2023-2024学年秋季学期高一年级
段考
物理参考答案及说明
2
4
5
6
8
9
10
C
A
C
D
C
AC
AC
BCD
11.(6分)每空2分
×1
右
1.15
12.(8分)
0.641-0.643
πR,d2
每空2分
ACE每空1分C
(2分)
4L
13.(10分)【答案】解：(1)由题意可知，炮弹受到的合力等于安培力，则有：F=B1d
由牛顿第二定律和运动学公式可知：a=m
v2=2al,解得：v=2000m/s。(5分)
(2)炮弹离开轨道时已做匀速运动，则有
P=f=k,化简得：=月
解得：v=500m/s。(5分)
14.(12分)【答案】解：
(1)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出为落点边界，由平抛运动知识得
=Vot,h=ar3
(4分)
,s=πx2(4分)
s=2mi(2分)
可知，若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过减小h、,或增大E、来实现。
答出两点即可(2分)
15.(17分)【答案】解：(1)粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力，当粒子从金属盒D,边缘
离开，其速度最大，动能最大，可得：qnB=m紧，Bm=mn2,
联立解得粒子离开加速器时获得的最大动能Bm=90,
(3分)
2m
(2)第N次加速后，对粒子应用动能定理：NqW=mv, ,(2分)
后由洛伦滋力提供向心力：qv,B=m,
(2分)
R
物理试卷
第7页
可得其半径为：R,=m,
gB
联立解得：R,=
2NmU
B
(1分)
(3)氘核每穿过缝隙一次，电场力氘核做功，
由动能定理有：NqU=Ekm,
解得氘核穿过D形盒间缝隙的总次数为：N=30(次)：(2分)
氘核在电场中做匀加速直线运动，将在电场中的运动看成一个整体，由运动学公式及牛顿第二
定律可得：
Nd=号at,(1分)
a=器
(1分)
联立解得：t,=
2wdm=2.5×1073。(1分）
Ug
氘核在磁场中完成15次匀速圆周运动，总时间t2=15T,
,(2分)
而T=2m
联立解得：t2=0m=1.96×105s,(1分)
gB
氘核运动的总时间：t=t,+t2=1.985×105s=2.0×105s。(1分)
物理试卷
第8页2023-2024 学年秋季学期高二年级第二次段考 物理试题
本试卷分选择题和非选择题两部分，共 6 页，满分 100 分。考试用时 75 分钟。
注意事项：
1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡密封线 内 相应的位置上， 用 2B 铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2、选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上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； 不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡各题目 指 定区域内的相应位置上， 超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然 后再 写上新的答案； 不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。
第一部分选择题（共 46 分）
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 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． 由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷 q1 和 q2， 当其间距为 r 时，它们之间静电力
的大小为 F = k ，式中 k为静电力常量。在国际单位制中， k的单位是( )
A． C2/（N m2） B． N m2/C2 C． N m/C D． N C/m2
2． 如图是电源路端电压和电流的关系图像，由图可得电源电动势和电源内阻为( )
A． 3V 2Ω
B． 2V 3Ω
C． 3V Ω
D． 2V Ω
3．“月球勘探者号”空间探测器运用高科技手段对月球进行了近距离勘探， 在月球重力分
布、磁场分布及元素测定方面取得了新的成果。月球上的磁场极其微弱，通过探测器拍摄 电子在月球磁场中的运动轨迹， 可分析月球磁场的强弱分布情况， 如图所示是探测器通过
月球表面 A、B、C、D 四个位置时，拍摄到的电子相对应的运动轨迹照片（尺寸比例相
同）， 设电子速率相同且与磁场方向垂直， 则可知磁场最强的是( )
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4． 某实验小组采用图甲所示的电磁流量计测量污水的流速 。图乙为电磁流量计的原理示意 图，在用非磁性材料做成的直径为 d的圆形管道外加一匀强磁场， 磁感应强度为 B，方向
垂直于纸面向里。管中的导电液体以速度 v流过此磁场区域， 稳定后电压表测出管壁上
a、 b两点间的电压为 U， 则( )
A． 洛伦兹力对导电液体中的离子做正功
B． a点电势高于 b点电势
C． 仅磁感应强度 B增大， U值增大
D． 仅管内液体流速增加， U值不变
5． 近年来，纺织服装作为广东省“三新两特一大”产业中的特色产业之一， 已经形成了完 整的产业链，织布是其中重要的一环。 现代纺纱织布采用的是静电技术，即利用高压静
电场使单纤维两端带异种电荷， 在电场力作用下使纤维伸直、平行排列和凝聚的纺纱工
艺。 如图所示为其电场分布简图，下列说法正确的是( )
A． 虚线是等势线
B． 电场强度 EC＜EB ＜EA
C． 负电荷在 C点的电势能大于其在 A点的电势能
D． 在 C点静止释放电子， 在电场力作用下沿着虚线 CD运动
6.如图甲是某型号酒精测试仪， 其工作原理如图乙所示， R为气敏电阻， 其阻值随酒精气体 浓度的增大而减小， 电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表， R0 为定值
电阻， 且R0 = r。如果酒后对着测试仪吹气，与未饮酒时相比( )
A. 电流表的示数变小，电压表的示数变小
B. 电源的效率增大
C. 电源的输出功率减小
D. 电压表与电流表示数变化量ΔU和ΔI的绝对值之比不变
7． 高压电线会发出嗡嗡声，原因之一是
高压电线上的交变电流会产生交变磁
场，在磁场作用下导线会发生微小的振
动，这种振动会引起空气振动， 从而产
生声波。为了研究这一现象，设计了如
下实验：如图甲所示，两端固定在同一绝缘光滑水平面内距离较近的两根完全相同的平行
弹性长直导线 MN和 PQ， 不通电流时导线中点分别处于 a、a’点，通入同向或反向等大
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电流后，两导线或处于 b、b'点、 或处于 c、c'点，两导线关于 O点对称， 仅考虑两导线
间磁场力引起导线形变， 下列说法正确的是( )
A． 当两导线通入同向等大电流 Im时，两导线中点分别位于 c、c'点
B． 当两导线通入反向等大电流 Im时， O点处磁感应强度为零
C． ab>ac
D． 若两导线均通入图乙所示交变电流，则发声的频率与交变电流的频率相同
二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题 6 分， 共 18 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 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 .
8.下方列出了某型号电风扇铭牌上的主要参数如图， 当在小电风扇上加3V电压时， 小电风扇
不转动，测得通过它的电流为0.6A，根据题中和铭牌上提供的信息判断( )
A. 小电风扇的内阻为5Ω
B. 当在小电风扇上加6V电压时通过的电流为1.2A
C. 小电风扇正常工作时的热功率为0.8w
D. 小电风扇正常工作时的机械功率为2.4w
9.电容传声器是一种依靠电容量变化而起换能作用的传声器，也是目前运用最广、性能较好的 传声器之一。如图所示为某电容传声器结构示意图， 当人对着传声器讲话， 膜片会振动。若
某次膜片振动时，膜片与极板间的距离减小， 则在此过程中( )
A. 膜片与极板间的电容增大
B. 极板所带电荷量减小
C. 电阻R中有电流通过
D. 膜片与极板间的电场强度减小
10． 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波， 现对
该过程做如下简化： 匀强电场的方向平行于 x轴， 其电势 随 x的变化关系如图所示，质
量为m = 1.010 20kg ，电荷量为q = 1.010 9C 的带负电的粒子，从 x = 10cm 处静止释
放，仅在电场力作用下在 x轴上运动。不计粒子的重力， 下列说法正确的是( )
A． x轴负半轴电场强度和正半轴电场强度的大小之比为2 :1
B． 粒子运动到 x = 0 处， 速度最大
C． 粒子的最大动能为 410 8J
D． 粒子完成一次周期性运动需时间为 × 10 7s
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第二部分 非选择题（54 分）
三、非选择题：共 54 分，请审清题意、按照题目要求，列原始方程式、计算结果、准确回
答。 没有列出原始符号方程式只写数字式、没有方程式只有计算结果， 都不得分
11．（6 分） 在“练习使用多用电表”实验中，某同学使用多用电表来直接测量螺口型白炽灯的
灯丝在常温下的电阻，灯泡标有“ 220V 100W ”字样， 回答以下问题：
（1） 该同学采用“ 根10 ”挡进行测量， 实际的测量的时候指针出现在“c”位置。
（2） 为了用多用电表测得比较准确的灯丝阻值，还需要进行如下操作。将选择开关置于
( 根100 ”挡、 “ 根1 ”挡）， 将红、黑表笔短接， 调节欧姆调零旋钮使指针指 （左、
右）侧零刻度， 测量电阻，使用完毕，将选择开关置于“OFF”或交流电压500V 挡的位置。 （3） 该同学继续用该多用电表测量某电池的电压， 选择开关位置如图乙所示，测量时电表
指针位置如图甲中 b 位置，则该同学测得的电池电压为 V。
12．（9 分） 在“测定金属的电阻率” 的实验中， 金属丝的阻值约为5Ω ,某同学先用刻度尺测
量金属丝的长度 L = 50.00cm ，再用螺旋测微器测量金属丝直
径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据电阻定律计算
出该金属丝的电阻率。
（1） 如图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，
其测量值d = mm。
（2） 实验室提供的器材有：
A． 电压表V1 （量程 0~3V， 内阻约3kΩ ) B． 电压表V2 （量程 0~15V， 内阻约15kΩ )
C． 电流表A1 （量程 0~0.6A，内阻约0.5Ω ) D． 电流表A2 （量程 0~3A， 内阻约0.1Ω )
E.滑动变阻器R1 （0 ~ 20Ω ) F.滑动变阻器R2 （0 ~ 500Ω )
G. 电源 E （输出电压恒为 3.0V）、开关和导线若干
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从以上器材中选择合适的器材进行实验， 则电压表应选择 ， 电流表应选
择 ，滑动变阻器应选择 。（填器材前的字母 A、 B、 C、 D、 E、 F）
（3） 要求在流过金属丝的电流相同的情况下， 电源的输出功率最小，并能较准确地测出金
属丝的阻值，实验电路应选用图中的
（4） 实验中测得金属丝电阻为Rx ，长度为 L，直径的平均值为 d， 则该金属材料电阻率的表
达式为p= （用Rx、 L、 d 等物理量表示）。
13. （10 分） 我国电磁炮发射技术世界领先， 现役坦克电磁炮速度可达1800m/s，射程可达 250km。图为一款小型电磁炮的原理图，已知水平轨道宽d = 2m，长l = 100m，通以恒
定电流I = 1 × 104A，轨道间匀强磁场的磁感应强度大小B = 10T，炮弹的质量m =
10kg，不计电磁感应带来的影响。
(1)若不计各种阻力，求电磁炮弹离开轨道时的速度大小;
(2)实际上炮弹在轨道上运动时会受到各种阻力，若其受到的阻力与速度的关系为f = kv2， 其中阻力系数k = 0.8N · s 2/m2 ，炮弹离开轨道前做匀速运动，求炮弹离开轨道时的速度大
小。
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14．（12 分） 如图所示， 某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度 E， 一块足够大的接地 金属板水平放置在匀强电场中， 在金属板的正上方高度为 h 的处有一粒子源，盒内粒子以 V0 的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为 m， 电荷量为+q 的带电粒子， 粒子最
终落在金属板上。若不计粒子重力， 求：
（1） 从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；
（2） 若使比荷一定的带电粒子打在金属板上的范围减小， 可以通过
改变哪些物理量来实现 （答出两点即可）
15. （17 分） 2014 年， 我国成功研发出世界上第一台 100MeV 质子回旋加速器，它在国防核科 学研究， 放射性核素物理研究， 肿瘤治疗等领域具有广泛的应用前景。某小型回旋加速器其 结构示意图如图所示， D1 和D2 是两个中空的、半径为R的半圆型金属盒， 两盒之间窄缝的宽 度为d，它们之间有一定的电势差u。两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强 度大小为B。 D1 盒的中央A处的粒子源可以产生质量为m、电荷量为+q的粒子， 粒子每次经 过窄缝都会被电场加速， 之后进入磁场做匀速圆周运动， 经过若干次加速后， 粒子从金属盒
D1边缘离开， 忽略粒子的初速度、粒子的重力、粒子间的相互作用及相对论效应。
(1)求粒子离开加速器时获得的最大动能Ekm：
(2)分析带电粒子的运动轨迹时，求第N次加速后匀速圆周运动轨道半径；
(3)已知回旋加速器两盒之间窄缝的宽度d = 1cm，加速电压u = 2kv，磁感应强度B = 0.1T，
可加速氘核 带电量为q = 1.6 × 10 19c， 质量m = 3.34 × 10 27kg)， 达到最大动能
Ekm = 60kev。氘核在电场中加速的时间不能忽略， 氘核在最后一次加速后刚好继续完成半
个匀速圆周运动，求氘核运动的总时间。 (结果保留两位有效数字)
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