时间：100分钟 满分：110分 命题人：杨培春 审题人：孙爱生

一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，全部选对得4分，对而不全得2分，错选或不选的得0分。）

1．下列说法中正确的是(　　)

A．磁感线可以形象地描述各点磁场的方向，实验中观察到的铁屑的分布就是磁感线

B．磁场的方向和小磁针北极所指的方向相同

C．磁感应强度大的地方，通电导线所受的安培力不一定大

D．运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用

2．电阻R和电动机M串联接到电路中，如右图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2.则有(　　)

A．U1＜U2，Q1＝Q2　　　　　　　　 B．U1＝U2，Q1＝Q2

C．W1＝W2，Q1＞Q2 D．W1＜W2，Q1＜Q2

3．下列说法中正确的是(　　)

A．洛伦兹力的方向总是垂直于磁场方向和电荷速度方向所构成的平面

B．如果把＋q改为－q，且速度反向，大小不变，则洛伦兹力的大小、方向均不变

C．洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向也一定与电荷速度方向垂直

D．粒子在只受洛伦兹力作用时运动的动能不变

4．如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是（ ）

A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等，

B．电流都是I0时，两电源的内电压相等

C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势

D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻

5．三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示．现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有(　　)

A．O点处实际磁感应强度的大小为B

B．O点处实际磁感应强度的大小为B

C．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°

D．O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan2

6．如右图所示，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则以下说法正确的是(　　)

A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流

B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流

C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流

D．在将S断开后，油滴向下加速运动，G中G中有从a到b的电流

7．如图所示，在直角坐标系的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，正、负离子分别以相同的速度从原点O进入磁场，进入磁场的速度方向与x轴正方向夹角为30°。已知正离子运动的轨迹半径大于负离子，则可以判断出(　　)

A．正离子的比荷大于负离子

B．正离子在磁场中受到的向心力小于负离子

C．正离子在磁场中运动的时间大于负离子

D．正离子离开磁场时的位置到原点O的距离小于负离子

8、某一个电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进(　　)

A、在R上串联一比R小得多的电阻

B、在R上串联一比R大得多的电阻

C、在R上并联一比R小得多的电阻

D、在R上并联一比R大得多的电阻

9．如右图所示，一半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的正电荷(重力忽略不计)以速度v沿正对着圆心O的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了θ角．磁场的磁感应强度大小为(　　)

A. B. C. D.

10．一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每一小段可近似看成圆弧．由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)．从图中可以确定(　　)

A.粒子从a到b，带正电 B.粒子从b到a，带正电

C.粒子从a到b，带负电 D.粒子从b到a，带负电

11．如图所示，质量为m、带电荷量q的小球从P点静止释放，下落一段距离后进入正交的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左，磁场方向垂直纸面向里，则小球在通过正交的电场和磁场区域时的运动情况是(　　)

A.一定做曲线运动 B.轨迹一定是抛物线

C.可能做匀速直线运动 D.可能做匀加速直线运动

12．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．如果用同一回旋加速器分别加速氚核和α粒子，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得的最大动能的大小，有(　　)

A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大

B．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小

C．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小

D．加速氚核的交流电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大

13．如图所示，两根长通电导线M、N中通有同方向等大小的电流，一闭合线框abcd位于两平行通电导线所在平面上，并可自由运动，线框两侧与导线平行且等距，当线框中通有图示方向电流时，该线框将(　　)．

A．ab边向里，cd边向外转动 B．ab边向外，cd边向里转动

C．线框向左平动，靠近导线M D．线框向右平动，靠近导线N

14．如下图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是(　　)

A．质谱仪是分析同位素的重要工具

B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外

C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B

D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小

实验题（本题共2小题，15题每空2分，16题每空1分，共13分）

15．(6分)一多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1 Ω、×10 Ω、×100 Ω.用×10 Ω挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到________挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图7所示，则该电阻的阻值是________ Ω.

16．(7分)用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

(a)电流表(量程0.6 A、3 A)；

(b)电压表(量程3 V、15 V)；

(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；

(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)；

(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)；

(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)；

(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择________V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．

(2)引起该实验系统误差的主要原因是________．

(3)右图是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝________ V，内阻r＝____________ Ω.

三、计算题（本题共4小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

17．(9分)如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m，质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流强度I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4 T，方向竖直向上的磁场中，设t＝0时，B＝0，则需要几秒，斜面对导线的支持力为零？(g取10 m/s2)

18．(10分)如图所示，电阻R1＝2Ω，小灯泡L上标有“3V 1.5 W”，电源内阻r＝1Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0（大小未知），当触头P滑动到最上端a时安培表的读数为l A，小灯泡L恰好正常发光，求：

（1）滑动变阻器的最大阻值R0；

（2）当触头P滑动到最下端b时，求电源的总功率及输出功率。

?19．(10分)如图所示，宽度为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B，MM′和NN′是它的两条边界．现有质量为m，电荷量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入．要使粒子不能从边界NN′射出，求粒子入射速率v的最大值．

20. (12分)如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方形的匀强电场，场强大小为E。在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O点的距离为l，一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入大磁场区域，并再次通过A点。此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：

?（1）粒子经过C点时速度的大小和方向；

?（2）磁感应强度的大小B。

高二月考三物理参考答案2013.11

19.解析：　题目中只给出粒子“电荷量为q”，未说明是带哪种电荷．若带正电荷，轨迹是如图所示上方与NN′相切的1/4圆弧，轨道半径：

R＝， 又d＝R－R/，

解得v＝(2＋).

若带负电荷，轨迹如图所示下方与NN′相切的3/4圆弧，则有：

d＝R＋R/， 解得v＝(2－)Bqd/m.

所以本题正确答案为(2＋)或(2－)

（2）粒子经过C点进入磁场后在磁场中作速率为v的圆周运动。若圆周的半径为R，则有

?　
???? ??⑨

?设圆心为P，则PC必与过C点的速度垂且有
＝
＝R。用β表示
与y轴的夹角，由几何关系得
??????? ⑩

?
???? ⑾

?由⑧⑩⑾式解得 R＝
?? ⑿

?由⑥⑨⑿式得 B＝
?? ⒀