1、河南省豫南九校2020-2021学年高二物理上学期第四次联考试题（考试时间:90分钟试卷满分:110分）一、选择题【本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求多选题全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）1.关于感应电流，下列说法正确的是A.根据楞次定律知:感应电流的磁场一定阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化C.当导体切割磁感线运动时，必须用右手定则确定感应电流的方向D感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向可能相同，也可能相反2.用比值法定义物理量是物理学中的一种常
2、用的方法下面四个物理量中属于比值法定义式的是A.电场强度B.导体的电阻C.电容D.磁感应强度3.下列说法正确的是A.在匀强电场中，电势降低的方向就是电场强度的方向B.电子垂直进人磁场发生偏转，这是因为洛伦兹力对电子做功的结果C.安培力的方向总是垂直于磁场的方向D.穿过闭合回路的磁通量为零的瞬间，闭合回路中一定不会产生感应电流4.如图所示，两个线圈a、b的匝数之比为2:1，半径分别为r和2r.匀强磁场区域的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为A.1:1B.1:2C.1:4D.4:15.生活中我们经常看到，一只小鸟站在一条高压铝质裸导线上，没有被电伤或电死.一兴趣小组想探究其中的
3、原因，于是查阅到相关数据:铝的电阻率为=2.710-8/m，导线的横截面积为S=1.810-4m2，导线上通过的电流约为100A.估算鸟两爪间的电压（V）数量级为A.10-2B.10-4C.10-6D.10-86.如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向未知，今将一圆形金属线圈放在导线上，让线圈的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘当导线中的电流突然增大时，线圈整体受力情况为A.受力向右B.受力向左C.受力为零D.由于通电导线中的电流方向未知，线圈受力情况无法确定7.匀强电场中A、B、C三点间距离均为l，构成一个等边三角形，如图所示.等边三角形所在平面与匀强电场方向平行，若在B处放一正点电荷
4、+q，在C处放一负点电荷-q，则A点场强为0.则此匀强电场的场强大小为A.B.C.D.8.质量均匀分布的直导体棒放置于四分之一的光滑圆弧轨道上，其截面如图所示导体棒中通有电流强度大小为I的电流，空间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向竖直向上.导体棒平衡时，导体棒与圆心的连线跟竖直方向的夹角为（45），轨道与导体棒的弹力为FN.下列说法正确的是A.若仅将电流强度I缓慢增大，则逐渐减小B.若仅将电流强度I缓慢增大，则FN逐渐增大C.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90，则逐渐减小D.若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90，则FN逐渐增大9.如图，两同心圆环A、B置于同水平面上，其中B为均匀带负
5、电绝缘环，A为导体环，当B绕环心转动时，导体环A产生顺时针电流，则B的转动情况是A.顺时针减速转动B.顺时针加速转动C.逆时针加速转动D.逆时针减速转动10.如图所示电路图中电压表和电流表均为理想电表闭合开关S，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态现将滑动变阻器的滑片向上移动一些，则下列说法正确的是A.带电液滴将向下运动xB.电流表A2的示数可能增大C.电压表V2示数与电流表A2示数之比变大D电压表V1示数变化量的绝对值与电流表A1示数变化量的绝对值之比变大11.伦斯和利文斯设计出的回旋加速器的工作原理如图甲所示.置于高真空中的两个D形盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子通
6、过的时间可忽略不计.磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直如图乙所示为高频交流电的电压随时间变化的图象，其频率为f，图中U0已知.其中一个D形盒边缘A处的粒子源产生的质子的质量为m、电荷量为+q、初速度为0，之后在加速器中不断被加速，且加速过程中不考虑相对论效应，不考虑粒子间的相互作用.则下列说法正确的是A.加速质子时所加交流电频率B.仅提高U0可使粒子的最大动能变大C.仅提高交流电压U0，质子在D形盒中加速的次数会降低D.若用此装置加速粒子（He），则应调节交流电频f为12.带电粒子A、B分别处于如图1、2所示的电场中，其中图1中的电场为匀强电场.现使两粒子分别以一定的初速度同时向右运动，并在同
7、一时刻向右运动至最远，且运动的位移大小相等.若两粒子运动中的瞬时速度分别用以vA、vB表示，不计粒子重力，则下列说法正确的是A.两粒子一定带异种电荷B.电场力对两粒子做功一定相同C.先vAvB，最后vA=vB=0D.先vAvB后vAvB，最后vA=vB=0二、实验题（本题共2小题，共16分）13.（6分）如图甲所示是一多用电表的简化电路图其表头满偏电流Ig=500A、内阻Rg=50.该多用电表有两个电流挡，量程分别为0-10mA和01mA.已知R2=45，R3=2475：（1）转换开关S接入_（填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”）端时，为较小量程的电流挡，正确测量时电流应从A表笔流_（填
8、“出”或“入”）多用电表；（2）当转换开关S接入“3”端时，多用电表可以用来测电阻测量之前，先进行欧姆调零，使指针偏转到刻度盘最_（填“左”或“右”）侧.某次测量电阻时使用的倍率为“1”，指针如图乙，则待测电阻的阻值为_；（3）当转换开关S接入“5”端时，多用电表的功能是测_（填“电流”“电压”或“电阻”），其量程为_.14.（10分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材:A.被测干电池一节B.电流表:量程00.6A，内阻0.1C.电流表:量程0-3A，内阻0.024D.电压表:量程03V，内阻未知E.电压表:量程0-15V，内阻未知F.滑动变阻器:0-10，2AG.滑动变
9、阻器:0100，1AH.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.（1）在上述器材中请选择适当的器材:_（填写选项前的字母）；（2）在图甲方框中画出相应的实验电路图；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U-I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=_V，内电阻r=_.（均保留一位小数）三、计算题（本题共3小题，共34分解题要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数据计算的题目，还应计算出最后结果，只有最后答案的不得分.）15.（10分）将灯泡理
10、想电流表、电动机、电源组成如图所示的电路该电路中电源电动势E=9V、内阻r=1.接通S1、断开S2时，灯泡两端的电压U=8V.若同时接通S1、S2时，电流表的示数为I2=3A.灯泡的电阻保持不变.求：（1）接通S1、断开S2时，电流表的示数I1；（2）同时接通S1、S2时灯泡的功率P.16.（12分）如图所示，水平放置、相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，开关S闭合后，M、N间产生了匀强电场，个重力不计的带负电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场，粒子恰好打在N板中央.（1）若开关S闭合，为了让粒子恰能飞出电场，应将N板向下平移多少？（2）若开关S断开且粒子初速度大小变为原来的3倍，为了
11、让粒子恰能飞出电场，应将N板向上平移多少?17.（12分）如图所示，坐标系x轴水平，y轴竖直。在第二象限内有半径R=5cm的圆，与y轴相切于点Q，Q点坐标为（0，5cm），圆内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外.在x=-10cm处有一个比荷为=1.0108C/kg的带正电的粒子，正对该圆圆心方向发射，粒子的发射速率v0=4.0106m/s，粒子在Q点进入第一象限.在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度B0=2T.粒子经该磁场偏转后，在x轴M点（6cm，0）沿y轴负方向进入第四象限.（不考虑粒子的重力）。求:（1）第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小；（2
12、）第一象限内矩形磁场的最小面积.豫南九校2020-2021学年上期第四次联考高二物理参考答案一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第912题有多项符合题目要求.多选题全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）1.D【解析】由楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故选项A错误；感应电流的磁场总是阻碍电路中的原磁通量的变化，不是阻碍原磁场的变化，故选项B错误；导体切割磁感线运动时，可直接用右手定则确定感应电流的方向，也可以由楞次定律确定感应电流的方向，故选项C错误；由楞次定律知，如果是因磁通
13、量的减少而引起的感应电流，则感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相同，阻碍磁通量的减小；如果是因磁通量的增加而引起的感应电流，则感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，阻碍磁通量的增加，故选项D正确。2.D【解析】选项A、B、C都是决定式，选项D属于比值法定义式，故选D。3.C【解析】在匀强电场中，电势降低最快的方向才是场强的方向，故A选项错误；因为洛伦兹力总是垂直电子运动方向，故洛伦兹力对电子不会做功，它充当了电子做匀速圆周运动的向心力，故B选项错误；安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面，故C选项正确；只要磁通量存在变化，回路中一定会产生感应电流，D选项错误。4.A【解析】
14、磁通量=BS，其中B为磁感应强度，S为与B垂直的有效面积，与匝数无关。因为是同一磁场，B相同，且有效面积相同，即Sa=Sb，故a=b，选项A正确。5.B【解析】鸟两爪间的距离大约是5cm，则鸟两爪间的电压，故B正确，ACD错误。6.A【解析】无论MN导线中的电流向上还是向下，导线M、N两侧的磁场对称，所以线圈中总磁通量不为零，当导线中的电流突然增大时，磁场増强，线圈中磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场要阻碍线圈中原磁通量的增加，线圈有向右运动的趋势，A正确。7.C【解析】在B、C两点的点电荷在A点产生的电场强度大小均为，它们的方向之间的夹角为120，矢量和为，因A点的合场强为0，则匀强电
15、场的场强与BC两点的点电荷在A点的合场强等大反向，则匀强电场的场强大小为，故C正确。8.B【解析】导体棒受到重力mg、安培力BIL和弹力FN，安培力BIL和弹力FN的合力始终与重力mg等大反向，的大小不变，作出矢量图如图所示，若仅将电流强度I缓慢增大，逐渐増大，FN逐渐增大，选项A错误，选项B正确。BIL的方向始终与磁场方向垂直，根据矢量图可知若仅将磁场方向沿逆时针缓慢转过90，先增大再减小，FN逐渐减小，选项CD错误。9.BD【解析】由图可知，A中感应电流为顺时针，由楞次定律可知，感应电流的内部磁场向里，由右手螺旋定则可知，引起感应电流的磁场可能为:向外増大或冋里减小。若原磁场向外，则B中电
16、流应为逆时针，由于B带负电，故B应顺时针转动且转速增大，B选项正确；若原磁场向里，则B中电流应为顺时针，则B应逆时针转动且转速减小，D选项正确。10.AC【解析】滑动变阻器的滑片向上移动一些时，RP增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得:电压表V1示数增大，电流表A1示数减小，根据部分电路欧姆定律得:电阻R1两端电压减小，即电容器两端电压减小，带电液滴将向下运动，故选项A正确；电压表V2示数加上电阻R1两端电压等于电压表V1示数，因此电压表V2示数增大，通过电阻R2的电流增大；电流表A1的示数等于电流表A2的示数加上电阻R2的电流，因此电流表A2的示数一定减小，故选项B错误；电压表V2示数与
17、电流表A2示数之比等于滑动变阻器的电阻RP，可见增大，故选项C正确；电压表V1示数变化量的绝对值与电流表A1示数变化量的绝对值之比等于电源内阻，应为不变，故选项D错误。11.AC【解析】回旋加速器要求粒子每次经过狭缝时被加速，因此高频交流电的周期等于带电粒子在磁场中的转动周期，因此，解得:，故选项A正确；粒子运动的最大速度满足:，而，联立解得:，可见仅提高U0时粒子的最大动能不变，故选项B错误；根据nqU=Ekmax可知，仅提高交变电压U0，质子在D形盒中加速的次数会降低，故选项C正确；若用此装置加速粒子，则应调节，解得:，故选项D错误。12.AD【解析】由运动情况和题图分析可知，A粒子带正电
18、，B粒子带负电，选项A正确；由于两粒子的初动能未知，故不能确定电场力对两粒子做功是否相同，选项B错误；作出两粒子运动的v-t图象如图所示，由于B粒子的加速度不断增大，曲线切线斜率的绝对值也不断增大，即曲线的切线应不断变陡，那么只有向右边凸出的下降的曲线才能满足条件，又A与B的运动时间相等，所以曲线的终点也应在t0时刻，而A与B的运动位移大小相等，所以曲线与坐标轴围成的面积应相同，由图象分析可知，选项C错误，D正确。二、实验题（本题共2小题，共13.（6分，每空1分）【答案】（1）2 入（2）右 19.0（3）电压 2.5V（02.5V）解析】（1）接入“1”或“2”都是电流挡，但接入“2”时，
19、R1、R2两个电阻串联，阻值较大，分得的电流较小，因此是较小量程的电流挡。由于电流都是红进黑出，如果作为欧姆表，根据表内电池的正负极，电流从黑表笔流出可知，B是黑表笔，因此作为电流表，电流也应从A表笔（红表笔）流入。（2）由于欧姆表的零刻度在表盘的最右侧，因此欧姆调零时，红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指钋指到欧姆表的零刻度，也就是指针指到最右侧。由于恰好对准19.0的位置而且是1挡位，因此电阻值为19.0。（3）由于S接“2”时，是量程为1mA的电流表，因此当开关打到“5”时，该电流表与电阻R3串联，改装成电压表，用来测量电压值。测量电压的量程U=I2R3+IgRg=（110-32475+
20、50010-650）V=2.5V，因此量程为2.5V。14.（10分，每空2分，电路图4分）【答案】（1）ABDFH（2）如图所示（3）1.5 0.9【解析】（1）被测干电池一节最大电压为1.5V为了读数准确，所以选择3V的量程；电流表:量程00.6A，电压表:量程03V，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F，开关、导线若干；故应为ABDFH；（2）因电流表内阻已知，故可将电流表内阻等效为电源内阻，从而选择电流表的外接法可以消除电流表分压带来的系统误差，故选滑动变阻器的限流式和电流表外接法，电路如图所示。（3）根据U=E-Ir可知，U-I图像的纵截距为电源的电动势，有E=1
21、.5V；图象的斜率表示等效内阻效，而，故r=1.0-0.1=0.9.三、计算题（本题共3小题，共34分）15.（10分）【答案】（1）I1=1A（2）P=45W【解析】（1）接通S1断开S2时U=E-I1r（2分）解得:I1=lA（2分）（2）同时接通S1、S2时，灯泡两端的电压U=E-Ir（2分）灯泡的电阻 （1分）（1分）解得:P=4.5W（2分）16.（12分）【答案】（1）d（2）【解析】（1）由于一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，且恰好打在N板中央，设极板间的电压为U、极板间的宽度为d、极板
22、的长度为L，粒子的初速度为v0.所以水平方向: （1分）竖直方向: （1分） （1分） （1分）由解得： （1分）为使粒子刚好能飞出电场，则水平方向:L=v0t2 （1分）由两式解得:t2=2t1 （1分）此过程保持电键闭合状态，即上面公式中电压U不变，由两式可知当时间由t1变为2t1时，d变为2d，即极板间距变为原来的两倍，N板向下移动d（1分）（2）当开关S断开时，两板所带电荷量不变，电场强度E不变，加速度a不变，设N板上移距离为x2，则L=3v0t3（1分） （1分）联立解得 （2分）17.（12分）【答案】（1）；（2） 【解析】（1）作O1P1垂直于PO，如图由几何关系知O1PO=60 （1分）所以tan60= （1分）设磁感应强度为B，由牛顿第二定律得解得（2分）（2）粒子在第一象限内转过圆周，设半径为r2，由牛顿第二定律得 （2分）解得r=2cm（2分）图中的矩形面积即为最小磁场面积 （2分）