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安徽省2023—2024学年（上）高二冬季阶段性检测
物 理
考生注意：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.以下是来源于物理课本中的一些插图，下列描述中不符合实际情况的是（ ）
图1 图2 图3 图4
A.图1中女生和带电的金属球带有同种性质的电荷
B.图2装置为静电除尘的示意图，带负电的尘埃被收集在线状电离器B上
C.图3为小灯泡的伏安特性曲线，该曲线显示灯泡的电阻随温度升高而增大
D.图4是电流表改装原理示意图，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越大
2.如图所示，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒沿框架以速度v向右做匀速运动。时，磁场的磁感应强度为，此时到达的位置恰好使构成一个宽为l，长为2l的长方形。为使样中不产生感应电流，从开始，磁感应强度B随时间t的变化规律是（ ）
A. B. C. D.
3.某氦氖激光器的发光功率为，能发射波长为的单色光，则（取普朗克常量，真空中光速）
A.一个光子的能量为 B.一个光子的能量为
C.每秒发射的光子数为个 D.每秒发射的光子数为个
4.一根金属棒长为L，横截面积为S，其材料的电阻率为，棒内单位体积的自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒两端所加的电压为（ ）
A. B. C. D.
5.如图所示的电路中各电表均为理想电表，D为理想二极管，C为电容器，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，待电路稳定后，记录各电表示数，将滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离，待电路再次稳定后发现电压表的示数变化量绝对值为，电压表的示数变化量绝对值为，电流表A的示数变化量绝对值为，则下列判断不正确的是（ ）
A.的值等于 B.的值等于电源内阻r
C.电压表的示数变大，电流表A的示数变小
D.电容器所带电荷量减少
6.如图所示的装置是用来测量匀强磁场磁感应强度B的电流天平，其右臂挂着匝数为n的矩形线圈，线圈的水平边宽度为l，磁场的方向与线圈平面垂直。当线圈没有通电时，天平处于平衡状态，当线圈通入图示电流I时，则须在右盘中加质量为m的小砝码才能使天平重新平衡。已知重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A.通电后线圈受到的安培力大小为，方向竖直向下
B.由以上测量数据可求出匀强磁场的磁感应强度
C.若仅增强磁场，通以图示电流后，为使天平平衡，应往右盘加入质量更大的砝码
D.第一次通电，天平重新平衡后，若仅将电流反向，则可以再往左盘内加入质量为3m的小砝码，使天平再次平衡
7.如图所示是电动机提升重物的示意图，电源电动势，内阻，电阻。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，当电动机正常工作时，电压表的示数为5.5V。下列说法正确的是（ ）
A.电动机内部线圈的电阻为 B.电动机内部线圈的电阻为
C.电动机正常工作时的电流为1.5A D.电动机正常工作时输出的机械功率为1.5W
8.两不等量的异种点电荷和分别放在x轴上的O、M点，O、A两点间的距离大于A、M两点间的距离，两电荷连线上各点的电势随x的变化关系如图所示。已知A、N两点的电势为零，段中C点电势最高，则（ ）
A.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减少后增加
B.A点的电场强度大小为零
C.N、C间场强方向沿x轴正方向
D.电量大于电量
二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9.我们知道地磁场能有效抵御宇宙射线的侵入，赤道截面外的地磁场可简化为包围地球一定厚度的匀强磁场，磁场方向垂直于该截面。图中给出了图示平面内，从O点沿平行地面和垂直地面两个不同方向射入地磁场的a、b、c三种带电粒子（不计重力）在地磁场中的三条运动轨迹，且它们均恰好不能到达地面。下列说法正确的是（ ）
A.a、b、c三种带电粒子均带负电
B.若a、c粒子的比荷相同，则c粒子的速率更小
C.若a粒子的速率不变，在图示平面内沿不同方向入射，粒子均不会到达地面
D.若b粒子的速率不变，在图示平面内沿不同方向入射，粒子有可能到达地面
10.如图所示，是竖直面内的光滑绝缘固定轨道，水平轨道与半径为R的圆弧轨道相切于b点，轨道所在空间有水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现在轨道上的P点由静止释放一个质量为m、电荷量为的小滑块，小滑块飞出轨道后到达的最高点为Q（图中未画出）。已知重力加速度大小为g，空气阻力不计，Q点与c点的高度差为，则（ ）
A.长为
B.小滑块在最高点Q的速度为0
C.从c到Q的过程中，小滑块做匀变速动
D.从b到c的过程中，小滑块对轨道的最大压力为
三、非选择题：本题共5小题，共58分。
11.（6分）
图1 图2 图3
（1）图1游标卡尺的读数为__________。
（2）图2螺旋测微器的读数为__________。
（3）某电流表的内阻为满偏电流为，按图3所示改装成量程为15V的电压表，则__________。
12.（10分）某高二实验小组的同学根据学过的物理知识，利用下列器材中的部分器材来测定一节干电池的电动势和内阻。
A.电流表A，量程为0~0.6A，内阻；
B.电压表，量程为0~3V，内阻约；
C.电压表，量程为0~15V，内阻约；
D.滑动变阻器，最大阻值为；
E.定值电阻；
F.开关S一个，导线若干。
图1 图2
（1）为了使实验结果尽可能准确，电压表应选择__________（填器材前面的选项序号），图1中的导线应连接到__________（填“①”或“②”）处。
（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出多组电压表和电流表的读数，画出对应的图线如图2所示，由图线可得该干电池的电动势__________V，内阻__________。
（3）若不考虑偶然误差，本实验干电池电动势的测量值和真实值的关系为：__________；测得的电源内阻和真实值的关系为：__________（均填“大于”“小于”或“等于”）。
13.（11分）如图所示，电路中电源的电动势为，内阻为，电阻，。
（1）若将两端短路，求电路中的路端电压是多少；
（2）若在两端接的电容器，求电路稳定时电容器的带电量；
（3）若在两端接-定值电阻，使之间消耗的功率最大，求此最大功率及定值电阻的阻值。
14.（14分）如图所示为研究粒子特性的装置示意图，M、N两极板间存在电压为U的加速电场。初速度为0且重力不计的带电粒子S经加速电场加速后，从y轴上的点以垂直于y轴的方向射入第一象限的匀强磁场中，从x轴上的K点沿与x轴负方向成60°角的方向射出第一象限。已知第一象限内匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。
（1）判断粒子所带电性，并求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；
（2）求该粒子的比荷（电荷量q与质量m之比）和粒子进入磁场时速度v的大小；
（3）要使带电粒子S从K点进入第四象限后，经一次偏转，再从O点进入x轴上方，求第四象限所加垂直纸面匀强磁场的方向和磁感应强度的大小。
15.（17分）如图1所示，真空中有竖直放置的平行金属板A、B和水平放置的平行金属板C、D。已知A、B板间加有恒定的电压，B板中心处开有小孔，质量为m、电荷量为q的带电粒子从A板由静止释放，经A、B间的电场加速后通过B板上的小孔，从C、D两板的正中间进入C、D两板间。C、D两板间所加电压按图2所示周期性变化，不计粒子重力与电容器的边缘效应。
图1 图2
（1）求带电粒子进入C、D两板间时的速度大小；
（2）若已知图2中C、D间的电压和时间，粒子在时刻进入C、D板间，时恰好从极板的右边缘飞出电场，求C、D两板的间距d；
（3）若已知C、D的板长为l，板间距离为d，但时间未知，粒子在时刻进入C、D板间，此后粒子恰好从极板右边缘沿与极板平行的方向从C、D间飞出，求电压应满足的条件。
安徽省2023—2024学年（上）高二冬季阶段性检测
物理·答案
选择题：共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共32分，第9~10题有多个选项符合题目要求每小题5分，共10分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.B 2.C 3.A 4.B 5.D 6.C 7.D 8.D 9.CD 10.AC
11.（1）50.20（2分） （2）0.900（，2分） （3）14900（2分）
12.（1）B（1分） ②（1分）
（2）1.5（2分） 0.30（2分）
（3）等于（2分） 等于（2分）
13.（1）若将端短路，则电路中和串联后和并联，再和串联，
外电路总电阻为，
电路总电流为，路端电压为。
（2）若将两端接电容器，电路稳定时，、串联，、没有电流经过，电容器两端的电压等于两端电压，。
电路稳定时电容器的带电量为，解得。
（3）在两端接电阻，使得两端的电阻等于时，之间消耗的功率最大，
即，解得，之间消耗的最大功率为。
14.（1）根据粒子受洛伦慈力的方向可以判断粒子带正电，
作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图所示，由图中几何
关系知，解得。
（2）由，解得，电场对电荷的加速，解得，
联立解得，。
（3）要使带电粒子S从K点进入第四象限后，再从O点进入到x轴上方，
则第四象限所加匀强磁场的方向为垂直纸面向外，
设磁感应强度大小为，由几何关系得：，第四象限圆弧的半径，
由，得。
15.（1）粒子在金属板A、B间加速，解得。
（2）设C、D两板间距为d，粒子在C、D间运动时，时间沿电场方向，
粒子匀加速，，得。
时间，由对称性可知，粒子匀减速到0，，
时间，粒子匀加速，，
故时间，，得。
又，解得。
（3）粒子在C、D板间运动时间为，粒子水平射出则（，2，3…）。
沿电场方向，则总时间内，解得（，2，3…）。
