安徽省安庆市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

安徽省安庆市高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，含有、、的带电粒子束从小孔O1处射入速度选择器，沿直线O1O2运动的粒子在小孔O2处射出后垂直进入偏转磁场，最终打在P1、P2两点．则( )
A．打在P1点的粒子是
B．打在P2点的粒子是和
C．O2P2的长度是O2P1长度的2倍
D．粒子在偏转磁场中运动的时间都相等
2．如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、电性相反，用外力使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略，b板接地。下列说法正确的是（　　）
A．a的质量大于b的质量
B．在t时刻，a的动量大于b的动量
C．在t时刻，a的动能大于b的动能
D．在t时刻，a的电势能大于b的电势能
3．如图所示，R 是一个定值电阻，A、B 为水平正对放置的两块平行金属板，B板接地，两板间带电微粒 P 处于静止状态，则下列说法正确的是( )
A．若增大A、B两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻R
B．若错开A、B两金属板的间距，P保持原静止状态
C．若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，P将向上运动
D．若紧贴B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P 原位置电势减小
4．如图所示，平行板间的匀强电场范围内存在着匀强磁场，带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间，恰好做匀速直线运动，从Q飞出，忽略重力，下列说法正确的是( )
A．磁场方向垂直纸面向里
B．磁场方向与带电粒子的符号有关
C．带电粒子从Q沿QP进入，也能做匀速直线运动
D．粒子带负电时，以速度v1从P沿PQ射入，从Q＇飞出，则v1< v0
二、单选题
5．如图，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加平行纸面的匀强磁场中，下列有关磁场的描述中正确的是（　　）
A．若磁场方向竖直向上，则
B．若磁场方向平行斜面向上，则
C．若磁场方向垂直斜面向上，则
D．若磁场方向垂直斜面向上，则
6．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则下列说法正确的是（　　）
A．a一定带正电，b一定带负电
B．两粒子速度都减少
C．两个粒子的电势能都增大
D．a的加速度将减小，b的加速度将增大
7．两根完全相同的金属丝甲和乙，长度均为L，横截面积均为S，将乙拉长为原来的3倍后，将两根金属丝串联在同一电路中，甲、乙金属丝两端的电压之比为（　　）
A．1：9 B．9：1 C．1：3 D．3：1
8．如图所示，质量为m、电荷量为q的带正电的物体在绝缘的水平面上向左运动，物体与地面间的动摩擦因素为μ，整个装置放在磁感强度为B方向垂直纸面向里的匀强磁场中．设某时刻物体的速率为v，则下列叙述中正确的是（ ）
A．物体速率由v减小到零的过程,加速度逐渐增大
B．物体速率由v减小到零通过的位移等于
C．如果再加一个方向水平向左的匀强电场,物体有可能做匀速运动
D．如果再加一个方向竖直向下的匀强电场,物体有可能做匀速运动
9．如图所示，在纸面内直角坐标系中，以O为圆心的圆与x、y轴相交于a、b、c、d四点．在x轴上关于O点对称的P、Q两点处，有垂直纸面放置的两根平行长直导线．导线中通以大小相等、方向相反的恒定电流，下列判断正确的是：（ ）
A．c、d两点的磁感应强度方向相同
B．a、b两点的磁感应强度方向相反
C．a点的磁感应强度大小比b点的小
D．c、O、d点的磁感应强度均为零
10．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于P，Q两点，P，Q两点在同一竖直线上，水平面内有一正三角形ABC，且PQ连线的中点O为三角形ABC的中心，M，N为PQ连线上关于O点对称的两点，则下列说法中正确的是（　　）
A．A，B，C三点的电场强度大小相等但方向不同
B．A，B，C三点的电势相等
C．M点电场强度小于A点电场强度
D．将一正点电荷从N点移到B点，电场力做正功
11．小明同学在学习磁感应强度（I与B垂直）的定义式后，发现以下表达式中有一个不是物理量的定义式，它是（　　）
A．电流 B．电容
C．电动势 D．电场强度
12．真空中相距L的两个固定点电荷E、F所带电荷量大小分别是QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF＞∠NFE．则（ ）
A．E带正电，F带负电，且QE > QF
B．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点
C．过N点的等势面与EF连线垂直
D．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
三、实验题
13．某同学用图甲所示的电路研究某种型号电池的电动势及内阻。图中R0为5Ω的定值电阻，两个电压表均为理想电压表。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整_____。
（2）闭合开关，电压表V1的示数如图丙所示U1=________V、V2的示数U2=0.50V。调节滑动变阻器，得到多组U1、U2，作出两电压表示数的U1—U2关系曲线如图丁。由此可知电池的电动势为________V，U2由0.75V增大1.2V过程中电池的内阻将________。
（3）由实验图像可求得电压V2表示数为1.0V时，滑动变阻器R消耗的电功率为________W（计算结果保留两位有效数字）。
14．请完成以下两小题：
（1）图a中螺旋测微器读数为____mm．图b中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为________cm．
（2）欧姆表“×1”档的中值电阻为20Ω，已知其内装有一节干电池，干电池的电动势为1．5V．该欧姆表表头满偏电流为___________mA，要测2.5KΩ的电阻应选__________档．
四、解答题
15．如图所示，一质量、电荷量绝对值的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场足够大，静止时悬线与竖直方向夹角。若小球的电荷量始终保持不变，重力加速度，，。
求电场强度的大小E。
若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小及方向。
16．如图所示。轻质绝缘细绳上端固定。下端连接一个可视为质点的带电小球。小球静止在水平向左、范围足够大的匀强电场中，小球距离地面足够高。绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.5×10-4C，质量 m=0.8kg，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求
（1）小球的带电性质；
（2）将细绳剪断 4s后小球的位移大小。
17．如图所示，电源的电动势为12V，内阻为1Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，电动机的线圈电阻为0.5Ω．开关闭合后通过电源的电流为3A，求：
(1)R1两端的电压和电源的内电压；
(2)电动机的热功率和输出的机械功率．
18．如图所示，在直角坐标系xOy平面内有一矩形区域MNPQ，矩形区域内有水平向右的匀强电场，场强为E；在y的区域内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，半径为R的光滑绝缘空心半圆管ADO固定在坐标平面内，半圆管的一半处于电场中，圆心O1为MN的中点，直径AO垂直于水平虚线MN，一质量为m、电荷量为q的带电粒子（重力不计）从半圆管的O点由静止释放，进入管内后从A点穿出恰能在磁场中做半径为R的匀速圆周运动，当粒子再次进入矩形区域MNPQ时立即撤去磁场，此后粒子恰好从QP的中点C离开电场．求
（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）矩形区域的长度MN和宽度MQ应满足的条件？
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
AB．粒子在电磁场中做匀速直线运动
进入偏转磁场后
由于粒子的速度相同，所以荷质比较大的粒子半径较小，故打在P1点的粒子是，打在P2点的粒子是和；选项A错误，B正确；
C．根据荷质比可知O2P2的长度是O2P1长度的2倍，选项C正确；
D．粒子在偏转磁场中运动的时间均为半个周期

荷质比不同，所以运动时间不同，选项D错误；
故选BC。
2．CD
【解析】
【详解】
A．经时间t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则
ya>yb
根据
可知
ma故A错误；
B．根据动量定理
知a、b的动量大小相等，故B错误；
C．根据动能定理得
Ek-0=qEy
即t时刻粒子的动能为
Ek=qEy
a的位移大，电场力做功多，所以在t时刻，a的动能比b的大，故C正确；
D．t时刻，a、b经过电场中同一水平面，电势相等，它们的电荷量也相等，而a带正电，b带负电，由
Eφ=qφ
可知a电势能大于b的电势能，故D正确；
故选CD。
3．BC
【解析】
【详解】
若增大A、B两金属板的间距，根据电容的决定式：，可知电容减小，电压不变，根据定义式：，可知电量减小，所以电容器放电，故有向左的电流通过电阻R，故A错误；若错开A、B两金属板的间距，，但是电压不变，根据场强公式：，可知场强不变，微粒受力不变，所以P保持原静止状态，故B正确；若紧贴 A 板内侧插入一块一定厚度的金属片，相当于极板间距离变小了，而电压U不变，根据场强公式：，可知场强增加，电场力增加，所以P 将向上运动，故C正确；若紧贴B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，因为电压不变，距离不变，根据场强公式：，可知场强不变，所以P 原位置电势不变，故D错误．所以BC正确，AD错误．
4．AD
【解析】
【详解】
试题分析：带电粒子以速度v0垂直电场从P点射入平行板间，恰好沿纸面做匀速直线运动，则带电粒子所受的电场力与洛伦兹力大小相等方向相反，根据左手定则判断不论粒子带何种电荷，磁场方向均垂直纸面向里，所以A正确，B错误；带电粒子从Q沿QP进入，电场力方向不变，而洛伦兹力反向，故不能做匀速直线运动，C错误；粒子带负电时，洛伦兹力方向向下，以速度v1沿PQ射入，从Q′飞出，则qv1B＜qE=qv0B，所以v1＜v0，D正确.
考点：带电粒子在复合场中的运动（速度选择器）
5．A
【解析】
【详解】
A．若磁场方向竖直向上，根据左手定则，导体棒所受安培力方向水平向右，根据平衡条件
解得
A正确；
B．若磁场方向平行斜面向上，根据左手定则，导体棒所受安培力方向垂直斜面向下，沿着斜面方向没有分力，因此导体棒不可能静止在斜面上，B错误；
CD．若磁场方向垂直斜面向上，根据左手定则，导体棒所受安培力方向沿斜面向上，根据平衡条件
解得
CD错误。
故选A。
6．D
【解析】
【详解】
A．物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，所以能判断a、b一定带异种电荷，但是不清楚哪一个是正电荷，哪一个是负电荷，故A错误；
BC．物体做曲线运动，所受力的方向指向轨道的内侧，从图中轨道变化来看电场力都做正功，动能都增大，速度都增大，电势能都减小，故BC错误；
D．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以a受力减小，加速度减小，b受力增大，加速度增大，故D正确。
故选D。
7．A
【解析】
【详解】
乙拉长为原来的3倍时，横截面积减小为原来的1/3，由R=ρ可知，乙的电阻变为原来的9倍，则甲、乙电阻之比为1：9．两电阻串联时，电流相等，电压之比等于电阻之比，故甲、乙金属丝两端的电压之比为：1：9；故选A．
8．C
【解析】
【详解】
AB. 对物体受力分析，受重力、支持力，洛伦兹力和滑动摩擦力；根据左手定则知洛伦兹力向下，合力向右，物体做减速运动；由摩擦力
f=μ（mg+qvB）
知不断减小，水平方向合力不断减小，则加速度不断减小，设物体的速度由v减小到零所通过的位移为x，由动能定理有：
故AB错误．
C. 若另加一个水平向左的电场，电场力的方向向左，当
qE=μ（mg+qvB）
时，滑块可能做匀速直线运动．故C正确；
D. 如果再加一个方向竖直向下的匀强电场，电场力方向竖直向下，则水平方向仍存在摩擦力且不为零，故物体无法匀速运动，故D错误．
9．A
【解析】
【详解】
由安培定则判断可知，通电导线P在c点产生的磁感应强度垂直Pc向下，通电导线Q在c点产生的磁感应强度垂直Qc向下，两个磁感应强度大小相等，由磁场的叠加原理可知c点的磁感应强度方向向下，同理可知，d点的磁感应强度方向向下，则c、d两点处的磁感应强度方向相同．故A正确．通电导线P在a点产生的磁感应强度垂直Pa向下，通电导线Q在a点产生的磁感应强度垂直Qa向下，a点的合磁感应强度方向向下，同理b点的合磁感应强度方向向下，所以a、b两点的磁感应强度方向相同，故B错误．根据磁场的叠加原理和对称性知，a、b两点处的磁感应强度大小相等，故C错误．P、Q两导线在o点产生的磁感应强度方向都向下，则o点处的磁感应强度不为零，则c、O、d三点的磁感应强度均不为零，故D错误．故选A.
10．B
【解析】
【详解】
A．等量异种电荷的中垂面上任一点的电场强度方向均与两电荷连线平行，即竖直向下，又由几何关系易知，A，B，C三点与两电荷的距离相等，所以A，B，C三点电场强度大小也相等，故A错误；
B．等量异种电荷的中垂面为等势面，故A，B，C，O四点电势相等，B正确；
C．根据等量异种双电荷电场线疏密分布情况，连线上M点电场强度大于O点电场强度，而O点电场强度大于A点电场强度，所以M点电场强度大于A点电场强度，C错误；
D．连线上O点电势高于N点电势，而O点电势等于B点电势，即B点电势高于N点电势，则正电荷从N点移到B点，电场力做负功，D错误。
故选B。
11．A
【解析】
【详解】
A.欧姆定律
电流I与电压U正比，与R成反比，不是比值定义法，故A正确；
B．电容C 反映电容器容纳电荷的本领大小，与Q、U 无关，采用的是比值定义法，故B错误；
C．电动势E反映的是电源储存电能本领强弱的物理量，与W、q无关，采用的是比值定义法，故C错误；
D．电场强度E是描述电场本身性质的物理量，与F、q 无关，采用的是比值定义法，故D错误；
故选A。
12．C
【解析】
【详解】
根据电场线的指向知E带正电，F带负电；N点的场强是由E、F两电荷在N点产生场强的叠加，电荷E在N点电场方向沿EN向上，电荷F在N点产生的场强沿NF向下，合场强水平向右，可知F电荷在N点产生的场强大于E电荷在N点产生的场强，而，所以由点电荷场强公式知,A错误；只有电场线是直线，且初速度为0或初速度的方向与电场平行时，带电粒子的运动轨迹才与电场线重合．而该电场线是一条曲线，所以运动轨迹与电场线不重合．故在M点由静止释放一带正电的检验电荷，不可能沿电场线运动到N点，B错误；因为电场线和等势面垂直，所以过N点的等势面与过N点的切线垂直，C正确；沿电场线方向电势逐渐降低，，再根据，q为负电荷，知，D错误；故选C．
【点睛】
只有电场线是直线，且初速度为0或初速度的方向与电场平行时，带电粒子的运动轨迹才与电场线重合．电场线和等势面垂直．N点的切线与EF连线平行，根据电场线的方向和场强的叠加，可以判断出E、F的电性及电量的大小．先比较电势的高低，再根据，比较电势能．
13． 2.50 2.88~2.92 增大 0.15~0.17
【解析】
【详解】
（1）[1]根据电路图，实物图连接电路如图
（2）[2] 最小分度值为0.1V，要估读到下一位，所以读数是2.50V
[3][4]由闭合电路的欧姆定律
变形得
由图像可知，电池的电动势为2.90V；因图像的斜率
则U2较大时，图像的斜率变大，则电池的内阻将增大；
（3）[5] 电压V2表示数为1.0V时，由图可知电压V1表示数为1.8V，所以滑动变阻器R两端电压
滑动变阻器R两端电流
滑动变阻器R消耗的电功率为
14． 1.998 1.094 75 ×100
【解析】
【详解】
试题分析：（1）螺旋测微器读数为1.5mm+0.01mm×49.8=1.998mm．游标卡尺读数为1cm+0.02mm×47=1.094cm．（2）欧姆表的中值电阻等于其内阻，则该欧姆表表头满偏电流为: ；要测2.5KΩ的电阻应选×100档．
考点：螺旋测微器及游标卡尺的读数；欧姆表.
15．（1）1.5×105N/C；（2）12.5m/s，方向与竖直方向成37°角，斜向左下
【解析】
【详解】
解：（1）如图所示，由平衡条件可知，小球所受的电场力为
F=mgtanθ
由电场强度的定义式有
（2）细线突然剪断后，小球受重力和电场力，其合力为
小球的加速度为
由速度时间公式可得，经1s时小球的速度大小为
v=at=12.5×1 m/s =12.5m/s
小球速度的方向是与竖直方向成37°角，斜向左下。
16．（1）负电；（2）
【解析】
【详解】
（1）小球受力情况如图所示
小球所受的电场力方向水平向右，与电场方向相反，所以小球带负电
（2）剪断细绳，小球在重力和电场力作用下做初速度为0 的匀加速直线运动，合力
加速度为
将细绳剪断4s后小球的位移
17．（1）R1两端的电压和电源的内电压分别为，；
（2）电动机的热功率和输出的机械功率分别为，．
【解析】
【分析】
(1)开关闭合后，由部分电路欧姆定律求解R1和内电压；
(2)根据电压的分配求出R2两端的电压，由干路电流和R2的电流求出流过电动机的电流，根据求出电动机消耗的电功率，根据求解电动机线圈发热损耗的热功率．
【详解】
（1）由题可知电路中总电流为，则根据部分电路欧姆定律可知R1两端电压为；
根据部分电路欧姆定律可知电源的内电压为
；
（3）R2两端电压：
通过R2的电流：
通过电动机的电流：
，
电动机消耗的电功率为：
电动机的热功率为：
电动机输出的机械功率为：
【点睛】
电动机正常工作时的电路非纯电阻电路，机械功率由电功率减去电动机发热功率求解，能灵活应用串并联电路的规律及欧姆定律求解．
18．（1）（2）矩形区域的长度MN ，宽度MQ
【解析】
【详解】
（1）粒子从O到A过程中由动能定理得
从A点穿出后做匀速圆周运动，
解得
（2）粒子再次进入矩形区域后做类平抛运动，由题意得
联立解得
所以，矩形区域的长度MN ，宽度MQ
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