成都外国语学校2021-2022学年高二下学期入学考试物理试题

成都外国语学校2021—2022 学年度下期入学考试高二物理（共5 页第1页） 成都外国语学校2021—2022 学年度下期入学考试 高二物理 命题人：孙德胜 审题人：孙德胜 注意事项： 1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 2、本堂考试满分100 分； 3、答题前，考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上，并使用2B 铅笔填涂。 4、考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（3 分/题，共8 个小题，计24 分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量 B. 电流的磁效应是法拉第发现的 C. 摩擦起电是在摩擦的过程中创造了电荷 D. F E q  是通过比值法来定义物理量 2. 如图所示，虚线a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差 相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的点电荷仅在电场力作用下通过该区域时的 运动轨迹，P、R、Q 是这条轨迹上的三点，R 在等势面b 上，据此可知（ ） A. 三个等势面中，c 的电势最低 B. 该点电荷在R 点的加速度方向垂直于等势面b C. Q 点的场强大于P 点场强 D. 该点电荷在P 点的电势能比在Q 点的小 3. 图甲中直线PQ 表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷 量为q 的带电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动， 经过 P 点时速度为v0，到达Q 点时速度减为零，粒子从P 到Q 运 动的v－t 图像如图乙所示．下列判断正确的是( ) A. P 点电势一定高于点Q 电势 B. Q 点场强小于P 点场强 C. P、Q 两点间的电压为 2 0 mv q D. 带电的粒子在P 点的电势能大于在Q 点的电势能 4.回旋加速器工作原理示意图如图所示，磁感应强度为B 的匀强磁场与盒 面垂直，两盒间的狭缝很小，粒子穿过的时间可忽略，它们接在电压为U、 频率为f 的交流电源上，若A 处粒子源产生的质子在加速器中被加速，下 列说法正确的是( ) A.若只增大交流电压U，则质子获得的最大动能增大 B.若只增大交流电压U，则质子在回旋加速器中运行时间会变短 C.若磁感应强度B 增大，交流电频率f 必须适当减小才能正常工作 D.不改变磁感应强度B 和交流电频率f ，该回旋加速器也能用于加速粒子 5. 春节是酒后驾驶易发时期， 交警常用酒精测试仪对机动车驾驶员是否酒后驾驶进行现场检测， 酒精测试 仪利用了一种电阻随酒精气体浓度的变化而变化的二氧化锡半导体型酒精气体传感器。如图所示的电路 中，若传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度c 成正比，则电压表示数 U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是（ ） A. U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比 B. U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比 C. U 越大，表示c 越大，c 与U 不成正比 D. U 越大，表示c 越小，c 与U 不成反比 成都外国语学校2021—2022 学年度下期入学考试高二物理（共5 页第2页） 6. 如图，足够长的绝缘竖直杆处于正交的匀强电磁场中，电场方向水平向左、场强大小为E，磁场方向水 平向里，磁感应强度大小为B。一质量为m，电荷量为-q（q>0）的小圆环套在杆上（环内径略大于杆的直 径）无初速下滑。若重力加速度大小为g，圆环与杆之间的动摩擦因数为（qE<mg） ，圆环电荷量不 变，则能反映圆环下滑过程中速度v 随时间t 变化关系的图象是（ ） 7. 如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。 右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。电子原来静止在左极板小 孔处，若电子到达右板的时间大于T， （不计重力作用）下列说法中正 确的是（ ） A. 从t＝0 时刻释放电子，电子可能在两板间往返运动 B. 从t＝0 时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 C. 从t＝4 T 时刻释放电子，电子可能在两板间往返运动，也可能打到右极板上 D. 从t＝3 8 T 时刻释放电子，电子必将打到右极板上 8. 如图甲所示， 两个闭合圆形线圈A、 B 圆心重合， 放在同一 水平面内，线圈A 中通以如图乙所示的变化电流， 0  t 时电 流的方向为顺时针（如图中箭头所示） ，在t1~t2 时间内，对于 线圈B，下列说法中正确的是（ ） A. 线圈B 内有顺时针方向的电流，线圈B 有扩张的趋势 B. 线圈B 内有顺时针方向的电流，线圈B 有收缩的趋势 C. 线圈B 内有逆时针方向的电流，线圈B 有扩张的趋势 D. 线圈B 内有逆时针方向的电流，线圈B 有收缩的趋势 二、多项选择题（4 分/题，全对得4 分，半对得2 分，共5 个小题，计20 分） 9. 如图所示，一带电小球在一正交电场、磁场区域里做匀速圆周运动，电场方向竖直向 下，磁场方向垂直纸面向里．下列说法正确的是（ ） A. 小球一定带正电 B. 小球一定带负电 C. 小球的绕行方向为顺时针 D. 改变小球的速率，小球将不做圆周运动 10．如图所示，导体棒ab 可以无摩擦地在足够长的竖直轨道上滑动，整个装置处于匀强 磁场中，除电阻R 外，其他电阻均不计，则在ab 棒下落的过程中( ) A．ab 棒的机械能守恒 B．ab 棒达到稳定速度以前，其减少的重力势能全部转化为电阻R 增加的内能 C．ab 棒达到稳定速度以前，其减少的重力势能全部转化为增加的动能和电阻R 增加的内能 D．ab 棒达到稳定速度以后，其减少的重力势能全部转化为电阻R 增加的内能 11．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，如图所示，下列说法中正确的是( ) A．当穿过线圈的磁通量最大时，产生的电动势最大 B．当穿过线圈的磁通量为零时，产生的电动势最大 C．在图示位置时，A 边产生的感应电流方向垂直纸面向里 D．在图示位置时，A 边产生的感应电流方向垂直纸面向外 成都外国语学校2021—2022 学年度下期入学考试高二物理（共5 页第3页） 12、如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为质点的带电小球1、2 的电荷分别为Q1， Q2，其中小球1 固定在碗底A 点，小球2 可以自由运动，平衡时小球2 位于 碗内的B 位置处，如图所示。现在改变小球2 的带电量，把它放置在图中C 位置时也恰好能平衡，已知AB 弦是AC 弦的两倍，则（ ） A、小球2 在C 位置时的电量是B 位置时电量的一半 B、小球2 在C 位置时的电量是B 位置时电量的八分之一 C、小球2 在B 点对碗的压力大小等于小球2 在C 点时对碗的压力大小 D、小球2 在B 点对碗的压力大小大于小球2 在C 点时对碗的压力大小 13. 如图所示，等腰直角三角形abc 区域内存在方向垂直三角形所在平 面向外的匀强磁场，直角边bc 长度为L．三个完全相同的带正电的粒 子1、2、3，分别从b 点沿bc 方向以速率v1、v2、v3 射入磁场，在磁场 中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1﹕t2﹕t3=3﹕3﹕2，做匀速圆周运动 的轨道半径分别为r1、r2、r3．不计粒子的重力及粒子间的相互作用．下 列关系式一定成立的是( ) A、v1=v2 B、v2＜v3 C、1 r L  D、3 2 3 3 r L  第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（16 分,每空2 分） 14、某同学用多用电表近似测量一节干电池的电动势，将选择开关旋到________（填“直流”或“交流” ） 电压2.5 V 挡，红表笔接电池________（填“正极”或“负极” ） ，直接测量电池路端电压。如图所示，示 数为________ V。 成都外国语学校2021—2022 学年度下期入学考试高二物理（共5 页第4页） 15．某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材： A．电流表G(量程为30 mA、内阻未知) B．电阻箱R(0～999.9 Ω) C．滑动变阻器R1(0～20 Ω) D．滑动变阻器R2(0～1 kΩ) E．开关、导线若干 F．电源E(电动势约10 V) (1)要完成实验，首先需测量电流表G 的内阻。测量电流表G 内阻的实验电路如图甲所示。 ①将下述实验过程补充完整。 a．选择器材，滑动变阻器R′应该选取________(选填“C”或“D”)； b．连接好电路，R′的滑片应调到_______(选填“a”或“b”)端； c．断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G 满偏； d．保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R 的阻值，当R＝10Ω 时，电流表G 的示数为20mA。 ②如果认为闭合S2 前后干路上电流不变，则电流表G 的内阻Rg＝________Ω。 (2)在测出电流表内阻Rg 后， 测定该电源的电动势和内阻的电路如图乙所示。 闭合开关S， 调整电阻箱 R， 读取相应的电流表示数I， 记录多组数据(R， I)， 得到如图丙所示的1 I-R 图线， 则电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω。 四、计算题（本大题4 个小题，共40 分。要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案） 16.（6 分）如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V ， 3W”的灯泡L 和内阻r′=0.5Ω的小型直流电动机都恰能正常工作， 求：(1)电路中的电流强度 (2)电动机的输入功率 17． （8 分）如图所示，ef、gh 为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L＝1 m，导轨左端 连接一个R＝2 Ω的电阻， 将一根质量为0.2 kg 的金属棒cd 垂直地放置在导轨上， 且与导轨接触良好， 导 轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B＝2 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向 下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动． (1)若施加的水平外力恒为F＝8 N，则金属棒达到的稳定速度v1 是多少？ (2)若施加的水平外力的功率恒为P＝18 W，则金属棒达到的稳定速度v2 是多少？ 成都外国语学校2021—2022 学年度下期入学考试高二物理（共5 页第5页） 18. （12 分）如图，在xOy 平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y 轴向下．在第四象限内存在一有 界匀强磁场，左边界为y 轴，右边界为 5 2 L x  的直线（边界上均有磁场） ．磁场方向垂直纸面向外．一质 量为m、 带电量为q 的正粒子从y 轴上P 点以初速度v0 垂直y 轴射入匀强电场， 在电场力作用下从x 轴上 Q 点以与x 轴正方向45°角进入匀强磁场．已知OQ＝L，不计粒子重力．求： （1）P 与O 点的距离； （2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B 的范围； 19.（14 分）如图甲，粒子源靠近水平极板M、N 的M 板，N 板下方有一对长为L，间距为d＝1.5L 的竖直极板P、 Q， 在下方区域存在着垂直于纸面的匀强磁场， 磁场上边界放有范围足够大的感光胶片． 水 平极板M、N 之间的电压为U0，中间开有小孔，两小孔连线的延长线为竖直极板P、Q 的中线，与磁场上 边界的交点为O.P、 Q 之间的电压UPQ随时间t 变化的图像如图乙所示， 磁场的磁感应强度 0 1 mU B L q  . 粒子源连续释放初速度不计、质量为m、带电量为＋q 的粒子（粒子所受重力不计） ，经加速后进入竖 直极板P、Q 之间的电场．再进入下方磁场，经磁场偏转后的粒子全部打在感光胶片上．已知粒子在偏转 电场中运动的时间远小于电场变化的周期， sin 1 cos tan 2 1 cos sin          。 求：(1)带电粒子从N 板小孔射出时的速度； (2)为使进入磁场的粒子都能打在胶片上，磁场上、下边界的最小距离； (3)以O 点为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴Ox，粒子在胶片上的落点的坐标范围．