四川省泸州市泸县2021-2022学年高二（下）入学考试物理试题（word版含答案）

四川省泸州市泸县2021-2022学年高二（下）入学考试物理试题
一、单选题
1．如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行。下列说法正确的是（　　）
A．将一个电子由E点移到D点，电子的电势能将减少
B．匀强电场的电场强度大小为
C．匀强电场的电场强度方向为由A指向C
D．通过CD和AF的直线应为电场中的两条电场线
2．两只电流表和是由完全相同的电流计改装而成的，的量程是3 A，的量程是6 A，为了测量8 A左右的电流，并联接入电路中，两者都有读数的情况下，正确的选项为(　　)
A．和读数相等
B．两者指针偏转角相等
C．和的读数比等于电流表的内阻之比
D．两者指针偏角之比等于两表内阻之比
3．容器A、B两板加上如图所示的交变电压，开始A板电势比B板高，这时两极板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子运动不与极板相碰，以下说法正确的是（不计电子的重力）
A．先向A运动，然后向B运动，再返回A板做周期性来回运动
B．一直向A板运动
C．一直向B板运动
D．先向B运动，然后向A运动，再返回B板做周期性来回运动
4．如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只定值电阻的伏安特性曲线。以下正确的是（　　）
A．电池组的内阻是0.1Ω
B．定值电阻的阻值为0.33Ω
C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4W
D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4W
5．如图所示,a、b是两个电荷量都为Q的正点电荷．O是它们连线的中点,P、P’是它们连线中垂线上的两个点．从P点由静止释放一个质子,不计质子重力．下列判断正确的是
A．质子将向一直做加速运动,加速度一定是逐渐增大
B．质子将向一直做加速运动,加速度一定是逐渐减小
C．质子将向一直做加速运动,加速度可能是先增大后减小
D．质子所经过的位置电势越来越高
6．避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中央的竖直黑线AB代表了避雷针，CD为水平地面，MN是电场中两个点，下列说法正确的是（　　）
A．N点的电势比M点的电势高
B．M点的场强比N点的场强大
C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，沿直线MN电场力做功最少
D．通常取CD的电势为零，且其表面附近的电场线和地面垂直
二、多选题
7．三个质量相等，分别带正电，负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示，则正确的有（　　）
A．粒子A带正电，B不带电，C带负电
B．三个粒子在电场中运动时间相等
C．三个粒子在电场中运动的加速度aA＜aB＜aC
D．三个粒子落到极板时的动能EkA＞EkB＞EkC
8．如图,正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L,电阻均为R,质量分别为2m和m,它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端,且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内．在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B．方向垂直纸面向里的匀强磁场．开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合,导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L.现将系统由静止释放,当导线框ABCD刚好全部进入磁场时,系统开始做匀速运动．不计摩擦和空气阻力,则()
A．两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FT=mg
B．系统匀速运动的速度大小：v=mgR/B2L2
C．导线框abcd通过磁场的时间t=2B2L3/mgR
D．两线框从开始运动至等高的过程中所产生的总焦耳热Q=2mgL 3m3g2R2/2B4L4
9．在如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，、、均为定值电阻，为滑动变阻器。在开关S闭合的状态下，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板、之间的点处于静止状态。当的滑片向下移动时，下列说法正确的是（　　）
A．油滴将向上运动 B．油滴将向下运动
C．电源输出功率一定增大 D．消耗功率一定增大
三、实验题
10．如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置
（1）以下说法不正确的是______
A．A板与静电计的指针的电势相等
B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大
C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角不变
D．丙图中将电介质插入两板之间，静电计的指针偏角减小
（2）下列关于实验中使用静电计的说法正确的是有______
A、使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况
B、使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况
C、静电计可以用电压表替代
D、静电计可以用电流表替代
11．实验小组用如图（a）所示的实验电路测定电源电动势E和电压表内阻RV，提供的器材如下：
A．待测电源E（电动势约3V，内阻可忽略）
B．待测电压表V（量程0~3.0V，内阻约3kΩ）
C．电阻箱R1（总阻值999.9）
D．电阻箱R2（总阻值9999）
①电阻箱应选择________（填序号）；
②连接好实验电路，调节R，测得系列对应电压U，在坐标中描点作图如图（b），图线在纵坐标轴上的截距为a，某点坐标为（c，b），则电源电动势和电压表内阻的测量值分别为___________、___________；
③图（c）中图线1为实验所得，若电源内阻不能忽略，则实际图线可能是图（c）中的图线_____________，由于忽略电源内阻，导致电源电动势的测量值____________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
四、解答题
12．如图所示的平面直角坐标系，在、的区域内存在沿轴正方向的匀强电场，在、的区域内存在方向垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。现有一质量为、带电荷量为的质子（重力不计）从轴上某点沿轴正方向进入磁场。
(1)若要求该质子进入磁场后，能垂直于轴进入电场，则其进入磁场时的速度大小与进入磁场位置的轴坐标值应满足什么关系？
(2)若该质子从处进入磁场，并且垂直轴进入电场，最后从坐标为的点离开电场，求电场的电场强度大小。
(3)若该质子从处进入磁场，并且垂直x轴进入电场，质子在磁场和电场中运动的时间相等，求质子在电场中运动的过程中电场力做的功。
13．高能粒子是研究物质基元结构最有用的工具，科学家们经常要用一些特殊的装置对粒子进行探测和控制. 如图甲所示，一质量为m、带电量为+q的粒子从x轴上A点（-l，0）位置以速度沿着y轴正方向射出，之后粒子到达y轴上的B点（0，l）. 不计粒子的重力.
（1）若空间仅存在方向垂直纸面的匀强磁场，求磁感应强度；
（2）若空间仅存在沿x轴正方向的匀强电场，求电场强度；
（3）如图乙所示，一群粒子从A点以大小为v的速度沿纸面射出，速度方向在沿x轴正方向至y轴正方向的90°范围内. 若仅在x轴上方存在一方向垂直纸面、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场，所有粒子经磁场后汇聚到x轴上的C点（l，0）位置，不计粒子间的相互作用力，求磁场区域边界的坐标方程.
14．电磁炮的基本原理如图所示，把待发射的炮弹（导体）放置在匀强磁场中的两条平行导轨（导轨与水平方向成角）上，若给导轨通以很大的电流，使炮弹作为一个载流导体在磁场的作用下，沿导轨做加速运动，以某一速度发射出去。已知匀强磁场的磁感应强度为，方向垂直两平行导轨向上。两导轨间的距离为，磁场中导轨的长度为，炮弹的质量为，炮弹和导轨间摩擦力不计。求：在导轨与水平方向夹角及炮弹质量一定时，要想提高炮弹发射时的速度，可以采取哪些措施？（通过计算分析，加以说明）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
由题意可标出A、B、C、D、E、F各点的电势及电场线分布，如下图所示。
A.将一个电子由E点移到D点，电场力做功为
电场力做正功，电势能减小，电子由E点移到D点电势能减少，故A正确；
B．匀强电场的电场强度大小为
故B错误；
C．由图可知，匀强电场的电场强度方向为由C指向A，故C错误；
D．由图可知，通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
两个电流表并联，因表头相同，所以两表指针偏角相同，但是读数不同，则B项正确，AD错误；根据并联分流原理，通过两电流表的电流之比跟表的总内阻成反比，故C项错误．故选B．
【点睛】
改装后的电流表的电流分为两个支路，一为表头，一为并电阻，示数为总电流，指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．
3．B
【解析】
【详解】
在前半个周期内，A板的电势高，电场的方向向左，电子受到的电场力方向水平向右，向右做匀加速直线运动，第二个半周期内，电子所受的电场力水平向左，电子向右做匀减速直线运动，0.5s末速度减为零，然后重复之前的运动，可知电子一直向A运动．位移一直增大．
A. 先向A运动，然后向B运动，再返回A板做周期性来回运动，与结论不相符，选项A错误；
B. 一直向A板运动，与结论相符，选项B正确；
C. 一直向B板运动，与结论不相符，选项C错误；
D. 先向B运动，然后向A运动，再返回B板做周期性来回运动，与结论不相符，选项D错误．
4．D
【解析】
【详解】
A．图线a表示电源的伏安特性曲线，电池组的内阻为
A错误；
B．图线b表示定值电阻的伏安特性曲线，所以其电阻为
B错误；
C．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=3V，电流为I=1A，则电池组的输出功率
C错误；
D．a图线纵轴截距表示电源的电动势，则该电源的电动势为E=4V，当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，即外电路电阻为，此时电路中的总电流为
所以电源的输出功率为
故D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【分析】
为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场方向是,但是由于电场强度分布不清楚，所以加速度大小无法确定．
【详解】
为两个等量的正点电荷，其连线中垂线上电场方向是，由于质子所受电场力方向与电场方向相同，所以质子会沿方向做加速运动,且电势越来越低,故AD错误．
又由于点与无穷远处场强为0，所以场强大小变化为先增大后减小，由于两点具体位置未知，故B错误，C正确．
故选C．
【点睛】
本题考查两个等量正点电荷连线中垂线的场强大小与方向分布特点，方向竖直向上，大小先增后减，电势沿电场线方向降低．
6．D
【解析】
【详解】
A．沿电场线电势降低，可知N点的电势比M点的电势低，选项A错误；
B．因N点电场线较M点密集，可知M点的场强比N点的场强小，选项B错误；
C．在试探电荷从M点到N点的多条路径中，电场力做功都相等，选项C错误；
D．电场线与等势面垂直，则地面CD为等势面，则其表面附近的电场线和地面垂直，选项D正确。
故选D。
7．AC
【解析】
【详解】
B．三个小球水平方向都做匀速直线运动，由图看出，水平位移的关系为
xA＞xB＞xC
初速度v0相同，由位移公式x=v0t得知，运动时间关系为
tA＞tB＞tC
故B错误；
C．小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式得加速度的关系为
aA＜aB＜aC
故C正确；
A．根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为
FA＜FB＜FC
三个质量相等，重力相等，则可知，A所受的电场力向上，C所受的电场力向下，则A带正电、B不带电、C带负电，故A正确；
D．电场力对A做负功，电场力对C做正功，而重力对三个球做功相等，而且重力都做正功，合力对小球做功A最小，C最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系为
EkA＜EkB＜EkC
故D错误。
故选AC。
8．BD
【解析】
【分析】
对线框ABCD受力分析根据平衡条件求轻绳上的张力；从开始释放到abcd边刚穿出磁场区域的过程中，全过程中，系统的机械能减小转化为热量，根据能量守恒列式求热量．
【详解】
导线框ABCD刚好全部进入磁场时磁通量不再变化，回路中没有感应电流，则线框ABCD不受安培力，只受重力和绳子拉力，做匀速运动，根据平衡条件：FT=2mg，故A错误；线框ABCD完全进入磁场后，abcd中开始产生感应电流，根据根据平衡条件：mg+=2mg，得：，故B正确；abcd匀速运动完全进入磁场后不再有感应电流，不再受安培力，但ABCD开始穿出磁场，产生感应电流受安培力作用，当ABCD穿出磁场后不再有感应电流不再受安培力后abcd又开始穿出磁场产生感应电流受安培力，受力分析知系统始终匀速运动，故abcd通过磁场的时间，故C错误；等高时速度为v，根据能量守恒：2mg×2L-mg×2L=（m+2m）v2+Q，得：Q=2mgL-，故D正确；故选BD．
【点睛】
本题是电磁感应中的力学问题，安培力的计算和分析能量如何转化是解题关键，要加强训练，熟练掌握法拉第定律、欧姆定律、安培力等等基础知识，提高解题能力．
9．BD
【解析】
【详解】
AB．将滑动变阻器的滑动触片向下移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流减小，电源的内电压和R1的电压减小，则R2的电压增大，通过R2的电流增大，而干路电流减小，则通过R3的电流减小，电容器板间电压减小，板间场强减小，油滴受到的电场力减小，则油滴将向下运动，故A错误，B正确；
C．根据
只有时，电源输出功率才最大，而电源的外电阻增大，但与内阻的关系未知，故电源输出功率不一定增大，故C错误；
D．根据
可知R2的电流增大，其功率一定增大，故D正确。
故选BD。
10． C A
【解析】
【详解】
试题分析：（1）A板与静电计相连，静电平衡后电势相等，A正确；将B板向上平移，两极板正对面积减小，根据电容的决定式得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大，B正确；乙图中将B板左移，板间距离增大，根据电容的决定式得知，电容C减小，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U增大，则静电计指针张角增大，C错误；将电介质插入两板之间，根据电容的决定式得知，电容C增大，而电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析得到，板间电势差U减小，则静电计指针张角减小，D正确；本题选不正确的，故选C．
（2）静电计是用来测量电容器两极板的电势差，从而研究电容器电容随电容器正对面积、两板距离、介电常数等因素的变化．如果用电压表、电流表来替代则构成电容器的放电回路，两电表都没有示数，故选A．．
考点：研究平行板电容器．
【名师点睛】
静电计是测量电势差的仪器，根据张角可以得出两板间的电压高低；根据静电计的原理可知其使用方法．先根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式分析板间电势差的变化，判断静电计指针张角的变化．
11． D 2 小于
【解析】
【分析】
【详解】
① [1] 为了便于调节和让电压表读数变化范围较大，应选择阻值大于电压表内阻的R2，故选择D；
② [2][3] 由闭合电路欧姆定律得
整理有
在图中图线在纵轴上的截距，故电源电动势为
图线斜率为
解得
③ [4] [5] 设电源内阻为r，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
图线斜率不变，在纵坐标上的截距增大，可能是图线2；
由于
忽略电源内阻时的测量值为
显然，所以选小于。
12．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)质子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何知识可知圆心在原点处，根据洛伦兹力提供向心力有
所以质子进入磁场时的速度的表达式为
(2)由(1)可知质子从处进入磁场时的速度大小
质子垂直轴进入电场中后做类平抛运动，在轴方向上有
在轴方向上有
并且
联立解得
(3)质子进入磁场时的速度大小
质子在磁场中的运动时间
质子进入电场后沿轴正方向做匀加速运动，有
解得电场强度大小
质子在电场中运动，电场力做的功
13．(1) (2) (3) （）
【解析】
【详解】
（1）由洛伦兹力提供向心力可知；
而
r=l
解得
（2）由类平抛运动的规律可知；
解得
（3）设磁场的边界坐标为（x，y），根据对称性，可得粒子偏转的圆心必定在y轴上，设粒子运动半径为r，由相似三角形可得：
（）
14．增大、、、
【解析】
【详解】
当通入电流时，炮弹受到的安培力为
发射过程中安培力做功
发射过程中重力做功
由动能定理得
联立解得
可以看出，当炮弹质量和导轨倾角一定时，从理论上讲，增大、、、都可以提高炮弹的发射速度。
答案第1页，共2页
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