河北省衡水市第十三中学2020届高三物理上学期第二次质量检测试题(含解析)

【答案】AD
【解析】
【详解】A．L2 电流加倍前工受到其他两个电流的吸引力，大小相等，所以合力沿对角线方 向，L2 电流加倍后 L2 受力加倍，方向不变，所以合力方向依然沿对角线方向，A 正确； C．同理可知 L1 合力与向右的方向成 30°，C 错误； B．设加倍前两个电流之间的相互作用力大小为 F1，则
R
C．由
mv qB
Ek
，
RqB 2
2m
，可知半径越大，动能越大，但是当速度达到一定时要考虑
相对论效应，速度增大，质量增加，磁偏转的周期变化，粒子不能一直被无限加速，C 错误；
D．粒子经过电场加速，磁场不做功，动能不变，D 正确。 故选 BD。 11.如图所示，三根相互平行的固定长直导线 L1、L2 和 L3 两两等距，均通有方向相同的电流 I，此时 L1 受到的磁场力的合力为 F，如果把 L2 的电流变为原来的两倍(已知电流周围的磁感 应强度与距离成反比，与电流强度成正比)，则下列说法正确的是
故选 AD。 12.如图所示，质量均为 m 的 A、B 两物块用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，A 与竖直墙 面接触，弹簧处于原长，现用向左的推力缓慢推物块 B，当 B 处于图示位置时静止，整个过 程推力做功为 W，瞬间撤去推力，撤去推力后
ห้องสมุดไป่ตู้
A. 当 A 对墙的 压力刚好为零时，物块 B 的动能等于 W B. 墙对 A 物块的冲量为 4mW
小球动量变化等于重力的冲量,即 p mgt ，C 项正确。
2.关于磁场和磁现象，下列说法正确的是 A. 安培写道：“奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了”，这样叙 述是因为奥斯特发现了磁可以生电 B. 磁体与磁体之间，磁体与通电导体之间，通电导体与通电导体之间，以及电荷与电荷之 间的相互作用都是通过磁场发生的 C. 磁场中某点的磁场方向，与该处的磁感线的切线方向相同，与放到该处的小磁针 N 极受 力方向相同，与放到该处导线受到的安培力方向也相同 D. 根据通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场十分相似，安培提岀了著名的分子电流假 说，用该假说能够很好地解释磁铁的磁化和消磁 【答案】D 【解析】 【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，即“电生磁”，选项 A 错误； B．电荷间的 作用力是通过电场来实现的，选项 B 错误； C．磁场方向与安培力方向不同，选项 C 错误； D．安培分子电流假说可以很好地解释磁化和消磁，选项 D 正确。
l1L B．通电后 ab 导体的有效长度为 2 =0.5m，受到的安培力为
选项 B 错误,符合题意； C．根据 F 弹=kΔx，解得
选项 C 正确，不符合题意；
F=BIL=0.2N mg+2F 弹=F F mg F 弹= 2 =0.05N
k=F 弹/Δx=5N/m
D．若导体中不通电，则
2kx=mg
x mg 2k =0.01m
选项 D 正确，不符合题意。
故选 B。 7.如图所示的 U-I 图象中，甲为某电池的路端电压与电流的关系图线，乙、丙为两种电子元 件的 U-I 图线，三个图线交于同一点，若电池的电动势不变，内阻变大，再将乙、丙分别接 在这个电池两端，乙、丙元件两端的电压分别为 U1、U2，通过两元件的电流分别为 I1、I2， 则下列关系正确的是
C. 粒子被加速的最大动能与金属盒的半径 R 有关，半径越大，最大动能越大，所以可以通
过增大金属盒的半径就可以得到无穷大的动能
D. 经过电场时，粒子会加速，动能增加，但经过磁场时，粒子会发生偏转，动能不变
【答案】BD
【解析】
【详解】A．回旋加速器只能加交流电源，A 错误；
B．D 形金属盒能够屏蔽电场，所以盒内只有磁场，B 正确；
F=2F1cos30°
F1
3F 3
电流加倍后 1、3 间作用力为 F1，1、2 之间作用力为 2F1，夹角为 60°，根据余弦定理:
B 错误； D．根据正弦定理:
解得正弦值为
F F12 2F12 2F1 2F1 cos 60
21 F
3
F sin120
F1 sin
D 正确.
sin 21 14
I p 2mEk 2mW
B 项错误； C．当 B 的速度为零时，弹簧处于原长，即弹簧的弹性势能为零，C 项正确； D．根据动量守恒
2mv 2mW
此时弹簧的弹性势能 D 项错误.
Ep
W
1 2mv2 2
1W 2
故选 AC．
二、实验题(本题共 2 小题，共 15 分)
13.某同学用如图所示装置做“验证力的平行四边形定则”的实验。
U1 , U2 D.由图象看出 I1 I2 分别为两条割线的斜率，显然
U1 U2 I1 I2
D 项错误.
8.智能扫地机器人成为许多家庭喜爱的电子产品，某型号的智能扫地机器人电动机的额定工 作电压为 12V，正常工作时的额定功率为 40W，其所用锂电池的容量为 5000mAh，当扫地机器 人工作到电池剩余容量为总容量的 20%时会停止扫地，然后自动充电已知机器人电动机的线
A. 小球 A 一定带正电 B. 小球 A 和 B 一定带异种电荷
5Er 2 C. 小球 A 的带电量为 3k
5Er 2 D. 小球 B 的带电量为 4k
【答案】D
【解析】 【详解】AB.根据平衡可知，若 A 带正电，则 B 球带负电.若 A 球带负电，则 B 球也带负电， 因此小球 A 和 B 带电电性不确定，故 AB 错误;
C.由于锂电池的电动势未知，无法求锂电池的內阻，C 项错误；
D 机器人可以连续正常工作的时间为
t 5000103 3600 0.8 s 72min 10 3
D 项正确.
故选 D。
9.迄今为止，大约有 1000 颗卫星围绕地球正常工作，假如这些卫星均围绕地球做匀速圆周
运动，关于这些卫星，下列说法正确的是
A. 轨道高的卫星受到地球的引力小
B. 轨道高的卫星机械能大
C. 线速度大的卫星周期小
D. 线速度大的卫星加速度大
【答案】CD
【解析】
【详解】A. 引力的大小不仅与轨道半径有关，还与卫星质量有关，故 A 错误；
B. 机械能的大小也与质量有关，故 B 错误；
CD.根据
G
Mm r2
=mr
4 2 T2
=ma=m
A. U1>U2 B. I1>I2 C. U1I1>U2I2
U1 U2 D. I1 I2
【答案】B 【解析】 【详解】AB.当电池的内阻增大后，电池的 U-I 图象变为虚线，如图所示
显然 U1<U2，I1>I2，故 A 错误 B 正确。 C.两元件消耗的功率分别为 I1U1、I2U2，由 U1<U2，I1>I2 知不能确定图中虚线所围矩形面积的 大小关系，因而不能确定两元件消耗功率的大小关系，故 C 错误;
河北省衡水市第十三中学 2020 届高三物理上学期第二次质量检测试
题（含解析）
一、选择题(本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题只有一项符合题目要求，第 9～12 题有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不 全的得 2 分，有选错的得 0 分)
（1）如图甲所示，橡皮条的一端 C 固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端
A. L2 电流加倍前，L2 受到其他两根导线的合力大小也是 F，L2 电流加倍后，L2 受到的合力变 大，方向不变
B. L2 电流加倍后，L1 受到磁场力的合力的大小变为 7 F
C. L2 电流加倍前，L1 受到的安培力方向与水平向右的方向成 120°
21 D. L2 电流加倍后，L1 受到的安培力方向与水平向右的方向夹角的正弦值为 14
C. 当 B 向右运动的速度为零时，弹簧的弹性势能为零 D. 弹簧第一次伸长后具有的最大弹
1 性势能为 3 W
【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据功能关系，开始时弹簧具有的弹性势能为 W，当 A 对墙的压力刚好为零时。 弹簧的弹力为零，弹性势能为零，根据能量守恒可知，此时 B 的动能为 W，A 项正确； B．墙对 A 的冲量等于 A、B 组成系统的动量改变量，即
1.将一个质量为 m 的小球，以一定的初速度 v0 斜向上抛出，小球在空中运动 t 时间内的动量
改变量大小为（不计空气阻力，重力加速度为 g）（ ）
A. mv0
B. 2mv0
C. mgt
D.
mgt mv0
【答案】C 【解析】 【详解】由于小球作曲线运动,不知道末速度,故只能根据动量定理求解,根据动量定理可知，
故选 D。 3.如图所示，小球放在光滑水平桌面上，用细线连接于 O 点，细线刚好拉直，使小球在水平 面内做圆周运动，逐渐增大小球做圆周运动的角速度，则细线上张力 F 与小球做圆周运动的 角速度平方 ω2 的关系正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】 【详解】设悬线与竖直方向的夹角为 θ，当小球在水平桌面上做圆周运动时，
圈电阻为 3Ω ，则下列说法正确的是（ ）
A. 机器人正常工作时的电流为 4A
B. 工作时，机器人的发热功率为 0.33W
C. 锂电池的内阻为 3.6Ω
D. 机器人可以连续正常工作的时间为 72min
【答案】D 【解析】
I P 3.3A
【详解】A.机器人正常工作时的电流为 U
，A 项错误；
B.由于不知道锂电池的内阻因此无法求机器人的发热功率，B 项错误；
v2 r
可知线速度越大，轨道半径越小，加速度越大，周期越小，故 CD 正确．
10.一个用于加速粒子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D 形盒半径为 R，垂直 D 形盒底
面的匀强磁场的磁感应强度为 B，两盒分别与电源相连，下列说法正确的是
A. 两盒连接的电源可以是直流电源
B. D 形盒内没有电场，只有磁场
CD.由题意知， 则
k
qA qB r2
cos 37
qA E
qB
5Er 2 4k
因此 A 的带电量无法确定，故 C 错误 D 正确. 5.如图所示，电源的电动势为 E，内阻为 r，R1、R2 是定值电阻，R 是滑动变阻器.闭合开关
S，将滑动变阻器 R 的滑片向左滑动的过程中
A. 电流表 A1 和 A2 的示数均变小 B. 电压表 V 的示数变大 C. 电压表 V 的示数变化量 ΔU 与电流表 A1 示数变化量 ΔI 的比值不变 D. 滑动变阻器 R 的滑片滑到最左端时，定值电阻 R1 的功率最小 【答案】C 【解析】 【详解】AB.当滑动变阻器 R 的滑片向左滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小， 电路总电阻变小，干路电流变大.即电流表 A1 的示数变大，电源内电压和 R1 两端电压变大， R2 两端电压变小，V 的示数变小，A2 示数变小，故 AB 错误; C.电压表 V 的示数变化量 ΔU 与电流表 A1 示数变化量 ΔI1 的比值等于 R1+r，是不变的，选 项 C 正确; D.滑动变阻器 R 的滑片滑到最左端时，R1 的电流最大，R1 的功率最大，选项 D 错误. 6.如图所示，一根粗细均匀、长为 L=1m、质量为 m=0.01kg 的导体棒 ab 从中点处弯成 60° 角，将此导体棒放入磁感应强度大小为 B=0.4T、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，导体棒两 端 a、b 悬挂于两根相同的弹簧下端，弹簧均处于竖直状态．当导体棒中通有 I=1A 的电流时， 两根弹簧比原长各缩短了 Δx=0.01m，g 取 10m/s2，则下列说法中错误的是
F sin mL sin 2
即
F mL2
当小球离开水平桌面后在空中做圆周运动时，仍然有
F sin mL sin 2
即
F mL2
A.图像与分析不符，故 A 错误。
B.图像与分析相符，故 B 正确。
C.图像与分析不符，故 C 错误。 D.图像与分析不符，故 D 错误。 4.如图所示，带电小球 A 用绝缘细线悬挂在水平向右的 匀强电场中，电场的电场强度为 E， 将带电小球 B 固定在匀强电场中，A、B 间的距离为 r，连线与水平方向的夹角为 37°，悬挂 小球 A 的悬线刚好竖直，不计小球的大小，静电力常量为 k，sin 37°=0.6，cos 37°≈0. 8，则下列说法正确的是
A. 导体中电流的方向为 b→a C. 弹簧的劲度系数为 k=5N/m
B. 每根弹簧的弹力大小为 0.1N D. 若导体中不通电流，则弹簧比原长
伸长了 0.01m
【答案】B
【解析】
【详解】A．由题意知通电后弹簧比原长缩短了，说明安培力方向向上，由左手定则可知， 电流方向由 b→a，选项 A 正确，不符合题意；