2021-2022学年四川省南充高级中学高二下学期入学考试物理试题 （解析版）

南充高中高2020级高二下学期入学考试

物理试题

一、选择题（本大题共8小题，每小题6分，共48分，其中1～5题为单选题，每题有一项是正确的，第6～8题为多选题，每题有几项是正确的，全部选对得6分，漏选得3分，错选、不选得0分）

1. 下列有关物理学史的说法中正确的是（ ）

A. 奥斯特从实验中发现了电流的磁效应

B. 库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值

C. 焦耳发明了能在实验室中产生高能粒子的回旋加速器

D. 法拉第通过实验最先得到了电流通过电阻产生热量的规律

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．奥斯特从实验中发现了电流的磁效应，故A正确；

B．库仑提出了库仑定律，密里根最早用实验测得元电荷e的数值，故B错误；

C．劳伦斯发明了能在实验室中产生高能粒子的回旋加速器，故C错误；

D．焦耳通过实验最先得到了电流通过电阻产生热量的规律，故D错误；

故选A。

2. 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的（　　）

A. 电势，场强 B. 电势，场强

C. 电势，场强 D. 电势，场强

【答案】D

【解析】

【详解】根据沿电场线电势降低可知；根据电场线越密的位置电场强度越大可知，故选D。

3. 金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动，线圈中有感应电流的是

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】A．图示时刻穿过线圈的磁通量为零，当线圈转动时，磁通量增加，将产生感应电流．故A正确．

B．线圈转动过程中，线圈始终与磁场平行，没有磁感线穿过线圈，线圈的磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生．故B错误．

C．线圈运动过程中，线圈与磁场平行，没有磁感线穿过线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，没有感应电流产生．故C错误．

D．线圈匀强磁场中运动，根据Φ=BS知，磁通量Φ保持不变，没有感应电流产生．故D错误．

4. 如图所示，、两点相距，，与电场线方向的夹角，求、两点间的电势差为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为60°，BA两点沿电场方向的距离：

d=Lcos60°

BA两点间的电势差：

UBA=Ed=ELcos60°=100×0.1×cos60°V =5V

AB间的电势差：

UAB=-UBA=-5V；

A. ，与结论不相符，选项A不符合题意；

B. ，与结论相符，选项B符合题意；

C. ，与结论不相符，选项C不符合题意；

D. ，与结论不相符，选项D不符合题意．

5. 如图所示，为一台冬天房里取暖用的暖风机。其内部电路可简化为加热电阻丝与电动机串联，电动机带动风叶转动，将加热后的热空气吹出。设电动机的线圈电阻为R1，电阻丝的电阻为R2，将暖风机接到额定电压为U（有效值）的交流电源上，正常工作时，电路中的电流有效值为I，电动机、电阻丝、暖风机消耗的电功率分别为P1、P2、P，则下列关系式正确的是

A.  B.  C. P = UI D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．电动两端的电压为

电动机消耗电功率分别为

A错误；

B．电阻丝是纯阻，所以消耗的电功率

B错误；

C．电吹风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小为

P = IU

C正确；

D．因为电动机是非纯阻，所以暖风机消耗的电功率

D错误。

故选C。

6. 目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图所示表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷入磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。在图示磁极配置的情况下，下列表述正确的是（　　）

A. 金属板B的电势较高

B. 通过电阻R的电流方向是a→R→b

C. 等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体做功

D. 等离子体在A、B间运动时，磁场力对等离子体不做功

【答案】AD

【解析】

【详解】A．据左手定则可知，等离子体中的正离子向下偏转，负离子向上偏转，故金属板B的电势较高，A正确；

B．金属板B相当于电源的正极，故通过电阻R的电流方向是b→R→a，B错误；

CD．由于洛伦兹力始终垂直于离子的运动方向，故磁场力对等离子体不做功，C错误，D正确。

故选AD。

7. 如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中，下列说法正确的（　　）

A. 它们带上同种电荷

B. 它们运动的时间tQ>tP

C. 它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2

D. 它们的动能增加之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2

【答案】AC

【解析】

【详解】A．两粒子都向上偏转，且重力不计，故它们受到的电场力方向均向上，可知它们带上同种电荷，A正确；

B．两粒子水平初速度相等，在水平方向做匀速直线运动的位移又相等，故它们运动的时间相等，B错误；

C．平行电场方向受到电场力，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式可得

由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为

yP：yQ=1：2

故P、Q的加速度之比为

aP：aQ=1：2

根据牛顿第二定律，有

qE=ma

所以它们所带的电荷量之比为

qP：qQ=1：2

C正确；

D．据动能定理可得

因为竖直位移之比是1：2，电荷量之比也是1：2，可知它们的动能增加之比为

ΔEkP∶ΔEkQ=1∶4

D错误。

故选AC。

8. 如图所示，图中两条平行虚线间存有匀强磁场，虚线间的距离为2L，磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形闭合线圈，ad与bc间的距离为2L且均与ab相互垂直，ad边长为2L，bc边长为3L，t＝0时刻，c点与磁场区域左边界重合。现使线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正，则在线圈穿过磁场区域的过程中，感应电流I及ab间电势差U随时间t变化的关系图线可能是（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】BC

【解析】

【详解】设，在的时间内，cd边在切割磁场，产生的电流方向为逆时针，与正方向一致，由法拉第电磁感应定律得

由闭合电路欧姆定律得

ab端电压为

在的时间内，同理可得，线框产生的电流为

电流方向逆时针方向；ab端的电压为

在的时间内，同理可得，线框产生的电流为

电流方向逆时针且在减小；

ab端的电压为

在的时间内， cd边全部离开磁场，ab边进入磁场切割磁感线，产生电流方向为顺时针，可得电流大小为

由于此时是ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab间的电压为外电压，且a点电势也高于b点电势，故有

故选BC。

二、实验题（本大题共2小题，计14分）

9. 在探究“决定导体电阻因素”实验中，如图甲是用螺旋测微器测量的电阻丝直径的示意图，则该电阻丝的直径= ______mm.

【答案】6.122～6.125

【解析】

【详解】由图可知，螺旋测微器测量的电阻丝直径为

（6.122～6.125）

10. 某实验小组需测量某一电源的电动势和内阻，实验室提供的实验器材有:

待测电源（E大约为6V ，r大约为2.0Ω）      电阻箱R1（最大阻值为9999 9Ω）

电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω）           电阻箱R3（最大阻值为5.0Ω）

灵敏电流计G（量程为1mA，内阻未知）      开关，导线若干。

（1）实验过程中需要测出该灵敏电流表G内阻Rg，所用的电路如图甲，主要步骤是:

①接通开关S1，调节电阻箱R1，使G指针偏转到满刻度；②保持R1阻值不变，再接通开关S2，调节电阻箱R2，使G指针偏转到满刻度的一半，读出此时R2的阻值为198.0Ω。则灵敏电流表G的内阻Rg=_______Ω，从理论上分析Rg测量值 ________真实值。（填“大于”“小于”“等于”）

（2）由于灵敏电流表G的量程太小，实验小组欲将其改装成量程为100mA的电流表A，需将灵敏电流表G与电阻箱R3______（填“串联”或“并联"），并将R3的阻值调为_____Ω。然后完成对改装好的电流表表盘的重新刻度并校对。

（3）接着该小组将待测电源、改装电流表A、电阻箱R1、电阻箱R2，开关连接成如图乙所示电路，将R2调到合适阻值60Ω后保持不动，闭合开关S，多次调节电阻箱R1，得到了多组R1的值和对应的电流表的读数I，并做出如图丙所示的关系图像。若图像斜率为k=0 16A-1·Ω-1，纵截距为b= 10.2A-1，则电源电动势E=___________V，内阻r=________Ω。（结果保留三位有效数字）

【答案】    ①. 198.0    ②. 小于    ③. 并联    ④. 2.0    ⑤. 6.25    ⑥. 1.77

【解析】

【详解】（1）[1][2]根据半偏法测电流表内阻的方法及原理可知，满偏时电流

半偏时电流

因为

所以认为电路中总电流几乎不变，的电流也为，所以

从理论上分析Rg测量值小于真实值，因为实际电流变大了，导致测量值偏小。

（2）[3][4]灵敏电流计改装成电流表，应并联一个电阻，起分流作用，并联的阻值

（3）[5][6]由闭合电路欧姆定律可得

整理得

结合图像可得：图像斜率

纵轴截距

代入数据解得

三、计算题（本大题共3小题，计48分，解答应写出文字说明、计算过程或演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

11. 如图甲所示，环形线圈的匝数n＝100匝，它的两个端点a和b间接有一个阻值为48Ω的电阻，线圈内存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示，其中线圈面积S＝0.05m2，线圈中的电阻为2Ω。求：

（1）电阻R通过的电流方向？

（2）线圈中产生的感应电动势大小？

【答案】（1）竖直向下（由 b到a）；（2）25V

【解析】

【详解】（1）由楞次定律，可以判断电阻中电流方向为竖直向下（由到）。

（2）由法拉第电磁感应定律可得

又

即

代入数据解得

12. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040 kg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R0=2.5 Ω，金属导轨电阻不计，取g=10 m/s2，sin 37°=0.60，cos 37°=0.80。求：

(1)通过导体棒的电流；

(2)导体棒受到的安培力大小；

(3)导体棒受到的摩擦力。

【答案】(1)1.5 A；(2)0.3 N；(3)0.06 N，方向沿导轨向下

【解析】

【详解】(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有

(2)导体棒受到的安培力

F安＝BIL＝0.3 N

(3)导体棒所受重力沿导轨所在平面向下的分力

F1＝mgsin 37°＝0.24 N

由于F1小于安培力，故导体棒受沿导轨所在平面向下的摩擦力Ff，根据共点力平衡条件

mgsin 37°＋Ff＝F安

解得

Ff＝0.06 N

13. 如图所示的区域中，第二象限为垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，第一、第四象限是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向如图．一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角θ=30°，粒子恰好从y轴上的C孔垂直于匀强电场射入匀强电场，经过x轴的Q点，已知OQ=OP，不计粒子的重力，求：

（1）粒子从P运动到C所用的时间t；

（2）电场强度E的大小；

（3）粒子到达Q点的动能Ek．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】试题分析：（1）带电粒子在电磁场运动的轨迹如图所示，

由图可知,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹为半个圆周,由得：

,又

得带电粒子在磁场中运动的时间：

（2）带电粒子在电场中做类平抛运动,初速度垂直于电场沿方向，过点作直线的垂线交于，则由几何知识可知,△≌△≌△,由图可知：

带电粒子从运动到沿电场方向的位移为

带电粒子从运动到沿初速度方向的位移为

由类平抛运动规律得：，

联立以上各式得：

（3）由动能定理得：,联立以上各式解得：[．]

考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、牛顿第二定律、向心力

【名师点睛】粒子先做的是匀速圆周运动，后在电场中做类平抛运动，根据匀速圆周运动和类平抛运动的规律可以分别求得．