安徽省皖豫名校联盟2022-2023学年高二下学期物理阶段性测试试卷（三）

试卷更新日期：2023-04-07 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 某同学的电动自行车充电器是一输入电压为220V，输出电压为60V的变压器。由于副线圈烧坏了需要维修，该同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图所示。将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为1V。则（　　）

A、该充电器原线圈有2200匝 B、该充电器原线圈有5500匝 C、被烧坏的副线圈有300匝 D、被烧坏的副线圈有250匝

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2. 如图所示，一个正四面体 $P - A B C$ ，底面ABC为一个等边三角形，O点为底面ABC的中心。在顶点P处固定一个正点电荷，则下列说法正确的是（　　）

A、A，B，C三点的电场强度相同 B、整个底面ABC为等势面 C、将某负试探电荷沿CB边从C移动到B，电场力先做负功后做正功 D、将某负试探电荷沿CB边从C移动到B，其电势能先减小后增加

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3. 如图所示，OC是位于光滑绝缘水平面上的等腰三角形ABC底边AB的高，电荷量相等的两个正点电荷分别固定在A、B两点。绝缘光滑杆与OC重合。有一带负电的轻质小球套在杆上，自C点从静止释放后沿CO方向运动，当小球运动到O点时，其速度大小为v，若B处正点电荷的电荷量变为原来的2倍，其他条件不变，仍将小球由C点从静止释放。小球可看作点电荷。下列说法正确的是（　　）

A、电场力的功变为原来的2倍 B、电场力的功变为原来的3倍 C、小球运动到O点时，其速度大小为 $\sqrt{3} v$ D、小球运动到O点时，其速度大小为 $\frac{\sqrt{6}}{2} v$

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4. 交警使用的某型号酒精测试仪如图1所示，其工作原理如图2所示，传感器的电阻值R随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均可视为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（　　）

A、电压表的示数变大，电流表的示数变小 B、酒精气体浓度越大，电源的效率越低 C、酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大 D、电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比变小

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5. 如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳连接两个相同的物体A、B，水平恒力F作用在A上，两者一起以速度v做匀速运动，在 $t = 0$ 时轻绳断开，A在F的作用下继续前进，则下列说法正确的是（　　）

A、当B物体停下瞬间，A物体的速度为2v B、轻绳断开后，A，B的总动量始终守恒 C、在此后运动过程中A，B整体机械能守恒 D、轻绳断开之后，拉力F所做的功等于A物体动能的增加量

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6. 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向如图所示，且正在减小，则此时（　　）

A、电容器C正在放电 B、A板带负电 C、电感线圈L两端电压在增加 D、电场能正在转化为磁场能

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7. 如图所示，空间存在以圆为边界的磁场区域，氕核（ $_{1}^{1} H$ ）和氦核（ $_{2}^{4} He$ ）先后从磁场边界上的P点沿半径方向射入磁场，并且都从磁场边界M点射出，已知两条半径PO、MO相互垂直，不计两原子核的重力，下列说法正确的是（　　）

A、氕核与氦核射入磁场的速率之比 $2 ： 1$ B、氕核与氦核在磁场运动时间之比 $1 ： 1$ C、氕核与氦核射入磁场的动量大小之比 $1 ： 1$ D、氕核与氦核在磁场运动加速度大小之比 $2 ： 1$

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二、多选题

8. 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，y轴竖直向上。第三、四象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，第四象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场（图中未画出）。一带电小球从x轴上的A点由静止释放，恰好从P点垂直于y轴进入第四象限，然后做圆周运动，从Q点垂直于x轴进入第一象限，Q点距O点的距离为d，重力加速度为 $g$ 。根据以上信息，可以确定的物理量有（　　）

A、小球做圆周运动的速度大小 B、小球在第四象限运动的时间 C、第四象限匀强电场场强方向 D、磁感应强度大小

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9. 两虚线之间存在如图所示方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B。由同一规格的导线制成单匝边长为L的正方形导线框MQHN，电阻为r。线框沿与磁场边界成 $45 °$ 角的方向进入磁场，当导线框运动到图示位置时速度大小为v，则（　　）

A、线框中感应电流方向HNMQH B、线框受到安培力的大小是 $\frac{B^{2} L^{2} v}{r}$ C、线框所受安培力的方向是由N指向Q D、HN两端的电势差 $U_{H N} = \frac{3 B L v}{4}$

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10. 如图所示，在某空间有匀强电场，电场方向斜向上且与水平方向成 $45 °$ 角。一质量为m的带正电小球用长度为L且不可伸长的绝缘细线悬挂于O点。开始小球静止于P点，细线水平。现用外力将小球拉到最低点Q由静止释放，小球可视为质点，重力加速度为g，细线始终处于拉直状态，则关于小球从Q运动到P点过程说法正确的是（　　）

A、小球沿电场线方向由Q运动到P点 B、该过程电势能减少了 $\sqrt{2} m g L$ C、机械能增加了2mgL D、到达P点时小球速度大小为 $\sqrt{2 g L}$

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三、实验题

11. 如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。其中O点为轨道末端在水平地面上的投影，A、C两点分别为a、b两小球碰撞后在水平地面上的平均落点位置，B点为a球未与b球碰撞自然飞出的落点，经测量以上三处落点位置到投影O处的水平距离分别是 $x_{A}$ 、 $x_{B}$ 、 $x_{C}$ ，用天平测量两小球的质量分别是 $m_{a}$ 、 $m_{b}$ 。根据上述物理量完成以下两个问题：

(1)、如果满足关系式，则验证了a、b碰撞过程中动量守恒。

(2)、实验时调节a球下落高度，让a球以一定速度与静止的b球发生正碰，测得碰后a球动量正好是b球的2倍，则a、b两球的质量之比 $\frac{m_{a}}{m_{b}}$ 应满足。

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12. 某学习小组利用伏安法测定一电池组的电动势和内阻，实验原理如图1所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器， $R_{0}$ 是标称值为 $4.0 Ω$ 的定值电阻。

(1)、已知灵敏电流计G的满偏电流 $I_{g} = 100 μA$ 、内阻 $r_{g} = 2.0 k Ω$ ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只 $Ω$ （保留1位小数）的定值电阻 $R_{1}$ 。

(2)、根据某次实验的数据做出 $U - I$ 图像如图2所示，由图像可知，电池组的电动势 $E =$ V，电池组的内阻 $r =$ $Ω$ （结果均保留2位有效数字）。

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四、解答题

13. 如图所示，小车放在光滑的水平面上并且紧贴右侧竖直墙壁（不粘连），小车质量为3kg，上表面AB段是长为3m的粗糙水平轨道，BC段是半径为0.5m的四分之一光滑圆弧轨道，两段轨道相切于B点，质量为1kg、可视为质点的物块从小车左端A点以4m/s的速度滑上小车。已知物块与小车AB段之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物块第一次到达B点时对轨道的压力；

(2)、物块在小车上最终的位置（离左端A点的距离）。

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14. 如图所示，间距为 $L = 1 m$ 的足够长平行金属轨道固定在水平面上，整个装置处在一个磁感应强度 $B = 2 T$ 、方向竖直向下的匀强磁场中。轨道左端ab间连有一个阻值 $R = 2 Ω$ 的定值电阻，一根质量 $m = 0.5 kg$ 、阻值 $r = 0.5 Ω$ 的金属棒垂直放置在轨道上，金属棒与轨道间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ 。现用一个恒定的外力F平行于轨道拉动金属棒，使其从静止开始运动，当前进了 $x = 0.75 m$ 、速度达到4m/s时金属棒开始匀速运动，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、恒力F的大小；

(2)、从开始到速度达到4m/s经历的时间；

(3)、从开始到速度达到4m/s过程电阻R上产生的焦耳热。

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15. 如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域边界与x轴相切于原点O，与PM相切于A点， $P M = 2 R$ 。平行金属板PQ、MN间存在着匀强电场（其中金属板PQ位于x轴上），金属板长度为 $M N = \sqrt{3} R$ ， H为金属板MN上一点，并且 $M H = \sqrt{2} R$ 。现有大量质量为m、电荷量为q的正离子，从O点以相同的速率v均匀向各个方向射入 $y > 0$ 的区域，离子在磁场边界的出射点分布在三分之一圆周上。离子到达金属板MN即被吸收，不计离子重力及相互作用。

(1)、求匀强磁场的磁感应强度大小B；

(2)、若仅改变磁感应强度的大小，使得其中沿y轴正向入射的离子能经过A点打到H点，求：
①两金属板间电压大小；

②HN区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例 $η$ 。

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