2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期开学考试物理试题（Word版）

江西省赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期开学考试物理试卷

   考试时间：2022年2月16日

一、选择题（1-6单选，7-10多选。每题4分，共40分）

1．下列关于静电场的说法正确的是（　　）

A．试探电荷在电场中所受电场力的方向即为该点的场强方向

B．在一个点电荷的电场中存在场强相同的不同点

C．电场线与等势面可以垂直，也可以不垂直

D．场强为零处，电势不一定为零；电势为零处，场强不一定为零

2．如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（　　）

A．与边平行，竖直向上 B．与边平行，竖直向下

C．与边垂直，指向左边 D．与边垂直，指向右边

3．如图所示，圆形区域的圆心为O，区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，为圆的直径，从圆上的A点沿方向，以相同的速度先后射入甲、乙两个粒子，甲从M点离开磁场，乙从N点离开磁场。已知，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（　　）

A．乙粒子带正电荷

B．甲粒子与乙粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1∶3

C．甲粒子与乙粒子的比荷之比为3∶1

D．甲粒子与乙粒子在磁场中运动的时间之比为3∶2

4．如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场，发生偏转，最后打在屏上．整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　）

A．偏转电场对三种粒子做功不一样多

B．三种粒子打到屏上时的速度一样大

C．三种粒子运动到屏上所用时间相同

D．三种粒子一定打到屏上的同一位置

5．如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，则（　　）

A．由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流

B．回路中感应电流方向不变，为

C．回路中感应电流大小不变，为

D．回路中有周期性变化的感应电流

6．如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态。选地面为零电势参考面，当滑动变阻器的滑片向a端移动时，则（　　）

A．电阻消耗的功率增大   

B．带电小液滴的电势能增加

C．电源的效率减小

D．若电流表、电压表的示数变化量分别为和，则

7．一个带电粒子以速度v射入某一空间（不计重力），下列说法中正确的有（）

A．若空间只有电场，粒子的速度可能不变

B．若空间只有电场，粒子的动能可能不变

C．若空间只有磁场，粒子的速度可能不变

D．若空间只有磁场，粒子的动能一定不变

8．如图所示，电源电动势，内阻，直流电动机M的线圈电阻，闭合开关S，当电阻箱的电阻调节为时，理想电压表的示数为5V，且电动机恰好正常工作，则（　　）

A．电源两端的电压为5V

B．电动机的额定电压为8V

C．电动机线圈的发热功率为4W

D．电动机输出的机械功率为10W

9．如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，导线框右侧有两个宽度也为L的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B、方向分别竖直向下和竖直向上，t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框在外力作用下，以速度v匀速进入并通过磁场区域．规定电流i沿逆时针方向时为正，磁感线竖直向下时磁通Φ为正，安培力的合力F向左为正．则以下关于Φ、i、F和线框中的电功率P随时间变化的图象大致是下列图中的（　　）

A．B． C．D．

10．霍尔元件的示意图如图所示，它由长×宽×厚a×b×d、单位体积内自由电子数为n的N型半导体制成（设电子电荷量为e）。在一矩形霍尔元件的1、2间通入电流I同时外加与元件工作面垂直的磁场B，当接线端3、4间霍尔电压UH达到稳定值后，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式，其中比例系数RH称为霍尔系数，仅与材料性质有关。下列说法正确的是（　　）

A．接线端3的电势比接线端4的电势低

B．自由电子受到的洛伦兹力大小为

C．式中霍尔系数可表示为

D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持与地面平行

二、实验题（每空2分，共20分。）

11．如图中螺旋测微器的读数为________，游标卡尺的读数为________。

12．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表：量程为，内阻

C．电压表：量程为，内阻未知

D．电压表：量程为，内阻未知

E．滑动变阻器：，允许通过的最大电流为

F．滑动变阻器：，允许通过的最大电流为

G．开关、导线若干

（1）其中电压表应选__________，滑动变阻器应选__________（填字母代号）；

（2）以、、 己代表所选仪器，在答题卡的方框内画出你所设计的实验电路图_______；

（3）根据实验数据作出如图甲所示图像，由图可知，电源电动势_______V，内阻_______；

（4）该电源的电动势测量值____________真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）；

（5）如图乙为某小灯泡的伏安特性曲线．本实验之后，所选用电池由于使用时间过长，导致内阻增大到，但电动势几乎没有变化。如图丙将这样的干电池两节串联后给两个并联的此小灯泡供电，则每个小灯泡发光的实际功率为____________W（结果保留两位小数）；

三、解答题

13．（8分）有一个电流表G，内阻，满偏电流。

（1）要把它改装为量程的电压表要串联多大的电阻；

（2）要把它改装为量程的电流表，要并联多大的电阻。

14．（10分）如图所示，在倾角为θ=30°的斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R．电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好．整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）．金属棒与金属导轨间的最大静摩擦力为0.05N，取g=10m/s2，要保持金属棒在导轨上静止，滑动变阻器R接入电路中的阻值可能为多少．

15．（12分）如图所示，匀强电场E=1×104V/m，方向水平向右，ABCD为竖直放置在电场中的绝缘导轨，半圆形轨道BCD光滑，半径R=0.1m，B为圆轨道最低点，水平轨道与其相切于B点，水平轨道粗糙，AB=2R。一质量m=0.1kg、电荷量q=1×10-4C的带正电的小滑块在A点有一个水平向右的初速度v0=2m/s。已知水平轨道与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）小滑块到达C点时速度大小；

（2）小滑块到达C点时对轨道压力大小。

16．（12分）如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小，第二象限存在垂直纸面向里的磁感应强度大小未知的匀强磁场。质量为m，电荷量为的粒子从轴上的P点以与轴负方向成角斜向上的初速度垂直磁场射入，恰好从О点正上方的C点垂直于y轴射入匀强电场，最后打在x轴上的Q点。已知，不计粒子的重力，求：

（1）第二象限磁感应强度B的大小；

（2）粒子最后打在x轴上的Q点离О点的距离；

（3）如果保持电场与磁场方向不变而将它们位置左右对调，且磁感应强度大小，电场强度大小，仍将该粒子从P点以初速度沿某一方向发射，仍能从O点正上方的C点射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少?

赣县第三中学高二年级2021-2022学年第二学期开学考

物理参考答案

1-10：D．C．D．D．C．D．BCD．BC．BD．AC

11．     1.842（1.841—1.843 ）    22.30

12．     C     E          1.50或1.5     0.7     等于     0.10-0.12

13．（1）；（2）

（1）改成电压表，需要串联大电阻，由欧姆定律得

得需串联

（2）改成电流表，需要并联小电阻，由欧姆定律得

得需并联

14．

金属棒受重力、摩擦力、安培力和支持力而平衡

若电阻较小，电流较大时摩擦力沿斜面向下

mgsin30°+f=BIL

代入数据解得：I=0.75A

设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路姆定律可得

E=I（R+r）

代入数据解得：R=15Ω

若电阻较大，电流较小时摩擦力沿斜面向上

mgsin30°=f+BI′L

代入数据解得

I′=0.25A

设变阻器接入电路的阻值为R，根据闭合电路姆定律可得

E=I′（R′+r）

代入数据解得

R′=47Ω

所以

15Ω≤R≤47Ω

15．（1）；（2）7N

（1）设小滑块到达C点时速度大小为vC，对小滑块从A到C的运动过程，根据动能定理有

解得

（2）设小滑块到达C点时所受轨道支持力的大小为N，根据牛顿第二定律有

解得

根据牛顿第三定律可知小滑块到达C点时对轨道压力大小为7N。

16．（1）；（2）；（3）

（1）作出粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹，如图

由几何关系得

解得

由牛顿第二定律得

解得

联立解得，磁感应强度B的大小

（2）粒子在电场中做类平抛运动，有

联立解得，的长度

（3）电场和磁场相互交换后，对粒子在电场中的运动，由动能定理得

解得

又有

联立解得，粒子进入磁场后做圆周运动的半径