2023-2024學(xué)年北京市第十二中學(xué)高二年級上冊12月統(tǒng)一練習(xí)物理試卷含詳解

北京十二中2023-2024學(xué)年第一學(xué)期高二年級12月統(tǒng)一練習(xí)

物理2023.12

本試卷共10頁，滿分100分?？荚嚂r(shí)長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題紙上，在試卷上作答無

效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題紙交回。

第一部分選擇題（共46分）

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一

項(xiàng)符合題目要求。）

1.關(guān)于電場和磁場的概念，下列說法正確的是（）

A.試探電荷q置于某處所受電場力不為零，該處的電場強(qiáng)度有可能為零

B.試探電荷g置于某處電勢能為零，該處電勢一定為零

C.電流元置于磁場中，所受的磁場力一定不為零

D.電流元〃置于某處所受的磁場力為凡該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定為￡

IL

2.如圖所示的電路中，當(dāng)變阻器&的滑動(dòng)觸頭P向。端移動(dòng)時(shí)（）

C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

3.某學(xué)習(xí)小組為了測定磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。在該實(shí)驗(yàn)中，磁鐵靜置在水平放置的

電子測力計(jì)上，磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強(qiáng)磁場，其余區(qū)域磁場可忽略不計(jì)。垂直于磁場水平放置的直

銅棒AB兩端通過導(dǎo)線與一電源連接成閉合回路，直銅棒A8在磁場中的長度為LA8的電阻為R,電源電動(dòng)勢為

E,內(nèi)電阻為在開關(guān)閉合前，電子測力計(jì)的示數(shù)為月；開關(guān)閉合后，電子測力計(jì)的示數(shù)為招。下列說法正確的

是（）

A.開關(guān)閉合后，銅棒所受安培力大小為工

B.開關(guān)閉合后，銅棒所受安培力方向豎直向上

C.磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（:一言）（＞十廠）

EL

D.磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

EL

4.如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子。、b、c以不同的速率

從。點(diǎn)沿垂直于P。的方向射入磁場，圖中實(shí)線是它們的軌跡。已知。是R2的中點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列說法中

正確的是（）

MN

POQ

A.粒子。帶負(fù)電，粒子力、c帶正電

B.粒子c在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

C.粒子b在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期最長

D.射入磁場時(shí)粒子c的速率最小

5.如圖為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流/g=300nA,內(nèi)阻Rg=100。，可變電阻R的最大阻值為

10k。，電池的電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻L0.5。，下列說法不正確的是（）

B.按正確使用方法測量電阻Rx時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=10k。

C.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢變小，但此表仍能調(diào)零，測量尺的阻值時(shí)，則測量值比真實(shí)值大

D.測量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量

6.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，

該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。

如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱

形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為/,質(zhì)子的質(zhì)量為加，其電量為e,那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)

〃是（）

7.一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)經(jīng)2、C運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，其VI圖像如圖所示。分析圖像，下列說法正確

A.A處的電場強(qiáng)度大于C處的電場強(qiáng)度

B.8、。兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢一定都為零

C.帶正電粒子在A處的電勢能大于在C處的電勢能

D.A,C兩點(diǎn)間的電勢差大于8、。兩點(diǎn)間的電勢差

8.口罩中使用的熔噴布經(jīng)駐極處理后，對空氣的過濾增加靜電吸附功能。駐極處理裝置如圖所示，針狀電極與平

板電極分別接高壓直流電源正負(fù)極，針尖附近的空氣被電離后，帶電粒子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，熔噴布捕獲帶電

粒子帶上靜電。平板電極表面為等勢面，熔噴布帶電后對電場的影響可忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）

接電源正極

[J—針狀電極

:/熔噴布

接電源負(fù)極

、平板電極

A.熔噴布上表面因捕獲帶電粒子將帶正電

B.針狀電極上，針尖附近的電場較弱

C.沿圖中虛線向熔噴布運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，其速度和加速度均不斷增大

D.兩電極相距越遠(yuǎn)，熔噴布捕獲的帶電粒子速度越大

9.如圖所示的U-/圖像中，直線A為電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線8、C分別是電阻吊、&的電壓與電流

的關(guān)系。若將這兩個(gè)電阻分別直接與該電源連接成閉合電路，則（）

A.兩個(gè)電阻的電功率相等

B.Ri接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大

C.凡接在電源上時(shí)，電源內(nèi)阻的熱功率較大

D.兩種情況下，電源中非靜電力做功的功率相等

10.在現(xiàn)代研究受控?zé)岷朔磻?yīng)實(shí)驗(yàn)中，需要把1（）7?1（）9K的高溫等離子體限制在一定空間區(qū)域內(nèi)，這樣的高溫

下幾乎所有作為容器的固體材料都將熔化，磁約束就成了重要的技術(shù)。如圖所示，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種中間弱兩端

強(qiáng)的磁場，該磁場由兩側(cè)通有等大同向電流的線圈產(chǎn)生。假定一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從左端附近以斜向紙

內(nèi)的速度進(jìn)入該磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖示的螺旋線（未全部畫出）。此后，該粒子將被約束在左右兩端之間來回運(yùn)

動(dòng)，就像光在兩個(gè)鏡子之間來回“反射”一樣，不能逃脫。這種磁場被形象地稱為磁瓶，磁場區(qū)域的兩端被稱為

磁鏡。根據(jù)信息并結(jié)合已有的知識，可以推斷該粒子（）

-HI*-

螺距

A.從左端到右端運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能先增大后減小

B.從左端到右端的運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能先減小后增大

C.從左端到右端的運(yùn)動(dòng)過程中，沿磁瓶軸線方向的速度分量逐漸變小

D.從靠近磁鏡處返回時(shí)，在垂直于磁瓶軸線平面內(nèi)的速度分量為最大值

二、多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選

項(xiàng)正確。全部選對得4分，選對但不全得2分，錯(cuò)選得0分。）

11.如圖所示，。是真空中固定的點(diǎn)電荷，。、仇c是以。所在位置為圓心、半徑分別為r或2r球面上的三點(diǎn)，電

量為的試探電荷在a點(diǎn)受到的庫侖力方向指向。，則（）

A.Q帶正電B.b,c兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

C.。、6兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為4：1D"、c兩點(diǎn)電勢相等

12.在如圖所示的電路中，定值電阻4=3。、與=2。、K=1Q、&=3。，電容器的電容C=4gF,電源的

電動(dòng)勢E=10V,內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)S1、S2,電路穩(wěn)定后，則（）

A.a、b兩點(diǎn)的電勢差=-3.5V

B.電容器所帶電荷量為零

C.斷開開關(guān)S2,電路再次穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存電荷量為1.0x10-5C

D.斷開開關(guān)S?,電路再次穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的電能為5.0x10-5J

13.如圖所示，在虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域半徑為七一個(gè)電子從A點(diǎn)沿

半徑方向以速度n垂直于磁感線射入磁場，從C點(diǎn)（C點(diǎn)未標(biāo)出）射出時(shí)的速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,則關(guān)于電子在磁

場中的運(yùn)動(dòng)過程，下列的說法中正確的是（）

------、

，/XX、、、

/XXXX\

/xXvXXX

A，a?:

\xXXXX/

XXXx/

'、、、x

-----?*

兀R

A.電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為——

3v

B.若電子進(jìn)入磁場的速度減小，電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期將變長

C.若電子進(jìn)入磁場的速度減小，電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變長

D.若電子進(jìn)入磁場的速度減小，射出磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)角將變大

14.角速度計(jì)可測量飛機(jī)、航天器等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞光滑的軸0。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A

發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為加，彈簧的勁度系數(shù)

為限自然長度為/,電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器總長也為/,電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑片P剛

好位于8點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（）

O

輸出電壓?：P

O---------——II------

BC

-110s-

A.輸出電壓隨角速度的增大而增大B.回路中電流隨角速度的增大而增大

D.輸出電壓U與。的函數(shù)式為。=衛(wèi)上:

C.彈簧的伸長量為x=,,

k-mark—mco

第二部分非選擇題（共54分）

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共20分。）

15.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。例如:

（1）實(shí)驗(yàn)儀器的使用。用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖所示。則該電阻絲的直徑為mm。

（2）實(shí)驗(yàn)儀器的選取。如圖甲所示為用伏安法測量某合金絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)中分別用最大阻值是5。、

50。、500。的三種滑動(dòng)變阻器做限流電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)的過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

xX

分別作出電流表讀數(shù)/隨一（一指滑片移動(dòng)的距離尤與滑片在變阻器上可移動(dòng)的總長度L的比值）變化的關(guān)系曲

LL

線人氏C,如圖乙所示。則圖乙中的圖線。對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器及最適合本實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器是（）

A.最大阻值為5。的滑動(dòng)變阻器；圖線。對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

B.最大阻值為50a的滑動(dòng)變阻器；圖線b對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

C.最大阻值為500。的滑動(dòng)變阻器；圖線6對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

D.最大阻值為500。的滑動(dòng)變阻器；圖線c對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

（3）實(shí)驗(yàn)操作。一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20k。電阻的阻值，下列實(shí)

驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)椋ㄌ罡鲗?shí)驗(yàn)步驟前的字母）。

A.將選擇開關(guān)置于“Xlk”位置

B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”

（4）誤差分析。用（2）圖甲所示的電路測量一段金屬絲的電阻。不考慮偶然誤差，測量值與真實(shí)值相比較將

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”），誤差主要是由（選填“電流表”或“電壓表”）的內(nèi)

阻引起的。

16.用圖1所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻（約為1。）。其中尺為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約

為0.1Q,電壓表的內(nèi)電阻約為3kQ。

（1）利用圖1中甲圖實(shí)驗(yàn)電路測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻廠，所測量的實(shí)際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電

動(dòng)勢E'和內(nèi)電阻若電流表內(nèi)電阻用（表示，請你用￡、廠和（表示出￡'=，/=o

甲乙圖2

圖1

（2）某同學(xué)利用圖象分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。在圖3中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖

甲：U=IR,圖乙：/=g）描點(diǎn)作圖得到的U—/圖象；虛線是該電源的路端電壓。隨電流/變化的U—/圖

象（沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況）。在圖3中對應(yīng)圖乙電路分析的圖象是：。

圖3

（3）綜合上面所述的分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖1中的（填“甲”或

“乙”）。

（4）利用圖4中的甲圖電路測定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。通過多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)/和電壓

表示數(shù)U,利用這些數(shù)據(jù)在乙圖中畫出了U—/圖線。由圖線可以得出此干電池的電動(dòng)勢EV,內(nèi)阻廠=

Q；（均保留兩位小數(shù)）

（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的人u數(shù)據(jù)，若令y=/u,X=i,則由計(jì)算機(jī)擬合得出y—x的圖線應(yīng)是圖丙中的

（選填力"、或％”），其余兩條圖線分別是令丁=山和丁=廠廠得出的。根據(jù)前面測量得到的電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻

的值，推測圖丙中A點(diǎn)的x、y坐標(biāo)分別為A、W（均保留2位有效數(shù)字）。

四、解答題（本大題共4小題，共34分。在答題卡對應(yīng)區(qū)域?qū)懗霰匾奈淖终f明、方程式和重要演

算步驟，只寫最后答案不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案應(yīng)明確寫出數(shù)值和單位。）

17.如圖所示，寬為/的光滑固定導(dǎo)軌與水平面成戊角，質(zhì)量為機(jī)的金屬桿浦（電阻不計(jì)）水平放置在導(dǎo)軌上，

空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為人電源的內(nèi)阻為r,當(dāng)變阻器接入電路的阻值為R時(shí)，金屬桿恰好

能靜止在導(dǎo)軌上。重力加速度用g表示。求：

（1）畫出沿bTa方向視角觀察到的導(dǎo)體棒的受力圖；

(2)金屬桿靜止時(shí)受到安培力的大小心；

(3)電源的電動(dòng)勢；

(4)若保持其它條件不變，僅改變勻強(qiáng)磁場的方向，求由靜止釋放的瞬間，金屬桿可能具有的沿導(dǎo)軌向上的最大

18.如圖所示，abed是一個(gè)邊長為￡的正方形區(qū)域，內(nèi)部存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場。位于ad邊中點(diǎn)S處的粒

子源，不斷地沿著垂直ad邊的方向發(fā)射質(zhì)量為加、電量為q的帶電粒子。粒子的初速度為v,經(jīng)電場作用后恰好

從。點(diǎn)射出。撤去電場，在該區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，帶電粒子恰好從6點(diǎn)射出。帶電粒子的重

力和粒子之間的相互作用力均可忽略。

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小4

(2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

19.經(jīng)典電磁理論認(rèn)為：當(dāng)金屬導(dǎo)體兩端電壓穩(wěn)定后，導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定電場，這種恒定電場的性質(zhì)與靜電場相同.

由于恒定電場的作用，導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率增加，而運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子發(fā)生碰撞從而

減速，因此自由電子定向移動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化.金屬電阻反映的是定向運(yùn)動(dòng)的自由電子與不動(dòng)的粒子的碰

撞.假設(shè)碰撞后自由電子定向移動(dòng)的速度全部消失，碰撞時(shí)間不計(jì).

某種金屬中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)量為"，自由電子的質(zhì)量為機(jī)，帶電量為&現(xiàn)取由該種金屬制成的長為L

橫截面積為S的圓柱形金屬導(dǎo)體，將其兩端加上恒定電壓U,自由電子連續(xù)兩次與不動(dòng)的粒子碰撞的時(shí)間間隔平

均值為由如圖所示.

(1)求金屬導(dǎo)體中自由電子定向運(yùn)動(dòng)受到的電場力大小;

(2)求金屬導(dǎo)體中的電流/；

(3)電阻的定義式為R=—電阻定律尺=。白是由實(shí)驗(yàn)得出的.事實(shí)上，不同途徑認(rèn)識的物理量之間存在著深刻的

本質(zhì)聯(lián)系，請從電阻的定義式出發(fā)，推導(dǎo)金屬導(dǎo)體的電阻定律，并分析影響電阻率0的因素.

20.如圖甲所示，真空中有一長直細(xì)金屬導(dǎo)線MN,與導(dǎo)線同軸放置一半徑為R的金屬圓柱面。假設(shè)導(dǎo)線沿徑向

均勻射出速率相同的電子，已知電子質(zhì)量為機(jī)，電荷量為e。不考慮出射電子間的相互作用。

(1)可以用以下兩種實(shí)驗(yàn)方案測量出射電子的初速度：

a.在柱面和導(dǎo)線之間，只加恒定電壓；

北京十二中2023-2024學(xué)年第一學(xué)期高二年級12月統(tǒng)一練習(xí)

第一部分選擇題（共46分）

一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一

項(xiàng)符合題目要求。）

1.關(guān)于電場和磁場的概念，下列說法正確的是（）

A.試探電荷q置于某處所受電場力不為零，該處的電場強(qiáng)度有可能為零

B.試探電荷q置于某處電勢能為零，該處的電勢一定為零

C.電流元置于磁場中，所受的磁場力一定不為零

D.電流元〃置于某處所受的磁場力為凡該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定為土

IL

【答案】B

【詳解】A.試探電荷q置于某處所受電場力不為零，該處的電場強(qiáng)度一定不等于零，A錯(cuò)誤；

B.試探電荷q置于某處電勢能為零，該處的電勢一定為零，B正確；

C.電流元置于磁場中，若電流與磁感線平行，電流所受的磁場力等于零，C錯(cuò)誤；

D.電流元〃置于某處所受的磁場力為F只有垂直放入磁場時(shí)，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小才等于丑，D錯(cuò)誤。

IL

故選B

2.如圖所示的電路中，當(dāng)變阻器心的滑動(dòng)觸頭P向。端移動(dòng)時(shí)（）

C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

【答案】B

【詳解】當(dāng)滑片向。端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，則由閉合電路歐姆定律可得，

電路中總電流增大，所以內(nèi)電壓增大；因此路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減??；將品等效為電源內(nèi)阻，則可知并

聯(lián)部分電壓一定減小，故流過&的電流減小，因總電流增大，所以電流表示數(shù)增大。

故選B。

3.某學(xué)習(xí)小組為了測定磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。在該實(shí)驗(yàn)中，磁鐵靜置在水平放置的

電子測力計(jì)上，磁鐵兩極之間的磁場可視為水平勻強(qiáng)磁場，其余區(qū)域磁場可忽略不計(jì)。垂直于磁場水平放置的直

銅棒AB兩端通過導(dǎo)線與一電源連接成閉合回路，直銅棒在磁場中的長度為L的電阻為R,電源電動(dòng)勢為

E,內(nèi)電阻為廠。在開關(guān)閉合前，電子測力計(jì)的示數(shù)為耳；開關(guān)閉合后，電子測力計(jì)的示數(shù)為招。下列說法正確的

A.開關(guān)閉合后，銅棒所受安培力大小為工

B.開關(guān)閉合后，銅棒所受安培力方向豎直向上

c.磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為記一骨）（＞+“

EL

D.磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）+■）（＞+'）

EL

【答案】C

【詳解】B.由左手定則可知，開關(guān)閉合后，銅棒所受安培力方向豎直向下，故B錯(cuò)誤；

A.在開關(guān)閉合前，電子測力計(jì)的示數(shù)與磁鐵的重力大小相等，開關(guān)閉合后，磁鐵受銅棒的作用力豎直向上，電子

測力計(jì)的示數(shù)為

所以開關(guān)閉合后，銅棒所受安培力大小為

4=耳_8

故A錯(cuò)誤；

F

CD.銅棒所受安培力心=5〃，又/=,可得磁極間的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

H+r

(4―

B—

EL

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

4.如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子。、b、c以不同的速率

從。點(diǎn)沿垂直于P。的方向射入磁場，圖中實(shí)線是它們的軌跡。已知。是尸。的中點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列說法中

正確的是（）

A.粒子。帶負(fù)電，粒子h、c帶正電

B.粒子c在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短

C.粒子b在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期最長

D.射入磁場時(shí)粒子c的速率最小

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)左手定則可知a粒子帶正電，氏c粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤;

BC.由洛倫茲力提供向心力

v

qvB=m—

r

T27rr

I=-----

V

可知周期

T2兀m

1二----

qB

即各粒子的周期一樣，粒子c的軌跡對應(yīng)的圓心角最大，所以粒子c在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，故BC錯(cuò)誤;

D.由洛倫茲力提供向心力

V

qvB=m—

r

可知

丫=幽

m

可知射入磁場時(shí)粒子c的速率最小，故D正確。

故選D。

5.如圖為簡單歐姆表的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流/g=300uA,內(nèi)阻Rg=100。，可變電阻R的最大阻值為

10kQ,電池的電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)阻片0.5。，下列說法不正確的是（）

B.按正確使用方法測量電阻尺時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則&=10k。

C.若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢變小，但此表仍能調(diào)零，測量尺的阻值時(shí)，則測量值比真實(shí)值大

D.測量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)將選擇開關(guān)撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)電流從紅表筆進(jìn)，黑表筆出可知圖中與接線柱A相連的是紅表筆，故A正確；

B.根據(jù)題意可知，歐姆表的內(nèi)阻

E1s

加=—=——^^C=5kC

內(nèi)4300x10-6

按正確使用方法測量電阻R'時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，即電流為主，故有

2

I-E

2%+4

解得

&=5kQ

故B錯(cuò)誤；

C.電池電動(dòng)勢變小，但此表仍能調(diào)零，由于電流表的滿偏電流不變，由

E

%

可知?dú)W姆表內(nèi)阻應(yīng)調(diào)小，由于待測電阻是通過電流表示數(shù)體現(xiàn)出來的，由

j=E=4/=

%+4%+&i+&

可知，當(dāng)歐姆表內(nèi)阻調(diào)小，/變小，指針跟原來位置相比偏左，則電阻測量值偏大，故C正確；

D.測量電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明電流太大，待測電阻阻值小，因指針偏轉(zhuǎn)在中部較準(zhǔn)確，則應(yīng)將選

擇開關(guān)撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量，故D正確。

故選B。

6.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，

該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。

如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱

形的質(zhì)子流橫截面積為S,其等效電流為/,質(zhì)子的質(zhì)量為加，其電量為e,那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)

〃是（）

【答案】D

【詳解】質(zhì)子加速過程有

1,

eU=-mv

2

根據(jù)電流的微觀定義式有

I=nevS

解得

故選D。

7.一帶正電的粒子僅在電場力作用下從A點(diǎn)經(jīng)入C運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)，其2圖像如圖所示。分析圖像，下列說法正確

A.A處的電場強(qiáng)度大于C處的電場強(qiáng)度

B.8、。兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢一定都為零

C.帶正電粒子在A處的電勢能大于在C處的電勢能

D.A、C兩點(diǎn)間的電勢差大于8、。兩點(diǎn)間的電勢差

【答案】A

【詳解】A.因?yàn)榛鼐€的斜率等于物體的加速度，在A處的加速度大于C處的加速度，A處的電場強(qiáng)度大于C處

的電場強(qiáng)度，A正確；

B.從8點(diǎn)到。點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理得

QUBD=^mVl-^mVB

VD>VB

UBDEB-^D

解得

內(nèi)一%>0

所以2、。兩點(diǎn)的電勢不可能都為零，B錯(cuò)誤；

C.根據(jù)動(dòng)能定理

因?yàn)殡妶隽ψ鲐?fù)功，電勢能增加，所以帶正電粒子在A處的電勢能小于在C處的電勢能，C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)動(dòng)能定理可知

UmVmV

QAC=^C-^A

由圖線可知

則A、C兩點(diǎn)的電勢差小于8、。兩點(diǎn)間的電勢差，D錯(cuò)誤。

故選A?

8.口罩中使用的熔噴布經(jīng)駐極處理后，對空氣的過濾增加靜電吸附功能。駐極處理裝置如圖所示，針狀電極與平

板電極分別接高壓直流電源正負(fù)極，針尖附近的空氣被電離后，帶電粒子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，熔噴布捕獲帶電

粒子帶上靜電。平板電極表面為等勢面，熔噴布帶電后對電場的影響可忽略不計(jì)，下列說法正確的是（）

接電源正極

[J—針狀電極

:/熔噴布

接電源負(fù)極

、平板電極

A.熔噴布上表面因捕獲帶電粒子將帶正電

B.針狀電極上，針尖附近的電場較弱

C.沿圖中虛線向熔噴布運(yùn)動(dòng)的帶電粒子，其速度和加速度均不斷增大

D.兩電極相距越遠(yuǎn)，熔噴布捕獲的帶電粒子速度越大

【答案】A

【詳解】A.空氣受電場影響被電離產(chǎn)生帶電粒子，電場線方向從正極指向負(fù)極，正電荷沿電場線方向運(yùn)動(dòng)被熔噴

布捕獲帶正電，故A正確；

BC.導(dǎo)體尖端的電荷特別密集，所以電場強(qiáng)度比較大，遠(yuǎn)離尖端的地方電場強(qiáng)度逐漸減小，電場力減小，加速度也

減小，故BC錯(cuò)誤；

D.帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度由動(dòng)能定理可知與合外力做功有關(guān)，即電場力做功，根據(jù)W=Uq可知，電場力做功只與電

勢差有關(guān)，和運(yùn)動(dòng)距離無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選A?

9.如圖所示的圖像中，直線A為電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線8、C分別是電阻R、Rz的電壓與電流

的關(guān)系。若將這兩個(gè)電阻分別直接與該電源連接成閉合電路，則（）

B.Ri接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大

C.&接在電源上時(shí)，電源內(nèi)阻的熱功率較大

D.兩種情況下，電源中非靜電力做功的功率相等

【答案】B

【分析】

【詳解】AB.由兩圖線的交點(diǎn)讀出，品接在電源上時(shí)

t7i=0.5[/o

Zi=O.5Zo

電源的輸出輸出功率

P=U/i=0.25Uolo

&接在電源上時(shí)電壓

02=0.7500

通過&的電流

h=O.25Zo

則電源的輸出功率

3

P.=UI=-UI

22lo00

所以Ri接在電源上時(shí)，電源的輸出功率較大，故B正確，A錯(cuò)誤；

C.由圖可知，電源接用時(shí)電路中的電流大，所以電源內(nèi)阻的熱功率較大，故C錯(cuò)誤;

D.電源非靜電力做功的功率為

P=IE

所以電流大的，非靜電力的功率大，故D錯(cuò)誤。

故選B。

10.在現(xiàn)代研究受控?zé)岷朔磻?yīng)的實(shí)驗(yàn)中，需要把107?1（）9K的高溫等離子體限制在一定空間區(qū)域內(nèi)，這樣的高溫

下幾乎所有作為容器的固體材料都將熔化，磁約束就成了重要的技術(shù)。如圖所示，科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種中間弱兩端

強(qiáng)的磁場，該磁場由兩側(cè)通有等大同向電流的線圈產(chǎn)生。假定一帶正電的粒子（不計(jì)重力）從左端附近以斜向紙

內(nèi)的速度進(jìn)入該磁場，其運(yùn)動(dòng)軌跡為圖示的螺旋線（未全部畫出）。此后，該粒子將被約束在左右兩端之間來回運(yùn)

動(dòng)，就像光在兩個(gè)鏡子之間來回“反射”一樣，不能逃脫。這種磁場被形象地稱為磁瓶，磁場區(qū)域的兩端被稱為

磁鏡。根據(jù)信息并結(jié)合已有的知識，可以推斷該粒子（）

螺距

A從左端到右端運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能先增大后減小

B.從左端到右端的運(yùn)動(dòng)過程中，其動(dòng)能先減小后增大

C.從左端到右端的運(yùn)動(dòng)過程中，沿磁瓶軸線方向的速度分量逐漸變小

D.從靠近磁鏡處返回時(shí)，在垂直于磁瓶軸線平面內(nèi)的速度分量為最大值

【答案】D

【詳解】AB.從左端到右端的運(yùn)動(dòng)過程中，粒子只受洛倫茲力作用，洛倫茲力對粒子不做功，故其動(dòng)能不變，故

AB錯(cuò)誤；

C.從左端到右端的運(yùn)動(dòng)過程中，由于粒子只受洛倫茲力，故粒子的速度大小不變。由于粒子在兩段之間來回運(yùn)

動(dòng)，故沿磁瓶軸線方向的速度分量先變大后變小，故c錯(cuò)誤；

D.從靠近磁鏡處返回時(shí)，在垂直于磁瓶軸線平面內(nèi)時(shí)，粒子的速度與軸線垂直，故沿磁瓶軸線方向的速度分量為

零，又粒子的速度的大小不變，故此時(shí)垂直磁瓶軸線方向的速度分量最大，故D正確。

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題（本大題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選

項(xiàng)正確。全部選對得4分，選對但不全得2分，錯(cuò)選得0分。）

11.如圖所示，。是真空中固定點(diǎn)電荷，。、氏c是以。所在位置為圓心、半徑分別為r或2廠球面上的三點(diǎn)，電

量為-4的試探電荷在a點(diǎn)受到的庫侖力方向指向。，則（）

A.Q帶正電B.4＞、。兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

C.a、6兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小之比為4：1D.b,c兩點(diǎn)電勢相等

【答案】ACD

【詳解】A.電量為-q的試探電荷受到的庫侖力指向。，則。帶正電，故A正確;

B.根據(jù)點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度計(jì)算公式

E

r

可知，氏c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小相等，方向不同，故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)場強(qiáng)的計(jì)算公式可知

E=k^

廠

因?yàn)?。、b兩點(diǎn)與。點(diǎn)的距離之比為1：2,所以電場強(qiáng)度之比為4：1,故C正確;

D.由圖可知從c兩點(diǎn)到Q的距離相等，所以6、c兩點(diǎn)的電勢相等，故D正確。

故選ACD?

12.在如圖所示的電路中，定值電阻K=3Q、&=2Q、7?3=1Q、E=3Q,電容器的電容。=4葉，電源的

電動(dòng)勢E=10V,內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)Sj、S2,電路穩(wěn)定后，則（）

%

S2

b尺

A.a、b兩點(diǎn)的電勢差=-3.5V

B.電容器所帶電荷量零

C.斷開開關(guān)S?,電路再次穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的電荷量為LOxlO^c

D.斷開開關(guān)S2，電路再次穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的電能為5.0x10-5j

【答案】AC

【詳解】A.根據(jù)串聯(lián)分壓原理，凡和&兩端電壓分別為

U.=—4-E=6V

用+與

U、=-E=2.5V

R3+R4

設(shè)電源正極電勢為。，則

U]=0一%=6V

U3=(p—(pb=2.5V

聯(lián)立可得

4*=-3.5V

故A正確;

B.電容器所帶電荷量為

-6-5

Q=CUba=4X10X3.5C=1_4X10C

故B錯(cuò)誤；

C.斷開開關(guān)$2，電容器兩端電勢差等于號電壓，此時(shí)只有&和&串聯(lián)。則此時(shí)電容器電勢差為

U'ab=—^E=2.5N

R3+R4

電容器電荷量為

Q'=C%=1.0x10-5c

故c正確;

D.斷開開關(guān)S2，電路再次穩(wěn)定后電容器儲(chǔ)存的電能為

^=1e^=i-25xio-5j

故D錯(cuò)誤。

故選ACo

13.如圖所示，在虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，圓形區(qū)域半徑為凡一個(gè)電子從A點(diǎn)沿

半徑方向以速度n垂直于磁感線射入磁場，從C點(diǎn)（C點(diǎn)未標(biāo)出）射出時(shí)的速度方向偏轉(zhuǎn)了60°,則關(guān)于電子在磁

場中的運(yùn)動(dòng)過程，下列的說法中正確的是（）

，/XX、、、

/XXXX\

/XXvXXX

A，a?:

\xxXXX\

XXXx/

、、、、xx_/’

*■-----

兀R

A.電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為——

B,若電子進(jìn)入磁場的速度減小，電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期將變長

C.若電子進(jìn)入磁場的速度減小，電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變長

D.若電子進(jìn)入磁場的速度減小，射出磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)角將變大

【答案】CD

【詳解】A.由幾何關(guān)系可得電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為

r=7?cot30°=也R

電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

T

~6~3v

故A錯(cuò)誤；

B.電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，有

運(yùn)動(dòng)周期為

vqB

電子在磁場中運(yùn)動(dòng)周期與速度無關(guān)，電子進(jìn)入磁場的速度減小，電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)周期不變，故B錯(cuò)誤;

CD.由

可知電子進(jìn)入磁場的速度減小，電子運(yùn)動(dòng)半徑變小，電子偏轉(zhuǎn)角變大，周期不變，在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間將變長,

故CD正確。

故選CDo

14.角速度計(jì)可測量飛機(jī)、航天器等轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞光滑的軸0。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A

發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為彈簧的勁度系數(shù)

為鼠自然長度為/,電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器總長也為/,電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑片P剛

好位于B點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)()

o

輸出電壓9-IP.

o--------——II----------

BC

-11—

A.輸出電壓隨角速度的增大而增大B.回路中電流隨角速度的增大而增大

C.彈簧的伸長量為工=①，D.輸出電壓。與。的函數(shù)式為U=E〃z①-

k-mcok-nuo

【答案】AD

【詳解】AC.設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度g轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長的長度為％,則對元件A,根據(jù)牛頓第二定律得

Ax二心4(/+x)

求得

ml①1

x——

k—ma)

可見，角速度越大，彈簧伸長量越大，則長度3尸越大，又因?yàn)檩敵鲭妷簽?/p>

D

U=*.E

RRr

即角速度越大，輸出電壓越大，故A正確，C錯(cuò)誤；

B.系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，無論角速度增大還是減小，電路的總電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

知，電路中電流保持不變，即回路中電流與角速度無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

D.由題意知，系統(tǒng)靜止時(shí)滑片P剛好位于B點(diǎn)，所以當(dāng)彈簧伸長量為x時(shí)

BP=x

則輸出電壓為

U=%E='E

RBC1

求得

Ema>

U=------------7

k-mar

故D正確。

故選AD?

第二部分非選擇題（共54分）

三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共20分。）

15.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等。例如:

（1）實(shí)驗(yàn)儀器的使用。用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖所示。則該電阻絲的直徑為mm。

（2）實(shí)驗(yàn)儀器的選取。如圖甲所示為用伏安法測量某合金絲電阻的實(shí)驗(yàn)電路。實(shí)驗(yàn)中分別用最大阻值是5。、

50。、500。的三種滑動(dòng)變阻器做限流電阻。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)的過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

分別作出電流表讀數(shù)/隨一（二指滑片移動(dòng)的距離尤與滑片在變阻器上可移動(dòng)的總長度工的比值）變化的關(guān)系曲

LL

線a、b、c,如圖乙所示。則圖乙中的圖線。對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器及最適合本實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器是（）

A.最大阻值為5。的滑動(dòng)變阻器；圖線。對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

B.最大阻值為50。的滑動(dòng)變阻器；圖線b對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

C.最大阻值為500。的滑動(dòng)變阻器；圖線6對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

D.最大阻值為500。的滑動(dòng)變阻器；圖線c對應(yīng)的滑動(dòng)變阻器

（3）實(shí)驗(yàn)操作。一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標(biāo)有“15”字樣。用它測量約20k。電阻的阻值，下列實(shí)

驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)椋ㄌ罡鲗?shí)驗(yàn)步驟前的字母）。

A.將選擇開關(guān)置于“X1k”位置

B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置

C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開

D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”

（4）誤差分析。用（2）圖甲所示的電路測量一段金屬絲的電阻。不考慮偶然誤差，測量值與真實(shí)值相比較將

（選填“偏大”、“偏小”或“不變”），誤差主要是由（選填“電流表”或“電壓表”）的內(nèi)

阻引起的。

【答案】0.0.183②.C③.ADCB④.偏?、?電壓表

【詳解】(1)[1]螺旋測微器分度值為0.01mm,螺旋測微器讀數(shù)為

Omm+18.3x0.0lmm=0.183mm

(2)[2]從圖乙可以看出。曲線在滑片移動(dòng)很小距離電流變化很大，說明該滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)大于被測量電阻阻

值，所以。圖對應(yīng)500?；瑒?dòng)變阻器；通過乙圖可知，a圖象中滑動(dòng)變阻器接入電路阻值較大時(shí)電流變化不太明

顯，c圖象接入的是5。的滑動(dòng)變阻器，電路電流變化不明顯，而6圖中，電流隨電阻的移動(dòng)自始至終變化都比較

明顯，所以最適合本實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器是人

故選C。

(3)[引正確的使用步驟如下：先將選擇開關(guān)置于“X1k”位置，將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指

針指向“0”，然后將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即