四川省成都铁中2020┄2021学年高二下学期3月检测物理试题

••b
a
一、选择题(本题共12小题，共48分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分)。

1．下列关于电场和磁场的说法中正确的是( ) A ．电场线和磁感线都是封闭曲线 B ．电场线和磁感线都是不封闭曲线
C ．通电导线在磁场中一定受到磁场力的作用
D ．电荷在电场中一定受到电场力的作用
2.如图所示，实线表示匀强电场的电场线，一个带电粒子以某一速度射入匀强电场，只在静电力作用下从a 向b 运动，运动的轨迹如图中的虚线所示，若a 点电势为a ϕ，b 点电势为b ϕ，则 ( ) A. 若粒子带正电，则电场强度方向一定向右，且电势a ϕ>b ϕ B. 若粒子带负电，则电场强度方向一定向右，且电势a ϕ<b ϕ C. 若粒子带正电，则电场强度方向一定向左，且电势a ϕ<b ϕ D. 若粒子带负电，则电场强度方向一定向左，且电势a ϕ>b ϕ 3．如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷，将质量为m ，带电量为q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由
静止释放，小球沿细管滑到
最低点B 时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在弧中点处的电场强度的大小为：
4.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减少(带电荷量不变)，从图中情况可以确定（ ） A ．粒子从a 运动到b ，带正电 B ．粒子从b 运动到a ，带正电
C ．粒子从a 运动到b ，带负电
D．粒子从b运动到a，带负电
5．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B
接地.若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变
小的结论的依据是( )
A.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小
B.两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大
C.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的电压变大
D.极板上的电荷量几乎不变，两极板间的场强变小
6、如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线的所围区域有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体环，导线abcd所围区域内磁场的磁感应强度按图中的哪一图线所示的方式随时间变化时，导体环将受到向上的磁场作用力
7．一理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，如图2所示．如果负载电阻的滑动片向上移动．则图中所有交流电表的读数及输入功率变化情况正确的是(均为理想电表)( )
A．V1、V2不变，A1增大，A2减小，P增大
B．V1、V2不变，A1、A2增大，P增大
C．V1、V2不变，A1、A2减小，P减小
D．V1不变，V2增大，A1减小，A2减小，P减小
8、如图3所示的电路中，L1和L2是完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，
它的直流电阻可以忽略不计。

则下列说法中正确的是：
A．闭合S后，灯L2先亮，灯L1后亮，最后两灯一样亮
图3
B．闭合S后，灯L1的电流方向向右，L2的电流方向向左
C．断开S后，灯L2闪亮后逐渐熄灭、则L1逐渐熄灭
D．断开S瞬间，灯L1 L2的电流方向均向右
9．如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方
向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系
如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是
（）
A．在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针
B．在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针
C．在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针
D．在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针
10.如图所示，空间有一垂直纸面、磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg、足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，木板左端无初速放置一质量为0.1kg、带正电荷量为0.2C
的滑块，滑块与木板间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于
滑动摩擦力。

现对木板施加水平向左的力F，大小恒为0.9N，g取10m/s2。

则（）
A、木板和滑块一直做加速度为3m/s2的匀加速运动
B、滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动
C、最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动
D、最终木板做加速度为4.5m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动
11.发电机转子是匝数n=100，边长L=20cm的正方形线圈，其置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以ω=100π(rad／s)的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时.线圈的电阻r=1Ω，外电路电阻R=99Ω.下列说法正确的是：
A.交变电流瞬时值表达式i=2πsin314t；
B.外电阻上消耗的功率200π2W ；
C.从计时开始，线圈转过
3
过程中，通过外电阻的电荷量是0.01C D.转一圈克服安培力做的功为4π2焦耳
12．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，R 1和R 2的阻值均相等，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab ，质量为m ，阻值是R 1的2倍，棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，受到安培力的大小为F ，此时( ) A ．导体棒ab 中的电流方向方向为由b 流向a B ．电阻R 1消耗的热功率为Fv /3 C ．电阻R 2消耗的热功率为Fv /10
D ．整个装置消耗的机械功率为(F ＋μmg cos θ)v 二、实验题（本题共 2小题，共16分）
13. 有一个电流表G ，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA ，要把它改装成量程0 —3V 的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω 14．某同学测量一只未知阻值的电阻。

(1)他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。

请你
读出其阻值大小为_____________。

为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该换用____________挡，并重新调零后再测量。

(2)若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为
5kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω。

图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。

(3)该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将____________(填“大于”、“小
于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。

三、计算或论述题：(本题共 4小题，共 46分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位)。

15. （10分）如图10所示，在直角区域aob 内，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B,一负电荷q 从o 点沿纸面以速度v 射入磁场中，速度方向与边界ob 成30°角，已知质量为m ，求 ：
(1)离开磁场时到0点的距离？ (2)在磁场中运动的时间？
16．（10分）发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求： （1）在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比. （2）用户得到的电功率是多少？
v
a o
b
30°
17．（12分）如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN 、PQ 相距为1m ，导轨平面与水平面夹角为30°，导轨上端跨接一定值电阻R =8Ω，导轨电阻不计．整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=5T ，金属棒cd 垂直于MN 、PQ 放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为1kg 、电阻为2Ω，重力加速度为g=10m/s 2.现将金属棒由静止释放.求： （1）金属棒的最大加速度是多少？
（2）金属棒cd 的最大速度是多少？
（3）若金属棒从静止到速度达到最大值，沿导轨下滑距离为2 m ，
则这个过程中电阻R 上产生的焦耳热是多少？
18．(14分）在竖直面内有两平行金属导轨AB 、CD ，间距为L ，
金属棒ab 可在导轨上无摩擦地滑动.棒与导轨垂直，并接触良好．它们的电阻均可不计.导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B ．导轨右边与电路连接。

电路中的三个定值电阻R 1、R 2、R 3阻值分别为2R 、R 和0.5R .在BD 间接有一水平放置的平行板电容器C ，极板间距离为d ．
(1) 当ab 以速度v 0匀速向左运动时，电容器中质量为m 的带电微粒恰好静止．试判断微粒的带电性质，及带电量的大小．
(2) 当AB 棒以某一速度沿导轨匀速运动时，发现带电微粒从两极板中间由静止开始向下运动，历时t = 2×10－2 s 到达下极板，已知电容器两极板间距离d = 6×10－3m ，求ab 棒的速度大小和方向.（g =10m ／s 2）
一．选择题
1d 2c 3c 4b 5c 6a 7c 8c 9b 10bd 11cd 12cd 二、实验题（本题共 2小题，共 16分）
13. 串联； 990Ω； 1000Ω
14．（1） 1000Ω， “×100” （2）图略（分压式，内接法各2分） （3）大于
三、计算或论述题：(本题共 4小题，共 46分。

解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值
的单位)。

15、（10分）：
f=qvB (1)
F=mv 2/r (2) r=mv/qB L=r=mv/qB
T=2πm/qB (3) t=T/6=πm/3qB (4)
16、（10分）：
解析：输电线路的示意图如图所示，
输电线损耗功率P 线=100×4% kW=4 kW ，又P 线=I 22×R 线 输电线电流I 2=I 3=20 A
原线圈中输入电流I 1=
250
100000
1 U P A=400 A
v
a
o
b
30
（2）I 1/I 2=n 2/n 1=20/1 U 1/U 2=n 1/n 2
U 3=U 2--I 2×R=4800V, U 3/U 4=n 3/n 4=230/11 I 3/I 4=n 4/n 3,I 4=4800/11A P 4=U 4×I 4=96KW
17．（12分）：
解：（1）sin mg ma α= 1分
解得 2sin 5/a g m s α== 1分
（2）设匀强磁场的磁感应强度大小为B ，则金属棒达到最大速度时
产生的电动势 m E BLv = 1分
回路中产生的感应电流 E
I R r =
+ 1分
金属棒棒所受安培力 F BIL = 1分
cd 棒所受合外力为零时，下滑的速度达到最大，则sin F mg α= 2分
由②③④⑤式解得 22
()sin 2/m mg R r v m s B L
α
+=
= 1分 （3）设电阻R 上产生的电热为Q ，整个电路产生的电热为Q 总，则
2
1sin 2
m mgs mv Q α=
+总 2分
R
Q Q R r
=
+总 1分 由⑥⑦式解得 6.7Q J ≈ 1分
18．（14分）：
解：(1) 棒匀速向左运动，感应电流为顺时针方向，电容器上板带正电．
∵ 微粒受力平衡，电场力向上，场强方向向下。

∴微粒带负电。

（ 1分）
设微粒带电量大小为 q ，由平衡条件知：mg = qU/d （ 1分） 对R1、R2和金属棒构成的回路，由欧姆定律可得I = E/3R ，UC = IR 2 = IR （2分） 由法拉第电磁感应定律可得E = Blv 0 （ 1分）
由以上各式求得
03υBL mgd
q =
（ 1分）
(2) 因带电微粒从极板中间开始向下作初速度为零的匀加速运动，
由运动学公式得：2
2121at d = （ 1分）
得
g
s m a 23
/152=
=＞g （ 1分）
带电微粒受到的电场力向下，所以ab 棒应向右运动，设此时极板间电压为UC ′，由牛顿第二定律， g m d U q
mg c 23
⋅='+ （ 2分）
得 UC ′= Blv0/6 （ 1分）
设棒ab 运动速度为v x ，则电动势E ′= Blv x ， （ 1分）
由欧姆定律得：UC ′=I ′R = 1
33x x
Blv R Blv R ⨯= （ 1分）
∴vx = v0/2. 即棒运动速度大小应为原来速度的一半，即为v0/2. （1分）。