四川省成都市蓉城名校联盟高二（下）入学联考物理试题（word版含答案）

四川省成都市蓉城名校联盟高二（下）入学联考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）
A．粒子一定带负电
B．加速电场的电压
C．直径
D．若一群离子从静止开始经上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷
2．如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B，用来加速质量为m、电荷量为q的质子()，质子从下盒的质子源由静止出发，回旋加速后，由A孔射出，则下列说法正确的是(　　)
A．加速器可以对质子进行无限加速
B．回旋加速器所加交变电压的频率为
C．只增大交变电压U，则质子在加速器中获得的最大能量将变大
D．回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下，不可以直接对氦核()进行加速
3．如图所示，质量的杆放在倾角的光滑轨道上，轨道间距，电流。为使杆静止，需在竖直平面内加上垂直于杆的某一方向的匀强磁场，，则关于所加磁场说法正确的是（　　）
A．若磁场方向竖直向上，则
B．若磁场方向竖直向下，则
C．若要所加磁场的磁感应强度最小，则磁场方向应垂直轨道平面向上
D．若杆对轨道恰好无压力，则磁场方向水平向右
4．下面所示的实验示意图中，表示”电动机”的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别用I、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表A、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　）
A．和的示数均增加 B．<
C．电源的输出功率可能先增加后减小 D．带电液滴可能向下加速运动
二、单选题
6．在同一条竖直线上有A、B两根无限长直导线平行放置，导线中通有恒定电流均为I，方向如图所示，o为两根直导线连线的中点，a、b是中垂线上的两点且oa=ob，则关于a、o、b三点的磁感应强度比较（　　）
A．o点磁感应强度最大且方向沿OA向上 B．o点磁感应强度最小且为零
C．a、b点磁感应强度大小相等，方向相反 D．a、b点磁感应强度大小相等，方向相同
7．如图所示，实线是标出方向的电场线，虚线是一个带电粒子只在静电力作用下的运动轨迹，M、N是轨迹上的两个点。下列说法正确的是（　　）
A．粒子一定带负电
B．粒子一定从M点向N点运动
C．粒子在M点的加速度大小小于其在N点的加速度大小
D．粒子在M点的电势能大于其在N点的电势能
8．条形磁铁位于线圈L的正上方，灵敏电流计G、电容C与线圈L连成如图所示的电路。现使磁铁从静止开始加速下落，在S极接近线圈上端的过程中，流过电流计G的电流方向和电容器极板的带电情况，下列说法正确的是 （　　）
A．电流方向G，电容器的下极板带正电
B．电流方向G，电容器的上极板带正电
C．电流方向G，电容器的下极板带正电
D．电流方向G，电容器的上极板带正电
9．如图所示，平行板电容器与直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电量很少，可忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点，则（　　）
A．将电容器的下极板向下移动少许，静电计指针张角变小
B．在电容器中插入玻璃板，带电油滴的电势能将减少
C．紧贴下极板上边缘插入一金属板，电容器的电容变小
D．在极板与电源断开后，将下极板向下移动少许，则油滴所受电场力不变
10．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场的方向竖直向下，磁场方向水平（图中垂直纸面向里），一带电油滴P恰好恰好在竖直平面内做匀速圆周运动（轨迹为画出），则下列说法正确的是（ ）
A．油滴电性无法判断
B．油滴带负电
C．油滴做逆时针圆周运动
D．运动方向无法判断
11．P、Q两电荷的电场线分布如图所示，c、d为电场中的两点。一带电粒子从a运动到b（不计重力），轨迹如图所示。下列判断正确的是（　　）
A．P、Q带同种电荷
B．c、d两点的电势相等
C．带电粒子在a点所受电场力小于在b点所受电场力
D．带电粒子从a运动到b，电场力做负功，电势能增大
12．如图所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，电源电动势为ε，内阻不计．闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系的完整图线如图所示，则下列选项中正确的是（ ）
A．R1=5Ω，R2=15Ω
B．R2=15Ω，ε=3V
C．R1的最大功率为1.8W，滑动变阻器消耗的功率一直变大
D．R1的最小功率为0.2W，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
13．关于磁感应强度，下列说法中错误的是( )
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关
C．一通电导线在磁场中某处所受安培力大，该处的磁感应强度就大
D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，疏密表示磁感应强度的大小
三、实验题
14．在“测定金属的电阻率”的实验中，需要测量金属丝的直径d和长度Ｌ．现用螺旋测微器测得金属丝的直径如下图（甲）所示，则金属丝的直径是_________mm．用电压表和电流表分别测量金属丝两端的电压U和流过金属丝的电流I，若电流表使用的是0～0.6A量程，电流表的示数如下图（乙）所示，则流过金属丝的电流为________A．金属丝的电阻率ρ= ____________．(用题中字母表示)
15．某学习实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表、滑动变阻器、导线若干。
（1）将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔短接，然后进行________ ；（选填“机械调零”或“欧姆调零”）
（2）为使电压表能正常偏转读数，应将图中多用电表的黑表笔和________（填“1”或“2”）端相连，红表笔连接另一端；
（3）若多用电表挡位调到电阻“×100”挡测量，指针偏转角度过小，应换________挡（填“×10”或“×1k”）；
（4）换挡后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图所示，读数为________Ω。
四、解答题
16．如图所示，绝缘轻质细杆L， 右端固定于O点，左端A 点粘有一带正电荷的小球，电量为q， 质量为m，水平向右的匀强电场，电场强度大小，现将小球拉成水平后由A点静止释放， 不计空气阻力及转轴摩擦阻力，重力加速度为g，求：
(1)小球到达最低B时的速度大小；
(2)在最低点B时绝缘杆给小球的力；
(3)在A点给小球多大的向下的速度才能使小球能在竖直面内恰做圆周运动。
17．如图所示，竖直平面内两竖直放置的金属导轨间距为L1，导轨上端接有一电动势为E、内阻不计的电源，电源旁接有一特殊开关S，当金属棒切割磁感线时会自动断开，不切割时自动闭合；轨道内存在三个高度均为L2的矩形匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图．一质量为m的金属棒从ab位置由静止开始下落，到达cd位置前已经开始做匀速运动，棒通过cdfe区域的过程中始终做匀速运动．已知定值电阻和金属棒的阻值均为R，其余电阻不计，整个过程中金属棒与导轨接触良好，重力加速度为g，求：
（1）金属棒匀速运动的速度大小；
（2）金属棒与金属导轨间的动摩擦因数μ；
（3）金属棒经过efgh区域时定值电阻R上产生的焦耳热．
18．如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场，其竖直边界AB、CD间的宽度为，在边界AB左侧是竖直向下、场强为E的匀强电场，现有质量为、带电荷量为的粒子（不计重力）从P点以大小为的水平初速度射入电场，随后与边界AB成角射入磁场．若粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示两竖直平行金属板间的匀强电场中减速至零且碰不到正极板．
（1）请画出粒子上述过程中的运动轨迹，并求出粒子进入磁场时的速度大小．
（2）求匀强磁场的磁感应强度B．
（3）求金属板间的电压U的最小值．
19．一台电风扇，内阻为 20 ，接上 220V 的电压后正常工作，消耗电功率为 66W，求：
（1）电风扇正常工作1分钟时有多少电能转化为机械能？有多少电能转化为内能？
（2）如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，电动机消耗的电功率和发热功率分别是 多少？
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A．在磁分析器中，粒子向左偏，由左手定则可知粒子带正电，故A错误；
B．粒子在M、N间被加速，则有
根据电场力提供向心力，则有
联立解得
故B正确；
C．根据洛伦兹力提供向心力，则有
可得
故C错误；
D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，说明运动的轨迹相同，由于磁场、电场与静电分析器的半径不变，则前述分析可知该群离子具有相同的比荷，故D正确；
故选BD。
2．BD
【解析】
【详解】
A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，由洛伦兹力提供向心力有
解得
所以当轨道半径最大时，最大速度为
所以不能无限制的加速质子，故A错误；
B．交变电压的频率等于粒子做圆周运动的频率，为
故B正确；
C．由则粒子离开回旋加速器的最大动能
是一定的，与加速电压无关，故C错误；
D．因质子与氦核()在磁场的运动周期不相等，即在磁场的周期与在加速电场中的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，即回旋加速器加速完质子在不改变所加交变电压和磁场情况下，不可以直接对氦核()进行加速，故D正确。
故选BD。
3．AC
【解析】
【详解】
A．若磁场方向竖直向上，由平衡条件可知，在沿斜轨道平面方向，则有
解得
A正确；
B．若磁场方向竖直向下，由左手定则可知，杆受安培力方向沿水平向左，在沿斜轨道平面方向的分力向下，与重力沿斜轨道平面方向的分力方向相同，杆不会静止，B错误；
C．金属导轨光滑，则杆只受重力支持力和安培力作用，由平衡条件可知，支持力和安培力的合力与重力大小相等，方向相反，由矢量三角形定则，可得如图所示的合成图，由图可知，当安培力F与支持力FN垂直时有最小值，则有
所以若要所加磁场的磁感应强度最小，则磁场方向应垂直轨道平面向上，C正确
D．当磁场方向水平向右时，由左手定则可知，安培力会使杆对导轨增大压力，D错误。
故选AC。
4．BC
【解析】
【详解】
A选项是奥斯特实验，该实验证明了通电导线周围存在着磁场，利用电生磁现象制成了电磁铁，故不符合题意；故A错误；B图中闭合开关，线圈中有电流通过时，它就会运动起来，即说明通电导线在磁场中受力的作用，即是电动机的制作原理，故符合题意；故B正确；根据通电导线在磁场中受到力的作用，当闭合开关时，导线框中有电流通过时，它就会转动起来，即是电动机，故符合题意；故C正确；磁铁在进入线圈的过程，由于磁通量的变化，产生感应电流；这是用来探究电磁感应现象的；故D错误；故选BC．
点睛：本题涉及的内容有电流的磁效应，电动机的原理和发电机的原理．注意电磁感应和通电导体在磁场中受力运动的装置的不同，前者外部有没有电源，后者外部有电源．
5．AC
【解析】
【详解】
A．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，则R两端电压变小；又因为路端电压变大，两端电压一定变大，故A正确；
B．根据欧姆定律可得
可知保持不变，根据闭合电路的欧姆定律可得
得
可知保持不变，根据闭合电路的欧姆定律可得
可知不变，故
故B错误；
C．在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，若电源内阻大于R+，则当r=R+时，电源输出功率最大，则电源的输出功率可能先增加后减小，故C正确；
D．带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态，在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴一定向上运动，故D错误。
故选AC。
6．D
【解析】
【详解】
根据右手螺旋定则可知两导线在a、b、o三点产生的磁场如图所示，
AB．由图中可知，o点的磁场方向向右，离通电导线越近，磁感应强度越大，根据磁场的叠加原理，可知o点的磁感应强度大于a、b两点的磁感应强度，故AB错误；
CD．由于a、b两点到导线的距离相等，故两导线在a、b两点产生的场强大小相等，故两点的合磁场方向水平向右，方向相同，故C错误，D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
A．由粒子的轨迹可知，粒子所受的电场力大致向左，则粒子一定带负电，选项A正确；
B．根据运动轨迹不能确定粒子是否一定从M点向N点运动，选项B错误；
C．M点的电场线较N点密集，则M点场强较大，粒子在M点受电场力较大，则粒子在M点的加速度大小大于其在N点的加速度大小，选项C错误；
D．粒子从M点到N点电场力做负功，在电势能变大，即粒子在M点的电势能小于其在N点的电势能，选项D错误。
故选A。
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
磁铁向下运动，则穿过线圈的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流磁场向下，则产生的感应电流方向为G，电容器上板电势高，即上板带正电。
故选B。
9．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．静电计测量的是电容器两极板间电压，由于电容器始终与电源相连，电压U不变，故静电计指针张角不变，A错误；
B．两板间场强
保持不变，故P与下极板电势差不变，据可知，电荷电势能不变，B错误；
C．紧贴下极板上边缘插入一金属板，两极板间距d减小，根据
可知电容器的电容C变大，C错误；
D．在极板与电源断开后，则Q一定，根据
则将下极板向下移动少许，则两板间场强E不变，油滴所受电场力不变，D正确。
故选D。
10．B
【解析】
【分析】
带电油滴恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，可知电场力和重力平衡，洛伦兹力充当向心力，由左手定则判断旋转的方向．
【详解】
带电油滴P恰好在竖直平面内做匀速圆周运动，则所受的电场力与重力等大反向，可知电场力向上，粒子带负电，选项A错误，B正确；洛伦兹力充当向心力，由左手定则可知油滴做顺时针圆周运动，选项CD错误；故选B.
11．D
【解析】
【详解】
A．根据电场线的方向，从P出发终止于Q，可知P、Q带异种电荷，故A错误；
B．沿着电场线方向电势逐渐降低可知c点的电势大于d点的电势，故B错误；
C．根据电场线的疏密程度可知，a点的电场强度大于b点的电场强度，则带电粒子在a点所受电场力大于在b点所受电场力，故C错误；
D．带电粒子从a运动到b，做曲线运动，电场力指向运动轨迹凹侧，可知电场力电场力做负功，电势能增大，故D正确。
故选D。
12．D
【解析】
【详解】
试题分析：由左图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压和R1的阻值，根据功率公式求解R1的最大功率合最小功率，当外电阻电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大．
解：AB、由左图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知：I1=0.6A，
根据欧姆定律可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×R1，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由右图可知：I2=0.2A，U2=2V，
滑动变阻器的最大阻值：R2==10Ω，
串联电路中总电压等于各分电压之和，电源电动势为：
ε=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源电动势为ε=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V，故AB错误；
C、根据可知，当电流最大时，功率最大，则有：
，
当电流最小时，功率最小，则有：
，
把R1看成内阻，当R2=R1时，滑动变阻器消耗的功率最大，所以滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中，滑动变阻器消耗的功率先增大后减小，故C错误，D正确．
故选D
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大．
13．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，有大小和方向，运算遵循平行四边形法则；故A正确，A项不合题意.
B．磁感应强度的方向就是该点的磁场方向，跟产生磁场的电流方向有关；故B正确，B项不合题意.
C．通电导线在磁场中某处所受安培力，安培力的大小与磁感应强度B、通电电流I、导线的有效长度L、放置方式有关，则安培力大时磁感应强度不一定大；故C错误，C项符合题意.
D．磁感线可以形象描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小；故D正确，D项不合题意。
故选Ｃ。
14． 0.750 0.26
【解析】
【详解】
固定刻度的读数为：0.5mm，可动刻度读数为0.01×25.0mm=0.250mm，所以最终读数为：0.5mm+0.250mm=0.750mm；
由于电流表的量程为0.6A，所以图乙示数为：0.26A；
由电阻定律可知：
由欧姆定律可知：
由于两式解得： ．
15． 欧姆调零 2 ×1k 25000Ω
【解析】
【详解】
（1）[1]欧姆表使用前一定要欧姆调零；
（2）[2]“红进黑出”，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；
（3）[3]欧姆表的指针偏角过小，说明待测电阻的阻值较大，即所选的倍率过小，应选择大一档的倍率，所以应该换用×1k档；
（4）[4]欧姆表读数=倍率×表盘读数，即。
16．(1) ；(2) ，方向竖直向上；(3)
【解析】
【详解】
(1)从A点到B点由动能定理可得
解得
(2)由牛顿第二定律可得
联立解得，方向竖直向上。
(3)利用等效重力法，等效重力为
与竖直方向的夹角设为
最高点为C点，受力分析如图所示
在C点速度，由A点到C点，由动能定理可得
代入数值可得
17．（1） ；（2）；（3）mgL2．
【解析】
【分析】
（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件结合安培力的计算公式求解；
（2）分析导体棒的受力情况，根据平衡条件结合摩擦力的计算公式求解；
（3）根据功能关系结合焦耳定律求解．
【详解】
（1）金属棒到达cd位置前已经开始做匀速运动，根据平衡条件可得：mg=BIL1，
由于
解得：；
（2）由于金属棒切割磁感线时开关会自动断开，不切割时自动闭合，则在棒通过cdfe区域的过程中开关是闭合的，此时棒受到安培力方向垂直于轨道向里；
根据平衡条件可得：mg=μFA，
通过导体棒的电流I′= ，则FA=BI′L1，
解得μ= ；
（3）金属棒经过efgh区域时金属棒切割磁感线时开关自动断开，此时导体棒仍匀速运动；
根据功能关系可知产生的总的焦耳热等于克服安培力做的功，而W克=mgL2，
则Q总=mgL2，
定值电阻R上产生的焦耳热QR=Q总=mgL2．
【点睛】
对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．
18．（1）（2） （3）
【解析】
【详解】
（1）轨迹如图所示，
．
（2）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设其轨道半径为，由几何关系可知，
，
解得．
（3）粒子进入平行金属板间电场至速度减为零且恰好不与正极板相碰时，板间电压最小，由动能定理有，
解得．
19．（1）；108J；（2）2420W
【解析】
【详解】
电风扇工作电流
电风扇正常工作1分钟时，转化为内能的电能
电风扇正常工作1分钟时消耗电能
转化为机械能的电能
如果电风扇的扇叶被卡住，不能转动，电动机消耗的电功率和发热功率相等，
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