2019-2020学年河南省豫南九校联考高二(上)第三次联考物理试卷

1、2019-2020 学年河南省豫南九校联考高二（上）第三次联考物理试卷一、单选题（本大题共8 小题，共32.0 分）1. 如图所示，取一块玻璃板，在其上面撒上碎铁屑，下面放条形磁铁，轻轻敲击玻璃板，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，该现象可以说明A. 磁感线是真实存在的B. 玻璃板上没有铁屑的地方就没有磁场C. 磁铁周围的磁场分布情况D. 将铁屑换成铜屑也可达到相同的实验效果2. 关于安培分子电流假说，下列说法正确的是A. 假说的依据是安培通过精密仪器观察到了分子电流B. 假说揭示了静止的电荷也可以产生磁场C. 分子电流假说无法解释加热 “去磁 ”现象D. 磁体的磁场是由于电荷的运动形成的分子电流

2、产生的3. 一条通有自西向东电流的长直导线，水平放置在北半球地面上，则此通电导线所受的地磁场的作用力的方向是A. 向上偏北B. 向下偏南C. 向南D.向北4. 如图所示，是一块均匀的长方体金属块，其长为a，宽为bc，高为，如果沿AB 方向测得的电阻为R，那么，该金属块沿 CD 方向的电阻率和电阻分别为A.，B.，C.，D.，5. 如图所示，金属棒 MN 两端由等长的轻质细线悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，开始时棒中无电流，两细线竖直，金属棒静止。现给棒中通以由M 向 N的恒定电流忽略感应电动势引起的电流变化，金属棒运动到最高点时两悬线与竖直方向的夹角的最大值为下列说法中正确的是A. 金属棒运动

3、到最高点时速度为零，加速度为零B. 金属棒将静止在最高点C. 悬线与竖直方向夹角为时，细线拉力最大D. 棒中的电流变大时，角不变6. 如图所示的电路，闭合开关 S 后， a，b，c 三盏灯均能发光，电源电动势 E 恒定且内阻 r 不可忽略现将变阻器 R 的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是A. a 灯变亮， b 灯和 c 灯变暗B. a 灯和 c 灯变亮， b 灯变暗C. a 灯和 c 灯变暗， b 灯变亮D. a 灯和 b 灯变暗， c 灯变亮7.如图所示是某电场中的一条直线，A、B 是该直线上两点，沿AB 方向建立x 轴，电势的分布曲线如图所示，其中C 为图线的最低点。下列说法正确

4、的是第1页，共 12页A. A、B 两点处电场强度方向相同B. C 点电场强度最小C. 一带正电荷的粒子沿直线运动通过A、B，粒子的电势能逐渐增大D. 一带正电荷的粒子沿直线运动通过A、B，粒子所受到的电场力先变大后变小8. 如图所示，一平行板电容器上极板带负电，下极板带正电并接地，两个极板间有一带电液滴在P 点处于静止状态， 现将下极板向上移动一小段距离不超过 P 点 ，则A. 两板间电压变大B. P 点场强不变，但电势降低C. 带电液滴仍保持静止D. 带电液滴的电势能减小二、多选题（本大题共4 小题，共16.0 分）9. 如图所示，在平行带电金属板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，质子、氘核、

5、氚核沿平行于金属板方向，以相同动能射入两极板间，其中氘核沿直线运动，未发生偏转，质子和氚核发生偏转后射出，则A. 偏向正极板的是氚核B. 射出时动能最大的是氚核C. 偏向正极板的是质子D. 射出时动能最大的是质子10. 如图所示， 虚线所围圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，比荷相同的a b、两带电粒子同时从 P 点进入磁场， a 的速度沿半径方向， b 的速度与 PO之间夹角为，两粒子分别经过时间、都从 Q 点出磁场，不计两粒子间相互作用力与重力，则A.：1B.： 3C.：1D.：11. 如图所示，甲乙两个粒子带等量的正电荷，固定在同一水平线上，光滑绝缘细杆竖直固定在甲、乙连线的垂直平分线上。

6、杆上A、D 点和 B、C 点分别关于甲、乙连线对称，一个带负电的小球重力不可忽略套在杆上并从A 点由静止释放运动到 D 点的过程中，下列说法正确的是A. 在 D 点的速度为零B. 小球在 C 点的速度比在 B 点的速度大C. 在 A 点的加速度一定小于在B 点的加速度D. 在 A、 B 两点的加速度可能相同12.一足够长的光滑绝缘槽，与水平方向的夹角分别为和，如图所示，加垂直于纸面向里的磁场， 分别将质量相等， 带等量负、正电荷的小球 A 和 B，依次从两斜面的顶端由静止释放， 关于两球在槽上的运动， 下列说法中正确的是A. 在槽上 A、B 两球都做匀加速直线运动，B. 在槽上 A、B 两球都

7、做变加速直线运动，但总有C. A、B 两球离开槽时的速度大小分别为、，则D.AB两球沿槽运动的时间分别为、，则、第2页，共 12页三、填空题（本大题共1 小题，共6.0 分）13.若某欧姆表表头的满偏电流为3mA，内装一节干电池电动势为，那么该欧姆表的内阻为_，待测电阻接入红、黑两表笔之间时，指针偏在满刻度的处，则待测电阻的阻值为_。四、实验题（本大题共1 小题，共9.0 分）14.如图甲所示为一个多量程电压表的电路，其表头为动圈式直流电流计，量程、内阻，、为可调电阻。可调电阻应调为_，_。现发现表头电流计已烧坏，我们要修复该电压表，手边只有一个“量程为 2mA、内阻为”的电流计和一个电阻为的

8、定值电阻要使修复后电压表的满偏电流仍为10mA，请在图乙虚线框内画出该电压表的修复电路。修复后的电路中，可调电阻应重新调为：；可调电阻应重新调为：。五、计算题（本大题共2 小题，共28.0 分）15.如图所示， 虚线区域ABCD 是匀强电场中的一块边长为L 的正方形。 正方形的边垂直于电场线，AD 边平行于电场线，电量为q 的带电粒子进入电场后，经过 A 点时速度与电场线垂直，动能为，不计粒子重力。如果带电粒子刚好经过C 点，求带电粒子经过C 点时的动能；如果带电粒子从BC 边上某点 P 离开正方形区域时的动能为，求匀强电场的电场强度。16. 如图所示， xOy 为竖直面内的直角坐标系，第三、

9、四象限内有竖直向上的匀强电场，第四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，半径为R 的光滑绝缘四分之一圆弧轨道AB 位于第三象限内，圆心与坐标原点重合。一个质量为 m，带电量为q 的带正电小球可视为质点从第二象限的点由静止释放，从 A 点进入圆弧轨道， 从 B 点水平射出，射出速度大小为为重力加速度，粒子在第四象限运动后从x 轴上坐标为的位置射出进入第一象限，求：电场强度和磁感应强度的大小；小球进入第一象限后，上升到的最高点的位置坐标。第3页，共 12页六、简答题（本大题共2 小题，共19.0 分）17.如图所示，电源电动势，其内阻不计。固定电阻的阻值，可变电阻的阻值可在之间调节，电容器的电容求

10、：闭合开关 S，当时，求消耗的功率；在的情况下，电容器上极板所带的电量；闭合开关 S，当取何值时，消耗的功率最大，最大功率为多少？18.如图所示，在倾角为的斜面上，固定一宽的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器电源电动势，内阻，一质量的金属棒b 与两导轨垂直并接触良好：整个装置处于磁感应强度、垂直于斜面向上的匀强磁场中导轨与金属棒的电阻不计。重力加速度，要保持金属棒在导轨上静止。若金属导轨是光滑的，求滑动变阻器R 接入电路中的阻值；若金属棒与金属导轨之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求滑动变阻器R接入电路中的阻值范围。第4页，共 12页答案和解析1.【答案】 C【解析】解

11、：A、磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在；而磁场是真实存在的。故A 错误。B、磁感线是为了描述磁场而引入的，它并不客观存在，也不是铁屑在它周围排列的线，没有铁屑的地方也有磁场。故 B 错误。C、磁铁悬挂于放有铁屑的甘油中，便可模拟磁铁周围磁感线的形状，而磁感线可以描述磁场分布情况，故 C正确。D、磁场对铁屑有力的作用，对铜没有力作用，故D 错误。故选： C。磁体的周围存在着看不见， 摸不着但又客观存在的磁场， 为了描述磁场， 在实验的基础上， 利用建模的方法想象出来的磁感线，磁感线并不客观存在。磁感线在磁体的周围是从磁体的N 极出发回到S极。在磁体的内部，磁感线是从磁体的S 极出发，

12、回到 N极。磁场中的一点，磁场方向只有一个，由此入手可以确定磁感线不能相交。磁场的强弱可以利用磁感线的疏密程度来描述。磁场越强，磁感线越密集。此题考查了磁感线的特点，记住相关的基础知识，对于解决此类识记性的题目非常方便，注意铁屑只是模拟磁感线。2.【答案】 D【解析】解：A、安培根据通电螺线管的磁场与条形磁铁相似提出在分子内部存在一种环形电流，使每个分子成为一个小磁针，没有观察到了分子电流，故A 错误；B、静止电荷之间的相互作用力是通过电场而产生的，静止电荷不能产生磁场，故B 错误；C、当磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性，是因为激烈的热运动或震动使分子电流的取向又变的杂乱无章了，磁性消失，这

13、就是 “去磁 ”现象，故 C 错误；D、 “分子电流 ”并不是专指分子内部存在环形电流的，分子电流假说揭示了磁铁的磁场与电流的磁场具有共同的本质，即磁场都是由电荷的运动形成的，故D 正确；故选： D。安培根据通电螺线管的磁场与条形磁铁相似提出的一种假说，他认为构成磁体的分子内部存在一种环形电流 - 分子电流。由于分子电流的存在，每个磁分子成为小磁体，两侧相当于两个磁极；通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性；当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，两端显示较强的磁体作用，形成磁极，就被磁化了；当磁体受到高温或猛烈撞击时会失去磁性，是因为激烈的热运动

14、或震动使分子电流的取向又变的杂乱无章了。安培的分子电流假说在当时物质结构的知识甚少的情况下无法证实，它带有相当大的臆测成分；在今天已经了解到物质由分子组成，而分子由原子组成，原子中有绕核运动的电子，安培的分子电流假说有了实在的内容，已成为认识物质磁性的重要依据。3.【答案】 A【解析】解：北半球地面的磁场方向从南向北斜向下，磁场水平分量向北，竖直分量向下，而电流方向自西向东，根据左手定则，安培力的方向向上偏北，故A 正确， BCD 错误。故选： A。通过磁场方向、电流方向，根据左手定则判断安培力的方向，从而即可求解。解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系，注意左手定

15、则与右手定则的区别，同时理解北半球与南半球的磁场方向不同。第5页，共 12页4.【答案】 A【解析】解：沿AB 方向测得的电阻为R，根据电阻定律，即有，那么电阻率为；根据电阻定律，那么沿CD 方向的电阻；故 A 正确， BCD 错误；故选： A根据电阻定律，结合 AB 方向测得的电阻为R，即可求解沿CD 方向的电阻率和电阻考查电阻定律的应用，知道电阻率的含义， 掌握公式中L 与 S 的求法，注意不同电流方向的L 与 S 的不同5.【答案】 C【解析】解： AB 、悬线与竖直方向夹角为时，金属棒速率为零，加速度不为零，并非处于平衡状态，金属棒降做往复运动，故AB 错误；C、由运动的对称性可知悬线

16、与竖直方向的夹角为时金属棒处于等效最低点，此时速率最大，细线拉力最大，故C 正确；D、棒中电流变大，安培力增大，角变大，故D 错误；故选： C。偏角最大时，金属棒速度为零，但并非平衡状态，金属棒会做往复运动；根据运动的对称性判断出速度最大时的位置，此时绳子拉力最大；对金属棒进行受力分析、利用对称性原则判断出速度最大的位置，根据安培力公式分析即可正确解题。6.【答案】 B【解析】解： R 的滑片稍向上滑动时，变阻器R 接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I 增大， a 灯变亮。 b 的电压减小， b 灯变暗。通过 c 灯的电流，I 增大，减小，则增大， c 灯

17、变亮。故选： B。如图电路的结构是：c 灯与变阻器 R 串联后与 b 灯并联，再与 a 灯串联 R 的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析干路电流的变化，再分析b 灯电压的变化和c 灯的电流变化来分析灯泡亮度变化本题是电路中动态变化分析的问题，首先要搞清电路的结构，其次要按“部分 整体 部分 ”的顺序分析7.【答案】 B【解析】解： A、由于沿电场方向电势降低，所以由图可知，AC 段和 CB 段的电场强度方向相反，故A 错误。B、根据电势差与场强的关系可知，图象的斜率表示场强，则知C 点电场强度最小，为零，故B 正确。C、带正电荷在 AC 段受到的电

18、场力做正功，电势能减小。 在 CB 段电场力做负功， 电势能增大， 故 C 错误。D、由于从 A 到 B 电场强度先减小后增大，则该粒子在AC 段所受到的电场力逐渐减小至0，在 CB 段从0逐渐增大，故 D 错误。故选： B。根据顺着电场线方向电势逐渐降低判断电场强度方向。根据图象切线的斜率分析电场强度的大小。根据电场力做功情况分析电势能的变化。根据场强的大小分析电场力的大小。第6页，共 12页解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，知道图象的斜率表示场强。对于电势能，也可以根据推论：正电荷在电势高处电势能大判断。8.【答案】 C【解析】解： A、平行板电容器极间距离减小，由电容的决定式得到，

19、电容增大，由公式，电量保持不变，可知，板间电压U 减小，故 A 错误；B、根据以上两个式子和可知，由此可知，电容器电量、正对面积、介质常数不变时，板间电场强度不变， P 点到下极板的距离变小， P 点电势升高，故 B 错误；C、板间电场强度不变，带电液滴所受电场力不变，仍保持静止，故C 正确；D、由带电液滴静止可判断出来带电液滴带正电，P 点电势升高，带电液滴的电势能增大，故D 错误；故选： C。将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，由电容器的决定式可判断电容的变化；而电容器两板间电压不变，根据分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况。由分析 P点与下极板间电势差如何变化，

20、即能分析P 点电势的变化和油滴电势能的变化。本题考查电容器的动态分析问题，要明确一直和电源相连，故电压不变；再由决定式及定义式分析电容、电量等的变化。9.【答案】 BC【解析】 解：氘核沿直线运动未发生偏转，因此氘核受到的电场力等于洛伦兹力，有，得。由于质子、氘核、氚核的电量相同，所受的电场力相同，动能相同，而质量不同，氚核的速度最小，质子的速度最大。氚核所受的洛伦兹力小于电场力，向下偏转，电场力做正功，质子受到的洛伦兹力大于电场力，向上偏转，电场力做负功，所以氚核的动能最大，偏向正极板的是质子。故AD 错误， BC 正确。故选： BC。氘核在复合场中沿水平方向直线运动，故有，所以，质子、氘核

21、、 氚核的电量与动能相同，质量不同，所以入射速度不同，从而根据受到的电场力与洛伦兹力的关系，来确定偏转情况由于洛伦兹力不做功，而电场力定做功，若做正功，则动能增加若做负功，则动能减小速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性同时注意电场力做功导致动能变化，而洛伦兹力始终不做功10.【答案】 BC【解析】解：设匀强磁场区域半径为 R，那么，根据粒子运动速度和运动轨迹上的两个点；根据如图所示几何关系可得：a 的轨道半径为b 的轨道半径为；a 转过的圆心角为， b 转过的圆心角为；故根据洛伦兹力做向心力可得：故速度第7页，共 12页运动周期，所以运动周

22、期相等；故运动时间之比：3，速度之比：1，故 BC 正确， AD 错误；故选： BC。根据几何关系求得半径及转过的圆心角，然后由洛伦兹力做向心力求得周期及速度表达式，即可根据半径和圆心角求得运动时间和速度。带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度。11.【答案】 BD【解析】解： A、小球从 A 点到 D 点，电场力做功为零，重力做正功，根据动能定理，可知，小球在D 点的速度不为零，故 A 错误；B、从 B 点到 C 点，电场力做功为零，重力做正功，根据动能定理，可知，小

23、球在C 点的速度比在B 点的速度大，故 B 正确；CD、 A、B 两点的电场强度可能相同，因此小球在A 点的加速度可能等于在B 点的加速度，故 C 错误， D正确；故选： BD 。等量同种正电荷电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，从O 点向外场强先增后减，据此判断 AO 段的电场力大小、加速度大小情况；带负电的小环，从 A 到 B 电场力先做正功后做负功，电场力做功代数和为零，据动能定理可判断小环在B点的速度。解答本题的关键是：要熟练掌握等量同号、异号电荷周围的电场和电势的分布情况，利用对称性对电势和场强的大小进行分析，结合动能和动能定理，功能关系，合外力、速度和加速度等知识进行

24、综合分析。12.【答案】 ACD【解析】解： AB、两小球受到的洛伦兹力都与斜面垂直向上，沿斜面方向的合力为重力的分力，则其加速度为，可见在槽上a、 b 两球都做匀加速直线运动，故 A正确 B错误；C、当加速到洛伦兹力与重力沿垂直斜面向下分力相等时，小球脱离斜面，则，所以，因，所以，故 C 正确；D、又由得，则，故 D 正确；故选： ACD。由牛顿第二定律可以求出加速度，然后比较加速度大小，判断小球的运动性质；求出小球在斜面上运动的位移与运动时间，然后答题。本题考查洛伦兹力作用下的小球的运动，会判断洛伦兹力的方向，明确其大小的决定因素，同时根据牛顿第二定律分析运动情况。13.【答案】 5001

25、25【解析】解：将红、黑表笔短接，调节调零电阻的阻值，当电流满偏时，有：内，指针指在满刻度的处时有：，内第8页，共 12页即：，内代入数据解得：。故答案为： 500， 125。欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，根据闭合电路的欧姆定律可以求出欧姆表内阻与待测电阻阻值。本题考查了求欧姆表内阻、待测电阻阻值问题，知道欧姆表的工作原理、应用闭合电路的欧姆定律即可正确解题。14.【答案】 10012002921200【解析】解：根据串联电阻特点结合欧姆定律可得：代入数据得：“量程为 2mA、内阻为”改装成 10mA 电流表， 应并联定值电阻分流，据此画出改装电路图如图所示；由串联电阻特点结合欧姆定律

26、可得：代入数据得：故答案为：、 1200；1200；根据电表改装原理结合串并联电路特点求解电阻；“量程为 2mA、内阻为 ”改装成 10mA 电流表，应并联定值电阻分流，据此画出改装电路图；改装后根据电表改装原理结合串并联电路特点求解电阻；本题考查电表改装，关键是掌握改装原理，即串并联电路特点， 然后根据需要灵活选择规律列式求解即可。15.【答案】解：如果带电粒子刚好经过C 点，平行于电场线方向解得：根据定能定理得：第9页，共 12页联立解得：设粒子初速度为v，离开虚线区域时速度为，则有可得粒子沿射出BC 方向速度为v解得电场强度为：答：如果带电粒子刚好经过C 点，带电粒子经过C 点时的动能为

27、；如果带电粒子从BC 边上某点P 离开正方形区域时的动能为，匀强电场的电场强度为。【解析】根据动能定理求解带电粒子经过C 点时的动能；根据带电粒子从BC 边上某点P 离开正方形区域时的动能为，找出初末速度关系，然后利用沿电场方向做匀加速直线运动规律列式求解即可。本题考查带电小球在电场中运动，关键是掌握运动规律，利用运动规律或动能定理列式求解即可。16【.答案】解： 小球从 P 点运动到 B 的过程中，重力和电场力做功， 根据动能定理可知，。其中，联立解得。小球进入电磁复合场后，电场力和重力平衡，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，设轨迹半径为r ，根据几何关系可知，解得。其中，联立解得。设小球经过x 轴时，速度与x 轴正方向的夹角为，则即：小球进入第一象限后的运动可看做水平方向的匀速运动和竖直方向的竖直上抛运动，设到最高点的位置坐标为 、则解得：，则最高点的位置坐标为。第10 页，共 12页答：电场强度大小为，磁感应强度的大小为。小球进入第一象限后，上升到的最高点的位置坐标为。【解析】 根据动能定理，求出电场强度的大小，小球进入复合场后，洛伦兹力提供向心力，根据几何关系算出