2020届安徽省六安市高三下学期线下自测物理试卷卷（三）

一、单选题

1. 难度：简单

如图所示，两个带电金属球半径为r，中心距离为4r，所带电荷量大小相等均为Q。结合库仑定律适用条件，关于它们之间电荷的相互作用力大小F，下列说法正确的是（  ）

A.若带同种电荷， B.若带异种电荷，

C.若带同种电荷， D.无论何种电荷，

2. 难度：简单

如图所示，为点电荷形成的电场线，电场中有A、B两点。设A、B两点的电场强度大小分别为E_A、E_B，电势分别为_A、_B，则下列判断正确的是（  ）

A.E_A>E_B ，_A <_B

B.E_A<E_B ，_A>_B

C.带正电的检验电荷一定从A向B运动

D.形成该电场线的点电荷一定在A点的左侧

3. 难度：困难

真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是Q_E和Q_F，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE．则（      ）

A.E带正电，F带负电，且Q_E > Q_F

B.在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点

C.过N点的等势面与EF连线垂直

D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

4. 难度：困难

如图所示，电源的电动势为6V、内阻为1Ω，R是一个电阻箱，定值电阻R₂=4Ω、R₃= 10Ω，电容器C的电容为5μF，闭合开关S，调节电阻箱R，电路达到稳定状态后，下列说法正确的是

A.当R₁的阻值增大时，电源的路端电压增大，流过R₃的电流减小

B.当R₁的阻值增大时，电容器的电荷量将增大

C.当R₁的电阻为6Ω时，电容器所带电荷量的大小为1×10^-5C

D.当S断开后，R₂中将出现瞬时电流，方向由a→b

5. 难度：中等

2018年，我省加大环保督查力度，打响碧水蓝天保卫战．督查暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为L、直径为D，左右两端开口，在前后两个内侧面a、c固定有金属板作为电极，匀强磁场方向竖直向下．污水(含有大量的正负离子)充满管口从左向右流经该测量管时，a、c两端的电压为U，显示仪器显示污水流量Q(单位时间内排出的污水体积)．则

A.a侧电势比c侧电势低

B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数越大

C.污水流量Q与U成正比，与L、D无关

D.匀强磁场的磁感应强度B=

6. 难度：困难

如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°角且处于竖直平面内。一质量为m、电荷量为＋q（q0）的小球套在绝缘杆上，给小球一沿杆向下的初速度v₀，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变。已知磁感应强度大小为B，电场强度大小为E＝，则以下说法中不正确的是（  ）

A.小球的初速度v₀＝

B.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止

C.若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止

D.若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为

7. 难度：中等

为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（  ）

A. B. C. D.

8. 难度：中等

质谱仪可测定同位素的组成。，现有一束一价的钾 39 和钾 41 离子经电场加速后，沿着与磁场边界垂直的方向进入匀强磁场中，如图所示。测试时规定加速电压大小为 U₀，但在实验过程中加速电压有较小的波动，可能偏大或偏小ΔU．为使钾 39 和钾 41 打在照相底片上的区域不重叠，不计离子的重力，则ΔU 不得超过（  ）

A.0.1U₀ B.0.01U₀ C.0.02 U₀ D.0.025 U₀

二、多选题

9. 难度：困难

如图所示，A、B、C三个小球(可视为质点)的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电(不考虑小球间的电荷感应)，不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E.则以下说法正确的是(    )

A.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg＋qE

B.静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg－qE

C.剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为

D.剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为

10. 难度：困难

如图，电源电动势E=6V，内阻r=0.8，定值电阻及，R₄=3Ω,图中电压表和电流表均为理想电表，当在P、Q之间连接另外一只理想电流表G时，下列说法正确的是

A. 通过G的电流为无穷大，从而会将G烧坏

B. 通过G的电流为0.2A

C. V的示数将变大

D. V的示数变化量的绝对值与A示数变化量的绝对值的比值为0.8

11. 难度：困难

如图(a)所示，两平行正对的金属板AB间加有如图(b)所示的交变电压，将一带正电的粒子从两板正中间的P点处由静止释放，不计粒子重力，下列说法正确的是

A.在t=0时刻释放该粒子，粒子一定能到达B板

B.在时刻释放该粒子,粒子一定能到达B板

C.在期间释放该粒子，粒子一定能到达B板

D.在期间释放该粒子，粒子一定能到达A板

12. 难度：中等

如图所示，一根固定的绝缘竖直长杆位于范围足够大且相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度大小为 E=，磁感应强度大小为 B．一质量为 m、电荷量为 q 的带正电小圆环套在杆上，环与杆间的动摩擦因数为μ；现使圆环以初速度 v₀向下运动，经时间 t_o，圆环回到出发点．若圆环回到出发点之前已经开始做匀速直线运动，不计空气阻力，重力加速度为 g．则下列说法中正确的是（  ）

A.环经过时间刚好到达最低点

B.环的最大加速度为 a_m=g+

C.环在 t₀ 时间内损失的机械能为

D.环下降过程和上升过程系统因摩擦产生的内能相等

三、实验题

13. 难度：困难

在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池（电动势约为1.5 V，内电阻小于1.0 Ω ）

B．电流表A₁（量程0﹣3 mA，内阻R_g1=10 Ω）

C．电流表A₂（量程0﹣0.6 A，内阻R_g2=0.1  Ω）

D．滑动变阻器R₁（0﹣20 Ω，10 A）

E．滑动变阻器R₂（0﹣200 Ω，l A）

F．定值电阻R₀（990Ω）

G．开关和导线若干

（1）某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是__图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选__（填写器材前的字母代号）．

（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I₁﹣I₂图线（I₁为电流表A₁的示数，I₂为电流表A₂的示数，且I₂的数值远大于I₁的数值），但坐标纸不够大，他只画了一部分图线，则由图线可得被测电池的电动势E=__V，内阻r=__Ω．

（3）若图线与纵坐标轴的交点等于电动势的大小，则图线的纵坐标应该为_________

A．I₁（R₀+R_g1） 　 B．I₁•R₀　  C．I₂（R₀+R_g2）　 D．I₁•R_g1．

14. 难度：困难

某同学欲测量一电容器的电容，他采用高电阻放电法来测量，电路图如图甲所示．其原理是测出电容器在充电电压为U时所带的电荷量Q，从而求出其电容C．该实验的操作步骤如下：

（1）先判断电容器的好坏，使用万用表的电阻挡进行测量，观察到万用表指针向右偏转较大角度，又逐渐返回到起始位置，此现象说明电容器是____（选填“好”、“坏”）的；

（2）按如图甲所示电路原理图连接好实验电路，将开关S接通____（选填“1”、“2”），对电容器进行充电，调节可变电阻R的阻值，再将开关S接通另一端，让电容器放电，观察微安表的读数，直到微安表的初始指针接近满刻度；

（3）此时让电容器先充电，记下这时的电压表读数U₀=2.9V，再放电，并同时开始计时，每隔5 s或10 s读一次微安表的读数i，将读数记录在预先设计的表格中。根据表格中的12组数据，以t为横坐标，i为纵坐标，在乙图所示的坐标纸上描点（图中用“×”表示），请在图上作出电流i与时间t的曲线______;

（4）根据以上实验结果和图象，算出该电容器的电容约为____F（结果保留两位有效数字）．

四、解答题

15. 难度：简单

如图所示，一足够长的斜面倾斜角度为，现有一个质量为0.4 kg，带电荷量的小球以初速度v₀=5 m/s从斜面上A点竖直向上抛出．已知斜面所在的整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为，重力加速度g=10m/s²．试求：

(1)小球相对A所在水平面上升的最大高度H和小球再次落到与A在同一水平面的B点(图上未标出)时，小球距离A点的距离L_AB；

(2)小球再次落到斜面上时，速度方向与水平向右电场方向夹角的正切值．

16. 难度：困难

如图所示，两平行金属导轨间距L=0.5 m，导轨与水平面成θ=37°．导轨上端连接有E=6 V、r=1 Ω的电源和滑动变阻器．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2 kg、电阻R₀=1 Ω，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．当滑动变阻器的阻值R=1 Ω时金属棒刚好与导轨间无摩擦力．g取10 m/s²，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）此时电路中的电流I；

（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为4 Ω时金属棒受到的摩擦力大小．

17. 难度：困难

如图所示，平行板之间存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B₁＝0.20 T，方向垂直纸面向里，电场强度E₁＝1.0×10⁵ V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘的xOy坐标系的第一象限内有一边界线OA，与y轴正方向间的夹角为45°，边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B₂＝0.25 T，边界线的下方有水平向右的匀强电场E₂．一束电荷量q＝8.0×10^－19 C、质量m＝8.0×10^－26 kg的带正电粒子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，最后打到x轴上的C点．已知C的横坐标为x_C＝0.6 m，求：

（1）粒子在平行板间运动的速度v大小；

（2）粒子进入电场时速度的方向和电场强度E₂的大小；

（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度的大小，使粒子都不能打到x轴上，磁感应强度的大小B₂′应满足什么条件？

18. 难度：中等

如图，离子源A产生的初速度为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U₀的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场．已知HO＝d，HS＝2d，＝90°．（忽略粒子所受重力）

（1）求偏转电场场强E₀的大小以及HM与MN的夹角φ；

（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；

（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S₁处，质量为16m的离子打在S₂处．求S₁和S₂之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围．