河南省九师商周联盟2019-2020学年高二上学期12月联考物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

关于电场强度、电势、电势差和等势面，下列说法正确的是（  ）

A.电场强度为零处电势一定为零

B.电势为零处电场强度一定为零

C.在匀强电场中，两点间的电势差与这两点间的距离成正比

D.在匀强电场中，任意两相邻的等势面（电势差相等）之间的距离相等

2. 难度：简单

一个长螺线管中通有电流，把一个带电粒子沿管轴线射入管中，不计重力，粒子将在管中（  ）

A.做匀速直线运动 B.沿轴线来回运动

C.做匀加速直线运动 D.做圆周运动

3. 难度：简单

如图所示，光滑绝缘的斜面与水平面的夹角为θ，导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I，空间充满竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现缓慢增大θ(0<θ<90°)，若电流I不变，且ab始终静止在斜面上(不考老磁场变化产生的影响)，下列说法正确的是

A.B应缓慢减小

B.B应缓慢增大

C.B应先增大后减小

D.B应先减小后增大

4. 难度：中等

如图所示，一带电粒子以某速度进入方向水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹. M和N是轨迹上的两点，其中M点是轨迹的最右点，不计粒子受到的重力，下列说法正确的是（  ）

A.粒子带正电

B.粒子在N点速率小于M点速率

C.粒子在M点电场力的瞬时功率为0

D.粒子在电场中的电势能先减小后增大

5. 难度：中等

图示电路中，定值电阻的阻值为R₁，电源内阻为r，AV均为理想电表，滑动变阻器的总阻值，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中（  ）

A.电压表的示数增大

B.电流表的示数减小

C.定值电阻R₁的电功率先增大后减小

D.滑动变阻器R₂接入电路的电阻消耗的电功率先增大后减小

6. 难度：困难

如图所示，正方形区域ABCD中有垂直于纸面向里的匀强磁场，M、N分别为AB、AD边的中点，一带正电的粒子（不计重力）以某一速度从M点平行于AD边垂直磁场射入，并恰好从A点射出. 现仅将磁场的磁感应强度大小变为原来的，下列判断正确的是（  ）

A.粒子将从D点射出磁场

B.粒子在磁场中运动的时间将变为原来的2倍

C.磁场的磁感应强度变化前、后，粒子在磁场中运动过程的速度变化量大小之比为

D.若其他条件不变，继续减小磁场的磁感应强度，粒子可能从A、N间某点射出

7. 难度：中等

如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电小球A、B、C，A和C以相同的角速度围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C到B的距离之比为1：2. 三个小球均视为质点，不计它们之间的万有引力，则A和C的比荷（电荷量与质量之比）的比值为（  ）

A.1：8 B.8：1

C.4：1 D.1：4

8. 难度：中等

如图所示，编号1～12（图中未标出）的12根长直导线从左向右依次并列排成长为l的直导线带ab，、是位于ab所在的直线上的两点，到导线带左端的距离等于到导线带右端的距离，都等于，所有长直导线中均通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，ab上所有长直导线产生的磁场在处形成的磁场磁感应强度大小为B₁，在处形成的磁场磁感应强度大小为B₂，如果将右边编号7～12的6根导线移走，则处的磁感应强度大小为（  ）

A. B.

C. D.

二、多选题

9. 难度：中等

如图所示，A、B为竖直放置的平行板电容器的两个极板，G为静电计，E为恒压电源. 则下列说法正确的是（  ）

A.保持开关S闭合，仅将A板缓慢竖直上移一小段距离，则静电计指针张开的度将大

B.保持开关S闭合，仅将A板缓慢向B板靠近，则静电计指针张开的角度将不变

C.开关S闭合后断开，仅将A板缓慢远离B板，则静电计指针张开的角度将不变

D.开关S闭合后断开，仅将A板缓慢竖直上移一小段距离，则静电计指针张开的角度将变大

10. 难度：困难

如图所示，两板长均为l的竖直正对的平行金属板M、N带等量异种电荷，板间距离为d（d＞l）. 现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子（重力不计），以大小为、方向与电场强度方向成30°角的初速度从A点射入匀强电场中，恰好从B点垂直电场强度方向射出电场，D点和A点在同一电场线上且B、D连线与电场线垂直，C点是所在直线与BD的交点. 不计空气阻力，下列判断正确的是（  ）

A.C点一定是BD的中点

B.AB间距离为

C.粒子在电场中运动的时间为

D.M、N两板间的电势差为

11. 难度：困难

质谱仪的结构原理图如图所示，水平极板S₁、S₂间有垂直极板方向的匀强电场，圆筒N内可以产生质子和氚核（它们的电荷量之比为1：1，质量之比为1：3），它们由静止进入极板间，经极板间的电场加速后进入下方的匀强磁场，在磁场中运动半周后打到底片P上. 不计质子和氚核受到的重力及它们间的相互作用，下列判断正确的是（  ）

A.质子和氚核在极板间运动的时间之比为

B.质子和氚核在磁场中运动的时间之比为1：1

C.质子和氚核在磁场中运动的速率之比为

D.质子和氚核在磁场中运动的轨迹半径之比为

12. 难度：困难

在一静止正点电荷的电场中，任一点处的电势与该点到点电荷的距离r的倒数的关系图像如图所示. 电场中三个点a、b、c的坐标如图所示，其电场强度大小分别为、和，现将一带负电的试探电荷依次由a点经过b点移动到c点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为和. 下列判断正确的是（  ）

A.

B.

C.

D.

三、实验题

13. 难度：中等

某同学想测量一电源的电动势和内阻，在实验室找到了如图器材：

A.待测电源；

B.一段粗细均匀、总长为1m的金属丝；

C.不计内阻的电流表；

D.阻值R₁=5.0的定值电阻；

E.刻度尺；

F.开关一个、导线若干.

他的操作步骤如下：

（1）用欧姆表的“×10”挡测量金属丝的总电阻，欧姆表的示数如图甲所示，则金属丝的电阻________.

（2）然后用图乙所示的电路图进行测量，图中表示金属丝的电阻.

（3）不断改变电阻丝接入电路的长度，记录多组电流表示数I和对应（接入电路）的金属丝长度L，根据所得数据作出了图像如图丙所示，则电源的电动势E=________V，电源的内阻r=________.（结果均保留两位有效数字）

14. 难度：困难

某实验小组欲描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验仪器如下：

A.小灯泡（额定电压为3V，额定功率为1. 5W））

B.电流表（满偏电流为10mA，内阻r₁=100）

C.电流表（量程为0. 6A，内阻r₂=0. 5）；

D.滑动变阻器（0～20，额定电流为2A）

E.滑动变阻器（0～1000，额定电流为0. 5A）

F.定值电阻（5）

G.定值电阻（200）

H.电源（3V、内阻可忽略）

I.开关、导线若干.

（1）由于所给的仪器中没有电压表，需要把以上电流表_________进行适当的改装，将其与定值电阻_________串联改装成3V的电压表. （均填仪器前的字母序号）

（2）要使小灯泡两端电压从零开始变化，则滑动变阻器应选_________. （填仪器前的字母序号）

（3）按实验要求完成方框内实验电路图______

（4）若实验描绘出该灯的伏安特性曲线如图，将该小灯泡直接接到一电动势为3V、内阻为5的电源两端，则该小灯泡消耗的电功率为_________W.（结果保留两位有效数字）

四、解答题

15. 难度：中等

如图所示的电路，开关S闭合，电源的电动势E=14V，内阻r=0. 2，，，线圈电阻R=1，规格为“6V  12W”的电动机正常工作. 求：

（1）通过电源的电流I；

（2）电阻的阻值；

（3）电动机的输出功率.

16. 难度：困难

将一内壁光滑的绝缘细圆管做成的圆环BDC固定在竖直面内，圆环的圆心为O，D为圆环的最低点，其中∠BOC＝，圆环的半径为R，水平虚线BC的上方存在水平向右的范围足够大的匀强电场．圆心O的正上方A点有一质量为m、带电荷量为＋q的小球（可视为质点），其直径略小于圆管内径．现将该小球无初速度释放，经过一段时间后小球刚好无碰撞地进入圆管中并继续在圆管中运动，重力加速度为g．求：

（1）A点到O点的距离及匀强电场的电场强度大小；

（2）小球运动到圆环的最低点D时对圆环的作用力．

17. 难度：困难

如图所示的xOy坐标系中，仅在边长为的正方形OMPN区域内有匀强电场（未画出）和方向垂直纸面向里的匀强磁场同时存在. 现有一质量为m、电荷量为+q的带电小球从M点沿x轴正方向以初速度射入该区域后做匀速圆周运动，并恰好从P点射出，不计空气阻力，重力加速度为g. 求：

（1）匀强电场的电场强度E的大小和方向；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（3）带电小球从M点射入到经过x轴的过程所用时间及经过x轴时的坐标.

18. 难度：困难

如图所示，在圆心为O、半径R=5cm的竖直圆形区域内，有一个方向垂直于圆形区域向外的匀强磁场，竖直平行放置的金属板连接在图示电路中，电源电动势E=220V、内阻r=5，定值电阻的阻值R₁=16，滑动变阻器R₂的最大阻值R_max=199；两金属板上的小孔S₁、S₂与圆心O在垂直于极板的同一直线上，现有比荷的带正电粒子由小孔S₁进入电场加速后，从小孔S₂射出，然后垂直进入磁场并从磁场中射出，滑动变阻器滑片P的位置不同，粒子在磁场中运动的时间也不同，当理想电压表的示数U=100V时，粒子从圆形区域的最低点竖直向下穿出磁场，不计粒子重力和粒子在小孔S₁处的初速度，取tan68.2°=2.5，求：

(1)U=100V时，粒子从小孔S₂穿出时的速度大小v₀；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小B；

(3)粒子在磁场中运动的最长时间t．(结果保留两位有效数字)