2022-2023學(xué)年河北省石家莊市裕華區(qū)精英中學(xué)高三（上）第三次調(diào)研物理試卷

一、選擇題：本題12小題，共44分。在每小題給出的四個選項中，其中1-8題為單選，每題3分；9-12題為多選，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

• 1．光電管是一種利用光照射產(chǎn)生電流的裝置，當(dāng)入射光照在管中金屬板上時，可能形成光電流。表中給出了6次實驗的結(jié)果。

  組	次	入射光子的能量/eV	相對光強	光電流大小/mA	逸出光電子的最大動能/eV
  第一組	1 2 3	4.0 4.0 4.0	弱 中 強	29 43 60	0.9 0.9 0.9
  第二組	4 5 6	6.0 6.0 6.0	弱 中 強	27 40 55	2.9 2.9 2.9

  由表中數(shù)據(jù)得出的論斷中不正確的是（　?。?/h2>

  A．兩組實驗采用了不同頻率的入射光

  B．兩組實驗所用的金屬板材質(zhì)不同

  C．若入射光子的能量為5.0eV，逸出光電子的最大動能為1.9eV

  D．若入射光子的能量為5.0eV，相對光強越強，光電流越大
  組卷：1442引用：11難度：0.7

  解析

• 2．下列是課本中的四幅圖，有關(guān)實驗時要滿足的條件或者說法描述正確的是（　?。?/h2>

  A． 為奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實驗，圖中的通電導(dǎo)線應(yīng)沿東西方向放置

  B． 地球表面的磁場豎直分量在南半球垂直于地面向下，在北半球垂直于地面向上

  C． 為延時繼電器的示意圖，S斷開后再次閉合瞬間，A線圈產(chǎn)生磁場的方向與B線圈產(chǎn)生磁場的方向相反

  D． 為一種用電磁原理制作的充氣泵的結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理類似打點計時器.當(dāng)電流從電磁鐵的接線處a流入，吸引小磁鐵向下運動時，電磁鐵的上端為S極，且電磁鐵用的鐵芯由硬磁性材料制作而成
  組卷：19引用：1難度：0.5

  解析

• 3．特高壓直流輸電是國家重點工程，如圖所示，高壓輸電線上使用“abcd正方形間隔棒”支撐導(dǎo)線L₁、L₂、L₃、L₄，其目的是固定各導(dǎo)線間距，防止導(dǎo)線互相碰撞，圖中導(dǎo)線L₁、L₂、L₃、L₄水平且恰好處在正四棱柱的四條棱上，abcd的幾何中心為O點，O點到導(dǎo)線的距離遠小于導(dǎo)線的長度，忽略地磁場，當(dāng)四根導(dǎo)線通有等大、同向的電流時，則（　　）

  A．O點的磁感應(yīng)強度為零

  B．O點的磁感應(yīng)強度沿bd連線方向

  C．L1對L2的安培力比L1對L3的安培力大

  D．L1所受安培力的方向為從L1指向L2
  組卷：57引用：4難度：0.6

  解析

• 4．如圖所示，李輝用多用電表的歐姆擋測量一個變壓器線圈的電阻，以判斷它是否斷路，實驗過程中李輝兩手分別握住紅黑表筆的金屬桿，劉偉為了使李輝操作方便，也用兩手分別握住線圈裸露的兩端讓李輝測量；測量時表針擺過了一定角度，李輝由此確認線圈沒有斷路；最后李輝把多用表的表筆與被測線圈脫離。在測量的整個過程中，他們二人中有人突然“哎喲”驚叫起來，覺得有電擊感。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．覺得有電擊感的人是劉偉，是因為變壓器初次級間的電磁感應(yīng)作用升高了電壓

  B．發(fā)生電擊時，多用電表的電流很大

  C．發(fā)生電擊是在李輝用多用電表紅黑表筆的金屬桿分別接觸線圈裸露的兩端時

  D．發(fā)生電擊的前后，流過劉偉的電流大小及方向都發(fā)生了變化
  組卷：91引用：3難度：0.8

  解析

• 5．如圖所示，某空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場。一帶電小球恰能以速度v₀沿圖中虛線所示軌跡做直線運動，其虛線恰好為固定放置的光滑絕緣管道的軸線，且軸線與水平方向成60°角，最終小球沿軸線穿過光滑絕緣管道（管道內(nèi)徑大于小球直徑）。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．小球一定帶正電

  B．電場強度和磁感應(yīng)強度的大小關(guān)系為 E B = 3 v 0 2

  C．小球一定從管道的P端運動到Q端

  D．若小球剛進入管道時撤去磁場，小球?qū)⒃诠艿乐凶鰟驕p速直線運動
  組卷：203引用：4難度：0.6

  解析

• 6．甲、乙、丙、丁四幅圖分別是回旋加速器、磁流體發(fā)電機、速度選擇器、質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖，下列說法中正確的是（　?。?br />

  A．圖甲中增大交變電場的電壓可增大粒子的最大動能

  B．圖乙中可以判斷出通過R的電流方向為從a到b

  C．圖丙中粒子沿PQ向右或沿QP向左直線運動的條件都是v= E B

  D．圖丁中在分析同位素時，磁場中半徑最小的粒子對應(yīng)質(zhì)量也一定最小
  組卷：302引用：4難度：0.5

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四．計算題（共3個小題，共36分）

• 18．如圖所示，在xOy坐標平面內(nèi)，半徑為R的圓形勻強磁場區(qū)域的邊界與x軸相切于原點O，與PM相切于A點，PM=2R.PQ、MN間存在著勻強電場，MC=R，MD=

  2

  R?，F(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子，從O點以相同的速率v₀均勻向各個方向射入y＞0的區(qū)域，離子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上。離子到達MN邊界即被吸收，不計離子重力及相互作用。
  （1）求勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B；
  （2）若僅改變磁感應(yīng)強度的大小，使得其中沿y軸正向入射的離子能經(jīng)過A點打到D點，求：
  ①電場強度大小E；
  ②MC區(qū)域接收到的離子數(shù)占發(fā)射出的總離子數(shù)的比例η。
  組卷：89引用：3難度：0.2

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• 19．如圖甲所示，間距為L=0.1m的兩平行金屬導(dǎo)軌由光滑的水平部分和粗糙的傾斜部分平滑連接而成，軌道上端通過單刀雙擲開關(guān)K還連接有一個定值電阻R和電容器C；傾斜部分傾角為θ=37°，Ⅰ區(qū)內(nèi)存在大小為B₁=1T、方向垂直傾斜導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場；水平導(dǎo)軌Ⅱ區(qū)內(nèi)存在大小為B₂=3T、方向平行導(dǎo)軌平面向左的勻強磁場；水平導(dǎo)軌Ⅲ區(qū)內(nèi)存在大小為B₃=6T、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場。質(zhì)量為m=30g、長度為L的金屬桿ab由磁敏材料做成，其電阻與所處環(huán)境磁場強弱有關(guān)，磁感應(yīng)強度B＜2T時，其電阻為零；磁感應(yīng)強度B≥2T，其電阻等于定值電阻R。金屬桿ab與傾斜軌道之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5?，F(xiàn)將單刀雙擲開關(guān)接1，金屬桿ab從靜止釋放后開始做加速度為a=1.5m/s²的勻加速直線運動，與此同時開始計時；4s末，單刀雙擲開關(guān)接2，同時在水平軌道Ⅱ區(qū)內(nèi)放入一質(zhì)量為2m的“聯(lián)動雙桿”（由兩根長度均為L的金屬桿cd和ef,中間用長度為l=0.6m的剛性絕緣桿連接而成，桿cd和ef電阻也都等于定值電阻R），結(jié)果桿ab恰好可以勻速下滑，如圖乙所示；5s末桿ab無能量損失地進入水平導(dǎo)軌，在Ⅱ區(qū)與“聯(lián)動雙桿”發(fā)生碰撞，碰后桿ab和cd合在一起形成“聯(lián)動三桿”，“聯(lián)動三桿”繼續(xù)沿水平導(dǎo)軌進入勻強磁場區(qū)間Ⅲ（區(qū)間Ⅲ的長度等于l）并從中滑出，運動過程中，桿ab、cd和ef與導(dǎo)軌始終接觸良好，且保持與導(dǎo)軌垂直。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s²，不計導(dǎo)軌電阻，忽略磁場邊界效應(yīng)。求：
  （1）4s末金屬ab的速度大小和剛釋放時桿中的電流大??；
  （2）定值電阻R的大??；
  （3）整個過程中定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
  組卷：60引用：3難度：0.4

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