2021-2022学年河南省八所名校高二下学期第三次联考物理试题 Word版

河南省八所名校2021-2022学年高二下学期联考三

物理试卷

注意事项：

1、本试卷分为第1卷（选择题）和第2卷（非选择题）两部分。

2、本场考试90分钟，满分100分。

    3、答卷前考生务必将自己的姓名和考号填写在答题卡上，并使用2B铅笔填涂。

    4、考试结束后，将答题卡交回。

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10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．英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是（　　）

A．电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的

B．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交

C．磁体和磁体、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的

D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的

2．关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（　　）

A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作

B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流

C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理

D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用

3．雷雨天建筑物顶端一避雷针周围电场的等势面分布如图所示，A、B、C为空间电场中的三点，其中A、B两点位置关于避雷针对称,其中一电量大小为e的负电荷由C点移动到B点，下列说法中正确的是（　　）

A．A、B两点的电场强度相同

B．该负电荷在C点的电势能小于B点的电势能

C．该负电荷从C点移动到B点，电场力做正功大小为2keV

D．C点场强大于B点场强

4．如图所示，两根互相垂直的绝缘长直导线紧挨放置，导线中分别通有向上和向右的大小相等的电流。正方形分别关于两导线对称，、、、四点的磁感应强度大小分别为、、、。下列说法正确的是（　　）

A．、大小相等        B．、大小相等

C．、大小相等        D．、大小相等

5．如图所示，一个绝缘半圆环上均匀分布有同种电荷，固定在绝缘水平面上，在圆弧的圆心处放有一个点电荷，点电荷受到的电场力为F，若截走圆弧的，则圆心处的点电荷受到的电场力大小变为（　　）

A． B． C． D．

6．质量为m，,电阻率为，横截面积为S，长度为L的粗细均匀的金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线悬挂，金属棒置于竖直方向的匀强磁场中，初始细线竖直，金属棒静止。现在MN两端加上大小为U的电压，使电流由M流向N，要使金属棒的绝缘细线静止时与竖直方向摆角成60°角，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向竖直向上或向下，大小为

B．磁场方向竖直向上或向下，大小为

C．增长绝缘细线长度，其余条件不变，金属棒摆角将小于60°

D．增大金属棒长度，其余条件不变，金属棒摆角将大于60°

7．如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，R1、R2、R3为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。开关闭合时，水平放置的平行金属板中间带电小液滴P处于静止状态。当滑动变阻器R4的滑片向a端滑动时，则（　　）

A．电源的效率一定会减小

B．电源的输出功率一定会增大

C．小液滴一定会向下运动

D．若电流表、电压表的示数变化量分别为和，则

8．如图所示，三个灯泡L1、L2、L3规格相同，螺线管和二极管的导通电阻可以忽略。竖直悬挂的线圈中心轴线与螺线管的轴线水平共线。现突然断开开关S，将发生的现象是（　　）

A．L1逐渐熄灭，L2、L3逐渐熄灭

B．L1逐渐熄灭，L2立即熄灭，L3先变亮后熄灭

C．线圈向左摆动，并有收缩趋势

D．线圈中的感应电流为逆时针（从左向右看）

9．如图所示，ab是长为L电阻为R的金属杆，它处在大小为B方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，可绕a点在纸面内转动；S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环。在杆转动过程中，杆的b端与金属环保持良好接触；A为电流表，其一端与金属环相连，一端与a点良好接触。当杆沿顺时针方向以角速度w转动时，某时刻ab杆的位置如图所示（金属圆环的电阻可忽略不急），则此时刻（　　）

A．有电流通过电流表，方向由c→d

B．有电流通过电流表，方向由d→c

C．作用于ab的安培力向右，大小为

D．作用于ab的安培力向左，大小为

10．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，三角形bce为等腰直角三角形，其中∠bec=90o，be=ec=l，ab、bc与cd共线，ab间的距离等于l。一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子，在纸面内从a点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　）

A．可以经过三角形边界的粒子的速率最小值为

B．可以经过三角形边界的粒子的速率最大值为

C．在磁场中运动时间最短的粒子速率为

D．在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为

二、实验题（11题每空3分，12题每空2分，共15分）

11．为测定一电池的电动势和内阻，甲和乙两位同学先后用同一套实验仪器来测量电池的电动势和

 内阻，其中R、Ro分别是电阻箱和定值电阻，Ro=2Ω。实验时甲、乙分别设计了如图甲和乙所示 的两个电路，实验记录电阻箱R的阻值以及对应电压表的示数U。据实验记录的数据作出关系图线 丙和丁。

(1)可以判断图线丁是利用图（填“甲”或“乙”）电路进行实验所描出的。

(2)依据实验数据绘出的   图线如图所示；则电源电动势E= V，内阻r= Ω。

（计算结果均保留两位有效数字

12．某同学使用多用电表，某次指针指示的位置如图所示，（1）若选择开关置于欧姆挡“×100”，则 所测电阻的阻值为              Ω；（2）若选择开关置于直流电流100mA挡，则所测电流为

mA；（3）若选择开关置于直流电压50V挡，则所测电压为V

三、计算题（共45分）

13．(6分)

如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒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，金属导轨电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。

已知，，求：

（1）导体棒两端电压Uba；

（2）导体棒与金属导轨的动摩擦因数；

14．(12分)

如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在水平向左的匀强电场，在距y轴左侧区域存在宽度为的垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为大小可调节现有质荷比为的带正电粒子从x轴上的A点以一定初速度

垂直x轴射入电场，且以，方向与y轴正向成

的速度经过P点进入磁场，、，不计

重力。求：

(1)粒子在A点进入电场的初速度为多少？

(2)要使粒子不从CD边界射出，则磁感应强度B的取值范围？

(3)粒子经过磁场后，刚好可以回到A点，则磁感应强度B为多少？

15.（14分）我国在建航母采用了电磁弹射技术。原理如图1，飞机钩在滑杆上，储能装置通过导轨和滑杆放电，产生强电流恒为4000A，导轨激发的磁场在两导轨间近似为匀强磁场，磁感强度B=10T，在磁场力和飞机发动机推力作用下，滑杆和飞机从静止开始向右加速，在导轨末端飞机与滑杆脱离。导轨长120m、间距为3m。飞机质量为2.0×104kg，在导轨上运动时所受阻力恒为机重的0.1倍，假如刚开始时发动机已达额定功率，为4×106W。飞机在导轨末端所受竖直升力与水平速度关系F=kv（k=4000kg/s）。如图2是在一次弹射过程中，记录的飞机在导轨各个位置上的速度。滑杆的质量忽略，g取10m/s2。求：

（1）飞机在导轨上运动30m处的加速度大小。

（2）如果飞机在导轨末端刚好达到起飞条件，求飞机在导轨上运动的时间。

16.（13分）如图，在平面直角坐标系的第四象限区域都有沿+y方向的匀强电场。在第一象限的某个长方形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，其下边界在x轴上，左边界在y轴上。一质量为m、电荷量为+q的带电微粒(重力不计)，以初速度从图中的P点沿−x方向进入电场，通过x 轴上的Q点时速度为，PQ间沿−x方向的距离为L，带电微粒进入第一象限后，由于磁场的作用，该微粒再次通过x轴时，恰好沿−y方向经过原点O.求：

（1）匀强电场的电场强度E的大小。

（2）微粒在磁场中运动的轨迹半径及微粒从P到O运动的时间。

（3）在 平面内长方形磁场区域的最小面积。

物理答案

11．乙    2.9    2.2   

12．(1)1200；    （2）55；    （3）27.3~27.6   

13．（1）4V；（2）

14．(1)粒子在电场中做类平抛，竖直方向不受力，为匀速运动

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动得

当轨迹与CD边相切时恰好不出磁场线，此时：

联立 磁感应强度B0>0.08T

(3)粒子运动轨迹如图所示，出磁场时速度与y轴正方向夹角为

做匀速直线运动后回到A点，设出磁场处为Q点

由几何关系

又由

15.（1）分析飞机在30m处水平方向的受力有：发动机的推力①,磁场的安培力②,阻力③,④,联立①②③④得：.

（2）飞机在导轨末端刚好达到起飞条件：⑤,由全过程的功能关系得：⑥,联立⑤⑥得：.

16.（1）以初速度从图中的点沿方向进入电场，通过轴上的点时速度为，

在电场力的方向上的位移

由动能定理得：联立解得：；

（2）微粒由点到点的运动过程中时间

，故又

微粒进入第一象限做匀速直线运动的时间

微粒做圆周运动的时间故微粒从到的时间

（3）如图所示

有，由几何关系可得长度形磁场区域的最小长度和宽度分别为，所以磁场区域的最小面积为：