河北省邢台市部分学校2022-2023高三上学期12月物理月考试卷+答案.pdf

1、 学年上学期第三次月考高三年级物理试题考试范围:电场、恒定电流、磁场说明:本试卷共页,考试时间 分钟,满分 分.请将所有答案填涂在答题卡上.第卷(选择题共 分)一、选择题(共 小题,共 分.题为单选题,每题分;题为多选题,每题分,全选对的得分,选不全的得分,有错选或不搭的得分)无限长直导线通有恒定电流I,P为导线附近一点,P到导线的距离为r,则I r对应的物理量单位为(公式中 N/A)()A欧姆B伏特C安培D特斯拉xyOabcde四条相互平行的细长直导线垂直坐标系x O y平面,导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点.已知该四点为正方形顶点,且正方形中心位于坐标原点O,e为c d的中点且在y

2、轴上;四条导线中的电流大小相等,其中过a点的导线电流方向垂直坐标系向外,其余导线电流方向垂直坐标系向里,则()AO点的磁感应强度方向由O指向cBO点磁感应强度为Ce点的磁感应强度方向沿y轴正方向De点的磁感应强度方向沿y轴负方向回旋加速器以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量m电荷量q的带电粒子,以初速度v垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,再进入电场做匀加速运动,后第二次进入磁场中运动,粒子在电场和磁场中不断交替运动,已知粒子第二次在磁场中运动半径是第一次的倍,第三次是第一次的倍以此类推,则()A虚线之间的电场一定是匀强电场

3、B粒子第一次经过电场时电场力做功等于m vC粒子第二次经过磁场时洛伦兹力做功等于m vD假设粒子穿过电场时,此过程电场可视为匀强电场,则第次经过电场的时间为d v空间存在平行纸面的匀强电场,但电场方向未知,现在纸面内取互成 的O A和O B两个方向探测各点电势,已知沿O A和O B方向电势均降低,且O B方向电势随离O点距离的xyOAB变化率是O A方向的倍,即ByAx,则下列说法正确的是()A电场强度方向一定在O A和O B的夹角范围内B电场强度方向一定沿O B方向C电场强度方向一定沿O A方向D电场强度方向一定在O A和O B的夹角范围之外)页共(页第题试理物三高平行板电容器两极板水平放置

4、,现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上,电容器下极板接地,静电计所带电量可忽略,二极管具有单向导电性.闭合开关S,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则下列说法正确的是()A静电计指针偏角变小B平行板电容器的带电荷量将减小C带电油滴将向下运动D油滴的电势能不变如图所示,两个可视为点电荷的带正电小球A和B,A球系在一根不可伸长的绝缘细线一端,绕过定滑轮,在细绳的另一端施加拉力F,B球固定在绝缘座上,位于定滑轮的正下方.现缓慢松动细绳,使得A球从图示位置缓慢向下移动一小段距离,在此过程中,B球始终静止,忽略定滑轮大小和摩擦,下列判断正确的是()

5、A球受到的库仑力一直减小B地面对绝缘座的支持力一直增大C拉力F一直减小DA球的电势能不变在无重力空间,电场强度为E的足够大的匀强电场中,有一条与电场线平行的直线,如图中虚线所示,直线上有两个静止的小球A和B,质量均为m,A球带电荷量q,B球不LEBAmm+q带电.开始时两球相距L,在电场力作用下,A球开始沿直线运动,并与B球发生正碰,碰撞中A、B两球的总动能无损失,设在每次碰撞过程中,A、B间无电量转移,且不考虑重力及两球间的万有引力,则两球发生第次碰撞到发生第次碰撞之间的时间间隔是()Am LE qB m LE qC m LE qDm LE q图表示某压敏电阻的阻值R随压力F变化的情况,将它

6、平放与电梯地板上并接入如图所示电路中.在其受压面上放一物体,就可以通过电路中电流表示数I来探查电梯的运动情况,电梯静止时电流表的示数为I.下列说法正确的是()A若示数I不变说明电梯正匀速运动B若示数II说明电梯可能减速向上运动C若示数II说明电梯可能加速向上运动D若示数I在增大说明电梯的速度在增大)页共(页第题试理物三高在如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,电容器的电容为C,灯泡L的灯丝电阻不随温度变化,电压表、电流表均为理想电表,且闭合开关S前,灯泡电阻大于电阻箱接入R接入电路阻值,现闭合开关,待电路稳定后,缓慢减小电阻箱阻值,与调节电阻箱之前相比,电压表示数变化量绝对值为 U,电流

7、表示数变化量绝对值为 I,该过程中电路所有元件均不会被损坏,下列说法正确的是()A灯泡将变暗B电阻箱电功率减小C UI变小D电容器带电荷量将增加,且增加量小于C U 如图所示,一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中,电场强度大小为Em gq,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的带正电小圆环套在杆上,环与杆间的动摩擦因数为.现使圆环以初速度v向下运动,经过时间t圆环回到出发点.若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动,不计空气阻力,v0EB重力加速度为g.则下列说法中正确的是()A环的最大加速度为agB环的最大加速度为agq vBmC环在t时间内损失的机械

8、能为m(vmgqB)D环在t时间内损失的机械能为m v 有人设计了一种利用电磁场分离不同速率带电粒子的仪器,其工作原理如图所示.空间中充满竖直向下的匀强电场,一束质量为m、电量为q(q)的粒子以不同速率从P点沿某竖直平面内的P Q方向发射,沿直线飞行到Q点时进入有界匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于该竖直平面,P QL.若速度最大粒子最终垂直于P T打到M点之前都在磁场内运动,且其他速度粒子在离开磁场后最终都能垂直打在P T上的NM范围内,PML,PNL,若重力加速度大小为g,则下列说法正确的是()A电场强度大小为m gqB磁场方向为垂直于该平面向外C粒子速度v大小范围:q B Lm

9、vq B LmD磁场穿过该竖直平面内的最小面积为()L)页共(页第题试理物三高第卷(实验题、计算题,共 分)二、实验题(共小题,共 分)灵敏电流计允许通过的电流较小,若用它测量大电流,就要进行电表的改装.()当电流流过电流计的线圈时,它因受到力的作用而转动.()如图所示,将内阻为 ,满偏电流为 mA的表头改装成量程为 A的电流表,则需给表头并联一个阻值为的定值电阻R.(结果保留两位有效数字)()细心的小明同学发现,表头线圈是铜质材料的,则图中表头内阻Rg随温度升高而增大,但R材质为锰铜的,它几乎不随温度改变.小明认为电流表这样直接改装会因温度变化对测量带来较大的误差.小明为了深入探究,打开实验

10、室的双量程安培表后,才发现其表头是与一个电阻R串联后一起再接入电路,该电路图如图所示,已知R是一个温度补偿电阻.a 为保持在一定温度区间内精准测量的要求,则R的阻值随温度升高而(选填“增大”、“减小”、“不变”)b 现用图方法改装并已经完成表盘重新标度后的电流表,放到更高温度的环境下测量,测量结果(选填“偏大”、“偏小”).我国的天宫号空间站太阳能电池板首次采用了柔性砷化镓材料.小明同学利用图所示电路探究某太阳能电池板的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R,电压表、电流表均可视为理想电表.用一定强度的光照射该电池板,闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,通过测量得到该电池板的UI曲线(如图所示)

11、.()某时刻电压表示数如图所示,读数为V,由图像可知,此时电源内阻为.(计算结果保留位小数)()电池板的电动势为V.当电阻箱的阻值为 时,电阻箱消耗的电功率为W.(计算结果保留位小数)页共(页第题试理物三高三、计算题(共小题,其中 题 分,题 分,题 分,共 分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案不得分.)(分)某种质谱仪的原理如图,高速原子核从A点沿A C方向进入平行正对的金属平板之间,板间有方向如图,大小为E的匀强电场,还有垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出).符合条件的原子核能从C沿半径方向射入半径为R的圆形磁场区,磁感应强度大小为B,方向垂直

12、于纸面向外,接收器安放在与圆形磁场共圆心的弧形轨道上,其位置由O P与O D的夹角描述,不考虑原子核所受重力,电子电量为e,则()若某原子核的原子序数为Z,实验中接收器在所对应位置能接收到原子核,求该原子核的质量m?()现用此仪器分析氢的同位素,若在 的位置能接收到氕核,那么应该将接收器放于哪个位置能接收到氚核?(用表示)(分)如图(a)所示,有足够多的电子以v m/s源源不断地紧贴M板下侧从O 进入电场,平行金属板M、N长L m,板间距离d m,在距离M、N右侧边缘L m处有一荧光屏P,当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过,打在荧光屏上的O 并发出荧光现给金属板M、N之间加一个如图(

13、b)所示的变化电压u,在t时刻,M板电势低于N板已知电子质量为me k g,电量为e C()打在荧光屏上的电子最大偏移量是多少?()打在荧光屏上的电子的最大动能是多少?)页共(页第题试理物三高(分)如图,两个定值电阻R、R阻值均为,直流电源的电动势为E V,内阻r,平行板电容器两极板水平放置,板间距离dm,板长L m,空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B T,一质量为m k g,带正电的小球以速度v m/s沿水平方向从电容器下板右侧边缘进入电容器,做匀速圆周运动,恰好从上板左侧边缘射出.重力加速度g取 m/s,忽略空气阻力.()求电阻R两端的电压U;()求小球在两极板间运动的时间t

14、;()当带电小球刚从电容器上极板射出时,立刻将虚线左侧磁场变成竖直向下,大小不变;同时施加垂直于纸面向里大小为 N/C的匀强电场,且不计因场变化而产生的其他影响,求小球落到和下极板同一水平面时的速度大小.)页共(页第题试理物三高20222023 学年上学期第三次月考高三物理参考答案高三物理参考答案1.D，2.C，3.B，4.B，5.D，6.D，7.C，8.BC，9.BD，10.BC，11.AC12.（1）安培（2）2.0（3）a.减小b.偏小（除第一空 1 分，其余空每空 2 分）13.（1）2.504.00（2）2.900.29（每空 2 分）14.【解析】（1）A 到 C 为速度选择器，故

15、有=1该原子核子磁场中运动轨迹如图由几何关系得：=2由洛伦兹力提供向心力得：2=2而 q=Ze联立三式可得：=122（1）（2）式各 2 分，（3）式 1 分，结果 2 分，共 7 分（2）由（1）问结果可得：2=12而氕核和氚核的比荷之比为 3:1联立两式可知氚核对应=60两式及结果各 1 分，共 3 分15.【解析】(1)当=22.5时，电子经过 MN 极板向下的偏移量最大，为1=122(0)2=121.6 1019 22.59 1031 4 103(0.042 107)2m=2 103m1，说明所有的电子都可以飞出 M、N此时电子在竖直方向的速度大小为=20=1.6 1019 22.59

16、 1031 4 1034 1022 107m/s=2 106m/s电子射出极板 MN 后到达荧光屏 P 的时间为2=20=0.12 107s=5 109s电子射出极板 MN 后到达荧光屏 P 的偏移量为2=2=2 106 5 109m=0.01m电子打在荧光屏 P 上的总偏移量为=1+2=0.012m，方向竖直向下；y 的计算方法：由三角形相似，有1=1212+2即2103=21022102+0.1解得=0.012m验证电子均可飞出极板 4 分，求出最大偏移量 4 分，共 8 分(2)当=22.5时，电子飞出电场的动能最大，=122=12(02+2)=12 9 1031(2 107)2+(2

17、106)2=1.82 1016J公式 2 分，结果 2 分，共 4 分16.【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律012=()EI RRr1 分电阻2R两端的电压2UIR1 分联立解得1VU 1 分（2）设小球在板间的轨迹半径为 R，根据几何关系222()RLRd2 分解得5m2R 根据洛伦兹力提供向心力2mvqvBR1 分解得5C4q 小球在板间运动对应的圆心角满足sinLR2 分解得3则小球在两极板间运动的时间2s26mtqB公式 2 分，结果 1 分（3）将出上极板时的速度进行正交分解，水平分速度为=cos60=2.5m/s此时正好满足=，故小球水平方向一直向左匀速，竖直方向竖直上抛，即小球只在纸面内做匀变速曲线运动，落回到下极板同一水平线的过程中只有重力做功，有：=1212122解得：1=5 2m/s（3）共计 4 分