2021届百师联盟高考物理练习试卷(三)(山东卷)(含答案解析)

2021届百师联盟高考物理练习试卷（三）（山东卷）

一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）

1.下列各图给出了通电导体产生的磁场方向，正确的是（）

通电线圈

2.如图所示，竖直长导线通以恒定电流/,闭合线圈MNPQ与导线在同一平面内，当

线圈做下列运动时，穿过线圈的磁通量会发生变化的是（）

A.水平向右平移NP

B.竖直向下平移

竖直向上平移

D.以导线为轴转动

3.如图所示，质量为60kg的运动员的两脚各用500N的水平力蹬着两竖直墙壁并匀

速下滑。若他从离地面167n高处，两脚均用400N的水平力蹬墙，g取10m/s2。

则他从静止开始下滑到地面的时间为

A.4sB.6sC.8sD.10s

4.如图所示，下列四个图分别是直线电流和环形电流周围磁感线分布特征，其中4、C图中“回”

和“X”表示磁感线方向，B、。图中“国”和“X”表示电流方向，则能正确反应磁感线分布的

图是（）

A.---------------------------

MAKMM

AMM

X

X

M

D.

5.关于楞次定律，下列说法中正确的是（）

A.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强

B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱

C.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化

D.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化

6.小张买了一只袖珍小电筒，用的是两节小的干电池。他取出电筒中的小灯泡，看到上面标有

“2.2V,0.254”字样。小张认为产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常

发光。已知每节干电池的电动势为1.5V,由此，他推算出了产品设计者设定的每节干电池的内

阻为（）

A.1.6。B,3.20C.4.20D,8.80

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

7.如图所示，质量分别为?71］和巾2的两个小球4、B,带有等量异种电荷--------------

/BE

（qA<0,qB>0）,通过绝缘轻弹簧相连接,置于光滑绝缘的水平面上。［

当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球4B将由静止开始运动，

在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用

且弹簧不超过弹性限度），下列说法中正确的是（）

A.因静电力分别对球4和球B做正功，故系统机械能不断增加

B.因两个小球所受静电力等大反向，故系统动量守恒

C.当小球所受静电力与弹簧的弹力相等时，系统动量最大

D.当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大

8.如图所示的U-/图象中，直线/为某电源的路端电压与电流的关

系，直线II为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R

连接成闭合电路，由图象可知（）

A.R的阻值为1.50

B.电源的效率为50

C.电源的输出功率为3.0勿

D.虚线与坐标轴之间面积的物理意义为电源内部消耗功率，大小为1.5小

9.如图所示为某种质谱仪的原理图。容器4中有由大量;”、叁，和混合的粒子，均可从容器A下

方的窄缝S1无初速地飘入电势差为U的加速电场，经窄缝S2、S3沿与磁场垂直的方向进入磁感应

强度为B的匀强磁场中，最后均能打到底片。上，在底片上只显示了两条感光谱线a、b.不计粒

子重力，下列说法正确的是（）

A.打在a处的粒子只有出

B.打在b处的粒子只有出

C.打在a、b两处的粒子在匀强磁场中运动的半径之比为1：V2

D.打在a、b两处的粒子在匀强磁场中运动的时间之比为2：1

10.如图所示，用电阻R。=120的均匀导体弯成半径L=0.5m的闭合圆环，圆心为。，SOQ是一条

水平直径，在。、S间接有负载电阻&=30,整个圆环中有大小为B=0.47、方向竖直向上的

匀强磁场穿过。电阻r=20、长度为L的导体棒OP贴着圆环以。为圆心沿逆时针方向（从上往下

看）匀速转动，角速度3=240rad/s,导体棒OP与圆环接触良好，不计一切摩擦以及导线的电

阻。贝火）

木8A

A.棒转动过程中。点的电势比P点的电势高

B.棒转动过程中产生的感应电动势为12y

C.棒转动过程中电路的最大电功率为28.8W

D.当0P到达0Q处时圆环的电功率为27W

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.如图，所提供的器材可用来研究电磁感应现象和确定感应电流的

方向.

(1)在给出的实物图中，用实线作为导线将实验仪器连成实验电路.

(2)线圈U和人的绕向一致，将线圈L插入人中，合上开关待电流计指建口/R

针稳定后.能使乙2中感应电流的流向与刀中电流的流向相同的实验操作是

A.插入软铁棒

区拔出线圈4

C.增大接入电路中的滑动变阻器的阻值

D断开开关.

12.有一电动势E约为12V,内阻r在20〜50。范围内的电源，其允许的最大电流为100巾4为测定这

个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内电阻很大，

对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0-9990；3为保护电阻。

(1)实验室备有的定值电阻岛有以下几种规格，本实验应选用

AA00H,1.0W

8.1000,1.0W

C.5O0,1.0W

D.ion,2.5W

(2)该同学按照图甲所示的电路图，连接实验电路，接好电路后，闭合开关S,调整电阻箱的阻值R,

11

读出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值。取得多组数据，以行为横坐标，以白纵坐标，代入

数据可画出如图乙所示图象，对应的函数方程式为(用所给物理量的字母表示)。

(3)图象中若用b表示图线与纵轴的截距，用k表示斜率，则/=,r=o

四、计算题(本大题共4小题，共45.0分)

13.一个小球从斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动(经过交接点。时速度大小

不变)，直至停止，它共运动了10s,斜面长4m,在水平面上运动的距离为67n.求：

(1)小球在运动过程中的最大速度;

(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小.

14.如图所示，一正方形线圈从某一高度自由下落，恰好匀速进入其下

方的匀强磁场区域.已知正方形线圈质量为m,边长为3电阻为R,口

匀强磁场的磁感应强度为B,高度为23求：

(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流A的大小和方向；X—X—X-X—xX▲

BX

(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量q；xxxxx

X2£f

XXXXX

(3)线圈下边缘刚离开磁场时线圈的速度。的大小.

X

15.如图所示的电路中，电源电动势为10P,8=40,&=60,电容

C=30〃F,电源内阻忽略不计。求：

(1)闭合开关S,稳定后通过电阻右的电流；

(2)将开关S断开，再次稳定后，求通过公的总电荷量。

16.一绝缘“u”杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组

成，固定在竖直平面内.其中MN光滑，PQ杆是粗糙的，现将质量为M的带正电荷的小环套在MN

杆上，小环所受的电场力为重力的;.

4

(1)若将小环由。点静止释放，刚好能到达P点，求。M间的距离.

(2)若将小环山M点右侧5R处静止释放，设小环与PQ杆间的动摩擦因素为〃，小环的最大静摩擦力和

滑动摩擦力相等，求小环整个运动过程中克服摩擦力所做的功.

D

参考答案及解析

1.答案：C

解析：解：4、由图可知，电流方向向外，则由安培定则可知，磁感线应与图示方向相反，故A错

误；

8、直导线电流方向向上，则磁场方向左侧向外，右侧向里，故8错误；

C、线圈中电流由左侧流出，右侧流入，则由安培定则可知磁场方向向上，故C正确：

。、由图可知电流由右侧流入，则由右手螺旋定则可知，内部磁感线向右，故£＞错误；

故选：C.

由安培定则可得出通电导体周围的磁场情况，注意分析其平面图形.

通电导体周围的磁场方向要求我们能熟练判出，并能结合立体图和平面图进行分析.基础题目.

2.答案：A

解析：解：力、通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场，离开导线越远，磁感应强度越小，因

此，闭合线圈abed离开通电直导线，水平向右移动时，磁通量变小，故4正确；

BC、闭合线圈abed竖直向上或竖直向下移动时，对应的磁场强度不变，故磁通量不变，BC均错误；

。、通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场，故以导线为轴转动时，磁通量不变，故。错误。

故选:A«

通电直导线的磁场为以导线为中心的环形磁场,离开导线越远，磁感应强度越小，因此，闭合线圈abed

离开通电直导线时，磁通量变小，闭合线圈abed靠近通电直导线时，磁通量变大，其他的情况下，

磁通量不变。

本题考查常见的磁场（通电直导线的磁场）的特点以及磁通量的定义，故该题要从常见的磁场的特点

的角度进行分析。

3.答案：A

解析：略

4.答案:A

解析：解：4、由于电流的方向水平向右，根据安培定则知，磁场方向应该上边垂直纸面向外，下边

垂直纸面向里.故A正确.

8、直线电流的方向垂直纸面向里，根据安培定则知，直线电流的磁场方向顺时针方向.故B错误.

C、根据安培定则，螺线管内部的磁场方向垂直纸面向外.故C错误.

。、从上往下看，线框的电流方向为顺时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向下.故。错误.

故选：A.

根据安培定则判断电流周围磁场的方向，从而进行判断正误.

解决本题的关键知道电流和周围磁场方向的关系，会通过安培定则进行判断.

5.答案：D

解析：解：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不会阻碍原磁场的变化：增强

或减弱，故A、B、C错误，。正确，

故选：D。

根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.当磁通量增大时，感应

电流的磁场与它相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与它相同.

解决本题的关键掌握楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

6.答案：A

解析：解：若小张的判断是对的，小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，则电路中的电流为/=

0.254路端电压为U=2.2U

则每一节干电池的内阻为r=?竿=：x程萨0=1.60,故A正确，BC。错误。

故选：4。

小灯泡在额定电压下才能正常工作。由铭牌2.2V,0.254",利用闭合电路欧姆定律即可求解。

知道2.2匕0.254”就知道灯的额定电压和正常工作电流是本题的关键。再由闭合电路欧姆定律解答。

7.答案：BCD

解析：解：4、从开始到弹簧第一次伸长到最长的过程中，电场力对两球都做正功，系统机械能不断

增加；之后，弹簧收缩的过程中，电场力对两球都做负功，系统的机械能减少，故A错误；

8、两球所带电荷量相等而电性相反，所受的静电力大小相等，方向相反，则系统所受的静电力的合

力为零，系统所受的合外力为零，因此系统动量守恒，故8正确；

C、弹簧从开始到第一次伸长到最长的运动过程中，在静电力和弹簧弹力平衡前，合力对小球一直做

正功，小球的速度一直增大，当弹力大于静电力后，合力对小球做负功，小球速度减小，由此可知，

当小球所受静电力与弹簧的弹力相等时，小球速度最大，系统动量最大，故C正确；

。、从开始到弹簧第一次伸长到最长的过程中，电场力对两球都做正功，系统机械能不断增加，所

以当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最大，故。正确；

故选：BCD。

分析电场力对两小球的做功情况，分析系统机械能的变化。当电场力对系统做正功时，系统的机械

能增加；当电场力对系统做负功，系统的机械能减少。分析系统的合外力，判断系统的动量是否守

恒。根据外力做功情况可得出能量与动量的变化情况。

本题关键要明确两个小球的速度的变化情况，两小球都是先做加速度不断减小的加速运动，再做加

速度不断变大的减速运动。要掌握功能原理，并能熟练运用。

8.答案：AD

解析：解：4、由直线口的斜率知R=得0=1.50,故A正确；

BC、根据闭合电路欧姆定律得U=E-/r,当/=0时，U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻

等于图线的斜率大小，「=当=：=1.50,两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路

时工作状态，由图读出电压U=1.5V,电流/=1.04则电源的输出功率为P,%=U/=1.5勿，电源

的效率为〃=92x100%=芋x100%=50%.故8c错误

EIE3

。、电源内部消耗的功率Pr=Kr=1Q2x1.5W=1.5W,故O正确；

故选：AD.

由电源的路端电压与电流的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻。

电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻。两图线的交点读出电流与电压，求出电源的输出功率

对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义。本题要抓住图线的斜率、交点的意

义来理解图象的意义。

9答案:AC

解析:解:AB,设；”的质量为m,电荷量为q,粒子在电场中加速运动，根据动能定理可知：qU=1mv2

„2

进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m—

解得半径为：r=今售

对比；H、出和翅e的质量和电荷量关系可知，比荷越小的，半径越大，故打在a处的粒子只有出，

故A正确，8错误；

C、半径为：厂=aJ等，则打在a处的粒子只有出，出和物e打在b处，则运动半径之比为1：或，

故C正确;

。、粒子在磁场中运动周期为：T=翳，运动轨迹都是半圆，则运动时间为：t=—,对比衿、出和

?He的质量和电荷量关系可知，打在a、b两处的粒子在匀强磁场中运动的时间之比为1：2,故。错

误。

故选：AC.

带电粒子在电场中被加速，应用动能定理可以求出粒子进入磁场的速度，粒子在磁场中做匀速圆周

运动，洛伦兹力提供向心力，确定打在a处的粒子。

粒子在磁场中做圆周运动，求出其粒子轨道半径和运动的时间。

此题考查了质谱仪的工作原理，粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的

关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题。

10.答案：BC

解析：解：4、棒为等效电源，根据右手定则可得棒转动过程中。点

的电势比P点的电势低，故A错误；

B、棒转动过程中产生的感应电动势E=^BL2a)=ix0.4x0.52x

240V=127,故8正确；

C、当P点与S点重合时，外电阻最小，此时电路中右与导体棒串联，

F17

电路的最大电流为：Im==2AA'

棒转动过程中电路的最大电功率为：P=EIm=12X2AW=28.8W,故C正确;

D、当OP至达OQ处时，画出等效电路如图所示，此时&=/?3=60,并联后的电阻为R#=3x60=

30,外电阻为R%=30+30=60,

E12

干路中的电流强度/=市:=嬴/=1,54,圆环的电功率为P=/2R#=152x31V=6.75小，故。

错误。

故选：BC.

根据右手定则可得棒转动过程中电势的高低；由E=求出感应电动势，应用串并联电路特点

与欧姆定律求出电路电流，然后应用电功率公式求出电功率。

本题考查了求电功率问题，分析清楚电路结构、知道两并联电阻阻值相等时并联电阻阻值最大是解

题的关键，应用E=：BL23、欧姆定律与串并联电路特点、电功率公式可以解题。

11.答案：BCD

解析：解：(1)将线圈功和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电压、线圈人串联而成

另一个回路即可，实物图如下所示：

(2)根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈G中的磁通量应该减小，故

拔出线圈及、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈乙2中的磁通量减小，故A错误，正确.

故答案为：(1)电路图如图所示；(2)BCD.

(1)注意在该实验中有两个回路，一个由线圈42和电流计串联而成，另一个由电键、滑动变阻器、电

压、线圈及串联而成.

(2)根据楞次定律求解，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈人中的磁通量应该减小，据

此可正确解答.

知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键.对于该实验，

要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习.

12.答案：*.高+照:

uc.K+KQbob

解析：解：(1)电阻箱接入电路的阻值为零时电路电流最大，为100mA=0.1004

由闭合电路欧姆定律得：的=/E-,R=rE-r

K0+r0

内阻r在20〜500范围内，代入数据解得，品在70〜1000，则凡应B；

(2)由图甲所示电路图可知，电源电动势：E=U+Ir=U+-^-r,

K十/t0

整理得：*=三羡+卷

UDK-TKQC

1r11

(3)图象的函数表达式为：-=

由图示《一表图象可知，图象斜率：k=三,纵轴截距：b=g

UK-TKQC,C

解得，电源电动势：E.电源内阻：r.

故答案为:⑴B；(次力焉(3)i；"

(1)根据电源电动势与电源允许通过的最大电流求出电路最小电阻，然后选择定值电阻。

(2)根据图甲所示电路图应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式。

(3)根据图示图线与其函数表达式求出电源电动势与内阻。

只用电压表和变阻箱测电动势和内电阻的方法叫“伏欧法”，若用图象解时，基本思路是：用学过

的物理定律列出表达式，再结合数学整理表达出有关一次函数式y=/cx+b的形式，再求出々和b即

可。

13.答案：解：如图所示，设在4。过程的加速度为的，这个过程

的时间为h，在OB过程的加速度为.2，这个过程的时间为12，在

0点的速度为先由题意得：、--

°R

tx+t2=10①，

vm——a2t2②'

如“2+如恃=10(3),

枭4④，

箝6⑤，

ZU2

22

联立①②③④⑤解得=2m/s,%=0.5m/s,a2=^m/s=0.33m/s„

答：(1)小球在运动过程中的最大速度为2m/s；

(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小分别为0.5m/s2、0.33m/s2»

解析：(1)根据匀加速运动的位移大小和匀减速运动的位移大小，结合位移时间公式和速度时间公式

求出最大速度；

(2)根据速度位移公式求出小球在斜面上和水平面上的加速度大小。

解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，本题也可以根据平均速

度的推论，结合总路程和总时间求出最大速度的大小。

14.答案：解：(1)线圈进入磁场时匀速，

由平衡条件得：加。=尸安，

且「安=8/包，

解得：4=鬻,

DL

由右手定则可知：沿逆时针方向.

(2)在线圈离开磁场的过程中：q=le,

—40

电流：7=2=工，

RR

电荷量：q=lAt=—=—；

(3)线圈刚进入磁场时：E1=BLVQ9

电流：

K

线圈刚进入磁场时的速度：%=鬻，

从线圈完全进入磁场到线圈下边缘刚离开磁场的过程中，

线圈做匀加速运动，则/-诏=2gL,

解得："J锣+2"；

答：(1)线圈进入磁场时回路产生的感应电流。为鬻，方向：沿逆时针方向；

(2)线圈离开磁场过程中通过横截面的电荷量为整；