广东省七校联合体2021-2022学年高二下学期物理2月联考...

更新时间：2022-04-21 浏览次数：55 类型：月考试卷

一、单选题

1. 19世纪60年代，麦克斯韦建立了电磁场理论，按照该理论，以下情形中不能产生磁场的是（）

A . 交变电场 B . 运动中的电荷 C . 静止的电荷 D . 恒定电流

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2. 如图，金属小球A固定在光滑水平地面上，另一金属小球B通过绝缘轻弹簧与A球连接，使两球带上电荷量为Q的等量同种电荷，两球稳定时弹簧形变量为x₁ ，若使两球带上电荷量也为Q的等量异种电荷，两球稳定时弹簧型变量为x₂ ，两球可视为质点，则有（）

A . x₁<x₂ B . x₁>x₂ C . x₁=x₂ D . 条件不足，无法判断

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3. 如图所示，在矩形导线框abcd的对称轴OO'的左侧存在一垂直纸面向外的匀强磁场，线框以ad边为轴，从图示位置以逆时针开始转动，转动周期为T，关于线框在前 $\text{[math]}$ 内产生感应电流的情况，以下说法正确的是（）

A . 0~ $\text{[math]}$ 内始终有感应电流 B . 0~ $\text{[math]}$ 内始终没有感应电流 C . 0~ $\text{[math]}$ 内没有感应电流， $\text{[math]}$ ~ $\text{[math]}$ 内有感应电流 D . 0~ $\text{[math]}$ 内有感应电流， $\text{[math]}$ ~ $\text{[math]}$ 内没有感应电流

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4. 电子束焊接是一种利用电子束作为热源的焊接工艺：电子束发生器中的阴极K加热到一定的温度时逸出电子，电子在高压电场中被加速，通过阳极A后经电磁透镜聚焦，形成能量极高的电子束，可使焊接处的工件熔融。高压电场的电场线如图所示，两极之间的距离为d，两极间的电压为U，设一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，下列说法正确的是（）

A . A、K之间的电场强度 $\text{[math]}$ B . 该电子的运动轨迹与电场线重合 C . 该电子在K极附近的加速度比在A极附近大 D . 该电子由K极运动到A极的过程中电势能逐渐增大

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5. 扫地机器人是一种智能家用电器，其主要原理是利用自身携带的小型吸尘部件对地面进行吸尘清扫，某品牌的扫地机器人的电机内阻为r，正常工作时输入电压为U，工作电流为I。以下说法正确的是（）

A . 扫地机器人工作时，将电能全部转化为机械能 B . t时间内扫地机器人消耗的电能为UIt C . 工作电流 $\text{[math]}$ D . 扫地机器人电机的输入功率为UI+I²r

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6. 洛伦兹力演示仪的实物图和原理图分别如图（a）、图（b）所示。电子束从电子枪向右射出，使玻璃泡中的稀薄气体发光，从而显示电子的运动轨迹。调节加速极电压可改变电子速度大小，调节励磁线圈电流可改变磁感应强度，某次实验，磁场垂直纸面向外，电子束打在图（b）中的P点，下列说法正确的是（）

A . 两个励磁线圈中的电流均为顺时针 B . 减小加速极电压，同时加大励磁电流，可能出现完整的圆形轨迹 C . 加大励磁电流，电子运动轨迹的弯曲程度变小 D . 加大加速极电压，电子打在玻璃泡上的位置上移

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7. 如图，abcd-a'b'c'd'为虚拟正方体空间，两个等量带正电的点电荷分别固定于bb'中点和dd'中点，O、O'分别是面abcd、面a'b'c'd'的中点（图中未画出），下列说法正确的是（）

A . 将一负试探电荷从O点由静止释放，将在O、O'连线间做往返运动 B . b、d两点处的场强相同 C . a点处的电势比a'点处高 D . a点处的电势比a'点处低

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二、多选题

8. 如图所示是闪电击中广州塔的画面，广州塔的尖顶是一避雷针，雷雨天气时，底端带负电的云层经过避雷针上方时，避雷针尖端放电形成瞬间强电流，乌云所带的负电荷经避雷针导入大地，在此过程中，下列说法正确的是（）

A . 云层靠近避雷针时，针尖感应出正电荷 B . 避雷针上的电流方向从尖端流向底端 C . 避雷针尖端附近的电场强度比避雷针底端附近的电场强度小 D . 地磁场对避雷针的作用力方向向西

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9. 如图所示，两平行金属板M、N与电源相连，N板接地，在距两板等距离的P点由静止释放一个带负电的微粒，发现该微粒往N板运动，则（）

A . 保持S接通，若要使微粒悬浮在P点，可将M板下移适当距离 B . 保持S接通，若将M板下移一小段距离，P点的电势降低 C . 将S接通后再断开，若要使微粒悬浮在P点，可将N板下移一小段距离 D . 将S接通后再断开，若将N板下移一小段距离，该微粒在P点的电势能减小

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10. 图甲是回旋加速器的示意图，两金属D形盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连。在加速带电粒子时，带电粒子从静止开始运动，其速率v随时间t的变化如图乙，已知tn时刻粒子恰好射出回旋加速器，粒子穿过狭缝的时间不可忽略，不考虑相对论效应及粒子的重力，下列判断正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . 粒子在电场中的加速次数为 $\text{[math]}$

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三、实验题

11. 某同学学习多用电表的使用后，想通过实验粗测铅笔笔芯的电阻率；
1. （1）用多用电表欧姆档粗测铅笔芯的电阻：连接电阻前，电表指针未指在表盘最左侧零刻度位置，应进行（选填“机械”或“欧姆）调零，选择“×1Ω”档后，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使电表指针指到表盘（选填“左”或“右”）侧零刻度处；某次测量指针位置如图甲所示，可得铅笔芯的阻值R=Ω，完成测量后，把选择开关拨至（选填“直流”或“交流”）电压最大值档。
2. （2）用螺旋测微器测量铅笔芯的直径d，测量结果如图乙所示，则d=mm。用毫米刻度尺测得此铅笔芯的长度为L，可测得该铅笔芯的电阻率ρ=。（用d、L、R表示）
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12. 某学习小组利用可调内阻电池探究电池内外电压的关系。可调内阻电池由电池槽、正负极板M、N、探针P、Q、气室、气筒等构成（如图a）。正负极板插在两端电池槽内，中间有一条电液通道，缓慢推动气筒活塞，向电池内打气，以改变电解液液面的高低，从而改变电池的内阻：液面越低，内电阻越大。实验电路连接如图（b）所示：量程为3V的电压表V₁与正负极板M、N连接，可直接测量电源外部的电压，电压表V₂与探针P、Q连接，可直接测量电源内部的电压。R为电阻箱，A为理想电流表。
1. （1）闭合开关S₁ ，断开开关S₂、S₃ ，此时电压表V₁的读数如图c所示，则可粗略估算电池的电动势E=V；
2. （2）调节电阻箱R至最大值，闭合开关S₁、S₂、S₃ ，逐渐调小电阻箱的阻值，发现电压表V₂的示数逐渐（变大/变小/不变），且电压表V₁、电压表V₂的示数U₁、U₂始终满足（用U₁、U₂和E表示）的关系。继续调节电阻箱R的阻值，使电压表V₁和V₂的示数相同，此时电阻箱R的读数如图d所示，则可粗略估算电池的内阻为Ω；
3. （3）保持S₁、S₂、S₃闭合，用打气筒向电池内打气，同时记录V₁、V₂表的示数U₁、U₂和A表的示数I，利用多组数据画出U₁-I、U₂-I图象，则下列图象正确的是____。
  
  A . B . C . D .
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四、解答题

13. 地磁场具有“屏蔽”宇宙射线的重要作用，从太阳发出的高能带电粒子流（通常叫太阳风），受到地磁场的作用发生偏转，避免了直射地球，从而大气环境得到保护，生命才能够存在。如图所示为地磁场的示意图，完成下列问题；
1. （1）请根据你对地磁场的认知，在图中直线OO'两侧分别用箭头“ $\text{[math]}$ / $\text{[math]}$ ”标出地磁场的方向；
2. （2）假设宇宙射线均直射地球，则南北两极和赤道附近相比，哪个区域地磁场对宇宙射线的“屏蔽”作用更强？请简要说明理由；
3. （3）若在北半球某处平行于地面沿南北方向放置一根通电直导线，电流方向从北向南，试分析该导线受到的安培力方向。
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14. 如图所示，匀强电场方向竖直向下，大小为E，一质量为m、电荷量为q的正电粒子在电场中以速度v₀从MN连线上的P点水平向右射出。已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力不计，求：
1. （1）粒子落回MN连线上某点时所用的时间t；
2. （2）粒子落回MN连线上某点时的速度大小v。
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15. 如图所示为一“太空粒子探测器”的简化图，两个同心扇形圆弧面PQ、MN之间存在辐射状的加速电场，方向由内弧面指向外弧面，圆心为O，两弧面间的电势差为U，右侧边长为L的正方形边界abcd内存在垂直纸面向外的匀强磁场，其大小B=kB₀（k>0），k值可以调节， $\text{[math]}$ ， O点为ad边界的中点，PO、QO与ad边界的夹角均为30°。假设太空中质量为m、电荷量为e的负电粒子，能均匀地吸附到外弧面PQ的右侧面上，由静止经电场加速后穿过内弧面均从O点进入磁场，不计粒子重力、粒子间的作用力及碰撞，求：
1. （1）粒子到达O点时的速率v₀；
2. （2）若从O点垂直于ad边界射入磁场的粒子恰能从b点离开，求k的值；
3. （3）若要求外弧面PQ上所有的粒子均从ab边射出磁场，求k值的取值范围。
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