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四川省广安市华蓥中学2023-2024学年高二上学期1月月考物理试题（Word版附解析）
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这是一份四川省广安市华蓥中学2023-2024学年高二上学期1月月考物理试题（Word版附解析），共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（ ）
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误；
B．粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点，也可能是从b点沿轨迹运动到a点，B错误；
C．由电场线的疏密程度可知，c点处电场线密集，场强较大，粒子在c点处受静电力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；
D．若粒子从c运动到a，静电力与速度方向成锐角，所以粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，静电力与速度方向成钝角，所以粒子做减速运动，故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误。
故选C。
2. 如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 带电油滴带正电
B. 保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向下运动
C. 电路稳定后，断开开关，上极板上移，P点电势升高
D. 电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止
【答案】D
【解析】
【详解】A．电容器上极板带正电、下极板带负电，电场线方向是向下。带电油滴是处于静止状态，则其受到的静电力与竖直向下的重力二力平衡，即，同时可知油滴受到的静电力方向是竖直向上，与电场线方向相反，可知带电油滴带负电，选项A错误；
B．保持开关闭合，电容器两极板间电压保持不变。上极板下移，两极板间距减小。由电场强度与电势差的关系可知，极板间电场的电场强度增大，可知，即油滴受到的合力向上，可知带电油滴向上运动，选项B错误；
C．电路稳定后，断开开关，两极板所带电荷量保持不变。上极板上移，两极板间距d增大。由电容器的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可得
可知极板间电场强度E保持不变。当电源断开时，接地的不是上极板，而是电源正极，因此对平行板电容器来说，上极板电势是可变的，下极板电势才是不变的，由于电源作用是产生电势差，因此，下极板电势保持－E不变。当移动上极板时，场强E保持不变，P到下极板距离不变，因此P点电势应该保持不变，选项C错误；
D．电路稳定后，断开开关，两极板所带电荷量保持不变。上极板下移，两极板间距减小。由电容器的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可得
可知，极板间电场强度保持不变，仍然存在，即带电油滴保持静止，选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲表是电流表，R增大时量程增大
B. 乙表是电流表，R增大时量程增大
C. 在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程
可知当增大时，量程减小，故A错误；
B．乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程
可知增大时，量程增大，故B错误；
C．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则
故C错误；
D．由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则
故D正确。
故选D。
4. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示
设圆形磁场区域半径为R，根据几何关系有第一次的半径
第二次的半径
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
所以
故选B。
5. 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则（ ）
A. M板电势高于N板电势
B. 两个粒子的电势能都增加
C. 粒子在两板间的加速度
D. 粒子从N板下端射出的时间
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于不知道两粒子的电性，故不能确定M板和N板的电势高低，故A错误；
B．根据题意垂直M板向右的粒子，到达N板时速度增加，动能增加，则电场力做正功，电势能减小；则平行M板向下的粒子到达N板时电场力也做正功，电势能同样减小，故B错误；
CD．设两板间距离为d，对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，有
对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，有
联立解得
，
故C正确，D错误；
故选C。
6. 如图，等边三角形线框LMN由三根相同导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（ ）
A. 2FB. 1.5FC. 0.5FD. 0
【答案】B
【解析】
【详解】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比．如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式，可知，得，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为，故本题选B．
7. 一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图（a）所示，P是介质中的质点，图（b）是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s，则（ ）
A. 该波的周期为0.6sB. 该波的波长为12m
C. 该波沿x轴正方向传播D. 质点P平衡位置坐标为x=6m
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，波的周期T=1.2s，故A错误；
B．根据
可得
故B错误；
C．由振动图像可知，t=0.4s时质点P沿y轴负方向运动，所以该波沿x轴负方向传播，故C错误；
D．x=0处的质点，从平衡位置到y=5cm处经历的时间，由振动方程
可得
所以P的平衡位置坐标为
代入数据解得
故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C。设小球B到A点的距离为H，则要使两小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），H的可能值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】小球C做简谐运动，根据题意得
解得
A正确；
根据题意
解得
D正确；
根据题意
解得
故选AD。
9. 如图所示，电路中开关S闭合，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 微粒P将向上运动
B. 电流表读数增大
C. 上消耗的电功率增大
D. 电源的效率减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．带电微粒P处于静止状态，其受力如图所示
当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，平行金属板间的电势差变小，根据
可知平行金属板间的电场强度减小，带电微粒所受电场力减小，微粒P将向下运动，A错误；
BC．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，电流表的示数增大，上消耗的电功率减小，B正确，C错误；
D．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即外电路的总电阻减小，电源的效率为
由此可知，电源的效率减小，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时（ ）
A. 小球的动能相同B. 丝线所受的拉力相同
C. 小球所受的洛伦兹力相同D. 小球的向心加速度相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力和拉力与小球的速度方向时刻垂直，则洛伦兹力和拉力对小球都不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；
BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度大小相同、方向相反，由，则洛伦兹力大小相等，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反。若从A到O点时洛伦兹力向上，则从B点到O时洛伦兹力方向向下，由牛顿第二定律有，从A到O点
解得
从B到O点
解得
故细线所受的拉力大小不同，故BC错误；
D．由
两次经过O点时速度大小相同，可知小球的向心加速度大小相同，方向都竖直向上指向悬点，故D正确。
故选AD。
三、实验题
11. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至_________（选填“a”或“b”）端。
（2）根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示，则该电池的电动势E=_______V，内阻r______Ω（结果保留两位有效数字）
（3）利用该方案测出的电动势和内阻与真实值和相比，________（均选填“ >”“ <”或“ =”）
【答案】 ①. ②. 1.5 ③. 1.0 ④. < ⑤. <
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻为最大值，所以滑动变阻器滑片应滑至处。
(3)[2]根据图乙可知U-I图像与纵轴的交点为1.5V，则电动势为1.5V。
[3] U-I图像与横轴的交点0.7A，则
代入数据得
(3)[4]设电压表内阻为RV，由闭合电路欧姆定律得
则
当I=0时
从而得出
[5]由[4]得
从而得出
12. 物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。
（1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。
A.水平放置且拉直
B.竖直面内自然悬垂
C.悬挂且用竖直外力拉紧
（2）他已测得摆线长度为；然后用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器____（填“A”、“B”或“C”）测量得到的。
A．毫米刻度尺
B．10分度游标卡尺
C．20分度游标卡尺
（3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为____s。
（4）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。
【答案】 ①. B ②. C ③. 41.5 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]测量摆长时，必须使单摆处于竖直面内自然悬垂的状态，这样测量的摆长才是最准确的。
故选B。
（2）[2]毫米刻度尺可精确到1mm，10分度游标卡尺可精确到0.1mm，20分度游标卡尺可精确到005mm，得到摆球的直径为
故选C。
（3）[3]秒表的读数为
（4）[4]由单摆周期公式
整理得
其中L为悬点到球心的距离，该小组同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，则L偏大，故周期T与摆长L的关系为图中的C。
四、解答题
13. 一列简谐横波沿轴传播，某时刻其波形如图中实线所示，此时平衡位置位于处的质点向轴负方向运动。后，其波形如图中虚线所示。
（1）判断该波的传播方向；
（2）求该波的最小频率；
（3）若大于该波周期的2倍、小于该波周期的3倍，求该波的波速。
【答案】（1）沿轴负方向传播；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）波形为实线时处的质点向轴负方向运动，则该波沿轴负方向传播
（2）由题图知该波的波长为
波在时间内传播的距离
（，1，2，…）
则传播时间
（，1，2，…）
周期T为
（，1，2，…）
波的频率
（，1，2，…）
当时
（3）
即
解得
即
解得
故
，
波的传播速度
解得
14. 如图所示，绝缘水平面上固定有足够长的两平行金属导轨，导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=1.0Ω的直流电源。现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.0Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin=0.6，cs=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）导体棒受到安培力；
（2）导体棒与金属导轨间的滑动摩擦因数μ；
（3）若将直流电源置换成一个电阻为R0=0.4Ω的定值电阻（图中未画出），然后将导体棒由静止释放，导体棒将沿导轨向下运动，求导体棒的最大速率。
【答案】（1），沿斜面向上；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有
导体棒受到的安培力
解得
根据左手定则可得安培力沿斜面向上。
（2）对导体棒受力分析，根据共点力平衡有
由于此时导体棒恰好静止，即f最大静摩擦力，则有
解得
（3）ab沿斜面向下运动时，ab相当于电源，根据法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律得
当导体棒达到最大速度时，导体棒受力平衡有
解得
15. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从原点出发，以某一初速度沿与x轴正方向的夹角为45°的方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）微粒在复合场中的运动时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）微粒到达A(l，l)之前做匀速直线运动，对微粒受力分析如图甲
可知
得
.
（2）由平衡条件得
电场方向变化后，微粒所受重力与静电力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图乙
由几何知识可得
l
联立解得
解得
（3）微粒做匀速直线运动的时间
微粒做匀速圆周运动的时间
微粒在复合场中的运动时间
1. 某电场的电场线分布如图所示，虚线为某带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c是轨迹上的三个点，则（ ）
A. 粒子一定带负电
B. 粒子一定是从a点运动到b点
C. 粒子在c点的加速度一定大于在b点的加速度
D. 粒子在c点的速度一定大于在a点的速度
【答案】C
【解析】
【详解】A．做曲线运动的物体，合力指向运动轨迹的内侧，由此可知，带电粒子受到的静电力的方向为沿着电场线向左，所以粒子带正电，A错误；
B．粒子可能是从a点沿轨迹运动到b点，也可能是从b点沿轨迹运动到a点，B错误；
C．由电场线的疏密程度可知，c点处电场线密集，场强较大，粒子在c点处受静电力较大，加速度一定大于在b点的加速度，C正确；
D．若粒子从c运动到a，静电力与速度方向成锐角，所以粒子做加速运动，若粒子从a运动到c，静电力与速度方向成钝角，所以粒子做减速运动，故粒子在c点的速度一定小于在a点的速度，D错误。
故选C。
2. 如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A. 带电油滴带正电
B. 保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向下运动
C. 电路稳定后，断开开关，上极板上移，P点电势升高
D. 电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止
【答案】D
【解析】
【详解】A．电容器上极板带正电、下极板带负电，电场线方向是向下。带电油滴是处于静止状态，则其受到的静电力与竖直向下的重力二力平衡，即，同时可知油滴受到的静电力方向是竖直向上，与电场线方向相反，可知带电油滴带负电，选项A错误；
B．保持开关闭合，电容器两极板间电压保持不变。上极板下移，两极板间距减小。由电场强度与电势差的关系可知，极板间电场的电场强度增大，可知，即油滴受到的合力向上，可知带电油滴向上运动，选项B错误；
C．电路稳定后，断开开关，两极板所带电荷量保持不变。上极板上移，两极板间距d增大。由电容器的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可得
可知极板间电场强度E保持不变。当电源断开时，接地的不是上极板，而是电源正极，因此对平行板电容器来说，上极板电势是可变的，下极板电势才是不变的，由于电源作用是产生电势差，因此，下极板电势保持－E不变。当移动上极板时，场强E保持不变，P到下极板距离不变，因此P点电势应该保持不变，选项C错误；
D．电路稳定后，断开开关，两极板所带电荷量保持不变。上极板下移，两极板间距减小。由电容器的决定式、定义式和电场强度与电势差的关系可得
可知，极板间电场强度保持不变，仍然存在，即带电油滴保持静止，选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲表是电流表，R增大时量程增大
B. 乙表是电流表，R增大时量程增大
C. 在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则
D. 在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联，利用并联电阻的分流，改装成电流表。电流表的量程
可知当增大时，量程减小，故A错误；
B．乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联，利用串联电阻的分压，改装成电压表。电压表的量程
可知增大时，量程增大，故B错误；
C．由公式
知，在甲图中，若改装成的电流表的量程为，则
故C错误；
D．由公式
知，在乙图中，若改装成的电压表的量程为，则
故D正确。
故选D。
4. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转；若射入磁场时的速度大小为，离开磁场时速度方向偏转，不计重力，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据题意做出粒子的圆心如图所示
设圆形磁场区域半径为R，根据几何关系有第一次的半径
第二次的半径
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
所以
故选B。
5. 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）。t=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出。不计重力和粒子间的相互作用，则（ ）
A. M板电势高于N板电势
B. 两个粒子的电势能都增加
C. 粒子在两板间的加速度
D. 粒子从N板下端射出的时间
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于不知道两粒子的电性，故不能确定M板和N板的电势高低，故A错误；
B．根据题意垂直M板向右的粒子，到达N板时速度增加，动能增加，则电场力做正功，电势能减小；则平行M板向下的粒子到达N板时电场力也做正功，电势能同样减小，故B错误；
CD．设两板间距离为d，对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，有
对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，有
联立解得
，
故C正确，D错误；
故选C。
6. 如图，等边三角形线框LMN由三根相同导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（ ）
A. 2FB. 1.5FC. 0.5FD. 0
【答案】B
【解析】
【详解】设每一根导体棒的电阻为R，长度为L，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比．如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L，根据安培力计算公式，可知，得，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN所受的合力大小为，故本题选B．
7. 一列简谐横波在t=0.4s时的波形图如图（a）所示，P是介质中的质点，图（b）是质点P的振动图像。已知该波在该介质中的传播速度为20m/s，则（ ）
A. 该波的周期为0.6sB. 该波的波长为12m
C. 该波沿x轴正方向传播D. 质点P平衡位置坐标为x=6m
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图像可知，波的周期T=1.2s，故A错误；
B．根据
可得
故B错误；
C．由振动图像可知，t=0.4s时质点P沿y轴负方向运动，所以该波沿x轴负方向传播，故C错误；
D．x=0处的质点，从平衡位置到y=5cm处经历的时间，由振动方程
可得
所以P的平衡位置坐标为
代入数据解得
故D正确。
故选D。
二、多选题
8. 如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C。设小球B到A点的距离为H，则要使两小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），H的可能值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】小球C做简谐运动，根据题意得
解得
A正确；
根据题意
解得
D正确；
根据题意
解得
故选AD。
9. 如图所示，电路中开关S闭合，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 微粒P将向上运动
B. 电流表读数增大
C. 上消耗的电功率增大
D. 电源的效率减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A．带电微粒P处于静止状态，其受力如图所示
当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，平行金属板间的电势差变小，根据
可知平行金属板间的电场强度减小，带电微粒所受电场力减小，微粒P将向下运动，A错误；
BC．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据“串反并同”规律可知，电流表的示数增大，上消耗的电功率减小，B正确，C错误；
D．当滑动变阻器的滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即外电路的总电阻减小，电源的效率为
由此可知，电源的效率减小，D正确。
故选BD。
10. 如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电（绝缘）小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从等高的A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时（ ）
A. 小球的动能相同B. 丝线所受的拉力相同
C. 小球所受的洛伦兹力相同D. 小球的向心加速度相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力和拉力与小球的速度方向时刻垂直，则洛伦兹力和拉力对小球都不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；
BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度大小相同、方向相反，由，则洛伦兹力大小相等，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反。若从A到O点时洛伦兹力向上，则从B点到O时洛伦兹力方向向下，由牛顿第二定律有，从A到O点
解得
从B到O点
解得
故细线所受的拉力大小不同，故BC错误；
D．由
两次经过O点时速度大小相同，可知小球的向心加速度大小相同，方向都竖直向上指向悬点，故D正确。
故选AD。
三、实验题
11. 用图甲所示电路测量一节干电池的电动势和内阻。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至_________（选填“a”或“b”）端。
（2）根据实验数据作出的U-I图像如图乙所示，则该电池的电动势E=_______V，内阻r______Ω（结果保留两位有效数字）
（3）利用该方案测出的电动势和内阻与真实值和相比，________（均选填“ >”“ <”或“ =”）
【答案】 ①. ②. 1.5 ③. 1.0 ④. < ⑤. <
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器接入电路的电阻为最大值，所以滑动变阻器滑片应滑至处。
(3)[2]根据图乙可知U-I图像与纵轴的交点为1.5V，则电动势为1.5V。
[3] U-I图像与横轴的交点0.7A，则
代入数据得
(3)[4]设电压表内阻为RV，由闭合电路欧姆定律得
则
当I=0时
从而得出
[5]由[4]得
从而得出
12. 物理实验社团的某小组同学在实验室“探究单摆的周期与摆长的关系”。
（1）为测量摆长，必须使单摆处于__________状态（填“A”、“B”或“C”）。
A.水平放置且拉直
B.竖直面内自然悬垂
C.悬挂且用竖直外力拉紧
（2）他已测得摆线长度为；然后用某种仪器来测量摆球的直径，得到的测量值为，此测量数据是选用了仪器____（填“A”、“B”或“C”）测量得到的。
A．毫米刻度尺
B．10分度游标卡尺
C．20分度游标卡尺
（3）正确挂起单摆后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使摆球在竖直平面内稳定摆动，当摆球某次经过平衡位置时开始计时，测出小球完成30次全振动的时间为____s。
（4）实验中的摆球可看成为质量均匀分布的球体，社团中另一小组同学错将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，那么在探究周期T与摆长L的关系时将会得到如图所示的__________线（填“A”、“B”或“C”）。
【答案】 ①. B ②. C ③. 41.5 ④. C
【解析】
【详解】（1）[1]测量摆长时，必须使单摆处于竖直面内自然悬垂的状态，这样测量的摆长才是最准确的。
故选B。
（2）[2]毫米刻度尺可精确到1mm，10分度游标卡尺可精确到0.1mm，20分度游标卡尺可精确到005mm，得到摆球的直径为
故选C。
（3）[3]秒表的读数为
（4）[4]由单摆周期公式
整理得
其中L为悬点到球心的距离，该小组同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长，则L偏大，故周期T与摆长L的关系为图中的C。
四、解答题
13. 一列简谐横波沿轴传播，某时刻其波形如图中实线所示，此时平衡位置位于处的质点向轴负方向运动。后，其波形如图中虚线所示。
（1）判断该波的传播方向；
（2）求该波的最小频率；
（3）若大于该波周期的2倍、小于该波周期的3倍，求该波的波速。
【答案】（1）沿轴负方向传播；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）波形为实线时处的质点向轴负方向运动，则该波沿轴负方向传播
（2）由题图知该波的波长为
波在时间内传播的距离
（，1，2，…）
则传播时间
（，1，2，…）
周期T为
（，1，2，…）
波的频率
（，1，2，…）
当时
（3）
即
解得
即
解得
故
，
波的传播速度
解得
14. 如图所示，绝缘水平面上固定有足够长的两平行金属导轨，导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=1.0Ω的直流电源。现把一个质量m=0.1kg的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.0Ω，金属导轨电阻不计。最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin=0.6，cs=0.8。取重力加速度大小g=10m/s2，求：
（1）导体棒受到安培力；
（2）导体棒与金属导轨间的滑动摩擦因数μ；
（3）若将直流电源置换成一个电阻为R0=0.4Ω的定值电阻（图中未画出），然后将导体棒由静止释放，导体棒将沿导轨向下运动，求导体棒的最大速率。
【答案】（1），沿斜面向上；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有
导体棒受到的安培力
解得
根据左手定则可得安培力沿斜面向上。
（2）对导体棒受力分析，根据共点力平衡有
由于此时导体棒恰好静止，即f最大静摩擦力，则有
解得
（3）ab沿斜面向下运动时，ab相当于电源，根据法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律得
当导体棒达到最大速度时，导体棒受力平衡有
解得
15. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从原点出发，以某一初速度沿与x轴正方向的夹角为45°的方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）微粒在复合场中的运动时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）微粒到达A(l，l)之前做匀速直线运动，对微粒受力分析如图甲
可知
得
.
（2）由平衡条件得
电场方向变化后，微粒所受重力与静电力平衡，微粒在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图乙
由几何知识可得
l
联立解得
解得
（3）微粒做匀速直线运动的时间
微粒做匀速圆周运动的时间
微粒在复合场中的运动时间
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