精品解析：湖北襄阳市第三中学教育集团2026-2027学年高二上学期10月期中物理试题

2023~2024学年高二年级物理学科10月月考试题· 一、选择题（1—7为单选题，8—10为多选题。每题4分，共40分） 1. 一个力作用在一个物体上，下列说法正确的是（ ） A. 若力对物体做的功为0，则物体的动量变化量一定为0 B. 若动量变化量为0，则物体的动能变化量一定为0 C. 物体动量变化量的方向不可能与末动量方向相同 D. 物体动量变化量的方向不可能与末动量方向垂直 2. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　） A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B. 乙图中如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 3. 如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（　　） A. 圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B. 在进入磁场和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反 C. 圆环进入磁场后离最低点越近速度就越大，感应电流也越大 D. 圆环最终将静止在最低点 4. 在海口某学校科技节活动中，高二年级开展的水火箭制作和发射比赛现场吸引了众多师生围观。水火箭原理如图甲所示，发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，火箭受到反冲作用而高速升空。右图是某同学发射水火箭的精彩瞬间，若发射过程中水火箭将壳内0.5kg的水以相对地面30m/s的速度在0.5s时间内快速喷出，则火箭箭体受到的推力约为（　　） A. 15N B. 150N C. 25N D. 300N 5. 用粗细均匀的相同导线制成“☆”形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、c之间接一直流电源，电流方向如图所示，abc边受到的安培力大小为F，则整个线框受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一个等腰直角三角形abc中，直角边ab长为8L，三角形区域内分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在ac边上距a点2L的P点处有一粒子源，可以沿纸面向磁场区域一侧180°范围内均匀发射质量为m、带电荷量为q（q>0）的带电粒子，粒子的速度大小均为，不计粒子所受重力及粒子间的相互作用，已知sin37°=，sin53°=，则下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子可以垂直打到bc边上 B. 带电粒子可以垂直打到ac边上 C. 打到ab边上的粒子数占发射总粒子数的 D. 粒子打到ab边上区域的长度为4L 7. 如图所示，水平冰面上有一固定的光滑圆弧槽，一质量为的滑冰运动员面对圆弧槽静止在冰面上。某时刻他把一质量为的静止物块以大小为的对地速度沿水平方向推向圆弧槽，运动员获得向后的速度；物块返回后，运动员又把物块以相同的对地速度推向圆弧槽，不计冰面的摩擦，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 物块运动过程中上升的最大高度为 B. 从第二次起，运动员每次推动物块做的总功相同 C. 运动员可推动物块的次数为6次 D. 运动员可做的总功为 8. 如图所示，质量分别为m1、m2（m1＞m2）的小球A、B用轻弹簧连接，两小球分别套在两平行且足够长的光滑水平轨道上，水平光滑轨道宽度和弹簧自然长度均为d，B的左侧有一固定挡板。假设轨道足够长，A由图示位置由静止释放，当A与B相距最近时，A的速度为v1，则在以后的运动过程中（　　） A. A的最小速度是0 B. A的最小速度是v1 C. B的最大速度是v1 D. B的最大速度是v1 9. 为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，管道上、下两面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动。测得M、N间电压为U，污水流过管道时所受阻力大小，k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速，污水中含有正、负离子。则（　　） A. 污水的流量 B. 金属板M的电势不一定高于金属板N的电势 C. 电压U与污水中离子浓度成正比 D. 左、右两侧管口的压强差 10. 如图所示，一半径为的圆形边界内部（不含其边界）存在一磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。磁场边界最低点点处有一个粒子源，该粒子源向磁场区域内同一时刻向各个方向均匀发射大量速度大小不等，质量均为、电荷量均为的同种带电粒子，然后立即停止发射，粒子的速度范围是。这些粒子射出磁场时的位置均分布在点右侧圆弧上，已知圆弧弧长为圆周长的。忽略粒子间的相互作用，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子运动的最大速度 C. 在磁场中有带电粒子出现的区域面积为 D. 磁场边界上另有一点，从点射出的粒子运动时间最长为 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 某同学借助图甲所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两小车均能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。 （1）在纸带上打出的点中，每隔四个点取一个计数点，各计数点之间的距离为、、、，如图乙所示。打点计时器电源频率为，碰前小车A的速度大小为_____，碰后两车的共同速度大小为_____。 （2）测得小车 （包括橡皮泥）质量为，小车质量为，若表达式_____成立，则A、B两车碰撞前后动量守恒。 （3）若打点计时器连接交流电的实际频率小于，则对实验结果_____（填“有”或“无”）影响。 12. 某同学要将一电流表G改装成量程为0~3V的电压表V。在改装前，需要准确测量电流表G的内阻。现有器材如下： A.待改装的电流表G（量程为0~1mA，内阻约为30Ω）； B.定值电阻（阻值为25Ω）； C.定值电阻（阻值为2kΩ）； D.滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为2A）； E.滑动变阻器（最大阻值为20kΩ，额定电流为0.1A）； F.电阻箱R（0~9999.9Ω）； G.蓄电池E（电动势为4V，内阻不计）； H.开关和，导线若干。 实验步骤如下： ①根据如图甲所示的电路，连接实物电路。②调节电阻箱的阻值至，闭合开关。 ③将滑片稍微向左移动，闭合开关，根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值，直至闭合与断开开关时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）滑动变阻器应选用__________________（选填“”或“”）。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至__________________（选填“中央”或“右端”）。 （2）电流表G的内阻__________________。（结果保留三位有效数字） （3）若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V，则应将电流表G与阻值为__________________Ω的电阻箱R__________________（选填“串”或“并”）联。 三、解答题（12+14+16，共42分，写出必要的文字说明和原理性公式，注意答题规范） 13. 足够长的光滑杆水平固定，质量为的滑块A套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球B，初始时系统处于静止状态。质量为的滑块C以的初速度与滑块A发生弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）滑块C与A碰撞后瞬间滑块C与滑块A的速度，； （2）小球B能上升的最大高度。 14. 总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： （1）开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； （2）金属杆的质量m； （3）开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 15. 如图所示，在坐标平面内的第一、二象限有沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场，第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。平面内轴上的处有一粒子发射源，能向第三象限发射不同速率的带负电的相同粒子，速度方向与轴正方向的夹角均为，其中发射速度大小为的粒子恰好没有进入电场；已知粒子质量为，电荷量大小为。不计粒子的重力及其相互之间的影响。 （1）求粒子发射源的位置坐标； （2）若另一粒子恰好自坐标原点进入电场，求粒子的发射速度大小； （3）求粒子通过轴从电场进入磁场的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年高二年级物理学科10月月考试题· 一、选择题（1—7为单选题，8—10为多选题。每题4分，共40分） 1. 一个力作用在一个物体上，下列说法正确的是（ ） A. 若力对物体做的功为0，则物体的动量变化量一定为0 B. 若动量变化量为0，则物体的动能变化量一定为0 C. 物体动量变化量的方向不可能与末动量方向相同 D. 物体动量变化量的方向不可能与末动量方向垂直 【答案】B 【解析】 【详解】A．由功的定义，力对物体做功为零只说明该力在位移方向上的功为零；由动量定理，物体的动量变化量等于该力的冲量，即。力与速度始终垂直时，功为零但冲量不为零，动量方向会改变，，故A错误； B．由题设条件，表示末、初动量相同；质量一定时，由动量定义，可知速度大小相同，再由动能公式，可知动能变化量为零，故B正确； C．取运动方向为正，物体沿直线加速，若，则，动量变化量与末动量同向，故C错误； D．取轴沿末动量方向，设末动量分量为，初动量分量为且，则动量变化量分量为，动量变化量沿轴而末动量沿轴，二者垂直，故D错误。 故选B。 2. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　） A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B. 乙图中如果长为l、通过电流为I的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度必为 C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，图甲所示两导线应相互排斥，故A错误； B．只有长为l、通过电流为I的短直导线垂直放在匀强磁场中所受磁场力的大小为F，则可测出该处磁感应强度才为，故B错误； C．根据安培定则可知，如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，故C正确； D．根据安培定则可知，如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场始终保持垂直）经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则（　　） A. 圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B. 在进入磁场和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反 C. 圆环进入磁场后离最低点越近速度就越大，感应电流也越大 D. 圆环最终将静止在最低点 【答案】B 【解析】 【详解】A．在圆环进入和穿出磁场的过程中环中磁通量发生变化，有感应电流产生，即圆环的机械能向电能转化，其机械能越来越小，上升的高度越来越低，故A错误； B．圆环在向右运动过程，在圆环进入磁场的过程中环中的磁通量向里增加，根据楞次定律，可知产生逆时针的感应电流；在圆环穿出磁场的过程中环中的磁通量向里减小，根据楞次定律，可知产生顺时针的感应电流，即圆环中感应电流方向相反；同理，圆环在向左运动过程，在进入磁场和离开磁场时，圆环中的感应电流方向也相反，故B正确； C．整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒，离平衡位置越近速度越大，感应电流为零，故C错误； D．在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故D错误。 故选B。 4. 在海口某学校科技节活动中，高二年级开展的水火箭制作和发射比赛现场吸引了众多师生围观。水火箭原理如图甲所示，发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，火箭受到反冲作用而高速升空。右图是某同学发射水火箭的精彩瞬间，若发射过程中水火箭将壳内0.5kg的水以相对地面30m/s的速度在0.5s时间内快速喷出，则火箭箭体受到的推力约为（　　） A. 15N B. 150N C. 25N D. 300N 【答案】C 【解析】 【详解】设水火箭对水的作用力为，根据动量定理可知， 根据牛顿第三定律，解得火箭箭体受到的推力。 故选C。 5. 用粗细均匀的相同导线制成“☆”形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、c之间接一直流电源，电流方向如图所示，abc边受到的安培力大小为F，则整个线框受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】正五角星轮廓共10条等长的边，导线相同因此每条边电阻相等，设单条边电阻为。、将闭合星形框分为两条并联支路，支路共2条边，总电阻，电流为，题目给出其安培力为。 另一条支路沿星形框的另一半，共条边，总电阻，设电流为​。 并联支路电压相等，由 得 解得 匀强磁场中，弯曲导线的安培力等效为起点到终点直导线的安培力，即 为起点、终点的直线距离。 对支路：起点、终点，有效长度为的直线距离，因此  对另一支路：起点同样是、终点同样是，电流方向也为，因此有效长度也为，安培力大小为： ​ 两个支路安培力方向相同，总安培力为 故选D。 6. 如图所示，一个等腰直角三角形abc中，直角边ab长为8L，三角形区域内分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在ac边上距a点2L的P点处有一粒子源，可以沿纸面向磁场区域一侧180°范围内均匀发射质量为m、带电荷量为q（q>0）的带电粒子，粒子的速度大小均为，不计粒子所受重力及粒子间的相互作用，已知sin37°=，sin53°=，则下列说法正确的是（ ） A. 带电粒子可以垂直打到bc边上 B. 带电粒子可以垂直打到ac边上 C. 打到ab边上的粒子数占发射总粒子数的 D. 粒子打到ab边上区域的长度为4L 【答案】AD 【解析】 【详解】B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，有qvB=m 又粒子运动速度为v=，代入解得粒子轨迹半径为r=5L 如果带电粒子垂直打到ac边上，则该点距P点的距离应为2r=10L，超出了三角形区域，所以带电粒子不可以垂直打到ac边上，故B错误； C．当粒子刚好与ab边相切时运动轨迹如图所示，圆心为O，切点为Q，过P点作OQ的垂线，垂足为F，在直角三角形OPF中，设∠OPF=α，sinα=，则α=37° 根据几何关系可得当粒子运动轨迹刚好与ab边相切时粒子发射时速度方向与ac边的夹角为37°，则粒子发射速度方向（向上）与ac边夹角小于等于37°的所有粒子都可以打到ab边上，则打到ab边上的粒子数占发射总粒子数的，故C错误； D．粒子打到ab边上的范围为aQ之间的区域，根据几何关系可得aQ=PF=rcosα=4L，故D正确； A．如果粒子垂直打到bc边上，则轨迹圆心在bc上，根据几何关系可得P点到bc边的最小距离为3L，3L<r，存在bc边上的点到P的距离等于半径r，根据D项分析可知此时粒子不会从ab边射出，所以带电粒子可以垂直打到bc边上，故A正确。 故选AD。 ] 7. 如图所示，水平冰面上有一固定的光滑圆弧槽，一质量为的滑冰运动员面对圆弧槽静止在冰面上。某时刻他把一质量为的静止物块以大小为的对地速度沿水平方向推向圆弧槽，运动员获得向后的速度；物块返回后，运动员又把物块以相同的对地速度推向圆弧槽，不计冰面的摩擦，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 物块运动过程中上升的最大高度为 B. 从第二次起，运动员每次推动物块做的总功相同 C. 运动员可推动物块的次数为6次 D. 运动员可做的总功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据动能定理有 解得故A错误； B．从第二次起，每次推动物块时运动员和物块增加的动量均为 由可知，与不成正比，可知每次推动物块时运动员和物块增加的总动能不同，故运动员每次推动物块做的总功不同，故B错误； CD．运动员推物块的过程中，运动员和物块组成的系统动量守恒，得 当时 解得 故运动员可推动物块的次数为7次，当时，最终运动员的速度为 运动员可做的总功为，C错误，D正确。 故选D。 8. 如图所示，质量分别为m1、m2（m1＞m2）的小球A、B用轻弹簧连接，两小球分别套在两平行且足够长的光滑水平轨道上，水平光滑轨道宽度和弹簧自然长度均为d，B的左侧有一固定挡板。假设轨道足够长，A由图示位置由静止释放，当A与B相距最近时，A的速度为v1，则在以后的运动过程中（　　） A. A的最小速度是0 B. A的最小速度是v1 C. B的最大速度是v1 D. B的最大速度是v1 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】当A与B第一次相距最近时弹簧处于原长，此后，A可能一直做减速运动，也可能是先减速到零再反向加速，B通过弹簧被A拉着跟在其后一直做加速运动，直到A与B再次相距最近时，B的速度达到最大，此过程动量守恒和机械能守恒，取向右为正方向，则有： 解得A的末速度 ， 当m1＞m2时，则v1′＞0，可说明A一直做减速运动，故A的最小速度是 B的最大速度是表达式的值。故BD正确，AC错误。 故选BD。 9. 为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体积）。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为a、b、c，左、右两端开口，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，管道上、下两面的内侧固定有金属板M、N，污水充满管道从左向右匀速流动。测得M、N间电压为U，污水流过管道时所受阻力大小，k为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，v为污水的流速，污水中含有正、负离子。则（　　） A. 污水的流量 B. 金属板M的电势不一定高于金属板N的电势 C. 电压U与污水中离子浓度成正比 D. 左、右两侧管口的压强差 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意可知 可得 污水的流量 选项A正确； B．磁场B垂直纸面向里，由左手定则，则正离子受向上的洛伦兹力，正离子偏向上极板，M板电势高，选项B错误； C．根据电场力与洛伦兹力的等量关系可知 解得 U=vBc 故电压与粒子浓度无关，故C错误； D．根据平衡条件，则有 Δpbc=Ff=kLv2=kav2 而 解得 故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，一半径为的圆形边界内部（不含其边界）存在一磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。磁场边界最低点点处有一个粒子源，该粒子源向磁场区域内同一时刻向各个方向均匀发射大量速度大小不等，质量均为、电荷量均为的同种带电粒子，然后立即停止发射，粒子的速度范围是。这些粒子射出磁场时的位置均分布在点右侧圆弧上，已知圆弧弧长为圆周长的。忽略粒子间的相互作用，不计重力。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带正电 B. 粒子运动的最大速度 C. 在磁场中有带电粒子出现的区域面积为 D. 磁场边界上另有一点，从点射出的粒子运动时间最长为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力。根据题意，粒子射出磁场的位置分布在点右侧的圆弧上，结合左手定则（磁场垂直纸面向外），若粒子带正电，洛伦兹力方向会使粒子轨迹向右偏转；若带负电则向左偏转，因此粒子应带正电，故A正确； B．已知弧长为圆周长的，对应的圆心角为，最大速度对应的轨迹圆与磁场边界相切，此时轨迹圆半径满足几何关系 解得 由洛伦兹力公式有 联立解得，故B错误； C．可能出现的所有区域如图所示 则粒子出现的区域面积，故C错误； D．粒子运动时间最长对应轨迹圆心角最大，当轨迹圆的弦长时，由几何关系可得圆心角为120°或240°，粒子运动周期 若轨迹圆的圆心角为，运动时间 若轨迹圆的圆心角为，运动时间，故D正确。 故选AD。 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 某同学借助图甲所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两小车均能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。 （1）在纸带上打出的点中，每隔四个点取一个计数点，各计数点之间的距离为、、、，如图乙所示。打点计时器电源频率为，碰前小车A的速度大小为_____，碰后两车的共同速度大小为_____。 （2）测得小车 （包括橡皮泥）质量为，小车质量为，若表达式_____成立，则A、B两车碰撞前后动量守恒。 （3）若打点计时器连接交流电的实际频率小于，则对实验结果_____（填“有”或“无”）影响。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）无 【解析】 【小问1详解】 [1]由题意可知，相邻计数点间的时间间隔为 推动小车由静止开始运动，小车有个加速过程，在碰撞前小车做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故段为匀速运动的阶段，故选段计算碰前的速度，则有 [2]碰撞后两车做匀速直线运动，相邻两点迹间的距离应该相等，故应该使用段计算碰后速度 【小问2详解】 若A、B两车碰撞前后动量守恒，则 整理可得 【小问3详解】 根据可知，该实验结果的验证与交流电的频率无关，故打点计时器连接交流电的实际频率小于，对实验结果无影响。 12. 某同学要将一电流表G改装成量程为0~3V的电压表V。在改装前，需要准确测量电流表G的内阻。现有器材如下： A.待改装的电流表G（量程为0~1mA，内阻约为30Ω）； B.定值电阻（阻值为25Ω）； C.定值电阻（阻值为2kΩ）； D.滑动变阻器（最大阻值为20Ω，额定电流为2A）； E.滑动变阻器（最大阻值为20kΩ，额定电流为0.1A）； F.电阻箱R（0~9999.9Ω）； G.蓄电池E（电动势为4V，内阻不计）； H.开关和，导线若干。 实验步骤如下： ①根据如图甲所示的电路，连接实物电路。②调节电阻箱的阻值至，闭合开关。 ③将滑片稍微向左移动，闭合开关，根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值，直至闭合与断开开关时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）滑动变阻器应选用__________________（选填“”或“”）。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至__________________（选填“中央”或“右端”）。 （2）电流表G的内阻__________________。（结果保留三位有效数字） （3）若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V，则应将电流表G与阻值为__________________Ω的电阻箱R__________________（选填“串”或“并”）联。 【答案】（1） ①. ②. 右端 （2）28.0 （3） ①. 2972 ②. 串 【解析】 【小问1详解】 [1]由于滑动变阻器采用分压式接法，为了更便于操作，滑动变阻器应选总阻值较小的； [2]闭合开关前，应保证流过待测电路的电流为零，所以滑动变阻器的滑片移至右端。 【小问2详解】 闭合与断开开关时电流表的示数相同。 则电桥达到平衡，所以 代入数据解得 【小问3详解】 [1][2]根据电压表的改装原理可知，若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V，则应将电流表G与定值电阻串联，其阻值为 代入数据解得 三、解答题（12+14+16，共42分，写出必要的文字说明和原理性公式，注意答题规范） 13. 足够长的光滑杆水平固定，质量为的滑块A套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为的小球B，初始时系统处于静止状态。质量为的滑块C以的初速度与滑块A发生弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度为。求： （1）滑块C与A碰撞后瞬间滑块C与滑块A的速度，； （2）小球B能上升的最大高度。 【答案】（1）滑块C的速度大小为，方向向左，滑块A的速度大小为，方向向右 （2） 【解析】 【小问1详解】 滑块C与滑块A碰撞过程满足动量守恒 滑块C与滑块A碰撞前后系统的动能之和相等 解得， 即滑块C的速度大小为，方向向左，滑块A的速度大小为，方向向右； 【小问2详解】 后A、B组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒。当小球B上升到最大高度时，小球B与滑块A速度相同，根据， 解得 14. 总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： （1）开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； （2）金属杆的质量m； （3）开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 【答案】（1），方向垂直于ab向上 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 开关S拨至1时，电流为 则ab段受到的安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向垂直于ab向上。 【小问2详解】 开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小，根据对称性可知bc段受到的安培力大小为 安培力方向垂直于bc向上。以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得金属杆的质量为 【小问3详解】 开关S拨至2时，电流大小保持不变，方向反向，则安培力大小不变，方向反向；以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得每根软导线对金属杆的拉力大小为 15. 如图所示，在坐标平面内的第一、二象限有沿轴正方向、电场强度大小为的匀强电场，第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。平面内轴上的处有一粒子发射源，能向第三象限发射不同速率的带负电的相同粒子，速度方向与轴正方向的夹角均为，其中发射速度大小为的粒子恰好没有进入电场；已知粒子质量为，电荷量大小为。不计粒子的重力及其相互之间的影响。 （1）求粒子发射源的位置坐标； （2）若另一粒子恰好自坐标原点进入电场，求粒子的发射速度大小； （3）求粒子通过轴从电场进入磁场的坐标。 【答案】（1） （2） （3）（n=0，1，2，3，…） 【解析】 【小问1详解】 粒子a在洛伦兹力的作用下做圆周运动，则有 解得 如图所示 根据几何关系有 代入相关数据，解得 因此粒子发射源的坐标为 【小问2详解】 粒子b自坐标原点O进入电场，设其在磁场内圆周运动的半径为，如图所示 根据几何关系有 设粒子b的速度为，由第一问可知 代入相关数据，解得 【小问3详解】 根据牛顿第二定律，其在y轴方向上的加速度大小 由于粒子带负电，加速度方向平行于y轴向下，运动时间 则水平位移为 代入相关数据，解得 在磁场中向左的水平位移为 粒子b通过x轴从电场进入磁场的坐标 解得（n=0，1，2，3，…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $