内蒙古鄂尔多斯市高二下学期开学考试物理试题（word版含答案）

内蒙古鄂尔多斯市高二下学期开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P1 、P2 相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（　　）
A．0～1s内ab、cd导线互相排斥
B．1～2s内ab、cd导线互相吸引
C．2～3s内ab、cd导线互相排斥
D．3～4s内ab、cd导线互相吸引
2．如图所示是“探究电磁感应的产生条件”的实验装置，下列情况中会引起电流表指针偏转的是（ ）
A．闭合开关时
B．闭合开关后拔出线圈A时
C．断开开关后拔出线圈A时
D．断开开关后移动变阻器的滑片时
3．在x轴上有两个点电荷q1和q2，它们产生的电场的电势在x轴上分布如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．处电场强度一定为0
B．x轴上间电场强度方向沿x轴负方向
C．负电荷沿x轴从移动到,电势能增加
D．正电荷沿x轴从移动到,电场力做负功
二、单选题
4．如图甲所示，在某一电场中有一条直电场线，在电场线上取A、B两点，将一个电子由A点以某一初速度释放，它能沿直线运动到B点，且到达B点时速度恰为零，电子运动的v—t图象如图乙所示．则下列判断正确的是
A．B点的电势一定低于A点的电势
B．电子在A点的加速度一定小于在B点的加速度
C．B点场强一定小于A点场强
D．该电场一定是由在A点左侧的正点电荷产生的
5．在如图所示的匀强电场或匀强磁场B区域中，带电粒子（不计重力）做直线运动的是（　　）
A． B．
C． D．
6．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，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°如图，不计电荷的重力，下列说法不正确的是（　　）
A．该点电荷带负电
B．该点电荷离开磁场时速度反方向延长线通过O点
C．该点电荷的比荷为
D．该点电荷在磁场中的运动时间为
7．如图所示，带正电的小球从绝缘平台边缘以某一速度水平飞出后做平抛运动，落在水平地面上的P点，如果施加一垂直纸面向里的匀强磁场，此带电小球以相同速度从平台飞出后，仍落在水平地面上，则与上一次落地相比
A．小球仍落在P点
B．小球有可能落在P点
C．小球落地时的速度大小不变
D．小球落地时的速度变小
8．有一小段通电导线，长为，电流为，把它置于磁场中某点，受到的安培力为，则该点的磁感应强度可能是（　　）
A． B． C． D．
9．三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流．它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示．已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为(　　)
A．2B
B．B
C．3B
D．3B
10．有甲、乙、丙、丁四个电源，其路端电压U与电流I的关系图像分别如图a、b、c、d所示，现将一个10Ω的定值电阻分别与每个电源的两极接触能使该定值电阻消耗的功率最大的是（　　）
A．甲电源 B．乙电源 C．丙电源 D．丁电源
11．在磁场中的同一位置放置一根短直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通以不同的电流，导线受到的磁场力也不同，下列表现导线受到的磁场力F与其电流I的关系图象（a、b各代表一组F、I的数据）正确的是
A．A B．B C．C D．D
12．如图所示，一段长铜管竖直放置，将一铁质圆柱体从铜管内部上端由静止释放，经过时间t1落到铜管下端，将相同质量的磁体从铜管内部上端由静止释放，经过时间t2落到铜管下端，则t1和t2的关系为（　　）
A．t1< t2 B．t1> t2
C．t1= t2 D．条件不足，无法判断
13．国际单位制中的“H（亨利）”是以下哪个物理量的单位（　　）
A．磁感应强度 B．磁通量 C．电容 D．电感
14．关于电流，下列说法中正确的是( )
A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比
B．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大
C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位
三、实验题
15．如图所示，由于遮挡，只能看到图甲中游标卡尺的后半部分，则读数为_________cm，图乙螺旋测微器的读数为________________mm。
16．如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的内部结构示意图
(1)图中的B端与___________(填“红表笔”或“黑表笔”)相连接；
(2)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值Rx关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是___________(填选项下面的字母)
(3)现有部分电路装在一个小盒子里，它与盒外的接线柱A、B、C、D相连.若该部分电路仅由两个组值均为R的电阻连接而成，且两个接线柱之间最多只能接一个元件．现将多用电表选择开关旋至欧姆档，测得A、B间电阻为R，B、C间的电阻为2R；用导线将C、D连接后，测得A、B间的电阻为0.5R．请在方框中画出盒子内这两个电阻的连接图．
(4)若该欧姆表使用一段时间后，内部电源电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法测量某电阻阻值，则测得的阻值应___________(填“大于”、“小于”或“等于”)电阻的真实值．
四、解答题
17．如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45°，金属棒MN的质量为0.1kg，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，为使MN处于静止状态，则电阻R应为多少？（其他电阻不计）
18．如图甲所示，电子枪连续不断均匀地发出电子（设电子的初速度为零），经加速电压为U1的加速电场加速后由小孔穿出，沿两个靠近的水平金属板A、B间的中线射入偏转电场，A、B两板距离为d、A、B两板间加周期性变化的电压，UAB如图乙所示，电压变化周期为T，正半周电压绝对值为U0，负半周电压绝对值为3U0，电子质量为m、电子电量的绝对值为e，不计电子的重力，也不计电子间的相互作用力，且所有电子都能离开偏转电场，求：
（1）电子从加速电场飞出后的速度v0多大；
（2）A、B极板长设为L，若，求：从t=0时刻射入偏转电场的电子在离开偏转电场时的偏转距离y；
（3）在满足（2）的条件下，在足够长的时间内从中线下方离开偏转电场的电子占电子总数的比例。
19．如图所示为用质谱仪测定带电粒子比荷的装置示意图。它是由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成。已知速度选择器的两极板间的匀强电场场强为E，匀强磁场磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里。分离器中匀强磁场磁感应强度为B2，方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有大量氢的同位素离子，经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点O平行于极板进入，部分粒子通过小孔O′后进入分离器的偏转磁场中，在底片上形成了对应于氕、氘、氚三种离子的三个有一定宽度的感光区域，测得第一片感光区域的中心P到O′点的距离为D1。不计离子的重力、不计离子间的相互作用，不计小孔O′的孔径。
(1)打在感光区域中心P点的离子，在速度选择器中沿直线运动，试求该离子的速度v0和比荷；
(2)以v＝v0±Δv的速度从O点射入的离子，其在速度选择器中所做的运动为一个速度为v0的匀速直线运动和另一个速度为Δv的匀速圆周运动的合运动，试求该速度选择器极板的最小长度L；
(3)为能区分三种离子，试求该速度选择器的极板间最大间距d。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图乙可知，0~2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2~4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0~2s秒内电流同向，相互吸引，2~4s电流反向，相互排斥，故A，D错误，B，C正确.故选BC.
2．AB
【解析】
【详解】
A．闭合开关时，穿过B线圈的磁通量从无到有，磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故A正确；
B．闭合开关后，拔出线圈A时，穿过B线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，电流表指针发生偏转，故B正确；
C．断开开关后，拔出线圈A时，穿过B线圈的磁通量始终为零，不变化，不产生感应电流，电流表指针不发生偏转，故C错误；
D．断开开关后，移动滑动变阻器，穿过线圈B的磁通量始终为零，磁通量不变，不产生感应电流，故D错误。
故选AB。
3．AC
【解析】
【详解】
A．根据φ-x图线的斜率表示该点的电场强度，x=x2处φ-x图线的斜率为0，即x=x2电场强度为0，故A正确
B．因为x1到x2之间电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，x1到x2之间电场强度方向沿着x轴正方向，故B错误；
C．带负电的点电荷沿x轴从x1移动至x2，电势减小，根据EP=qφ可知电势能增大，故C正确；
D．带正电的点电荷沿x轴从x1移动至x2，电势减小，根据EP=qφ可知电势能减小，所以电场力做正功，故D错误；
4．A
【解析】
【详解】
根据图乙可知电子从A到B过程中，电子做匀减速运动，加速度恒定，则可知受电场力不变，由F=Eq可知，A点的场强等于B点场强，故BC错误；电子做匀减速运动，可知电场方向从A到B，根据沿电场方向电势降低，可知B点的电势低于A点的电势，故A正确；因为是匀强电场，故不可能是点电荷形成的电场，故D错误．
故选A。
5．A
【解析】
【详解】
A.根据题意可知，带电粒子受到水平向右的电场力从而做匀加速直线运动，故A正确；
B.正电荷受到的电场力向上，与速度方向相互垂直，所以带电粒子做类平抛运动，故B错误；
C.带电粒子在匀强磁场中受到洛伦兹力的作用做匀速圆周运动，故C错误；
D.根据左手定则可知，正电荷受到垂直于平面向外的洛伦兹力做匀速圆周运动，故D错误。
故选A。
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
点电荷在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹如图所示
A．根据点电荷偏转方向可知，该电荷带负电，故A正确，不符合题意；
B．根据题意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，故B错误，符合题意；
C．电荷在磁场中刚好运动，电荷做圆周运动的半径
洛伦兹力提供向心力，有
联立解得
故C正确，不符合题意；
D．电荷在磁场中运动的时间为
故D正确，不符合题意。
故选B。
7．C
【解析】
【详解】
由于洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以小球水平方向上的速度恒定不变，但由于洛伦兹力在竖直方向上有一个向上的分力，所以小球在竖直方向上的加速度减小，所以下落的时间变长，故在水平方向上的位移变大，所以不可能落在P点，过程中只有重力做功，并且下落高度不变，所以小球落地时的速度大小不变。
故选C．
【点睛】
本题的关键是抓住洛伦兹力和速度方向恒垂直，不做功，虽然不做功，但不能忽略它在竖直方向上有分力作用，从而影响到竖直方向上的运动情况．
8．D
【解析】
【详解】
长为1cm，电流强度为5A，把它置入某磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，垂直放入磁场时，则公式
解得
若不是垂直放入磁场时，则磁感应强度比2T还要大。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
根据每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，得出各电流在d点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向．
【详解】
假设正方形的边长为L，通电导线b在a处所产生磁场的磁感应强度大小为B，根据几何关系得．每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，则a与c在d处产生的磁场的强度，b在d处产生的磁场的强度为，方向如图：
则d点的磁感应强度，故B正确．
10．D
【解析】
【详解】
由闭合电路欧姆定律可得
所以图像纵轴的截距为电源电动势，斜率绝对值为内阻，因此可知四个电源的电动势都为15V，由图可知丁电源的内阻最小，定值电阻消耗的电功率
可知内阻越小，R消耗的功率越大，所以使定值电阻消耗功率最大的电源是丁，故D正确，ABC错误。
故选D。
11．C
【解析】
【详解】
在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F=BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故ADD错误，C正确．故选C．
12．A
【解析】
【详解】
由楞次定律可知，磁体的运动导致磁体周围的铜管磁通量变化，从而产生感应电流，阻碍磁体下落，故磁体下落的时间长，故A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
本题以磁体和金属体在铜管中下落为载体，通过两个物体下落时间的比较，考查学生对楞次定律的理解，考查了学生物理观念的建立。
13．D
【解析】
【详解】
A．磁感应强度的单位是特斯拉(T)，故A错误；
B．磁通量的单位是韦伯(Wb)，故B错误；
C．电容的单位是法拉(F)，故C错误；
D．电感的单位是亨利(H)。故D正确。
故选D。
14．B
【解析】
【详解】
AB. 电流的定义为电量与时间的比值，即为单位时间内通过的电量，单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大．故A错误，B正确；
C. 一个量有方向并不能定义为矢量，矢量的运算必须遵循平行四边形定则，电流有方向但不符合矢量合成法则，不是矢量．故C错误；
D. 国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位，故D错误．
故选B
15． 5.235 2.707（2.705~2.708均给分）
【解析】
【分析】
【详解】
[1]图甲游标上有20个小等分刻度的长度是19mm，游标卡尺的固定刻度与游标尺对齐的刻度读数为5.90cm，游标尺上第7个刻度游标读数为
所以最终游标卡尺读数为
[2]图乙螺旋测微器的读数为
16． 黑表笔 AC 大于
【解析】
【分析】
电流由红表笔流入多用表，由黑表笔流出；根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断图像；明确串联电路电阻关系和并联电路的电阻关系，根据AB、BC和CD相连后AB间电阻分析判断电阻的连接情况；电池电动势变小，内阻变大时，测量结果的变化；
【详解】
解：(1)由图示可知，图中B端与欧姆表内置电源正极相连，B端应是黑表笔；
(2)当欧姆表使用时，根据闭合电路欧姆定律则有，化为，根据关系式可得图像可能为AC；
(3)将多用电表选择开关旋至欧姆档，测得A、B间电阻为R，B、C间的电阻为2R；用导线将C、D连接后，测得A、B间的电阻为；若该部分电路仅由两个组织均为R的电阻连接而成，B、C间由两电阻串联；A、B间只有一个电阻，若用导线将C、D连接后，A、B间由两电阻并联；所以电路图为
(4)当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式：，欧姆表内阻R内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的阻值应大于电阻的真实值；
17．R=0.2Ω
【解析】
【详解】
对导体棒进行受力分析，如下图
由受力平衡可知，导体棒所受的安培力
代入数据解得
18．（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】
（1）加速电场加速。由动能定理得
解得
（2）电子在偏转电场里水平方向匀速运动，水平方向有
L=v0t
将代入得，运动时间
则t=0时刻射入偏转电场的电子，在竖直方向匀加速运动，竖直方向有
（3）由上问可知电子在电场中的运动时间均为，设电子在U0时加速度大小为a1，3U0时加速度大小为a2，由牛顿第二定律得
可得
a2=3a1
在0～时间内，设t1时刻射入电场中的电子偏转位移刚好为0，则
解得
在0～时间内，～时间内射入电场中的电子均可从中线下方飞出；
～T这段时间内，设t=T-t2时刻射入的电了刚好偏转位移为0。则有
解得
所以～T这段时间内，～（T-t2）时间内射入电场中的电子均可从中线下方飞出。
在一个周期内能从下中线下方离开的粒子射入时间间隔为
所以从中线上方离开偏转电场的电子占离开偏转电场电子总数的百分比
19．(1)， ；(2)；(3) D1
【解析】
【分析】
【详解】
(1) 粒子在速度选择器中沿直线运动，则有
解得
分离器中粒子圆周运动的半径
根据洛伦兹力提供向心力有
解得
.
(2) 三种离子在磁场中做圆周运动周期分别为
三种离子都能通过，则
极板最小长度
.
(3) 离子在速度选择器中做圆周运动分运动的最大半径为
对三种离子都有
氕在分离器中的最大直径为
同理氘的最小直径为
解得
同理氘的最大直径为
氚的最小直径为
解得
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