四川省成都邛崃市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

四川省成都邛崃市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，在边长为a的等边三角形区域内有匀强磁场B，其方向垂直纸面向外．一个边长也为a的等边三角形导线框架EFG正好与上述磁场区域的边界重合，当它以周期T绕其中心O点在纸面内匀速转动时，框架EFG中产生感应电动势，若经T/6线框转到图中的虚线位置，则在T/6时间内（ ）
A．平均感应电动势大小等于
B．平均感应电动势大小等于
C．顺时针方向转动时感应电流方向为
D．逆时针方向转动时感应电流方向为
2．如图所示，竖直放置的绝缘杆足够长，一质量为m、电荷量为的小球穿在杆上，可沿杆滑动，且二者间的动摩擦因数为，空间有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，小球从静止释放后能沿杆下滑，且从静止开始至达到最大速度时下滑的高度为h，已知重力加速度为g，则根据上述所给条件（ ）
A．可求出小球的最大加速度
B．能求出小球的最大速度
C．能求出从开始释放至最大加速度过程中的摩擦生热
D．能求出从开始释放至最大速度过程中的摩擦生热
3．两个半径相同的金属小球（视为点电荷），带电荷量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的
A． B． C． D．1
4．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，电子枪发射电子经过加速后，通过偏转电极打在荧光屏上形成亮斑，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ）
A．极板x应带正电
B．极板x'应带正电
C．极板y应带正电
D．极板y'应带正电
5．为了测量某地地磁场的水平分量Bx，课外兴趣小组进行了如图所示的实验：在横截面为长方形、只有上下表面A、B为金属板的导管中通以导电液体，将导管沿东西方向放置时，A、B两面出现电势差，测出相应的值就可以求出地磁场的水平分量．假如在某次实验中测得导电液体的流动速度为v、导管横截面的宽为a、高为b，A、B面的电势差为U ．则下列判断正确的是（ ）
A．Bx＝ B．Bx＝
C．A面的电势高于B面 D．B面的电势高于A面
二、单选题
6．如图甲所示的电路中定值电阻，图乙中曲线为灯泡L的伏安特性曲线，直线为电源的路端电压与干路电流的关系图线，以下说法正确的是（　　）
A．开关S闭合时电源的效率为40% B．开关S断开后电源的总功率会变大
C．开关S断开后灯泡的亮度增强 D．开关S闭合时电源内阻消耗的功率为2.4W
7．如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30°．当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°．不计电荷的重力，下列说法正确的是(　　)
A．该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点
B．该点电荷的比荷为
C．该点电荷在磁场中的运动时间为
D．该点电荷在磁场中的运动时间为
8．如图，一木块在光滑水平面上受一恒力作用而运动，前方固定一个弹簧，当木块接触弹簧后（　　）
A．将立即做变减速运动
B．将立即做匀减速运动
C．在一段时间内仍然做加速运动，速度继续增大
D．在弹簧处于最大压缩量时，物体的加速度为零
9．下列关于电场的说法，不正确的是（　　）
A．电荷的周围存在电场
B．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用
C．电荷间的相互作用实际上是通过电场发生的
D．电场不是客观存在的，是人们虚构的
10．在如图的电路中，R1是定值电阻，R2是光敏电阻，电源的内阻不能忽略．闭合开关S，当照射光敏电阻上的光照强度增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．通过R2的电流减小
B．电源的路端电压减小
C．电容器C所带的电荷量增加
D．电源的电功率不变
11．如图所示，在真空中，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里．三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷，已知a静止，b向右匀速运动，c向左匀速运动．比较它们的质量应有
A．a油滴质量最大 B．b油滴质量最大
C．c油滴质量最大 D．a、b、c的质量一样
12．真空中M、N处分别固定两个电荷量大小相等的点电荷，它们附近电场的等势线分布如图所示。a、b、c、d为电场中的四个点，设无穷远处电势为零。已知N处的点电荷带负电，则（ ）
A．M处的点电荷带负电
B．a点和b点的电场强度相同
C．c点的电势等于零
D．把负电荷从a点移到d点电场力做的功为零
13．关于楞次定律，下列说法正确的是（　　）
A．感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，必受磁场阻碍作用
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场同向
D．感生电流的磁场总是跟原磁场反向，阻碍原磁场
三、实验题
14．目前汽车上都有车载电瓶作为备用电源，但这种电瓶用久了性能会下降，表现之一为电瓶的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将大块旧的车载电瓶充满电，准备用下列器材测量电瓶的电动势和内阻
A．待测电瓶，电动势约为3V，内阻约为几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻均约按为3kΩ
C．定值电阻R0（电阻值已知）
D．滑动变阻器R（最大阻值为Rm）
E．导线和开关
①根据如图甲所示的电路图，在图乙中补全相应的实物连接图
( )
②先把滑动变阻器R调到最大阻值，再闭合开关。移动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U2－U1图像如图丙所示，图中直线斜率绝对值为k，与纵轴的截距为a，不考虑电压表的分流作用，则电瓶的电动势E=_____，内阻r=____（用k、a、R0表示）。
15．某兴趣小组的一同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的原线圈A、副线圈B、电流计及开关按图示方式连接来研究电磁感应现象．
（1）将原线圈A插入副线圈B中，闭合开关瞬间，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向_____（选填“相同”或“相反”）．
（2）该同学发现：在原线圈A放在副线圈B中的情况下，将开关接通的瞬间电流计指针向左偏转，则开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向接线柱C移动过程中，电流计指针将_____（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）．若要看到电流计指针向右偏，请你说出两种具体做法：①_____；②_____．
四、解答题
16．如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电动机的电阻R0=1.0 Ω，电阻R1=2.0 Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=4.0 V，求：
(1)电源的总功率和输出功率；
(2)电动机的输入功率和转化为机械能的功率；
(3)若电动机被卡住不转了，它消耗的功率又是多少。
17．如图甲所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ相距为L＝0.50 m，导轨平面与水平面夹角为α＝37°，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为B＝0.40 T．金属导轨的上端与开关S，阻值为R1的定值电阻和电阻箱R2相连，不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻．现在闭合开关S，将金属棒由静止释放，金属棒能达到的最大速度vm随电阻箱R2阻值的变化关系如图乙所示．重力加速度为g取10 m/s2，sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80．求R1的大小和金属棒的质量m．
18．电子激光器是利用高速电子束射入方向交替变化的磁场，使电子在磁场中摆动着前进而产生激光的一种装置．在磁场中建立与磁场方向垂直的平面坐标系xoy，如图甲所示．方向交替变化的磁场随x坐标变化的图线如图乙所示，每个磁场区域的宽度均为L= 0.30m，磁场的磁感应强度大小B0 = 3.75×10-4 T，规定磁场方向垂直纸面向里为正方向．现将初速度为零的电子经电压U = 4.5×103 V的电场加速后，从坐标原点沿y轴正方向射入磁场．电子电荷量e为1.6×10-19C，电子质量m取9.0×10-31kg，不计电子的重力，不考虑电子因高速运动而产生的影响．求：
（l）电子从坐标原点进入磁场时速度的大小v
（2）请在答题卡中图甲的位置画出x＝0至x＝4L区域内电子在磁场中运动的轨迹，并计算电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标，请在图中标出来
（3）从x＝0至x＝NL(N为整数）区域内电子运动的平均速度的大小
19．如图所示，在O点处固定一个正点电荷，在过O点的竖直平面内的A点，由静止释放一个带正电的小球，小球下落的轨迹如图中虚线所示，它与以O点为圆心、R为半径的圆相交于B、C两点，O、C两点在同一水平线上，∠BOC= 30° ，A点距离OC的高度h=1.5R，若小球的质量为m，电荷量为q，小球通过B点时的速度大小，不计空气阻力，重力加速度大小为g，求∶
（1）小球由B点到C点的过程中，电场力所做的功WBC；
（2）小球通过C点时的速度大小vC；
（3）A、C两点之间的电势差UAC。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AC
【解析】
【详解】
如图所示，两等边三角形所夹的小三角形为等边三角形，小三角形高为，根据对称性可知，小三角形的底边长为，则小三角形的面积为，根据法拉第电磁感应定律可知，，联立以上两式解得，A正确B错误；当导体沿逆时针转动时，穿过导体框的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向应是逆时针E→F→G→E方向，C正确；当导体沿顺时针转动时，穿过导体框的磁通量也减少，根据楞次定律可知，感应电流的方向仍然是逆时针E→F→G→E方向，D错误．
2．ABD
【解析】
【详解】
A、当电场力等于洛伦兹力时,绝缘杆对小球的支持力等于0,故此时滑动摩擦力等于0,则物体所受的合外力等于物体的重力,此时物体的加速度最大,故物体最大的加速度 ，故A正确
当物体匀速运动时,物体的加速度为0,此时物体的速度最大,且物体所受的滑动摩擦力等于物体所受的重力即:
解得： ,故B正确；
C、加速度最大时不知道小球的动能所以没有办法求出摩擦力做的功，也就求不出系统内的摩擦生热，故C错误
D、在下落过程中电场力和洛伦兹力都不做功，所以系统内减少的重力势能转化为内能和动能，故D正确；
综上所述本题答案是：ABD
点睛;当电场力等于洛伦兹力时,绝缘杆对小球的支持力等于0,故此时滑动摩擦力等于0,此时物体的加速度最大;
当物体匀速运动时,物体的加速度为0,此时物体的速度最大,且物体所受的滑动摩擦力等于物体所受的重力
3．BC
【解析】
【详解】
由库仑定律可得两球接触前的库仑力为：
当两球带同种电荷时，两球接触后平分电量，则两球的电量为：
两球接触后的库仑力为：
当两球带异种电荷时，两球接触中和后再平分电量，则两球的电量为：
两球接触后的库仑力为：
．
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论相符，选项C正确；
D．1，与结论不相符，选项D错误；
4．AC
【解析】
【详解】
电子受力方向与电场方向相反，因电子向x向偏转则，电场方向为x到x′，则x带正电，即极板x的电势高于极板x′，同理可知y带正电，即极板y的电势高于极板y′，故选AC。
5．BC
【解析】
【详解】
稳定时，带电粒子在运动过程中受到的洛仑兹力等于电场力，即：，这时AB板间的电势差，因此，B正确，A错误；由于磁场的水平分量为向北，根据左手定则，可知A面的电势高于B面，C正确，D错误．
6．A
【解析】
【详解】
A．直线为电源的路端电压与干路电流的关系图线，由
得
开关闭合时，灯泡与电源直接相连，由乙图可知，此时灯泡两端电压（两图线交点为此时的工作状态）
U=4V
电源的效率为
由闭合电路欧姆定律可知，此时内阻上的电压
U内=E-U=6V
电流
I=0.6A
内阻消耗的功率为
A正确，D错误；
BC．开关断开后，电路电阻增大，电流减小，电源的总功率
会变小，流过灯泡的电流变小，灯泡变暗，故BC错误。
故选A。
7．C
【解析】
【分析】
根据电荷在磁场中偏转180°和电荷在磁场中在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动作出电荷在磁场中的运运轨迹，根据已知条件由几何关系和洛伦兹力提供向心力推导即可．
【详解】
如图所示，点电荷在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系作出点电荷运动轨迹有：
电荷在磁场中刚好运动，电荷做圆周运动的半径.
A、由磁场中的运动轨迹可知，电荷离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向相反，其反向延长线不通过O点，根据圆周运动的对称性可知进入磁场与半径成30°角，则出射方向与所在半径也成30°角，故A错误；
B、根据洛伦兹力提供向心力有，所以，故B错误；
C、D、由图知该电荷在磁场中运动的时间,故C正确,D错误;
故选C.
【点睛】
正确的判断带电粒子在磁场中的运动轨迹，利用几何关系求运动半径，洛伦兹力提供向心力是解决本题的关键．
8．C
【解析】
【详解】
AB．物体与弹簧接触后，物体受到弹力，但开始时弹力小于推力，物体继续加速，直到弹力等于推力为止，故AB错误；
CD．当弹力增加到等于推力时，物体速度达到最大，此后由于惯性，物体继续向右运动，弹力大于推力，物体开始减速，弹簧处于最大压缩量时，速度为零，弹力大于推力，故合力不为零，加速度也不为零，故C正确，D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．电荷的周围存在电场，A正确；
B．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，B正确；
C．电荷间的相互作用实际上是通过电场发生的，C正确；
D．电场是客观存在的，不是人们虚构的，D错误。
此题选择错误的选项，故选D。
10．B
【解析】
【详解】
A．当光敏电阻上的光照强度增大时，光敏电阻的阻值会减小，电路的总电阻减小，电路中的总电流增大，流过R2的电流增大，A错误；
B．电路中的总电流增大，电源的内电压增大，根据闭合电路的欧姆定律得知路端电压减小，B正确；
C．电容器极板间的电压就等于路端电压，所以电容器板间电压减小，带电量减小。C错误；
D．电源的电功率
P=EI
电流变大，则电源的功率变大，D错误。
故选B。
11．C
【解析】
【详解】
a球受力平衡，有：
Ga=qE…①
重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电，b球受力平衡有：
Gb+qvB=qE…②
c球受力平衡，有：
Gc=qvB+qE…③
解得：
Gc＞Ga＞Gb
故选C。
12．C
【解析】
【详解】
A．由等量异种电荷的等势线分布可知，M处的点电荷带正电，故A错误；
B．由电场线与等势线相互垂直且由高电势指向低电势可知，a点和b点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C．c点为等量异种电荷连线中垂线上的点，由于等量异种电荷连线中垂线为等势线，则c点的电势等于零，故C正确；
D．由于a点所在的等势线比d所在的等势线离正电荷更近，则a点电势高于d点电势，则a、d两点电势差不为0，所以把负电荷从a点移到d点电场力做功不为零，故D错误。
故选C。
13．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据楞次定律可知，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故A正确；
B．闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，磁场对导体有安培力，起到阻碍导体与磁场相对运动的作用，故B错误；
C．原磁场穿过闭合回路的磁通量增加时，根据楞次定律可知，感应电流的磁场与原磁场反向，故C错误；
D．只有当原磁通量增加时，感生电流的磁场才跟原磁场反向，阻碍原磁场，故D错误。
故选A。
14． a kR0
【解析】
【详解】
①[1]根据原理图可得出实物电路如图所示
②[2]由图甲所示电路图可知，电源电动势
整理得
由图示U1－U2图线可知电源电动势
[3]图象的斜率绝对值
解得电源内阻
15． 相反 左偏 滑动变阻器滑片向左滑动 断开开关瞬间
【解析】
【详解】
（1）将原线圈A插入副线圈B中，闭合开关瞬间，穿过副线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，副线圈中感应电流与原线圈中电流的方向相反；
（2）在原线圈A放在副线圈B中的情况下，将开关接通时，通过副线圈的磁通量增大，接通开关的瞬间电流计指针向左偏转，这说明通过副线圈的磁通量增大时，线圈产生的感应电流使电流表指针向左偏转；当开关闭合后将变阻器的滑动片P快速向接线柱C移动过程中，线圈A中电流增大，产生的磁场增大，穿过副线圈的磁通量增大，电流计指针将左偏；
要使电流计指针向右偏，穿过副线圈的磁通量应减小，由电路图可知，此时应该：滑动变阻器滑片向左滑动，或闭断开关瞬间．
【点睛】
本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象．
16．(1)24W，20W；(2)12W，8W；(3)9W
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由部分电路欧姆定律有
电阻R1的电流为
电源的总功率为
输出电压为
输出功率为
(2) 电动机的电压为
电动机的输入功率
机械能的功率为
(3)电动机被卡住不转时，电动机可看成纯电阻电路则有电路电流为
电动机消耗的功率为
17．R1＝2.0 Ω；m＝0.1 kg
【解析】
【详解】
设最大速度为vm时，切割磁感线产生的感应电动势E＝BLvm
由闭合电路欧姆定律得
从b端向a端看，金属棒受力如图所示．
金属棒达到最大速度时满足mgsin α－BIL＝0
由以上三式得最大速度：
图像斜率，纵截距b＝30 m/s
则：，
解得：R1＝2.0 Ω m＝0.1 kg
18．（1）m/s（2） （3）m/s
【解析】
【详解】
解：（1）电子在电场中加速，由动能定理得：
解得：m/s
（2）（2）电子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力
解得：R =0.6m
电子在磁极间的运动轨迹如右图所示
电子通过图中各磁场区域边界时位置的纵坐标分别为：
m
m
m
m
（3）平均速度等于，其中s =R ，，
解得：m/s
19．（1）0；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）小球在B点和C点时，与场源电荷距离相同，电势能相同，小球由B点到C点的过程中，电场力做功为0。
（2）小球由B到C过程中，根据动能定理
解得
（3）小球由A到C过程中，根据动能定理
解得
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