1、江西省南昌2022高三上学期第四次考试物理试题一、选择题（1-8为单选题，9-12为多选题；每题4分，共48分。）1.初速度为的电子，沿垂直于通电长直导线的方向射出，直导线中的电流方向与电子的初始运动方向如图所示，不计电子所受重力，则（）A电子将向上偏转 B电子将向下偏转C电子将垂直纸面向外偏转 D电子将垂直纸而向内偏转2.如下图所示，由4根相同导体棒连接而成的正方形线框固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，顶点A、B与直流电源两端相接，已知导体棒AB受到的安培力大小为F，则线框受到的安培力的合力大小为（）A4FB2FCD3.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装
2、了如图所示的长方体流量计，其长、宽、高分别为L、d、h。当垂直于管道前后表面加上磁感应强度大小为B、方向向里的匀强磁场后，测得上下表面AA之间的电势差为U。下列说法正确的是（）A上表面A的电势低于下表面A的电势B污水中正负离子浓度越高，上下表面之间的电势差越大C污水的流速为v=D污水的流量（单位时间内排出的污水体积）为4.如图所示，在直角坐标系中有方向垂直坐标平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子（不计粒子的重力）从原点O以大小为v的初速度沿x轴正方向射入磁场，粒子恰好能通过坐标为的P点。磁场的磁感应强度大小为（）A B C D5.如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对粒子进行
3、加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，缝隙间电压大小为U、变化周期为T。忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应，下列说法正确的是（）A保持B、U、T不变，该回旋加速器可以加速，且在回旋加速器中加速的次数比粒子多B保持B、U、T不变，该回旋加速器可以加速粒子，且在回旋加速器中运动的时间比粒子长C保持B、U、T不变，该回旋加速器可以加速粒子，且在回旋加速器中运动的时间与粒子相等D保持B、U、T不变，该回旋加速器可以加速粒子，且加速后的最大动能与粒子的相等6.如图所示，在一个半径为R的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个比荷为的正粒子，从A点沿与AO成30角
4、的方向射入匀强磁场区域，最终从B点沿与AO垂直的方向离开磁场。若粒子在运动过程中只受磁场力作用，则（）A粒子运动的轨道半径B粒子在磁场区域内运动的时间C粒子的初速度为D若仅改变初速度的方向，该粒子仍能从B点飞出磁场区域7.如图所示，在匀强磁场中有一长为的绝缘光滑细管，管的底部放一质量为，电量为的带电小球，磁感应强度为的方向垂直于纸面向里。开始时小球和管静止，而后管带着小球沿垂直于管的方向以作为匀速直线运动。不计小球重力，则小球离开管的上端后在磁场中做圆周运动的半径为（）A BC D8.如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值.静止的带电粒子
5、带电荷量为q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为30，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则CD板上能被粒子打中区域的长度为（）A B C D9.如图所示，质量为m的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中a、b两导体棒放置在粗糙的水平面上，c导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂，三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，呈等边三角形排列，且保持稳定。重力加速度为g，下列说法正确的是（）A弹簧的弹力小于c导体棒的重力B水
6、平面对a导体棒的摩擦力可能为零C水平面对a导体棒的支持力小于D若在地面上对称地缓慢增大a、b导体棒间的距离，弹簧长度将减小10.如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1、R2、R3均为定值电阻，带电粒子P在平行板电容器中恰处于静止状态。不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，下列说法正确的是（）A电流表读数增大B电压表读数减小C粒子P将向下运动DR1上消耗的功率减小11.如图，xOy平面内，挡板OP与y轴之间的区域内存在着一个垂直平面向里的矩形匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为的正电荷，以速度大小平行x轴的方向从轴上的小孔Q射入区域，经过磁场
7、垂直打到挡板P上。已知挡板OP与x轴的夹角为30，不计重力，下列说法正确的是（）A该电荷在磁场中运动的时间为B该电荷在磁场中运动的时间为C该电荷在碰到OP之前通过的矩形形磁场的最小面积为D该电荷在碰到OP之前通过的矩形磁场的最小面积为12.如图所示，在直角坐标系xOy第一象限内x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量大小均为m、电荷量均为-q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知，粒子重力及粒子间的相互作用均不计，则（）A粒子的速度大小为B从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为C从
8、x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为9：2D沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为二、填空题（每空2分，共14分）13.某实验兴趣小组要测绘一个标有“3V1.8W”小灯泡的伏安特性曲线，实验室有以下器材可供选择：A.待测小灯泡L（3V，1.8W）B.电池组E（电动势为4.5V，内阻不计）C.电压表V（量程3V，内阻约5k）D.电流表A1（量程0.3A，内阻约1）E.电流表A2（量程0.6A，内阻约0.5）F.滑动变阻器R1（最大阻值5，额定电流2.0A）G.滑动变阻器R2（最大阻值100，额定电流1.0A）H.开关、导线若干（1）为了测量更精确，且要求小
9、灯泡两端的电压由零开始变化，并便于操作，电流表选 ，滑动变阻器选 （填写实验器材前的字母代号）；（2）按照实验要求，根据所选的器材，请选择正确的实验电路图 14.一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约）和内阻r（小于）。图中电压表量程为，内阻：定值电阻；电阻箱R，最大阻值为；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选_（填“5.0”或“15.0”）；（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；（3）利用测量数据，做图线，如图（b）所示：（4）通过图（b）可得_V（保留2位小数），_（保留1位小数
10、）；（5）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为_%。三、计算题（共48分）15.（8分）如图所示，电源电动势E=30V，内阻r=1，灯泡上标有“6V 12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率。16.（10分）如图所示，水平向左的匀强电场的场强，垂直纸面向内的匀强磁场的，质量为的带正电的小物块A从竖直绝缘墙上的M点由静止开始下滑，滑行到达N点时离开墙面开始做曲线运动，在到达P点开始做匀速直线运动，此时速度与水平方向成45角，P点离开M点的竖直高度为，取试求：（1）A沿墙下滑至N点时的速度大小。（2）P点与N点的水平距
11、离。17.（14分）如图甲所示，空间存在一个半径为R0的圆形匀强磁场区域，磁场的方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小为B。一粒子源置于圆心，在纸面内沿各个方向以相同速率发射大量粒子，所有粒子刚好都不离开磁场。已知粒子的质量为m、电荷量为+q，不考虑粒子之间的相互作用：(1)若粒子源可置于磁场中任意位置，且磁场的磁感应强度大小变为，求粒子在磁场中最长的运动时间t；(2)在原磁场的基础上再叠加一个垂直纸面向外的、半径为R1（R1R0）圆形匀强磁场，则形成如图乙所示的不同匀强磁场区域。已知两部分区域磁感应强度的大小均为，两磁场区域成同心圆。若从圆心处的粒子源出发的粒子都能回到圆心，求R1的最小值和粒
12、子运动的周期T。18.（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限内，有一直线MN（图中未画出）与y轴平行，在直线MN与y轴正半轴之间存在着磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，在直线MN与y轴负半轴之间存在着磁感应强度大小为2B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从x轴上P（，0）点以初速度v0垂直于x轴射入电场，而后经y轴上的Q点沿与y轴正方向成60角进入磁场。粒子重力忽略不计，MN与y轴之间的距离为d（d2L）。（1）求匀强电场的电场强度E的大小；（2）要使粒子不从y轴正半轴飞出磁场，求磁感应
13、强度B的大小范围；（3）若磁感应强度大小，求：带电粒子第二次经过x轴的正半轴的位置坐标x2；要使粒子能够垂直于边界飞出磁场，与轴间的距离d的可能值。高三物理第四次考试参考答案一、选择题（1-8为单选题，9-12为多选题；每题4分，共48分。）123456789101112ACDBCCBACDADBCAC二、填空题（每空2分，共14分）13. E, F, A14. 15.0 , 1.55 , 1.0 , 5 三、计算题（共48分）16.(8分)【答案】36W【详解】因灯泡正常发光，所以则所以电动机电压为电动机的输入功率电动机输出的机械功率为16.（10分）【答案】（1）；（2）0.6m【详解】（
14、1）根据题意，在N点对A受力分析，如图所示根据平衡条件有解得（2）根据题意，在P点，对物块A受力分析，如图所示由平衡条件可得，联立解得粒子由运动到过程中，由动能定理有代入数据解得17.（14分）【答案】(1)；(2)；(3)，【详解】(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，有由几何关系得解得(2)磁场的大小变为后，设粒子的轨道半径为，由解得在磁场中轨迹为劣弧，弦长越长，对应圆心角越大，时间越长，则在磁场中最大弦长为，如图圆周轨迹对应的圆心角为，最长时间(3)根据磁场的叠加法则可知，垂直纸面向里和垂直纸面向外的磁场大小均为，可知半径粒子在磁场中运动的轨迹如图可知的最小值为长度，根据几何关系可知则粒子运
15、动的周期为18.（16分）【答案】（1）；（2）；（3）；（）【详解】（1）带电粒子在电场中做类平地运动，分解Q点的速度可得沿轴方向做匀加速运动由牛顿第二定律得解得（2）要使粒子不从轴正半轴飞出磁场，需要带电粒子能够进入轴下方的磁场，临界态为偏转轨迹与轴相切，设此时轨迹的半径为，进入磁场的速度Q点的纵坐标为由几何关系由洛伦兹力提供向心力解得若使粒子不从轴正半轴飞出磁场，磁感应强度大小（3）粒子得轨迹如图所示由几何关系可知带电粒子在第一象限运动的半径带电粒子在第四象限运动的半径带电粒子第二次经过x轴的正半轴的位置坐标由几何关系可知粒子在第一象限先完成半个圆的偏转，粒子要垂直边界飞出应满足关系式（）即（）
