2021-2022学年吉林省松原市乾安县第七中学高二（上）第三次质量检测物理试题含解析

乾安七中2021—2022学年度第三次质量检测

高二物理试题

第I卷（选择题共48分）

一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1--8题只有一个选项符合题目要求，9--12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1. 下列关于电场线和磁感线的说法正确的是（    ）

A. 电场线和磁感线都是电场、磁场中实际存在的线

B. 磁场中两条磁感线一定不相交 ，但在复杂电场中的电场线是可以相交的

C. 电场线是不闭合曲线，而磁感线是闭合曲线

D. 电场线越密的地方，同一试探电荷所受的静电力越大；磁感线分布较密的地方，同一试探电流所受的磁场力也越大

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．电场线与磁感线分别是为了形象描述电场、磁场而引入的假想线，实际不存在，选项A错误.

B．两种场线的切线方向均表示相应的场方向，两种场线都不会相交，选项B错误.

C．电场线起始于正电荷或无限远处，终止于无限远处或负电荷，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，选项C正确.

D．电场线越密，表示该处电场越强，同一试探电荷在此处所受电场力越大；磁感线越密，表示该处磁场越强，但试探电流受到的磁场力大小还与其放置方向有关，故试探电流受到的磁场力不一定大，选项D错误.

故选C。

2. 某电场的电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. c点电场强度大于b点的电场强度 B. a点和b点的电场强度的方向相同

C. b点的电场强度大于d点的电场强度 D. 若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场线运动到b点

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】ABC．根据电场线的疏密程度反映电场的强弱，可知，c点的电场线比b点的电场线稀疏，即c点的电场强度小于b点的电场强度；b点的电场线比d点的电场线密，即b点的电场强度大于d点的电场强度；a点和b点的切线方向不同，即两点的电场强度的方向不同，故AB错误，C正确；

D．将一试探电荷+q由a点释放，根据场强方向的规定可知，受与场强方向相同的电场力，它将右上方做曲线运动，而不是沿电场线运动到b点，故D错误。

故选C。

3. 两导体的I－U关系如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是(　　)

A. R1∶R2=1∶3

B. R1∶R2=3∶1

C. 将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1∶I2=1∶3

D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1∶I2=1∶1

【3题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】通过I–U图象得出两电阻的关系；串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比．

【详解】AB．根据I−U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1:R2=1:3，故A正确，B错误；

C．串联电路电流处处相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1:I2=1:1，故C错误；

D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1:I2=3:1，故D错误．

4. 如图所示，轻质弹簧测力计下悬挂的圆形线圈中通有顺时针方向的电流I0，线圈的正下方固定有一根足够长的直导线a，线圈静止时导线a垂直于线圈平面，现在导线a中通有垂直纸面向外的较大电流，则下列判断正确的是（   ）

A. 线圈仍静止不动

B. 从上往下看，线圈将逆时针转动

C. 弹簧测力计示数减小

D 线圈左右摆动

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】ABD．根据安培定则可知，环形电流内部磁场的方向垂直纸面向里，则圆形线圈相当于N极指向纸面内的小磁针；导线a中通入电流时，由安培定则可判断出，导线a中电流在线圈处产生的磁场向左，因小磁针N极指向磁场方向，故从上向下看时，线圈将逆时针转动，AD错误、B正确；

C．当线圈转过90°时，根据同向电流相互吸引，反向电流相互排斥可知，线圈上半部分受力向上，线圈下半部分受力向下，由于下半部分距离导线a较近，所以下半部分受到的安培力比较大，线圈整体受到向下的安培力，可知弹簧测力计的示数一定增大，C错误。

故选B。

5. 如图所示，a环是铝环，b环是塑料环，横梁水平静止，横梁可绕中间的支点转动。某同学在实验时，用磁铁的任意一极靠近a环或b环，则（　　）

A. 磁铁移近a环时，a环靠近磁铁

B. 磁铁移近a环时，a环远离磁铁

C. 磁铁移近b环时，b环靠近磁铁

D. 磁铁移近b环时，b环远离磁铁

【5题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．a环是铝环且闭合，磁铁移近a环时，产生感应电流，环受力，a环会远离磁铁，故A错误，B正确；

CD．b环是塑料环，磁铁移近b环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，b环不动，故CD错误。

故选B。

6. 如图所示，在光滑水平桌面上，将长为的柔软导线弯成六分之一圆弧，导线固定在A、C两端.整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中，导线通以由到、大小为I的恒定电流，则导线中点处受到的张力大小是（　　）

A.  B.  C.  D.

【6题答案】

【答案】B

【解析】

详解】由几何关系可得

则圆弧半径为

化曲线为直线，有效长度为R，则张力大小

所以B正确；ACD错误；

故选B。

7. 如图所示，阻值为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨(电阻不计)匀速滑到a′b′位置，若v1∶v2＝1∶2，则在这两次过程中(　　)

A. 回路电流I1∶I2＝1∶2

B. 产生的热量Q1∶Q2＝1∶4

C. 通过任一截面的电荷量q1∶q2＝1∶2

D. 外力的功率P1∶P2＝1∶2

【7题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．回路中感应电流为

则有

故A正确；

B．产生的热量为

则有

故B错误；

C．通过任一截面的电荷量为

即q与v无关，则有

故C错误；

D．由于棒匀速运动，外力的功率等于电路中的热功率，即

则有

故D错误。

故选A。

8. 如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，则（　　）

A. 微粒达到B点时动能为

B. 微粒的加速度大小等于gsinθ

C. 两极板的电势差UMN＝

D. 微粒从A点到B点的过程电势能减少

【8题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．微粒在电场中受到重力和电场力，而做直线运动，电场力与重力的合力必定水平向左，如图所示

沿直线做匀减速直线运动，所以将动能减小，由图可知微粒所受的合外力为

根据牛顿第二定律可得

解得

a=gtanθ

故AB错误；

CD．微粒从A点到B点的过程中，重力势能不变，动能减小量为

根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了，又

△Ep=qUMN

可得到两极板的电势差为

故C正确，D错误。

故选C。

9. 用伏安法测电阻，当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时，可采用试触的方法。如图所示，某同学测量未知电阻R时，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点；他发现电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，则下列说法中正确的是（　　）

A. R与电压表阻值接近，应选择电流表内接电路

B. 如果选择电流表内接电路，测量值大于真实值

C. R与电流表阻值接近，应选择电流表外接电路

D. 如果选择电流表外接电路，测量值大于真实值

【9题答案】

【答案】AB

【解析】

【详解】由图示电路图可知，电压表的一端接A点，另一端接到B点时，电压表与电阻并联，电流表测电阻与电压表电流之和，另一端接到C点时，电流表测通过电阻的电流；若电流表示数有明显变化，而电压表示数无明显变化，说明电压表分流较大，而电流表分压较小，故R阻值较大，与电压表阻值较近；故应选择电流表内接电路；如果选择电流表内接法，测量值是待测电阻和电流表电阻的串联总电阻，大于真实值，如果选择电流表外接法，测量值是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻，小于真实值，故AB正确，CD错误；

故选AB。

10. 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ与O点，A为MN上的一点，一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　）

A. q由A向O的运动是匀加速直线运动 B. q由A向O运动的过程电势能逐渐减小

C. q运动到O点时的动能最大 D. q运动到O点时电势能为零

【10题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】试题分析：本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．

解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向．

故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误．

B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确．

C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确．

D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值．故D错误．

故选BC

【点评】本题考查静电场的基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析．

11. 质量为m、电荷量为q的微粒，以与水平方向成角的速度v，从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 该微粒一定带负电荷

B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动

C. 该磁场的磁感应强度大小为

D. 该电场的场强为

【11题答案】

【答案】AD

【解析】

【分析】

【详解】AB．若微粒带正电，它受竖直向下的重力mg、水平向左的电场力qE和斜向右下的洛伦兹力qvB，微粒不能做直线运动，据此可知微粒应带负电，它受竖直向下的重力mg、水平向右的电场力qE和斜向左。上的洛伦兹力qvB，又知微粒恰好沿直线运动到A，可知微粒应该做匀速直线运动，故A正确，B错误；

CD．由平衡条件可知

，

得磁场的磁感应强度

电场的场强

故C错误，D正确。

故选AD。

12. 如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=1m，下端接有阻值R=2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°。整个装置处于方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。一质量m=0.2kg、阻值r=1Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=1kg的重物相连，左端细线沿NM方向。棒由静止释放后，沿NM方向位移x与时间t之间的关系如图乙所示，其中ab为直线。已知棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.3~0.4s内通过电荷量的2倍，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A. 图乙中a点的纵坐标是0.6m

B. 棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.18C

C. 磁感应强度B=9T

D. 电阻R在0~0.4s内产生的热量Q=1.8J

【12题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A．通过导体棒的电荷量为

棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.3~0.4s内通过电荷量的2倍，则有

解得

故A正确；

BC．0.3s后棒做匀速运动，则受力平衡，有

根据闭合电路的欧姆定律得

解得

故BC错误；

D．在0~0.4s内，对导体棒由动能定理得

根据功能关系有

在电路中，电阻R在0~0.4s内产生的热量

联立解得

D正确。

故选AD。

第Ⅱ卷（非选择题共52分）

二、填空题（本题共两个小题，共15分）

13. 某实验小组使用如图所示的器材探究“电磁感应现象”中影响感应电流方向的因素。

(1)在图中用实线代替导线完成实验电路连接_______；

(2)实验中如果将电池换成低压低频交流电源，线圈A插入线圈B中，滑动变阻器滑片位置不变，闭合电键后灵敏电流计G将______。

A．指针始终处于刻度盘中央

B．指针不停的左右摇摆

C．指针偏转到某一位置，并保持不动

D．在调节滑动变阻器的滑片位置时，示数无变化

【13题答案】

【答案】    ①.     ②. B

【解析】

【详解】(1)[1] 实验电路如图所示

(2)[2]ABC．实验中如果将电池换成低压低频交流电源，A线圈回路的电流大小和方向不停变化，B线圈所在的回路的磁通量也不停变化，也产生低频交变电流，指针不停的左右摇摆，B正确，AC错误；

D．在调节滑动变阻器的滑片位置时，改变了回路的总电阻，两个回路的电流都发生变化，灵敏电流计的示数有变化，D错误。

故选B

14. 要测一段阻值大约为100的粗细均匀金属丝的电阻率。除米尺、螺旋测微器、电源E（电动势3V，内阻约0.5）、最大阻值为20的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，电流表和电压表各两只供选择：A1（量程1A，内阻约1），A2（量程30mA，内阻约2），V1（量程3.0V，内阻约1000），V2（量程15V，内阻约3000）。

(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径为_____mm。

(2)①为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选_____，电压应选_____（填电表符号）

②实验电路应选择下列电路中的_____。

A． B．

C．      D．

③若用米尺测得金属丝长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，电流表的读数为I，电压表读数为U，则该金属丝的电阻率： =_____。

【14题答案】

【答案】    ①. 0.851（0.850～0.853）    ②. A2    ③. V1    ④. A    ⑤.

【解析】

【详解】(1)［1］螺旋测微器的固定部分读数为0.5mm，可动部分读数为

35.0×0.01mm=0.350mm

故最后读数为

0.5mm+0.350mm=0.850mm

(2)①［2］［3］电源电动势为3V，为减小读数误差，电压表应选：V1，电路最大电流约为

则电流表选A2。

②［4］待测电阻阻值约为100Ω，电流表内阻约为2Ω，电压表内阻约为1000Ω，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，应选择图A所示电路图。

③［5］待测电阻阻值为

由电阻定律可知

解得

三、计算题（本题共4个小题，共37分，解答应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和单位）

15. 如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角．已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,,求:

(1).小球所受电场力的大小．

(2).小球的质量．

【15题答案】

【答案】（1）（2）

【解析】

【详解】（1）小球所受电场力F的大小为：；

（2）小球受力情况如图所示：

根据几何关系可得：

解得：．

【点睛】本题关键是分析小球的受力情况，结合平衡知识解答．

16. 一个质量为m电荷量为q的带电粒子，从x轴上的P（l，0）点以速度v，沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，不计重力。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；

（2）带电粒子在第一象限运动的时间。

【16题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律

根据几何知识

解得

（2）设带电粒子在第一象限运动的时间为t

粒子的周期为

解得

17. 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的夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小、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放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，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，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，，求：

（1）导体棒受到的安培力；

（2）导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。

【17题答案】

【答案】（1），方向平行于导轨平面向上；（2）

【解析】

【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，有

导体棒受到的安培力大小

解得

由左手定则判断可知导体棒受到的安培力的方向平行于导轨平面向上

（2）对导体棒受力分析，则有导体棒受到的最大静摩擦力

又

解得

18. 如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距L=0.2m，导轨左端接有阻值R=0.2的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道，仅在水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1.0T。一根质量m=0.4kg，电阻r=0.1的金属棒ab垂直放置于导轨上，金属棒ab在水平向右F=0.8N的恒力作时下从静止开始运动，当金属棒通过位移x=9m时离开磁场，在离开磁场前金属棒ab的速度已达到最大值。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道向上运动。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，导轨电阻不计，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且与导轨保持良好接触，取g=10m/s2。求：

（1）金属棒运动的最大速率v及金属棒沿弯曲轨道上升的最大高度h；

（2）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻R上产生的焦耳热。

【18题答案】

【答案】（1）v=3m/s；h=0.45m；（2）QR=1.2J

【解析】

【详解】（1）金属棒匀速运动时速度最大，设此时的电流为I，根据平衡条件得

根据闭合电路欧姆定律得

根据法拉第电磁感应定律得

解得

根据机械能守恒定律得

解得

（2）设金属棒在磁场区域运动过程中，回路中产生的总焦耳热为Q，根据功能关系得

电阻R上产生的焦耳热为

解得

QR=1.2J