许昌市四校联考高二上学期第三次考试

物理试卷

一、选择题（共12小题，每题4分，共 48 分.其中1—8题为单选，9—12题为多选。）

1．关于静电场，下列说法正确的是(　　)

A．电势等于零的物体一定不带电

B．电场强度为零的点，电势一定为零

C．同一电场线上的各点，电势一定相等

D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加

2. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面

之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场

力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，

R同时在等势面b上，据此可知(　　)

A．三个等势面中，c的电势最低

B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小

C．带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小

D．带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b

3. 在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。将滑动变

阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数

的变化，下列判断中正确的是(　　)

A．电压表V的示数变小 B．电流表A2的示数变小

C．电流表A1的示数变小 D．电流表A的示数变大

4．质子(
)和α粒子(
)由静止出发经过同一加速电场加速后，沿垂直磁感线方向

进入同一匀强磁场，则它们在磁场中的各运动量间的关系正确的是( 　)

A．速度之比为2∶1 B．周期之比为1∶2

C．半径之比为1∶2 D．角速度之比为1∶1

5. 如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向

里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不

计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度

方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°，若要使粒子能从AC边

穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足(　　)

A．B< B．B<

C．B> D．B<

6. 如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀

强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁

场。一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁

场，且在上方磁场中运动半径为R，则(　　)

A．粒子经偏转一定能回到原点O

B．粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1

C．粒子完成一次周期性运动的时间为2πm/3qB

D．粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R

7．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈

的正上方，N极朝下，如图所示。现使磁铁开始自由下落，在N

极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的

带电情况是(　　)

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

8．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，如图甲所示，

磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正

方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的

规律如图乙所示，则(　　)

A．从0到t1时间内，导线框中电流的方向为adcba

B．从0到t1时间内，导线框中电流越来越小

C．从t1到t2时间内，导线框中电流越来越大

D．从t1到t2时间内，导线框bc边受到安培力大小保持不变

9. 图示为某正电荷Q产生的某区域的电场线分布图，a、b

是电场中的两点。将电荷量为q＝5×10－8 C的正点电荷

(试探电荷)置于a点，所受电场力为2×10－3 N，则下列

判断正确的是(　　)

A．a点的电场强度大小为4×104 N/C，方向向右

B．将电荷量为q的负点电荷放于a点，a点电场强度大

小为4×104 N/C，方向向左

C．将点电荷q从a点移走，则该点的电场强度为零

D．b点处的电场强度小于4×104 N/C

10.如图所示，水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场，板

间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，

从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则(　　)

A．液滴做的是匀速直线运动

B．液滴做的是匀减速直线运动

C．两板的电势差为

D．液滴的电势能减少了mgd

11.一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时，下述正

确的是(　　)

A．电动机所消耗的电功率I2R B．t秒内所产生的电热为UIt

C．t秒内所产生的电热为I2Rt D．t秒内输出的机械能为(U－IR)It

12.如图所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀

强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲

线acb运动，到达b点时速度为零，c点为运动的最低点，则(　　)

A．离子必带负电 B．a、b两点位于同一高度

C．离子在c点速度最大 D．离子到达b点后将沿原曲线返回a点

二、试验题（共两小题，13题每空1分，14题每空2分，共16分）

13.如图甲为多用电表的示意图，现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻，测量步骤如下：

(1)调节________，使电表指针停在________的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。

(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________位置。(填“×1”“×10”“×100”或

“×1 k”)

(3)将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，调节________，使电

表指针对准________的“0”刻线(填“电阻”或“电流”)。

(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触，若电表读数如图乙所示，该电阻的阻值

为________ Ω。

(5)测量完毕，将选择开关旋转到“OFF”位置。

14.使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电

池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多

用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电

阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，

调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：

(1)仪器连线如图所示(a和b是多用电表的两个表笔)。

若两电表均正常工作，则表笔a为________(填

“红”或“黑”)色；

(2)若适当调节电阻箱后，多用电表、电流表与电阻箱的

示数分别如图 (a)、(b)、(c)所示，则电流表的读数为________mA，电阻箱的读数

为________Ω；

(3)将多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；(保留3位有

效数字)

(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V。(保留3位有效数字)

三、计算（共46分。其中15题、16题每题10分，17题12分,18题14分）

15.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置的金属导轨，相距

1 m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m＝0.2 kg，

棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量

M＝0.3 kg，棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁

场的磁感应强度B＝2 T，方向竖直向下，为了使物体匀速

上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g＝10 m/s2)

16.如图甲所示是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，乙图为该装置中加速与偏转电

场的等效模拟图。以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，电场强度为E。右侧为

沿y轴负方向的另一匀强电场。已知

OA⊥AB，OA＝AB，且OB间的电势差为U0。

若在x轴的C点无初速地释放一个电荷

量为q、质量为m的正离子(不计重力)，

结果正离子刚好通过B点，求

(1)CO间的距离d；

(2)粒子通过B点的速度大小。

17.如图所示，在坐标系xOy中，第一象限除外的其它象限

都充满匀强磁场，磁感应强度都为B＝0.12 T、方向垂

直纸面向内。P是y轴上的一点，它到坐标原点O的距

离l＝0.40 m。一比荷＝5.0×107 C/kg的带正电粒子

从P点开始进入匀强磁场中运动，初速度

v0＝3.0×106 m/s、方向与y轴正方向成夹角θ＝53°

并与磁场方向垂直。不计粒子的重力作用。已知

sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：

(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R；

(2)在第一象限中与x轴平行的虚线上方的区域内充满沿x轴负方向的匀强电场(如

图)，粒子在磁场中运动一段时间后进入第一象限，最后恰好从P点沿初速度的方

向再次射入磁场。求匀强电场的电场强度E和电场边界(虚线)与x轴之间的距离d。

18.如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，

S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的

连线垂直M、N，且S2O＝R。以O为圆心、R为半径的圆形区

域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。

D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都

为2R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电荷量为

＋q的粒子经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场。

粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计。

(1)当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；

(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；

(3)当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小

值。

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12



D

D

B

B

B

D

D

A

AD

ACD

CD

BC



许昌四校联考物理答案

一：选择（共12小题，每题5分，共 60 分）

二：试验（本题共2小题，13题每空1分，14题每空2分，共18分）

13.[解析]　使用多用电表欧姆挡，先机械调零。中值电阻为15 Ω，测量20 Ω的电阻时，要使用×1的倍率，然后进行欧姆调零；由刻度盘和倍率可知，测量电阻的阻值为19 Ω。

[答案]　(1)指针定位螺丝　电流　(2)×1　(3)欧姆调零旋钮　电阻　(4)19或19.0

14. [解析]　(1)根据所有电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从a表笔流出，故a表笔为多用电表的黑表笔。

(2)电流表读数为I＝53.0 mA；电阻箱读数为4×1 Ω＋6×0.1 Ω＝4.6 Ω。

(3)由题意，多用电表的表盘实际是一表头，看电流刻度，此时对应26格，电流为53.0 mA，两表笔短接时，表头对应50格，则电流I＝ mA≈102 mA。

(4)设多用电表内阻为r，已知外电路电阻为R＝14 Ω，多用电表接外电路时：E＝I(r＋R)，多用电表两表笔短接时：E＝I0r，联立解得多用电表内的电池电动势E＝1.54 V。

[答案]　(1)黑　(2) 53.0　4.6　(3)102　(4)1.54

15. 解析：导体棒ab受力，由平衡条件：

FN＝mg① 2分

BIL－Ff－Mg＝0② 4分

又Ff＝μFN③ 2分

联立①②③得I＝2 A， 1分

由左手定则知电流方向由a→b。 1分

答案：2 A　a→b

16.解析：(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)

则正离子从C点到O点，由动能定理得：qEd＝mv02 1分

而正离子从O点到B点做类平抛运动，令： ＝＝L

则L＝t2 2分

从而解得：t＝L 

所以到达B点时：v0＝＝＝  2分

从而解得：d＝。 1分

(2)设正离子到B点时速度的大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：qEd＋qU0＝mvB2 3分

解得vB＝ 。 1分

答案：(1)　(2)

17.解析：(1)粒子在磁场区域内运动，有

qv0B＝m 2分

可得粒子运动的轨道半径

R＝ 1分

代入数据解得

R＝0.50 m 1分

(2)通过作图可知(如图)，粒子运动轨迹的圆心A恰好落在x轴上。

由几何关系可知：粒子从C点进入第一象限时的位置坐标为

x＝R－Rcos θ＝0.20 m 1分

粒子进入匀强电场后做类平抛运动，设粒子在电场运动时间为t，加速度为a，则

l－d＝v0t 1分

qE＝ma 1分

x＝at2 1分

vx＝at 1分

粒子运动到P点时，有

vx＝v0tan θ 1分

由以上各式，代入数据解得电场强度

E＝8.0×105 N/C 1分

电场边界(虚线)与x轴之间的距离

d＝0.10 m 1分

答案：(1)0.50 m　(2)8.0×105 N/C　0.10 m

18.解析：(1)粒子从S1到达S2的过程中，根据动能定理得

qU＝mv2① 1分

解得粒子进入磁场时速度的大小v＝ 1分

(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有

qvB ＝m② 2分

由①②得，加速电压U与轨迹半径r的关系为U＝ 1分

当粒子打在收集板D的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0＝R 1分

对应电压U0＝ 1分

(3)M、N间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板D的右端时，对应时间t最短。

根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径

r＝ R 2分

由②得粒子进入磁场时速度的大小v＝＝ 1分

粒子在电场中经历的时间t1＝＝ 1分

粒子在磁场中经历的时间t2＝＝ 1分

粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间t3＝＝ 1分

粒子从S1到打在收集板D上经历的最短时间为

t＝t1＋t2＋t3＝ 1分

答案：(1) 　(2)　(3)通达教学资源网 http://www.nyq.cn/