赣县中学北校区 2021 年秋学期高二物理强化训练 A15 2022 年 1 月 一、单选题（1-7 单选，8-10 多选，每题 6 分，少选得 3 分，错选或不选不得分，共 60 分） 1．在如图所示的电路中，电流表、电压表均为理想电表，R1、R2 为定值电阻，RL 为光敏电 阻，其阻值随光照强度的增大而减小。闭合电键 S 后，某时刻发现电压表 V 的示数 U 增大， 则下列判断正确的是（　　） A．光敏电阻 R1 受到的光照强度在增大 B．电压表 V 的示数 U 与电流表 A 的示数 I 的乘积 U•I 一定增大 C．若电流表 A1 示数的减小量为 有 I1 ，电流表 A2 示数的增大量为 I 2 ，则 I1  I 2 D．电压表 V 示数的变化量 U A 示数的变化量 的比值 与电流表 一定增大 U I I 2．如图所示，将悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的金属空心 球 C 内（ 不与 C 的内壁接触），在 C 附近另外有一个悬挂在细线上的带负 电的小球 B，则（　　） A．A，B 两球均不偏离竖直方向 B．A 球不偏离竖直方向，B 球向右偏离竖直方向 C．A 球向左偏离竖直方向，B 球不偏离竖直方向 D．A 球向左偏离竖直方向，B 球向右偏离竖直方向 3．半径为 R 的均匀带电球体，在通过球心 O 的直线上，各点的电场分布如图所示。当 x �R k 时，电场分布与电荷量全部集中在球心时相同。已知静电力常量为 ，则（　　） A．球面是个等势面，球体是个等势体 B．在 x 轴上 x  R 处电势最高 C． xP  2 R E0 R O D．球心 与球面间电势差的大小为 4．如图甲所示电路，电源电压不变，将小灯泡 L 和电阻 R 接入电路中，只闭合开关 S1 时， 小灯泡 L 的实际功率为 1.8 W；图乙是小灯泡 L 和电阻 R 的 I-U 图像。下列说法中正确的是 （　　） A．只闭合开关 S1 时，小灯泡 L 的电阻为 20 Ω B．再闭合开关 S2 后，电路总功率为 2.7 W C．再闭合开关 S2 后，电阻 R 的电功率为 0.4 W D．再闭合开关 S2 后，在 1 min 内电阻 R 消耗的电能是 24 J 5．如图所示，电源电动势为12V ，电源内阻为 1.0Ω ，电路中的 电阻 R0 为 1.5Ω ，小型直流电动机 M 的内阻为 0.5 S ，闭合开关 后，电动机转动，电压表 读数为 7.0V .则以下判断中不正确的是（　　） A．电动机的电流为14A B．电动机的电功率为14W C．电动机输出功率为 12W D．电源的输出功率为 20W 6．如图所示，在以 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内存在垂直于纸面的匀 强磁场。一束速度为 v 的电子自 M 点沿 MO 方向射入磁场，由 N 点离开磁场，且电子束偏 离原方向  角，则下列判断正确的是（　　） A．磁场方向垂直纸面向里 r B．电子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为 sin  2 r C．电子在磁场中运动的时间为 v tan  2 D．若仅增大电子的入射速度 v，则偏向角 θ 增大 7．如图所示：竖直平面内有一矩形导体框从某一高度 a 处落入一区域足够大的匀 强磁场中，则导体框由 a 处运动至 b 处的过程中， v  t 图象肯定不正确的是（　 　） A． B． C． D． 8．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，MN 的左边有一如图所示的闭合电路，当 PQ 在一外力的作用下运 动时，MN 向右运动，则 PQ 所做的运动可能是（　　） A．向右加速运动 C．向右减速运动 B．向左加速运动 D．向左减速运动 9．小型机器人在人们的日常生活中应用越来越多，机器人是依靠直流电源供电驱动直流电 机进行工作，已知直流电源的电动势为 E，电动机直接接在电源两端，闭合电路后，电动 机刚好正常工作，此时，电动机的输入电压为 U、输入功率为 P，则（　　） U2 A．电动机的内阻为 P C．电源的内耗功率为 (E U ) P U B．电源的内阻为 ( E  U )U P D．整个电路消耗的功率为 U P E 10．如图为回旋加速器的示意图，两个靠得很近的 D 形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场 中，磁场的磁感应强度为 B，已知 D 形盒的半径为 R，高频交变电源的电压为 U、频率为 f，质子质量为 m，电荷量为 q，已知质子在磁场中运动的周期等于交变电源的周期，下列 说法正确的是（　　） A．粒子由加速器的边缘进入加速器 B．质子的最大速度不超过 2πRf C．质子的最大动能与 U 无关 D．粒子在狭缝和 D 形盒中运动时都能获得加速 、 二、解答题(共 40 分，每题 20 分) 11．如图所示，在第一象限内有一电场强度 E=0.2N/C、方向竖直向下的匀强电场和一个足 够长的光屏 OM，光屏方向与 x 轴正方向成 45° 。在第二象限内有垂直纸面的向外的匀强磁 场 B，一个比荷为 1C/kg 的带电粒子（重力不计）从距 O 点 1.6m 的 A 点以大小为 v0=0.7m/s、方向与 x 轴正方向成 53°的速度 射入磁场，之后粒子恰好从 y 轴上 P 点（图中未标出）垂直进入 电场。sin53°=0.8，cos 53°=0.6。求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B； （2）带电粒子打在光屏上的坐标。 12．在图甲电路中，R1、R2 为定值电阻，R1=3Ω、R2=6Ω，R3 是阻值未知的滑动变阻器，C 是电容器，电容 C=70μF。闭合开关，当滑片 P 从左端滑到右端时，测得电源的路端电压随 干路中电流变化的图线如图乙所示，其中 A、B 两点的横坐标与纵坐标已标出。求： （1）电源的电动势和内阻； （2）电容器所带电荷量的最大值。 高二物理 A15 参考答案 1． C 2．B 3．C 4．B 5．A  r t T  2 2． 6．C v tan 选项 C 正确； 2 D．根据洛伦兹力提供向心力有 qvB  m v 2 R  mv  r rqB  r tan   tan  有 qB 又 2 R 可得 R 2 R mv 若仅增大电子的入射速度 v，则偏向角 θ 将减小，选项 D 错误。故选 C。 7．B 【详解】 A．线圈从 a 运动到磁场上边缘时，做匀加速直线运动，线圈的下直边入磁场后，线圈中 有感应电流，线圈受到向上安培力作用，若安培力与重力大小相等，则线圈做匀速直线运 动，直到线圈完全进入磁场后，线圈中的磁通量不变化，没有感应电流，不受安培力作用， 只受重力而做匀加速直线运动，即线圈从 a 运动到磁场 b 处，线圈先做匀加速直线运动后 做匀速直线运动，再做匀加速直线运动，因此 A 图象可能正确，A 正确，不符合题意； BD．线圈在进入磁场运动中，若安培力小于重力，加速度减小，速度仍增大，安培力增大， 线圈做加速度减小的加速运动，速度时间图象的斜率减小，安培力是变力，即线圈进入磁 场运动中不可能做匀加速直线运动，直到线圈完全进入磁场后，只受重力而做匀加速直线 运动，则 B 图象不可能正确，D 图象可能正确，B 错误，符合题意，D 正确，不符合题意； C．线圈在磁场中运动时，若安培力大于重力，线圈的加速度方向向上，线圈做减速运动， 随速度的减小，安培力减小，加速度减小，速度时间图象斜率减小，线圈完全进入磁场后， 只受重力而做匀加速直线运动，C 图象可能正确，C 正确，不符合题意。故选 B。 8．BC 【详解】根据安培定则可知，MN 处于 ab 产生的垂直向里的磁场中，MN 在磁场力作用下 向右运动，说明 MN 受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由 M 指向 N，L1 中感应电流 的磁场向上，由楞次定律可知，L2 线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减弱，或向下增 强。 若 L2 中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知 PQ 中电流方向为 Q→P 且减小，根据右手 定则可知 PQ 向右减速运动；若 L2 中磁场方向向下增强，根据安培定则可知 PQ 中电流方 向为 P→Q 且增大，根据右手定则可知 PQ 向左加速运动。故选 BC。 9．BC 【详解】 U2 A．由于电动机是非纯电阻用电器，因此内阻不等于 ，故 A 错误； P P B．由题意可知，电路中的电流 I  U 电源的内电压为 E  U ，因此电源的内阻为 E  U ( E  U )U r  I P 故 B 正确； P( E  U ) C．电源的内耗功率为 Pr  I ( E  U )  故 C 正确； U E D．整个电路消耗的功率为 P总 =IE  P 故 D 错误。故选 BC。 U 10．BC 【详解】 A．粒子是由回旋加速器的中心位置进入，经过加速和回旋后从边缘飞出，故 A 错误； 2 R  2 Rf 所以最大速度不超 B．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为 R，则 v  T 过 2πfR，故 B 正确； 2 m 1 2 q2 B2R2 T  E  mv  C．周期 与电压无关，故 C 正确； Bq ，质子的最大动能 k 2 2m D．粒子在狭缝内的电场加速，在 D 形盒中的磁场运动时只能改变速度方向而不能加速， D 错误； 故选 BC。 11．（1）0.35T；（2）（0.7m，0.7m） 【详解】 OA  2m 根据牛顿第二定 （1）由几何关系知带电粒子在磁场中做圆周运动半径为 R  sin 53� 律有 qv0 B  m v02 解得 B=0.35T R （2）带电粒子进入电场后做类平抛运动，其加速度大小为 qE a  0.2m/s 2 根据平抛运动规律，可知粒子打在光屏上时水平和 m 1 2 竖直方向的位移大小分别为 x=v0t y  at 由几何关系知 2 R (1  cos53� )  x  y 解得 x=0.7m 所以带电粒子打在光屏上的坐标为 （0.7m，0.7m）。 12．（1）E=5V； r=5Ω ；（2）1.0×10﹣4C 【详解】 （1）由题图乙知，当 U1=4V 时，I1=0.2A；当 U2=2V 时，I2=0.6A，根据闭合电路欧姆定律 有 E=U1+I1r E=U2+I2r 解得 E=5V r=5Ω （2）R1、R2 并联，根据电容的定义，结合图甲电路有 Q=CU12 根据欧姆定律有 RR R12  1 2 R2  R1 U12=IR12 根据闭合电路欧姆定律有 E I r  R12  R3 当 R3=0 时，U12 最大，则 Qmax  1.0 �104 C