1、20202021学年度上学期高二年级三调考试物理试卷本试卷分第卷（选择题，共40分）和第卷（非选择题，共60分）两部分。满分为100分，考试时间为90分钟。一、选择题（本题共 12小题，共40分。其中 18 题为单选题，每小题 3分，912 为多选题，全部选对的得4分，选不全的得2分，错选、多选得0 分。）1. 关于磁场、磁感线,下列说法中正确的是()A. 磁场并不是真实存在的,而是人们假想出来的B. 磁铁周围磁感线的形状,与铁屑在它周围排列的形状相同,说明磁场呈线条形状,磁感线是磁场的客观反映C. 磁感线可以用来表示磁场的强弱和方向D. 磁感线类似电场线,它总是从磁体的N极出发,到S极终止【
2、答案】C【解析】【详解】A磁针放在磁体的周围受到力的作用，说明磁体在周围空间产生了磁场，磁场是一种客观物质，选项A错误；BCD人们为了形象地描绘磁场，用图形磁感线将抽象的磁场描绘出来，磁感线是假想的曲线，其客观上并不存在，铁屑在磁场中被磁化为小磁针，在磁场的作用下转动，最终规则地排列起来，显示出磁感线的分布特点，并非磁场的客观反映.电流的磁场和磁体的磁场的磁感线都是闭合曲线，在磁体外从N极到S极，在磁体内从S极到N极，不像电场线从正电荷出发到负电荷终止，不闭合.由此可知选项B、D是错误的，选项C正确。故选C。点睛：此题考查了磁感线的引入目的，磁场方向的规定，记住相关的基础知识，对于解决此类识记
3、性的题目非常方便2. 如图所示，M、N两点分别放置两个等量同种正电荷，A为它们连线的中点，B为连线上靠近N的一点，C为连线中垂线上处于A点上方的一点，在A、B、C三点中（）A. 场强最小的点是A点，电势最高的点是B点B. 场强最小的点是A点，电势最高的点是C点C. 场强最小的点是C点，电势最高的点是B点D. 场强最小的点是C点，电势最高的点是A点【答案】A【解析】【详解】根据等量同种电荷电场线的分布特点可知，等量同种电荷连线中点处的场强为0，所以A点的电场强度最小；A点左右两侧的电场方向指向A，所以B点的电势高于A点的电势；A点上下两侧的电场方向指向两侧，所以A点的电势高于C点的电势，可知B点
4、的电势最高，故选A。3. 一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置I和位置时，顺着磁场的方向看去，线圈中感应电流的方向分别为：( )A. 逆时针方向 逆时针方向B. 逆时针方向 顺时针方向C. 顺时针方向 顺时针方向D. 顺时针方向 逆时针方向【答案】B【解析】【详解】线圈第一次经过位置时，穿过线圈的磁通量增加，由楞次定律，线圈中感应电流的磁场方向向左，根据安培定则，顺着磁场看去，感应电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次通过位置时，穿过线圈的磁通量减小，可判断出感应电流为顺时针方向，故选项B正确.4.
5、 如图所示，在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切，并从AB边穿出磁场，则v的大小为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】粒子运动的轨迹过程图，如图所示轨迹圆恰好与BC边相切粒子恰好从AB边穿出磁场的临界轨迹对应的半径为根据洛伦兹力提供向心力可得联立可得故选C 。5. 如图所示，匀强磁场的边界为平行四边形ABDC，其中AC边与对角线BC垂直，一束电子以
6、大小不同的速度沿BC方向从B点射入磁场，不计电子的重力和电子之间的相互作用，关于电子在磁场中运动的情况，下列说法中正确的是（）A. 入射速度越大的电子，其运动时间越长B. 入射速度越大的电子，其运动轨迹越长C. 从AB边出射的电子的运动时间都相等D. 从AC边出射的电子的运动时间都相等【答案】C【解析】【详解】B粒子进入磁场在洛仑兹力作用下做圆周运动，所有速度的方向均沿BC方向，相当于以BC为切线做圆弧，由可知速度越大所画的圆弧越大，圆弧与边界的交点代表出射点，故圆弧的长度与速度的大小有关，但最先从AC边出射的粒子轨迹不是最长，选项B错误；AC由可知粒子的运动周期不变则粒子在磁场中的运动时间由
7、速度方向改变角决定；根据几何知识可知从AB边出射粒子的速度改变的角度都相同，时间相同，A错误，C正确；D粒子速度越大越靠近C点一方，运动时间越短，故D错误。故选C。6. 如图所示，、是竖直平面内三个相同的半圆形光滑轨道，K为轨道最低点，处于匀强磁场中，和处于匀强电场中，三个完全相同的带正电小球a、b、c从轨道最高点自由下滑至第一次到达最低点K的过程中，下列说法正确的是（）A. 在K处球a速度最大B. 在K处球b对轨道压力最大C. 球b需要的时间最长D. 球c机械能损失最多【答案】C【解析】【详解】ABC对a小球受力分析可知所以对b球受力分析可得解得对c球受力分析可知解得由于a球在磁场中运动，磁
8、场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；c球受到的电场力对小球做正功，到达最低点时球的速度大小最大，对轨道压力最大，b球受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小最小，所以b球的运动的时间也长，AB错误C正确；Dc球受到的电场力对小球做正功，到达最低点时球的速度大小最大，所以c球的机械能增加，D错误。故选C。7. 如图中是匀强磁场里的一片金属片，其平面与磁场方向平行，一个粒子从某点以与垂直的速度射出，动能是，该粒子在磁场中的运动轨迹如图所示。今测得它在金属片两边的轨道半径之比是，若在穿越金属板过程中粒子受到的阻力大小及电荷量恒定，则下列说法正确的是A. 该粒子的动能增加了B. 该
9、粒子的动能减少了C. 该粒子做圆周运动的周期减小D. 该粒子最多能穿越金属板6次【答案】B【解析】【详解】ABD根据：可得：所以：即：又因为动能表达式：所以开始的动能为：穿过金属板后的动能：粒子每穿过一次金属片损失的动能：所以有：即该粒子最多能穿过的金属板的次数为5次；故B正确，AD错误；C带电粒子在磁场中做圆周运动的周期，根据：可得：可知周期与速度无关，故C错误。故选B。8. 如图所示，在与水平方向成30角的光滑金属导轨间连一电源（极性未标明），在间距为l的平行导轨上，放一质量为m的金属棒ab，棒中电流为I，磁场方向垂直于导轨平面向上，这时棒恰好静止。重力加速度为g。下列判断正确的是（）A.
10、 电流从a到b，磁感应强度大小为B. 电流从b到a，磁感应强度大小为C. 电流从a到b，磁感应强度大小为D. 电流从b到a，磁感应强度大小为【答案】C【解析】【详解】棒恰好静止，对棒受力分析，因磁场方向垂直于导轨平面向上，棒受到重力、垂直于斜面的支持力，及平行斜面的安培力，依据左手定则，则电流方向由a到b，再根据矢量的合成法则，则有FA=mgsin30且FA=BIl解得磁感应强度大小为综上所述，故ABD错误，C正确。故选C。9. 如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应
11、的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时（）A. 电容器电容增大B. a、b板之间电场强度减小C. 流过电流表的电流方向为自左向右D. 流过电流表的电流方向为自右向左【答案】AC【解析】【详解】A由电容的决定式：可知，a向右运动时，极板间的距离d减小，所以电容增大，A正确；B闭合开关K，电压保持不变，距离减小，由：可知，电场强度增大，B错误；CD由电容定义式：可知，电容增大，电压不变，所以电荷量增大，电容器充电，流过电流表的电流方向为自左向右，C正确，D错误。故选AC。10. 如图电路中
12、，电源的电动势和内阻保持恒定，、和是三个电阻箱。为了使电流表的示数变大，可采取的办法有（）A. 只增大B. 只增大C. 只增大D. 只减小【答案】CD【解析】【详解】A只增大，整个回路电阻增大，干路电流强度减小，加在内电阻和R2上的电压减小，加在R3上的电压增加，流过R3的电流增加，R3与R1是并联关系，因此流过R1的电流减小，电流表的示数变小，A错误；B只增大，整个回路电阻增大，干路电流强度减小，由于R3与R1电阻都不变，因此流过R3与R1电流都减小，电流表的示数变小，B错误；C只增大，整个回路电阻增大，干路电流强度减小，加在内电阻和R2上的电压减小，加在R1上的电压增加，因此流过R1的电流
13、增大。电流表的示数增大，C正确；D只减小，整个回路电阻减小，干路电流强度增大，由于R3与R1电阻都不变，因此流过R3与R1的电流都增大，电流表的示数变大，D正确。故选CD。11. 如图所示，地面上方存在水平向右的匀强电场，现将一带电小球从距离地面O点高h处的A点以水平速度抛出，经过一段时间小球恰好垂直于地面击中地面上的B点，B到O的距离也为h，当地重力加速度为g，则下列说法正确的是A. 从A到B的过程中小球的动能先减小后增大B. 下落过程中小球机械能一直增加C. 小球的加速度始终保持2g不变D. 从A点到B点小球的电势能增加了mgh【答案】AD【解析】【详解】C.由题意可知小球带负电，且受到的
14、电场力向左，小球在水平方向上做匀减速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据合运动和分运动的规律可知，由于竖直位移与水平位移都为h，由可知，水平方向与竖直方向的加速度相等，即由，可知，故小球的电场力与重力大小相等，合力指向左下方，与竖直方向成角，且，故C错误；A.在运动过程中，合力与速度方向成钝角，后变成锐角，合力先做负功，后做正功，动能先减小后增大，A正确；BD.小球在下落过程中，电场力一直做负功，电势能一直增加，且，小球机械能一直减小，故B错误，D正确.12. 在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，有
15、一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示已知离子P+在磁场中转过=30后从磁场右边界射出在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+ ()A. 在电场中的加速度之比为1:1B. 在磁场中运动的半径之比为C. 在磁场中转过的角度之比为1:2D. 离开电场区域时的动能之比为1:3【答案】BCD【解析】【详解】A两个离子的质量相同，其带电量是1:3的关系，所以由可知，其在电场中的加速度是1:3，故A错B离子在离开电场时速度，可知其速度之比为1:又由知，所以其半径之比为:1，故B正确C由B的分析知道，离子在磁场中运动的半径之比为:1，设磁场宽度为L，离子通过磁场转过的角度等于其圆心角，所以有，则可知角度的正弦值之
16、比为1:，又P+的角度为30，可知P3+角度为60，即在磁场中转过的角度之比为1:2，故C正确D离子在电场中加速时，据动能定理可得:，两离子离开电场的动能之比为1:3，故D正确二、实验（本题共两个小题共16分）13. 某实验小组为了测量某一电阻的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出的阻值约为左右。为了进一步精确测量该电阻，实验台上有以下器材：A.电流表（量程，内阻未知）B.电流表（量程，内阻未知）C.电阻箱D.电阻箱E.电源（电动势约，内阻约）F.单刀单掷开关2只G.导线若干某同学设计了如图所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：a.先将电阻箱阻值调到最大，闭合，断开，调节电
17、阻箱阻值，使电阻箱有合适的阻值，此时电流表指针有较大的偏转且示数为I；b.保持开关闭合，再闭合开关，调节电阻箱的阻值为，使电流表的示数仍为I。(1)根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择_，电阻箱应选择_（选填器材前的字母）(2)根据实验步骤可知，待测电阻_（用步骤中所测得的物理量表示）。【答案】 (1). A (2). D (3). 【解析】【详解】(1)1考虑电源电动势即待测电阻的阻值，电路中的最大电流为实验操作中要求电流表指针有较大的偏转，所以电流表B量程太大，不符合要求，故选A电流表。2根据所选的电流表量程，电阻箱的最小电阻为所以只有电阻箱D满足要求。(2)3两次操作，电路中电流
18、相等，即外电阻相等，有所以14. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率（圆柱体的电阻约为6）：(1)如图甲先用螺旋测微器测其直径为_mm，如图乙再用游标卡尺测其长度为_cm； (2)为精确测量其电阻，需测出多组实验数据，并避免测量时电表指针偏转角度过小，需进一步测其电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，为了测多组实验数据，则电压表应选_；电流表应选_；滑动变阻器应选_。（填写器材前对应的序号字母）A.电压表V1（量程3V，内阻约为15k） B.电压表V2（量程15V，内阻约为75k）C.电流表A1（量程0.6A，内阻约为1） D.电流表A2（量程3A，内阻约为0.2）E.滑
19、动变阻器R1（05，0.6A） F.滑动变阻器R2（02000，0.1A）G.1.5V的干电池两节，内阻不计 H.开关S，导线若干(3)请设计合理的实验电路，将电路图完整地画在图虚线框中；（ ）(4)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端之间的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为=_。【答案】 (1). 1.844（1.8421.847均可） (2). 4.240 (3). A (4). C (5). E (6). (7). 【解析】【详解】(1) 1螺旋测微器的读数为:固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为1.5mm+34.
20、40.01 mm=1.844mm（1.8421.847均可）2游标卡尺读数为：主尺读数+游标尺读数精度，由题图乙知，长度为42mm+80.05mm=42.40mm=4.240cm(2) 5待测电阻大约6，若用滑动变阻器R2（02000，0.1A）调节非常的不方便，所以应用滑动变阻器R1（05，0.6A）。3两节干电池电动势为3V，所以电压表应选3V量程。4为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的最大电流约为所以电流表量程应选0.6A量程。(3) 6根据以上分析电路图如图所示:(4) 7由，及得三、计算题（本题共4小
21、题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。请按题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。）15. 如图所示，带电荷量为q、质量为m的物块从倾角为的光滑绝缘斜面顶端由静止开始下滑，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向外，求物块在斜面上滑行的最大速度和在斜面上运动的最大位移(斜面足够长，取sin0.6，cos0.8)【答案】vms【解析】【详解】1以小球为研究对象，分析其受力情况：小球受重力、斜面支持力及洛伦兹力作用，沿斜面方向上；根据牛顿第二定律，有：在垂直于斜面方向上，有由，知
22、Ff洛随着小球运动速度的增大而增大，当Ff洛增大到使FN=0时，小球将脱离斜面，此时有：所以2小球在斜面上匀加速运动的最大距离为：16. 一个带正电微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示AB与电场线夹角30，已知带电粒子的质量m1.0107kg，电荷量q1.01010C，A、B相距L20 cm.(取g10 m/s2，结果保留两位有效数字)求：(1) 电场强度的大小和方向(2)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少【答案】（1）1.7104N/C，方向水平向左；（2）2.8m/s；【解析】【详解】（1）根据共点力平衡条件，有：故电场强度=电场强度方向
23、水平向左（2）微粒由A运动到B的速度，微粒进入电场中的速度最小，由动能定理有：解得vA=2.8m/s点评：此类型题的关键结合运动情况得到粒子受力的受力情况，然后根据动能定理列式求解17. 如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40 m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=370，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50 T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势E=4.5 V、内阻r=0.50 的直流电源现把一个质量m=0.040 kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5 ，金属导轨电阻不
24、计， g取10 m/s2已知sin 37=0.60，cos 37=0.80，求：（1）通过导体棒的电流；（2）导体棒受到的安培力和导体棒受到的摩擦力；（3）若仅将磁场方向改为竖直向上，求导体棒受到的摩擦力【答案】（1）1.5A（2）0.30N 方向沿斜面向上 0.06N 方向沿斜面向下 （3）零【解析】【详解】（1）对导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：（2）导体棒受到的安培力：F安=BIL=0.30N 方向沿斜面向上 导体棒所受重力沿斜面向下的分力F1=mgsin370=0.24N由于F1小于F安，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f ，受力如图根据共点力平衡条件mg
25、sin370+f=F安 解得：f=0.06N 方向沿斜面向下 （3）对导体棒受力分析如图，由于所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡，故导体棒受的摩擦力为零18. 如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第象限存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度未知；第象限存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴负半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经过x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场，最后从y轴正半轴上的P点垂直于y轴射入第象限。不计粒子重力，求：(1)M、N两点间的电势差；(2)粒子在磁场中运动的半径r；(3)粒子从M点运动到P点的总时间t0。【答案】(1) ； (2) ；(3)【解析】【详解】（1）设粒子在N点的速度为v根据动能定理 联立可得（2）从M到N，设粒子沿y轴方向的位移为y，沿x轴方向的位移为x，经历的时间为t粒子在磁场中做圆周运动的半径为r联立解得（3）由题意可知粒子的运动时间分为两段，电场中联立可得在磁场中带电粒子转过圆心角所以带电粒子在磁场中运动时间故粒子从M点运动到P点总时间