内蒙古赤峰二中2023-2024学年高三上学期第四次月考物理试题

赤峰二中2021级高三上学期第四次月考物理试卷注意事项：1.本卷满分100分，考试时长90分钟.2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号.回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效.4.考试结束后，考生立即停笔，将答题卡交回.一、选择题（本大题10道小题，每题4分，共40分。第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）A．带电粒子在磁场中运动时，磁感应强度的方向一定垂直于洛伦兹力的方向和带电粒子的运动方向B．由电场强度的定义式E＝知，电场中某点E和与试探电荷的电荷量q成反比C．由磁感应强度的定义式B＝知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场D．库仑定律的表达式中，可以把看作点电荷产生的电场在点电荷处的场强大小2．如图所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线.一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示.下列结论正确的是（ ）A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B．负点电荷一定位于M点左侧C．a点的场强小于b点的场强D．带电粒子在a点的加速度大于在b点的加速度3．如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）．带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿过铝板后到达PQ的中点O，已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量不变，不计重力．铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（）A．B．C．1D．24．如图所示，一个不计重力的带电粒子以v0沿各图的虚线射入场中．A中I是两条垂直纸平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；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；C中I是圆环线圈中的电流，虚线过圆心且垂直圆环平面；D中是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，带电粒子不可能做匀速直线运动的是（ ）ABCD5．空间存在着平行于纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知.经分析可知沿Ox方向场强大小随x变化情况如图甲所示，沿Oy方向电势随y变化情况如图乙所示，已知电场沿Ox和Oy的正方向与下列坐标系正方向一致.取sin37°=0.6；则该电场的场强大小及其方向为（）A．3V/m，与x轴夹角53°斜向右上B．5V/m，与x轴夹角53°斜向右上C．3V/m，与x轴夹角53°斜向右下D．5V/m，与x轴夹角53°斜向右下6．如图所示，真空中固定两个等量异种点电荷A、B，其连线中点为O，其中A带正电.在A、B所形成的电场中，以O点为圆心、半径为R的圆面垂直于AB，以O为几何中心、边长为2R的正方形abcd平面垂直于圆面且与AB共面，两平面边线交点分别为e、f，g为圆面边缘上一点.下列说法正确的是（    ）A．e、f、g三点e点电势高B．a、b、c、d四点电场强度相同C．将一负试探电荷沿ab边从a移动到b过程中，试探电荷的电势能先减小后增大D．将一正试探电荷沿线段eOf从e移动到f过程中，试探电荷受到的电场力先减小后增大7．如图（a）是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置，在航天器内建立半径分别为R和的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴向方向的磁场，其横截面如图（b）所示.宇宙射线中含有大量的质子，质子沿各个方向运动的速率均为，质子的电荷量为e、质量为m.下列说法中正确的是（）A.若沿着任何方向入射的一切质子都无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小应当至少为B.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小为 C.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子从进入磁场到离开磁场的总时间为 D.若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子在磁场中的轨迹对应的圆心角为60°8．美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，较为准确地测定了电子的电荷量.如图所示，平行板电容器两极板M、N与电压为U的恒定电源两极相连，板的间距为d.现有一个质量为m的带电油滴在极板间匀速下落，则( )A．油滴下降过程中电势能逐渐增加 B．油滴带电荷量为C．将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动 D．减小极板间电压，油滴将加速下落9．如图所示，空间中有一个底角均为的梯形，上底与腰长相等为L，梯形处于磁感应强度大小为B、垂直于纸面向外的匀强磁场中，现c点存在一个粒子源，可以源源不断射出速度方向沿cd且速度大小可变的电子，电子的比荷为k，为使电子能从ab边射出，速度大小可能为（ ）A．B．C． D． 10．海水中含有大量的正负离子，并在某些区域具有固定的流动方向，有人据此设计并研制出“海流发电机”，可用作无污染的电源，对海洋航标灯持续供电.“海流发电机”的工作原理如图所示，用绝缘防腐材料制成一个横截面为矩形的管道，在管道上、下两个表面装有防腐导电板M、N，板长为a、宽为b（未标出），两板间距为d，将管道沿着海水流动方向固定于海水中，将航标灯L与两导电板M和N连接，加上垂直于管道前后面向后（即垂直纸面向里）的匀强磁场，磁感应强度大小为B，海水流动方向向右，海水流动速率为v，已知海水的电阻率为，航标灯电阻不变且为R．则下列说法正确的是（ ）A．“海流发电机”对航标灯L供电的电流方向是B．“海流发电机”产生感应电动势的大小是C．通过航标灯L电流的大小是D．“海流发电机”发电的总功率为二、非选择题（60分）11．（7分）如图甲所示，一根细长而均匀的合金管线样品，横截面为环形.此合金管线长度用L表示，外径用D表示，电阻约为10，已知这种合金的电阻率为ρ，且受温度的影响很小，可以忽略.因管线内中空部分内径太小，无法直接测量.某实验小组设计了一个实验方案，测量中空部分的截面积S0，可选器材如下：A．毫米刻度尺 B．螺旋测微器C．电流表A（300mA，约1.0Ω） D．电压表V1（15V，约10kΩ）E．电压表V2（3V，约6kΩ） F．滑动变阻器R1（2kΩ，0.5A）G．滑动变阻器R2（20Ω，2A） H．蓄电池（3V，约0.05Ω）I．开关一个，带夹子的导线若干（1）（1分）用螺旋测微器测量该管线的外径D，示数如图乙所示，管线的外径为mm；（2）（2分）电压表和滑动变阻器分别应选、（只填字母代号）.（3）（2分）请在如图丁方框中将该小组设计方案的实验电路图补充完整，要求能测量多组数据且使得后续步骤所绘图像尽可能完整（合金管线电阻用Rx表示）.（4）（2分）小组将测得的多组U、I数据绘制成U-I图象如图丙所示，并计算出图象的斜率为k，同时用刻度尺测量出了管线的长度L.计算合金管线内部空间截面积S0的表达式为_________________（用已知量和所测物理量的符号如L、D、ρ、k表示）12．（7分）某实验小组用图甲所示电路测量电源的电动势E和内阻r，图中的电流表最大量程为，定值电阻阻值为.（1）（1分）已知电流计G的满偏电流、内阻，电路中已将它改装为最大量程的电压表，则.（2）（5分）通过移动变阻器R的滑片，得到多组电流表A和电流计G的读数，作出如图乙的图像.某次测量时，电流表A的示数如图丙，则通过电源的电流为；电源的电动势V（结果保留2位有效数字），内阻Ω（结果保留2位有效数字）.（3）（1分）该实验电源电动势的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）.13.（8分）在练习使用多用电表的实验中，同学们分别进行了如下操作：（1）（1分）下图对多用电表的使用中，操作正确的有____________________.A．如图甲，利用多用电表直流电压挡测小灯泡两端的电压B．如图乙，利用多用电表直流电流挡测通过小灯泡的电流C．如图丙，利用多用电表直流电压挡粗测电源的电动势D．如图丁，利用多用电表欧姆挡测电源的内阻（2）某同学为了研究多用电表欧姆档原理，根据图甲所示的原理图，利用微安表（满偏电流为250μA、内阻为100Ω）、滑动变阻器R（最大值为10kΩ）和一节新型电池，将微安表改装成欧姆表.①（1分）将两表笔短接，调节R使微安表指针指在“”处；②（4分）当两表笔之间接入阻值为的定值电阻时，微安表指针指在如图乙所示位置，则该电池的电动势为V，则改装后欧姆表的内阻为kΩ；③将微安表上的处标明“”，“250”位置处添加“0”，并在其他位置添加相应的电阻刻度值，这样就把微安表改装成了欧姆表：④（2分）经过一段时间之后，电池的电动势降低，内阻增大，则重新欧姆调零之后，测得的电阻阻值将（填“偏大”、“不变”或“偏小”）.14．（10分）如图所示，在倾角θ＝30°的斜面上固定间距L＝0.5m的两平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，质量m＝200g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感应强度B＝0.50T，垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）．取g＝10m/s2.（1）若导轨光滑，要保持金属棒在导轨上静止，求金属棒受到的安培力大小；（2）若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ＝，金属棒要在导轨上保持静止，求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围；15．（12分）虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，带电粒子质量为、电荷量为，从a点由静止开始经电压为U＝100V的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角.已知PQ、MN间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计.求：（1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率；（2）水平匀强电场的电场强度大小；（3）a、b两点间的电势差.16．（16分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第IV象限存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B=2T、方向垂直于xOy平面向外，电场E1平行于y轴；在第三象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2，已知场强E1、E2的大小相等.可视为质点、比荷为的带正电的小球，从y轴上的A（0，0.2m）点以初速度v0水平向右抛出，经过x轴上的M（0.4m，0）点进入第IV象限，在第IV象限恰能做匀速圆周运动.不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，π取3.14.求：（1）小球从A点抛出的初速度大小v0；（2）小球第一次经过y轴负半轴的坐标；（3）小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间.