四川省眉山市2021-2022学年高二下学期开学考试物理试题（Word版含答案）

2023届开学考试理科综合物理试卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一项符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。
14、电场和磁场的性质既有相似性，又各有其特殊性，下列关于电场和磁场有关性质的比较，正确的是（　　）
A. 电荷在电场中必受电场力，运动电荷在磁场中必受洛伦兹力
B. 电场线分布的疏密表示电场的强弱，磁感线分布的疏密表示磁场的强弱
C. 电场方向与正电荷受电场力方向相同，磁场方向与正电荷受洛伦兹力方向相同
D. 电场线和磁感线都是不闭合的
15、如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（　　）
A. O点处的磁场方向O指向N
B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反
C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同
D. a、c两点处磁感应强度的大小不相等，方向不相同
16、如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧坏，电阻R2的阻值约等于R1的两倍，则(　　)
A．闭合开关S时，LA、LB同时达到最亮，且LB更亮一些
B．闭合开关S时，LA、LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些
C．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭
D．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭
17、如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。小灯泡L上标有“6 V　12 W”字样，电动机的线圈电阻RM＝0.50 Ω.若灯泡正常发光时电源的输出电压为12 V，此时(　　)
A．电动机的输入功率为12 W
B．电动机的热功率为12 W
C．电动机的输出功率为12 W
D．整个电路消耗的电功率为24 W
18、如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（　　）
A. 电压表读数减小
B. 电流表读数减小
C. R3上消耗的功率逐渐增大
D. 质点P将向下运动
19、下列图中，关于磁场的应用（不计带电粒子的重力），下列说法中正确的是（　　）
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大D形盒的半径
B. 图乙是磁流体发电机示意图，由此可判断A极板是发电机的正极，B极板是发电机的负极
C. 图丙是速度选择器示意图，带电粒子从P点沿虚线方向进入，能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是磁电式电流表内部结构示意图，当有电流流过时，线圈在磁极间产生的匀强磁场中偏转
20、如图所示，足够长的光滑U形导轨宽度为L，电阻不计，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上。现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度vm时，运动的位移为x，则(　　)
A．在此过程中金属杆速度均匀增加
B．金属杆下滑的最大速度为
C．在此过程中电阻R产生的焦耳热为mgxsin α－mv
D．在此过程中流过电阻R的电荷量为
21、如图甲所示，A、、三点是在等量同种正电荷连线的中垂线上的点。现有一个带电荷量为，质量为的点电荷从点由静止释放，只在电场力作用下其运动的图象如图乙所示，运动到点处对应的图线的切线斜率最大（图中标出了该切线），其切线斜率为，则（　　）
A. A、、C三点所在直线为等势线且和无穷远处等电势
B.若在C点无初速度释放一个电子，则它将在点两侧做往复运动
C. 点为中垂线上电场强度最大的点，大小为
D. A、两点间的电势差
第Ⅱ卷
三、非选择题：全为必考题，每个试题考生都必须做答。共174分。
22．（6分）
如图为一简易多用电表的内部电路图，其包含量程的电流表、量程的电压表和欧姆表，共三个选择挡位。已知灵敏电流计的内阻、满偏电流，多用表内部电池电动势为、内阻为。
（1）用作量程的电压表使用时，选择开关应拨到挡位________（选填“1”、“2”、“3”）；
（2）图中________（计算结果保留2位有效数字）；
（3）用作欧姆表使用时，选择开关拨到欧姆表对应的挡位。接入待测电阻前，应先将两表笔短接，调节电阻挡调零旋钮，使指针指到表盘________（选填“左端”或“右端”）零刻度线处。调好后，将两表笔与待测电阻两端接触，进行测量。
（8分）
为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：
待测小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流0.5A）
电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）
电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）
电流表A（量程0.6A，内阻约0.5Ω）
滑动变阻器R（阻值0~10Ω）
直流电源E（电动势4V，内阻不计）
开关S及导线若干
（1）为减小实验误差，实验中电压表应选择_______（选填“V1”或“V2”）；
（2）请将图甲方框中的实验电路图补充完整；
（3）图乙为某同学在所有操作均正确的基础上，所描绘的该小灯泡的伏安特性曲线。由图可知，小灯泡的电阻随电压增大而_______（选填“增大”或“减小”）；
（4）现将该小灯泡与另一电源E0（电动势为2V，内阻为4Ω）连接成如图丙所示的电路，则小灯泡的实际功率为_______W（结果保留两位有效数字）。
（12分）
如图甲所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化，如图乙所示。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R＝0.1 Ω，边长l＝0.2 m。求：
(1)在t＝0到t＝0.1 s时间内，金属框中的感应电动势E；
(2)在t＝0.05 s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；
(3)在t＝0到t＝0.1 s时间内，金属框中电流的电功率P。
25、（16分）
如图所示，竖直面内光滑半圆弧绝缘轨道与光滑水平绝缘轨道相切于B点，圆弧轨道左边有场强大小E=2104N/C、方向与水平轨道成θ=37°斜向上的匀强电场。一个带电量的小物块以初速度v0=16m/s从A点开始运动，AB间距L=10m。物块运动过程中电量不变，圆弧半径R=4m，物块质量m=0.2kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）带电物块通过C点时的速度大小；
（2）带电物块从C点抛出后在竖直方向和水平方向的加速度大小和方向；
（3）带电物块从C点抛出后落在水平地面时距A点的距离。
26、（20分）
如图所示，在直角坐标系xOy平面的第I象限内有沿轴负方向的匀强电场，第IV象限有一边长为的正方形磁场区域，边与轴重合，的坐标为，磁场方向垂直于xOy平面向外。一质量为、电荷量为的粒子，从轴的点，以大小为的速度沿轴正方向射入电场，通过电场后从点进入磁场，然后从点离开磁场，不计粒子的重力。求：
（1）电场强度的大小；
（2）区域内磁场磁感应强度的大小；
（3）如果在第II和第III象限还存在一个垂直于xOy平面的匀强磁场，分布在图中虚线左侧区域，虚线与轴交点的坐标为，粒子进入虚线左侧磁场运动一段时间，从虚线上的某点离开磁场后恰能沿水平方向通过点再次进入第I象限内的匀强电场，求虚线左侧磁场的磁感应强度的大小。
理科综合物理答案
选择题
题号 14 15 16 17 18 19 20 21
答案 B C D A AD AC BD BC
22、 ①. 3 ②. 1.1 ③. 右端
23、①. ②. ③. 增大 ④. 0.24
24、解析：(1)在t＝0到t＝0.1 s的时间Δt内，磁感应强度的变化量ΔB＝0.2 T，设穿过金属框的磁通量变化量为ΔΦ，有ΔΦ＝ΔBl2①
由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有E＝②
联立①②式，代入数据，解得E＝0.08 V。③
(2)设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有
I＝④
由题图乙可知，t＝0.05 s时，磁感应强度B1＝0.1 T，金属框ab边受到的安培力
F＝IlB1⑤
联立①②④⑤式，代入数据，解得F＝0.016 N⑥
方向垂直于ab向左。
(3)在t＝0到t＝0.1 s时间内，金属框中电流的电功率
P＝I2R⑦
联立①②④⑦式，代入数据，解得
P＝0.064 W。
答案：(1)0.08 V　(2)0.016 N　垂直于ab向左　
(3)0.064 W
25、解析：（1）由题意从A到C对小物块由动能定理得
解得带电物块通过C点时的速度大小为
（2）对小物块从C点抛出后受力分析可得竖直方向
水平方向
解得
，方向竖直向下
，方向水平向右
（3）带电物块从C点抛出后，设经过t时间落地，则竖直方向满足
水平方向满足
解得
所以落在水平地面时距A点的距离为
26、解析：（1）设带电粒子在电场中运动的时间为，加速度为
方向上
方向上
又
解得
（2）如图，粒子从电场进入正方形磁场区域时，其速度为，与轴正方向夹角为，
解得
设带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为，由几何知识知
又
解得
（3）如图，粒子从点进入虚线左侧磁场区域做匀速圆周运动，设半径为，离开该磁场区域时，速度沿轴正方向，根据几何关系
又
解得