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万二中高2022级第五学期开学考物理试题
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求，第10～12题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．下列说法中正确的是 ( )
A．在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
B．E＝仅适用于点电荷形成的电场
C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D．当时速度为零时，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹确定与电场线重合
2. 两个完全相同的通电圆环A、B的圆心O重合、圆面相互垂直，通电电流相同，电流方向如图所示，设每个圆环在其圆心O处独立产生的磁感应强度为B0，则O处的磁感应强度大小为 ( )
A．0 B．2B0
C.B0 D．无法确定
3.如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是 ( )
A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动
B．圆盘竖直向上运动
C．圆盘在磁场中向右匀速平移
D．匀强磁场均匀增加
4．一沟通电压为u＝100sin(100πt)V，由此表达式可知( )
A．用电压表测该电压其示数为50 V
B．该沟通电压的周期为0.02 s
C．将该电压加在“100 V 100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 W
D．t＝ s时，该沟通电压的瞬时值为50 V
5．如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则
A．α粒子在M点的速率比在Q点的大
B．三点中，α粒子在N点的电势能最大
C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低
D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功
6．如图虚线框内为高温超导限流器，它由超导部件和限流电阻并联组成。超导部件有一个超导临界电流IC，当通过限流器的电流I>IC时，将造成超导体失超，从超导态(电阻为零，即R1=0)转变为正常态(一个纯电阻，且R1 =3Ω )，以此来限制电力系统的故障电流。已知超导临界电流IC=1.2 A，限流电阻R2 =6Ω，小灯泡L上标有“6 V 6 W”的字样，电源电动势E=8 V，内阻r=2Ω。原来电路正常工作，超导部件处于超导态，灯泡L正常发光，现L突然发生短路，则
L
A．灯泡L短路前通过R2的电流为A
B．灯泡L短路后超导部件将由超导状态转化为正常态，通过灯泡电流为零
C．灯泡L短路后通过R1的电流为4 A
D．灯泡L短路后通过R2的电流为A
7．如图所示为始终流电路，电源内阻不能忽视，但R0大于电源内阻，滑动变阻器的最大阻值小于R，当滑动变阻器滑片P从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数始终增大 B．电流表的示数始终增大
C．电阻R0消耗的功率始终增大 D．电源的输出功率始终增大
8．如图所示，光滑水平导轨，宽度不变，除定值电阻R外，导轨及金属棒ab的电阻均不计，在x>0的区域内有一沿x轴均匀变化的磁场垂直穿过轨道平面，磁感应强度大小满足B=kx（常数k>0）,ab棒由原点O点开头，在外力F作用下沿x轴做匀速运动，下列关于ab棒流过的电流I及它所受外力F随x变化的图象，正确的是
9．如图甲所示的电路中，抱负变压器原、副线圈匝数比为10：1，A、V均为抱负电表，R为光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)，Ll和L2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦沟通电压u，下列说法正确的是
A．电压u的频率为100 Hz
B．电压表V的示数为
C．当照射R的光强增大时，电流表A的示数变大
D．当Ll的灯丝烧断后，电压表V的示数会变大
10．如图所示，空间中存在一水平方向匀强电场和一水平方向匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成夹角且处于竖直平面内。一质量为m，带电量为+q的小球套在绝缘杆上。初始，给小球一沿杆向下的初速度，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知，磁感应强度大小为B，电场强度大小为，则以下说法正确的是
B
E
V0
A．小球的初速度为
B．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最终停止
C．若小球的初速度为，小球将做加速度不断增大的减速运动，最终停止
D．若小球的初速度为，则运动中克服摩擦力做功为
11．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽视不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是
A．粒子第n次和第n+1次半径之比总是︰
B．粒子从静止开头加速到出口处所需的时间为
C．若fm=，则粒子获得的最大动能为
D．若fm=，则粒子获得的最大动能为
12．如图所示，竖直悬挂的弹簧下端栓有导体棒ab，ab无限靠近竖直平行导轨的内侧、与导轨处于竖直向上的磁场中，导体棒MN平行导轨处于垂直导轨平面的磁场中，当MN以速度v向右匀速运动时，ab恰好静止，弹簧无形变，现使v减半仍沿原方向匀速运动，ab开头沿导轨下滑，磁场大小均为B，导轨宽均为L，导体棒ab、MN质量相同、电阻均为R，其他电阻不计，导体棒与导轨接触良好，弹簧始终在弹性范围内，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
A．MN中电流方向从M到N
B．ab受到的安培力垂直纸面对外
C．ab开头下滑直至速度首次达峰值的过程中，克服摩擦产生热量
D．ab速度首次达到峰值时，电路的电热功率为
二、试验题（15分）
13．（6分）在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的试验中，某试验小组将不同数量的钩码分别挂在竖直弹簧下端，进行测量，依据试验所测数据，利用描点法作出了所挂钩码的重力G与弹簧总长L的关系图像，如图所示，依据图像回答以下问题：
（1）弹簧的原长为______cm．
（2）弹簧的劲度系数为________N/m．
（3）分析图像，总结出弹簧弹力F与弹簧总长L之间的关系式为______________________N．
（4）一爱好小组进一步探究，当挂上某一钩码P，弹簧在伸长过程中，弹簧的弹性势能将 ，钩码P的机械能将 （以上两空选填“增加”、“削减”、“不变”）。
14．（9分）（1）某试验小组利用如图所示的装置来探究“合外力确定时物体的加速度与质量之间的关系”。试验中沟通电频率50Hz。
①若试验中认为绳子拉力等于小桶及桶中物体的总重量，则需满足_____________。
②小组同学按图所示安装好装置后，将轨道右端适当垫起，来平衡阻力。请指出不合理之处 。正确操作后，小组同学在小桶里加适当的物体，拉动小车加速运动。
③某次试验打出了一条纸带如图所示。从比较清楚的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离（单位cm）。该次试验小车的加速度a＝ m/s2。(结果保留三位有效数字)
④若某小组同学重物依据测得数据画出a-1/M图象如图所示，缘由是__________________。
O
1/M
a
三、计算题（47分）
15（10分）．沟通发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动．一小型发电机的线圈共220匝，线圈面积S＝0.05 m2，线圈转动的频率为50 Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度B＝T．假如用此发电机带动两个标有“220 V，11 kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个抱负变压器，电路如图所示．求：
（1）发电机的输出电压为多少？
（2）变压器原、副线圈的匝数比为多少？
（3）与变压器原线圈串联的沟通电流表的示数为多少？
16．（12分）足够大的平行板电容器的两个极板A、B如图放置，A极板带正电，两板间电势差为U，两板间距离为d。在B板中心有一放射源，放射源可向各个方向发出速率相同的电子。从放射源射出的电子打在A板的范围为半径为R的圆。已知电子的质量m，电荷量e。求电子从放射源射出时的速度大小。
17（12分）．一般在微型把握电路中，由于电子元件体积很小，直接与电源连接会影响电路精度，所以接受“磁”生“电”的方法来供应大小不同的电流。在某原件工作时，其中一个面积为S=4×10-4m2，匝数为10匝，每匝电阻为0.02Ω的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小B随时间t变化的规律如左图所示。求
（1）在开头的2s内，穿过单匝线圈的磁通量变化量；
（2）在开头的3s内，线圈产生的热量；
（3）小勇同学做了如右图的试验：将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线是绝缘的，你认为耳机中会有电信号吗？写出你的观点，并说明理由。
18．（13分）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面对里，电场强度E1=1.0×105V/m,PQ为板间中线。紧靠平行板右侧边缘坐标系的第一象限内，有一边界AO、与y轴的夹角∠=450，边界线的上方有垂直纸面对外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有竖直向上的匀强电场，电场强度E2=5.0×105V/m。一束带电荷量q=8.0×10-19C、质量m=8.0×10-26Kg的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从轴上坐标为（0,0.4 m）的Q点垂直轴射入磁场区，多次穿越边界线OA。求：
（1）离子其次次穿越边界线OA时的速度；
（2）离子从进入磁场到其次次穿越边界线OA所需的时间；
（3）离子第四次穿越边界线的位置坐标。
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