2022-2023学年河北省石家庄市裕华区精英中学高三（上）第三次调研物理试卷

一、选择题：本题12小题，共44分。在每小题给出的四个选项中，其中1-8题为单选，每题3分；9-12题为多选，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

• 1．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。

  组	次	入射光子的能量/eV	相对光强	光电流大小/mA	逸出光电子的最大动能/eV
  第一组	1 2 3	4.0 4.0 4.0	弱 中 强	29 43 60	0.9 0.9 0.9
  第二组	4 5 6	6.0 6.0 6.0	弱 中 强	27 40 55	2.9 2.9 2.9

  由表中数据得出的论断中不正确的是（　　）

  A．两组实验采用了不同频率的入射光

  B．两组实验所用的金属板材质不同

  C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV

  D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大
  组卷：1496引用：11难度：0.7

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• 2．下列是课本中的四幅图，有关实验时要满足的条件或者说法描述正确的是（　　）

  A． 为奥斯特发现电流磁效应的实验，图中的通电导线应沿东西方向放置

  B． 地球表面的磁场竖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． 为延时继电器的示意图，S断开后再次闭合瞬间，A线圈产生磁场的方向与B线圈产生磁场的方向相反

  D． 为一种用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器.当电流从电磁铁的接线处a流入，吸引小磁铁向下运动时，电磁铁的上端为S极，且电磁铁用的铁芯由硬磁性材料制作而成
  组卷：19引用：1难度：0.5

  解析

• 3．特高压直流输电是国家重点工程，如图所示，高压输电线上使用“abcd正方形间隔棒”支撑导线L₁、L₂、L₃、L₄，其目的是固定各导线间距，防止导线互相碰撞，图中导线L₁、L₂、L₃、L₄水平且恰好处在正四棱柱的四条棱上，abcd的几何中心为O点，O点到导线的距离远小于导线的长度，忽略地磁场，当四根导线通有等大、同向的电流时，则（　　）

  A．O点的磁感应强度为零

  B．O点的磁感应强度沿bd连线方向

  C．L1对L2的安培力比L1对L3的安培力大

  D．L1所受安培力的方向为从L1指向L2
  组卷：58引用：4难度：0.6

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• 4．如图所示，李辉用多用电表的欧姆挡测量一个变压器线圈的电阻，以判断它是否断路，实验过程中李辉两手分别握住红黑表笔的金属杆，刘伟为了使李辉操作方便，也用两手分别握住线圈裸露的两端让李辉测量；测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路；最后李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离。在测量的整个过程中，他们二人中有人突然“哎哟”惊叫起来，觉得有电击感。下列说法正确的是（　　）

  A．觉得有电击感的人是刘伟，是因为变压器初次级间的电磁感应作用升高了电压

  B．发生电击时，多用电表的电流很大

  C．发生电击是在李辉用多用电表红黑表笔的金属杆分别接触线圈裸露的两端时

  D．发生电击的前后，流过刘伟的电流大小及方向都发生了变化
  组卷：93引用：3难度：0.8

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• 5．如图所示，某空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。一带电小球恰能以速度v₀沿图中虚线所示轨迹做直线运动，其虚线恰好为固定放置的光滑绝缘管道的轴线，且轴线与水平方向成60°角，最终小球沿轴线穿过光滑绝缘管道（管道内径大于小球直径）。下列说法正确的是（　　）

  A．小球一定带正电

  B．电场强度和磁感应强度的大小关系为 E B = 3 v 0 2

  C．小球一定从管道的P端运动到Q端

  D．若小球刚进入管道时撤去磁场，小球将在管道中做匀减速直线运动
  组卷：205引用：4难度：0.6

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• 6．甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（　　）
  

  A．图甲中增大交变电场的电压可增大粒子的最大动能

  B．图乙中可以判断出通过R的电流方向为从a到b

  C．图丙中粒子沿PQ向右或沿QP向左直线运动的条件都是v= E B

  D．图丁中在分析同位素时，磁场中半径最小的粒子对应质量也一定最小
  组卷：308引用：4难度：0.5

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四．计算题（共3个小题，共36分）

• 18．如图所示，在xOy坐标平面内，半径为R的圆形匀强磁场区域的边界与x轴相切于原点O，与PM相切于A点，PM=2R.PQ、MN间存在着匀强电场，MC=R，MD=

  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v₀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六分之一圆周上。离子到达MN边界即被吸收，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D点，求：
  ①电场强度大小E；
  ②MC区域接收到的离子数占发射出的总离子数的比例η。
  组卷：92引用：3难度：0.2

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• 19．如图甲所示，间距为L=0.1m的两平行金属导轨由光滑的水平部分和粗糙的倾斜部分平滑连接而成，轨道上端通过单刀双掷开关K还连接有一个定值电阻R和电容器C；倾斜部分倾角为θ=37°，Ⅰ区内存在大小为B₁=1T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场；水平导轨Ⅱ区内存在大小为B₂=3T、方向平行导轨平面向左的匀强磁场；水平导轨Ⅲ区内存在大小为B₃=6T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。质量为m=30g、长度为L的金属杆ab由磁敏材料做成，其电阻与所处环境磁场强弱有关，磁感应强度B＜2T时，其电阻为零；磁感应强度B≥2T，其电阻等于定值电阻R。金属杆ab与倾斜轨道之间的动摩擦因数为μ=0.5。现将单刀双掷开关接1，金属杆ab从静止释放后开始做加速度为a=1.5m/s²的匀加速直线运动，与此同时开始计时；4s末，单刀双掷开关接2，同时在水平轨道Ⅱ区内放入一质量为2m的“联动双杆”（由两根长度均为L的金属杆cd和ef,中间用长度为l=0.6m的刚性绝缘杆连接而成，杆cd和ef电阻也都等于定值电阻R），结果杆ab恰好可以匀速下滑，如图乙所示；5s末杆ab无能量损失地进入水平导轨，在Ⅱ区与“联动双杆”发生碰撞，碰后杆ab和cd合在一起形成“联动三杆”，“联动三杆”继续沿水平导轨进入匀强磁场区间Ⅲ（区间Ⅲ的长度等于l）并从中滑出，运动过程中，杆ab、cd和ef与导轨始终接触良好，且保持与导轨垂直。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s²，不计导轨电阻，忽略磁场边界效应。求：
  （1）4s末金属ab的速度大小和刚释放时杆中的电流大小；
  （2）定值电阻R的大小；
  （3）整个过程中定值电阻R上产生的焦耳热Q。
  组卷：77引用：3难度：0.4

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