河南省顶尖名校 2021-2022 学年高二上学期第三次素养调 研 物理试卷 考生注意： 1.本试卷满分 100 分，考试时间 90 分钟。 2.答题前，考生务必用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题 卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡 上各题的答题区域内作答， 超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答 无效 。 一．选择题（本题共 12 题，每题 4 分，共 48 分，1-8 题为单选题，9-12 题多选题，选对但不全得 2 分，有错选 0 分） 1．下列说法正确的是: q A．由 I  t 可知，电流越大，通过导体横截面的电荷量就越多 B．导体中没有电流时，说明导体内部的电荷没有移动 C．摩擦起电，是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷 D．物体带电+1.60×10-9C，这是因为该物体失去了 1.0×1010 个电子 2.关于电场的下列说法中正确的是： A．场强的定义式 E F q 中，F 是放入电场中的电荷所受的力，q 是产生电场的 电荷的电荷量 B．电场强度方向与检验电荷的受力方向相同 C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在其中 的电荷有力的作用 D．若放在某点的电荷的电荷量减半，则该点的场强减半 图线，图中   45�，由 3．如图所示是电阻 R 的 I  U 此得出： A．通过电阻的电流与两端电压成正比 B．电阻 R  0.5Ω 1 C．因 I  U 图线的斜率表示电阻的倒数，故 R  tan   1.0Ω D．在 R 两端加 6.0V 电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 6.0C 4．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得 的数据作出了如图乙所示的 U  I 图线，以下实验结论正确的是： A．电池电动势的测量值偏大 B．电池内阻的测量值为 3.50Ω C．外电路发生短路时的电流为 1.40A D．电压表的示数为 1.20V 时，电源消耗的电功率为 0.24W 5．如图所示，电源电动势 E  10V ，内阻不计，两电容器 C1  C2  30μF ，电阻 R1  4.0Ω ， R2  6.0Ω R ，开关 S 是闭合的，则断开 S 以后，通过 1 的电量为： -4 A． 4.2 �10 C 4 B． 1.2 �10 C -4 C． 6.0 �10 C 4 D． 3.0 �10 C 6．如图所示，在一绝缘斜面 C 上有一带正电的小物体 A 处于静止状态。现将一 带正电的小球 B 沿以 A 为圆心的圆弧缓慢地从 P 点转至 A 正上方的 O 点处，已 知 P 、A 在同一水平线上，且在此过程中物体 A 和 C 始终保持静止不动，A、 B 可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是： A．物体 A 受到斜面的支持力先增大后减小 B．物体 A 受到的库仑力保持不变 C．物体 A 受到的摩擦力一定沿斜面向上 D．地面对斜面 C 的摩擦力先减小后增大 7．如图所示，一带正电的点电荷固定于 O 点，两虚线圆均以 O 为圆心，两实 线分别为不同带电粒子 M 和 N 先后在电场中运动的轨迹， a、b，c、d 为轨迹和虚线圆的交点，e 为两轨迹的交点。 不计重力，下列说法正确的是： A．M 带负电荷，N 带正电荷 B．M 在 b 点的加速度小于在 a 点的加速度 C．N 在 d 点的电势能小于它在 c 点的电势能 D．分别从 a、c 运动到 e 的过程，电场力对两带电粒子所做的功一定相等 8．如图所示，在光滑绝缘水平面上、三个带电小球 a、b、c 分别位于边长为 L 的等边三角形的三个顶点；a、b 带正电且电荷量相等，整个系统置于场强大小 为 E、方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为 k，若三个小球均处于静止 状态，则： A．小球 c 可能带正电 B．场强方向垂直于 a、b 连线向右 3EL2 C．小球 a 所带的电荷量为 3k D．小球 a 与 c 所带的电荷量之比为 2∶1 9. 一束带电粒子沿着水平方向，平行地飞过磁针的上方，如图所示，当带电粒子飞过 磁针上方的瞬间，磁针的 S 极向纸里转，则带电粒子可能是（　　） A．向右飞行的正电荷束 B．向左飞行的正电荷束 C．向右飞行的负电荷束 D．向左飞行的负电荷束 10. 如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子 、 从容器中 的 点飘出 在 点初速度为零 ，经电压 加速后，从 轴坐 标原点处进入磁感应强度为 的匀强磁场，最后分别打在感光板 上，坐标分别为 、 。图中半圆形虚线分别表示带电粒子 、 所通过的路径，则 A. 进入磁场的速度一定大于 B. 的比荷一定大于 进入磁场的速度 的比荷 C. 若 、 质量相等，则它们在磁场中运动时间之比 D. 若 、 电荷量相等，则它们的质量之比 11． 光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分， 点为圆 的圆心。两金属轨道之间的宽度为 ，匀强磁场方向如 大小为 。质量为 、长为 的金属细杆置于金属 道上的 点。当在金属细杆内通以电流强度为 的恒定电 时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动。已知 ，则下列说法正确的是（ ） A. 金属细杆运动到圆弧轨道时受到重力，支持力，安培力 B. 金属细杆运动到 点时的速度大小为 C. 金属细杆运动到 点时安培力的瞬时功率为 D. 金属细杆运动到 点时对每一条轨道的作用力大小为 。 弧 图 ， 轨 流 12. 一面积 、匝数 匝的线圈放在匀强磁 场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度 的大小随时间变 化的规律如图所示，则 A. 开始 B. C. 在第 D. 内穿过线圈的磁通量变化量为 内穿过线圈的磁通量变化率 秒末感应电动势 8V 内线圈中平均感应电动势的大小 二、填空题（每空 2 分，共 14 分） 13.某同学在实验室完成了下列测量： (1)用 20 分度的游标卡尺测量某物体的长度，如图所示，由图可知其长度为____ ____mm (2)用螺旋测微器测量某圆柱体 的 直径，如图乙所示，由图可知其直径为______ ____mm 14.为测量“12 V , 5 W”的小电珠的伏安特性曲线，给定了以下器材： 电源：12 V，内阻不计； 电流表：量程 0～0.6 A、0～3 A，内阻约为 0.2 Ω 电压表：量程 0～3 V、0～15 V，内阻约为 15 kΩ 滑动变阻器：0～5Ω 开关一个，导线若干 (1)以上四个电路图你认为最合适的是______ (2)在本实验中，电流表的量程应选_________（选填 0～0.6 A 或 0～3 A） (3)某位同学测得小电珠的伏安特性曲线如图所示，当电流表读数为 0.40 A 时小 电珠的实际功率为_____W 15.（1）把电流表改装成电压表的实验中，所用电流表 G 的满偏电流 μA，内阻 Rg  Ig 为 200 500Ω，现在通过串联一个 24.5kΩ 的电阻把它改装成一个电压表， 此电压表的量程为_________（填写格式为“0～10V”） （2）如图是用上述改装后的电压表测定未知电阻 Rx 的电路图，测量时，电流 表的读数为 0.20A，而改装后的电压表的表头读数如图所示，那么 于_________Ω Rx 的阻值等 三、计算题（本题共 3 小题，共 38 分．作答时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） 15．（10 分）如图所示，间距为 d 的导轨竖頂固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为 E、内阻为 r 的电源，质量为 m 的金属杆垂直接触导轨，当在导轨所在的平面内加上方向与 金属杆成  角、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动．已 知电源两端的电压为 U，重力加速度为 g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求： （1）金属杆的接入电阻； （2）金属杆与导轨间的动摩擦因数． 16．（13 分）如图所示，A、B、C 三点构成的直角三角形内存在垂直于纸面向里的匀强磁 3L ，一比有为 k 的带正电粒子（不计重力）从 场， �A  90� 、 �B  60� ， AB 边长为 水平放置的平行板电容器的上极板 M 附近由静止释放，经加速从 N 板小孔（大小不计）射 出，并从 A 点沿着 AB 恒为 U，板间及 N 板到 边射入磁场，经偏转恰好不从 AC BC 边界射出．已知两板间所加电压 边距离均为 d，电容器和磁场外部区域为真空，求： （1）粒子运动的速率 v0 ； （2）匀强磁场磁感应强度大小 B； （3）粒子从释放到射出磁场的总时间． 17．（15 分）如图所示的平面直角坐标系 的匀强电场Ⅰ，在直线 x  x0 和直线 电场Ⅱ，一质量为 m、带电量为 的初速度 v0 xOy x  2 x0  q( q  0) 进入匀强电场Ⅰ，经过直线 做匀变速直线运动，最后粒子达到直线 ，y 轴和直线 x  x0 之间存在与直线 之间存在沿 x 轴负方向 x  2 x0 的夹角为 60� 的匀强 的带电粒子，从 y 轴上的 A 点以沿着 y 轴负方向 x  x0 上的 B 点（图中未画出），进入匀强电场Ⅱ x  2 x0 上的 C 点（图中未画出），速度刚好为 0， 不计粒子的重力．求： （1）A、B 两点的电势差及匀强电场Ⅱ的电场强度； （2）粒子从 A 点到 B 点的运动时间； （3）粒子从 A 点到 C 点沿 y 轴方向的分位移． 物理答案 1 D 2 C 3 A 4 C 5 A 6 A 7 C 8 C 9 BC 10 BD 13（1）20.30mm；（2）0.920 14、（1） A ；（2）0~0.6A；（3）2.40 15、（1）0~5 V；（2）15 16．解：（1）由闭合电路欧姆定律可得回路的电流 I E U r （2 分） 11 AC 12 BC 由欧姆定律金属杆的接入电阻 综合解得 R R U I （1 分） Ur E  U （1 分） （2）把磁感应强度 B 分别沿水平方向、竖直方向分解， B 在竖直向上方向的分量为 B  B sin  （1 分） B 在水平方向的分量与金属杆平行，对金属杆没有安培力作用，根据左手定则，B 在竖直 方向的分量 B 对金属杆的安