河南省许平汝联盟2021-2022学年高二下学期物理开学考试...

更新时间：2022-04-12 浏览次数：77 类型：开学考试

一、单选题

1. 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“阿拉果圆盘实验”。如图所示，实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是（）

A . 圆盘中始终未发生电磁感应现象 B . 该实验现象与真空冶炼炉的原理相同 C . 由于小磁针的磁性较弱，分析本现象时可以忽略小磁针的磁场 D . 探测地雷的探雷器的工作原理与本实验现象无关联

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2. 如图所示，安放在固定绝缘支架上的A球带正电，B为不带电的枕形导体，也被固定在绝缘支架上，M、N是导体B中的两点。当导体B达到静电平衡后，下列说法正确的是（）

A . M点电场强度大于N点电场强度 B . M点电场强度小于N点电场强度 C . 若用导线将导体B两端连起来，导体B左端仍然带负电、右端仍然带正电 D . M点电势高于N点电势

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3. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的直流电阻可以忽略不计，A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是（）

A . 闭合开关S后，灯泡A亮度一直保持不变 B . 闭合开关S后，灯泡B亮度一直保持不变 C . 再断开开关S后，灯泡A逐渐变暗，直到熄灭 D . 再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭

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4. 如图所示，有一边长为L的正方形导线框 $\text{[math]}$ ，其质量为m，从匀强磁场上方由静止下落，此时底边 $\text{[math]}$ 与磁场上边界的距离为 $\text{[math]}$ 。导线框底边 $\text{[math]}$ 进入匀强磁场区域后，线框开始匀速运动，匀强磁场的上、下边界均水平且宽度也为L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则线框在穿越匀强磁场的过程中产生的焦耳热Q为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. 现代科学研究中常用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场加速电子的设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成。当电磁铁绕组通以变化的电流时会产生变化的磁场，穿过真空室所包围的区域内的磁通量也随时间变化，这时真空室空间内就产生感生电场，电子将在感生电场作用下得到加速。如图所示（上方为侧视图，下方为真空室的俯视图），当电磁铁绕组通以图中所示的电流时，电子被“约束”在半径为R的圆周上沿顺时针方向运动，下列说法正确的是（）

A . 电磁铁绕组中的电流必须持续增大 B . 电子感应加速器是利用磁场对电子的洛伦兹力作用使电子加速的 C . 电磁铁绕组中通以恒定的电流时，真空室中的电子仍能得到加速 D . 根据楞次定律可知，电子在感生电场中的受力方向与电场方向相同

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6. 如图所示，等腰 $\text{[math]}$ 的底边长为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ．在M点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向里；在Q点固定一条长直导线，电流方向垂直纸面向外，两导线中的电流大小均为I。已知在无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小可用公式 $\text{[math]}$ （k是常数，I是导线中的电流强度，r是该点到直导线的距离）表示，则P点的磁感应强度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 如图所示，匀强磁场的左边界为一竖直面，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，范围足够大。由导体制成的半径为R、粗细均匀的圆环，以水平速度v垂直磁场方向匀速进入匀强磁场。当圆环运动到图示位置时，a、b两点为匀强磁场的左边界与圆环的交点，O点为圆环的圆心，已知 $\text{[math]}$ ，则a、b两点的电势差为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. 如图所示，在原点O和x轴负半轴上坐标为 $\text{[math]}$ 处分别固定两点电荷 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ （两点电荷的电荷量和电性均未知）。一带负电的试探电荷从坐标为x₂处以一定的初速度沿x轴正方向运动，其电势能的变化情况已在图中绘出，图线与x轴交点的横坐标为 $\text{[math]}$ ，图线最高点对应的横坐标为 $\text{[math]}$ ，不计试探电荷受到的重力，则下列判断正确的是（）

A . 点电荷 $\text{[math]}$ 带负电 B . 试探电荷在 $\text{[math]}$ 之间受到的电场力沿x轴正方向 C . $\text{[math]}$ 之间的电场强度沿x轴正方向 D . 两点电荷 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 电荷量的比值为 $\text{[math]}$

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二、多选题

9. 如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面（竖直面）向里。一带电液滴在重力、电场力和洛伦兹力的共同作用下，沿着直线从C匀速运动至D，下列关于带电液滴的性质和运动的说法正确的是（）

A . 液滴一定带正电 B . 仅增大电场的电场强度，液滴仍可能做匀速直线运动 C . 仅减小磁场的磁感应强度，液滴仍可能做匀速直线运动 D . 仅减小液滴的速度，液滴一定做曲线运动

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10. 如图所示，条形磁体竖直放置，P位置为磁体中部，M、L分别为磁体上方和下方相应的位置。一个金属圆环在外界作用下从M位置匀速向下运动，圆环始终保持水平。下列说法正确的是（）

A . 圆环从M运动至P的过程中，从上往下看，环中的电流沿逆时针方向 B . 圆环从P运动至L的过程中，从上往下看，环中的电流沿逆时针方向 C . 圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量先增大后减小 D . 圆环从M运动至L的过程中，穿过圆环的磁通量先减小后增大

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11. 如图所示，直线 $\text{[math]}$ 为电源A的总功率随电流I变化的图线，抛物线 $\text{[math]}$ 为该电源内部热功率随电流I变化的图线．若该电源与电阻B串联后，电路中的电流为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 电阻B的阻值为 $\text{[math]}$ B . 电源A的内阻为 $\text{[math]}$ C . 电源A与电阻B串联后，路端电压为 $\text{[math]}$ D . 电源A与电阻B串联后，电源A内部热功率为 $\text{[math]}$

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12. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，导轨所在平面的倾角 $\text{[math]}$ ，导轨下端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．质量为m、长为L、电阻不计的金属棒刚好能够放在导轨上，在沿导轨平面且与棒垂直的拉力F作用下金属棒沿导轨向上做初速度为零、加速度为 $\text{[math]}$ （重力加速度大小为g）的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并与两导轨接触良好，金属导轨的电阻不计，取 $\text{[math]}$ 。则在金属棒沿导轨向上运动 $\text{[math]}$ 时间的过程中，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时刻，金属棒受到的安培力大小为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 时刻拉力F的大小为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时间内通过电阻R的电荷量为 $\text{[math]}$ D . 整个过程中，拉力F做的功大于电阻R上产生的焦耳热与金属棒动能增加量之和

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三、实验题

13. 某校物理探究小组探究电磁感应规律的实验器材和电路如图所示。回答下列问题：
1. （1）请用笔画线代替导线，将图中各器材连接，构成正确的实验电路；
2. （2）实验中发现：闭合开关时，灵敏电流计的指针向左偏转了一下。闭合开关后，若将线圈A快速插入线圈B中，灵敏电流计的指针会（选填“向左偏”、“不偏转”或“向右偏”）；开关保持闭合，线圈A保持静止，若把滑动变阻器的滑片快速向左滑动，灵敏电流计的指针会（选填“向左偏”、“不偏转”或“向右偏”）；
3. （3）通过实验可以得出：当穿过闭合回路的时，闭合回路中就会产生感应电流。
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14. 陆风同学正在测量一段圆柱形合金材料的电阻率，他用多用电表粗测得知圆柱形合金的电阻约为 $\text{[math]}$ ，接下来的步骤如下：
1. （1）用螺旋测微器测量其直径，测得的示数如图甲所示，可知其直径为mm；
2. （2）用游标卡尺测量圆柱形合金的长度；
  图乙为该同学设计的用伏安法测此圆柱形合金的电阻的电路图．除待测圆柱形合金外，实验室还备有的实验器材如下：
  A．电压表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；
  B．电压表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；
  C．电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；
  D．电流表 $\text{[math]}$ （量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；
  E．滑动变阻器R（阻值范围为 $\text{[math]}$ ）；
  F．电动势约为 $\text{[math]}$ 的电源，内阻不计；
  G．开关S，导线若干。
  为精确测量圆柱形合金的电阻，电压表应选，电流表应选；（填写器材前对应的字母序号）
3. （3）实验中测得该合金材料的直径为D、长度为L，该合金材料接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该合金材料的电阻率 $\text{[math]}$ ；（用题中涉及的物理量符号表示）
4. （4）该同学测得的电阻率（选填“大于”、“等于”或“小于”）圆柱形合金材料真实的电阻率。
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四、解答题

15. 如图甲所示，绝缘轻杆将一个 $\text{[math]}$ 匝的矩形线圈固定在竖直平面内，悬点P为 $\text{[math]}$ 边中点。矩形线圈水平边 $\text{[math]}$ ，竖直边 $\text{[math]}$ ， E、F分别为 $\text{[math]}$ 边和 $\text{[math]}$ 边的中点，在 $\text{[math]}$ 下方有一个范围足够大、方向垂直纸面（竖直平面）的匀强磁场。矩形线圈的质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ ，取垂直纸面（竖直平面）向外为磁感应强度的正方向，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1） $\text{[math]}$ 时线圈中的感应电流 $\text{[math]}$ ；
2. （2） $\text{[math]}$ 时轻杆对线圈的作用力大小F。
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16. 如图所示，空间中有一直角坐标系，第一象限中存在方向平行于y轴向下的匀强电场，第二象限内，在圆心为 $\text{[math]}$ 、半径未知的圆形区域内，有垂直于纸面向里的匀强磁场，圆形区域与x轴和y轴相切，与y轴的切点为A点。现有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从x轴上的N点以速率 $\text{[math]}$ 射入第一象限，射入速度的方向和x轴负方向的夹角 $\text{[math]}$ ，一段时间后，粒子从A点平行于x轴射入磁场，经磁场偏转后到达x轴上的M点（未画出），粒子到达M点时速度方向与x轴负方向的夹角仍然为 $\text{[math]}$ 。已知O、N两点的距离为L，不计粒子受到的重力。求：
1. （1）圆形区域的半径R；
2. （2）匀强电场的电场强度大小E；
3. （3）圆形区域磁场的磁感应强度大小B。
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17. 如图所示，光滑平行金属导轨由左、右两侧的倾斜轨道与中间的水平轨道平滑连接而成，导轨间距 $\text{[math]}$ ，在左侧倾斜轨道上端连接有阻值 $\text{[math]}$ 的定值电阻，水平轨道间有磁感应强度方向竖直向上、大小 $\text{[math]}$ 的匀强磁场．质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 、长度与导轨间距相等的金属棒 $\text{[math]}$ 放在左侧倾斜轨道上由静止释放，金属棒释放的位置离水平轨道的高度 $\text{[math]}$ ，金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，金属棒第一次出磁场时到达右侧倾斜轨道的最大高度 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，不计金属导轨电阻，金属棒通过倾斜轨道与水平轨道交界处无机械能损失，求：
1. （1）金属棒第一次穿过磁场的过程中，定值电阻上产生的焦耳热 $\text{[math]}$ ；
2. （2）水平轨道的长度d；
3. （3）金属棒第一次从右边进入磁场后能够到达左侧倾斜轨道的最大高度 $\text{[math]}$ 。
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