2022河南省八所名校高二下学期第三次联考物理试题含答案
展开注意事项:
本试卷分为第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两部分。
本场考试90分钟,满分100分。
3、答卷前考生务必将自己的姓名和考号填写在答题卡上,并使用2B铅笔填涂。
4、考试结束后,将答题卡交回。
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念,并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场,为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A.电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B.电场线和电场线不可能相交,磁感线和磁感线可能相交
C.磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
D.通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
2.关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动,下列说法不正确的是( )
A.电磁炉利用电磁阻尼工作,录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
B.真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C.金属探测器应用于安检场所,探测器利用了涡流的原理
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
3.雷雨天建筑物顶端一避雷针周围电场的等势面分布如图所示,A、B、C为空间电场中的三点,其中A、B两点位置关于避雷针对称,其中一电量大小为e的负电荷由C点移动到B点,下列说法中正确的是( )
A.A、B两点的电场强度相同
B.该负电荷在C点的电势能小于B点的电势能
C.该负电荷从C点移动到B点,电场力做正功大小为2keV
D.C点场强大于B点场强
4.如图所示,两根互相垂直的绝缘长直导线紧挨放置,导线中分别通有向上和向右的大小相等的电流。正方形分别关于两导线对称,、、、四点的磁感应强度大小分别为、、、。下列说法正确的是( )
A.、大小相等 B.、大小相等
C.、大小相等 D.、大小相等
5.如图所示,一个绝缘半圆环上均匀分布有同种电荷,固定在绝缘水平面上,在圆弧的圆心处放有一个点电荷,点电荷受到的电场力为F,若截走圆弧的,则圆心处的点电荷受到的电场力大小变为( )
A.B.C.D.
6.质量为m,,电阻率为,横截面积为S,长度为L的粗细均匀的金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线悬挂,金属棒置于竖直方向的匀强磁场中,初始细线竖直,金属棒静止。现在MN两端加上大小为U的电压,使电流由M流向N,要使金属棒的绝缘细线静止时与竖直方向摆角成60°角,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.磁场方向竖直向上或向下,大小为
B.磁场方向竖直向上或向下,大小为
C.增长绝缘细线长度,其余条件不变,金属棒摆角将小于60°
D.增大金属棒长度,其余条件不变,金属棒摆角将大于60°
7.如图所示,电路中E、r为电源的电动势和内电阻,R1、R2、R3为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时,水平放置的平行金属板中间带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向a端滑动时,则( )
A.电源的效率一定会减小
B.电源的输出功率一定会增大
C.小液滴一定会向下运动
D.若电流表、电压表的示数变化量分别为和,则
8.如图所示,三个灯泡L1、L2、L3规格相同,螺线管和二极管的导通电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S,将发生的现象是( )
A.L1逐渐熄灭,L2、L3逐渐熄灭
B.L1逐渐熄灭,L2立即熄灭,L3先变亮后熄灭
C.线圈向左摆动,并有收缩趋势
D.线圈中的感应电流为逆时针(从左向右看)
9.如图所示,ab是长为L电阻为R的金属杆,它处在大小为B方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环。在杆转动过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向以角速度w转动时,某时刻ab杆的位置如图所示(金属圆环的电阻可忽略不急),则此时刻( )
A.有电流通过电流表,方向由c→d
B.有电流通过电流表,方向由d→c
C.作用于ab的安培力向右,大小为
D.作用于ab的安培力向左,大小为
10.一匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,其边界如图中虚线所示,三角形bce为等腰直角三角形,其中∠bec=90,be=ec=l,ab、bc与cd共线,ab间的距离等于l。一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子,在纸面内从a点垂直于ac以不同速度射入磁场,不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A.可以经过三角形边界的粒子的速率最小值为
B.可以经过三角形边界的粒子的速率最大值为
C.在磁场中运动时间最短的粒子速率为
D.在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为
二、实验题(11题每空3分,12题每空2分,共15分)
11.为测定一电池的电动势和内阻,甲和乙两位同学先后用同一套实验仪器来测量电池的电动势和
内阻,其中R、R分别是电阻箱和定值电阻,R=2Ω。实验时甲、乙分别设计了如图甲和乙所示 的两个电路,实验记录电阻箱R的阻值以及对应电压表的示数U。据实验记录的数据作出关系图线 丙和丁。
(1)可以判断图线丁是利用图(填“甲”或“乙”)电路进行实验所描出的。
(2)依据实验数据绘出的 图线如图所示;则电源电动势E= V,内阻r= Ω。
(计算结果均保留两位有效数字
12.某同学使用多用电表,某次指针指示的位置如图所示,(1)若选择开关置于欧姆挡“×100”,则 所测电阻的阻值为Ω;(2)若选择开关置于直流电流100mA挡,则所测电流为
mA;(3)若选择开关置于直流电压50V挡,则所测电压为V
三、计算题(共45分)
13.(6分)
如图所示,两平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨电阻不计,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
已知,,求:
(1)导体棒两端电压Uba;
(2)导体棒与金属导轨的动摩擦因数;
14.(12分)
如图所示,坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场,在距y轴左侧区域存在宽度为的垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为大小可调节现有质荷比为的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度
垂直x轴射入电场,且以,方向与y轴正向成
的速度经过P点进入磁场,、,不计
重力。求:
(1)粒子在A点进入电场的初速度为多少?
(2)要使粒子不从CD边界射出,则磁感应强度B的取值范围?
(3)粒子经过磁场后,刚好可以回到A点,则磁感应强度B为多少?
15.(14分)我国在建航母采用了电磁弹射技术。原理如图1,飞机钩在滑杆上,储能装置通过导轨和滑杆放电,产生强电流恒为4000A,导轨激发的磁场在两导轨间近似为匀强磁场,磁感强度B=10T,在磁场力和飞机发动机推力作用下,滑杆和飞机从静止开始向右加速,在导轨末端飞机与滑杆脱离。导轨长120m、间距为3m。飞机质量为2.0×104kg,在导轨上运动时所受阻力恒为机重的0.1倍,假如刚开始时发动机已达额定功率,为4×106W。飞机在导轨末端所受竖直升力与水平速度关系F=kv(k=4000kg/s)。如图2是在一次弹射过程中,记录的飞机在导轨各个位置上的速度。滑杆的质量忽略,g取10m/s2。求:
(1)飞机在导轨上运动30m处的加速度大小。
(2)如果飞机在导轨末端刚好达到起飞条件,求飞机在导轨上运动的时间。
16.(13分)如图,在平面直角坐标系的第四象限区域都有沿+y方向的匀强电场。在第一象限的某个长方形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,其下边界在x轴上,左边界在y轴上。一质量为m、电荷量为+q的带电微粒(重力不计),以初速度从图中的P点沿−x方向进入电场,通过x 轴上的Q点时速度为,PQ间沿−x方向的距离为L,带电微粒进入第一象限后,由于磁场的作用,该微粒再次通过x轴时,恰好沿−y方向经过原点O.求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小。
(2)微粒在磁场中运动的轨迹半径及微粒从P到O运动的时间。
(3)在 平面内长方形磁场区域的最小面积。
物理答案
11.乙 2.9 2.2
12.(1)1200; (2)55; (3)27.3~27.6
13.(1)4V;(2)
14.(1)粒子在电场中做类平抛,竖直方向不受力,为匀速运动
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动得
当轨迹与CD边相切时恰好不出磁场线,此时:
联立 磁感应强度B0>0.08T
(3)粒子运动轨迹如图所示,出磁场时速度与y轴正方向夹角为
做匀速直线运动后回到A点,设出磁场处为Q点
由几何关系
又由
15.(1)分析飞机在30m处水平方向的受力有:发动机的推力①,磁场的安培力②,阻力③,④,联立①②③④得:.
(2)飞机在导轨末端刚好达到起飞条件:⑤,由全过程的功能关系得:⑥,联立⑤⑥得:.
16.(1)以初速度从图中的点沿方向进入电场,通过轴上的点时速度为,
在电场力的方向上的位移
由动能定理得:联立解得:;
(2)微粒由点到点的运动过程中时间
,故又
微粒进入第一象限做匀速直线运动的时间
微粒做圆周运动的时间故微粒从到的时间
(3)如图所示
有,由几何关系可得长度形磁场区域的最小长度和宽度分别为,所以磁场区域的最小面积为:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
A
A
B
D
BD
AC
BC
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