上方，则第四象限所加匀强磁场的方向为垂直纸面向外，设磁感应强度大小为，由几何关系得
粒子在第四象限磁场中做圆周运动的轨道半径为
根据洛伦兹力提供向心力
解得
16. 如图1所示，真空中有竖直放置的平行金属板A、B和水平放置的平行金属板C、D。已知A、B板间加有恒定的电压，B板中心处开有小孔，质量为m、电荷量为q的带电粒子从A板由静止释放，经A、B间的电场加速后通过B板上的小孔，从C、D两板的正中间进入C、D两板间。C、D两板间所加电压按图2所示周期性变化，不计粒子重力与电容器的边缘效应。
（1）求带电粒子进入C、D两板间时的速度大小；
（2）若已知图2中C、D间的电压和时间，粒子在时刻进入C、D板间，时恰好从极板的右边缘飞出电场，求C、D两板的间距d；
（3）若已知C、D的板长为l，板间距离为d，但时间未知，粒子在时刻进入C、D板间，此后粒子恰好从极板右边缘沿与极板平行的方向从C、D间飞出，求电压应满足的条件。
【答案】（1）；（2）；（3）（，2，3…）
【解析】
【详解】（1）粒子在金属板A、B间加速
解得
（2）设C、D两板间距为d，粒子在C、D间运动时，时间沿电场方向，粒子做匀加速运动
加速度为
解得
时间，由对称性可知，粒子匀减速到0，有
时间，粒子做匀加速运动
故时间，粒子沿电场方向方向的位移为
又
解得
（3）粒子在C、D板间运动时间为
粒子水平射出则
（，2，3…）
沿电场方向
则总时间内
解得
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