河南省安阳市高二下学期初考试物理试题（word版含答案）

河南省安阳市高二下学期初考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图甲所示，固定的水平导轨右端接有阻值为的电阻，金属棒放在导轨上，导轨及金属棒的电阻均不计。时刻导轨处于磁感线均匀分布的磁场中，取竖直向下为磁场的正方向，在内磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，金属棒始终静止，矩形的长为、宽为。下列说法正确的是（　　）
A．在内，金属棒受到的摩擦力大小不变，方向水平向左
B．时刻，金属棒受到的安培力大小为，方向水平向右
C．在内，通过电阻的电荷量为
D．在内，电阻中产生的焦耳热为
2．如图所示是探究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置．关于此实验装置中的静电计，下列说法中正确的是
A．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器两板间电压的大小
B．静电计指针张角的大小反映了平行板电容器带电量的大小
C．静电计的外壳与A板相连接后可不接地
D．可以用量程为3V的电压表替代静电计
3．下列静电学公式中，F、q、E、U、r和d分别表示电场力、电量、场强、电势差及距离，①F＝，②E＝，③E＝ ，④ U＝Ed，有关四个公式的下列说法中正确的是（ ）
A．①只对点电荷或点电荷电场成立，③对任何电场都成立
B．它们都只对点电荷或点电荷的电场成立
C．①②只对点电荷成立，④只对匀强电场成立
D．②只对点电荷成立，③④对任何电场都成立
4．如图所示，真空中两个等量同种正点电荷分别放置在M、N两点，在M、N连线上有O、a、c三点，其中O点是连线的中点，a、c关于O点对称，在M、N连线的中垂线上还有对称的b、d两点，则下列关于这几个位置处的场强和电势以及电荷在该处的电势能说法正确的是（　　）
A．a、c两点处场强相同，b、d两点处场强相同
B．a、c两点处电势相同，b、d两点处电势相同
C．负电荷在c点电势能大于在d点电势能
D．在b点静止释放一负电荷（不计重力）将在之间往复运动
5．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正上方用绝缘绳水平吊起通电导体棒ab，导体棒中通以方向由a向b的电流．开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．从上向下看，导体棒ab顺时针转动
B．从上向下看，导体棒ab逆时针转动
C．绳的拉力大于导体棒的重力
D．绳的拉力等于导体棒的重力
6．A和B是两个原来不带电的物体，它们相互摩擦后，A带1.6×10－10C的正电荷，则下列判断正确的是（ ）
A．摩擦前，A和B的内部没有任何电荷
B．摩擦过程中，电子从A转移到B
C．摩擦后，B一定带1.6×10－10C的负电荷
D．摩擦过程中，A失去1.6×10－10个电子
二、单选题
7．关于磁感线与电场线的描述，正确的是( )
A．电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极
B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的
C．磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹
D．电场线和磁感线实际上均存在，只是肉眼看不到
8．图示是某区域的电场线分布情况如图所示，M、N、P是电场中的三个点，下列说法正确的是（ ）
A．M点和N点的电场强度的方向相同
B．同一电荷在N点受到的电场力大于其在M点所受的电场力
C．正电荷在M点的电势能小于其在N点的电势能
D．负电荷由M点移动到P点，静电力做正功
9．三种不同粒子a、b、c（重力均不计）从O点沿同一方向射入垂直纸面向里的匀强磁场中，它们的运动轨迹如图所示。则（　　）
A．粒子a一定带负电 B．粒子b一定带正电
C．粒子b有可能带负电 D．粒子c一定带负电
10．如图所示为一台非铁性物质制成的天平．天平左盘中的A是一铁块，B是电磁铁．未通电时天平平衡，给B通以图示方向的电流（a端接电源正极，b端接电源负极），调节线圈中电流的大小，使电磁铁对铁块A的吸引力大于铁块受到的重力，铁块A被吸起．当铁块A向上加速运动的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．电磁铁B的上端为S极，天平仍保持平衡
B．电磁铁B的上端为S极，天平右盘下降
C．电磁铁B的下端为N极，天平左盘下降
D．电磁铁B的下端为N极，无法判断天平的平衡状态
三、实验题
11．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“3.8V，1.0W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：
A．直流电源（4.0V，内阻不计）；
B．直流电流表（量程为300mA，内阻约为5Ω）；
C．直流电流表（量程为3A，内阻0.1Ω以下）；
D．直流电压表（量程为5V，内阻约为15kΩ）；
E．滑动变阻器（1kΩ，0.5A）；
F．滑动变阻器（10Ω，2A）
实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。
(1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________（均用序号表示）；
(2)在虚线框内画出实验电路图______________________；
(3)试将图所示的器材连成实物电路____________。
12．写出下列仪器的读数。
（1）甲图为___________mm （2）乙图为___________ mm
四、解答题
13．如图所示，已知电源电动势E＝16V，内阻r ＝1Ω，定值电阻R＝3Ω，小型直流电动机的线圈电阻r ＝1Ω、额定电压为U＝8V，开关闭合时，电动机恰好正常工作。求：
(1)电源的总功率；
(2)电动机的输出功率。
14．如图所示,竖直放置的平行金属板,板间电压为U0，质量为m,电量为q的带正电的粒子(不计重力)自左极板的a处由静止释放，加速后从右极板的小孔b射出．由o点垂直于mf边的方向射入边长为L的正方形场区，o为mf边的中点．
（1）若正方形区域内仅存在垂直于mn方向的匀强电场，求电场强度E多大能使粒子从n点射出场区；
（2）若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场，求磁感应强度B大小满足什么条件能使粒子从m、n两点间射出场区．
15．如图所示的电路中，R1=0.5Ω，R2=3Ω，电源内阻r=0.5Ω，电动机线圈电阻为r0=0.6Ω，若开关闭合后铭牌上标有“3V、6W”的电动机刚好正常工作，求：
(1)电源电动势为多少？
(2)电动机输出功率为多少？
(3)若某时刻出现故障，电动机卡死不转，此时电压表的示数是多少？
16．在直角坐标系y轴右侧有相互垂直的匀强磁场和匀强电场．磁场方向垂直纸面向里，电场方向沿y轴负方向，场强大小为E．一带正电的粒子（重力不计）从坐标原点O沿x轴正方向以速度v做直线运动，当运动到A点时撤去电场，撤去电场后，粒子继续在磁场中运动．已知A点距原点O的距离为d，粒子在磁场中运动时距离原点O的最远距离为2d，求
(1)磁感应强度B的大小；
(2)粒子的比荷．
试卷第页，共页
试卷第页，共页
参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A．在内，磁场减弱，由楞次定律可知，金属棒中电流方向由D到C，由电磁感应定律，可知
回路中的电流为
由安培力公式可得
F=BIL
在内，电流不变，磁感应强度B在减小，所以金属棒受到的安培力在减小，由平衡条件可知，金属棒受到的摩擦力大小在变，方向水平向左，A错误；
B．在2s～8s，感应电动势大小为
回路中电流大小
t1=6s时，磁感应强度为
负号表示磁感应强度方向向上。由安培力公式可得安培力大小为
由安培定则可知，电流方向从金属棒D到C，磁场方向向上，由左手定则可知，安培力方向水平向右。
B正确；
C．在内，通过电阻的电荷量为
C错误；
D．在内，回路中的电流大小为
由焦耳定律可得，电阻中产生的焦耳热为
D正确。
故选BD。
2．AC
【解析】
【详解】
A、B、静电计是定性反映电压高低的仪器，不能发映了平行板电容器的电荷量的多少，故A正确，B错误；C、静电计测量的是两板间的电压高低，可以直接将A板与电容器外壳相接，不需要都接地，故C正确；D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转，故不能用电压表代替静电计，故D错误；故选AC．
【点睛】解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，正确掌握静电计的使用方法．对于电容器的动态变化分析问题，常常是电容的决定式和定义式结合分析，抓住不变量是分析的基础．
3．AC
【解析】
【详解】
①只对点电荷或点电荷电场成立，②只对点电荷成立，③对任何电场都成立，④只对匀强电场成立；故选AC.
4．BD
【解析】
【详解】
A．由等量同种正点电荷产生的电场线分布特点， a、c关于O点对称，所以a、c两点处场强大小相同，方向不同，b、d两点对称，b、d两点处场强大小相同，方向不同，A错误；
B．等量同种正点电荷连线上和中垂线上关于中点对称点的电势相等，因此 a、c两点对称，a、c两点处电势相同，b、d两点对称，b、d两点处电势相同，B正确；
C．等量同种正点电荷连线中点O点电势最低，从中点沿连线指向两正点电荷电势逐渐升高，连线的中垂线上，O点电势最高，因此c点电势大于d点电势，负电荷在电势高处电势能小，所以负电荷在c点电势能小于在d点电势能，C错误；
D．在b点静止释放一负电荷（不计重力），该电荷在电场力作用下沿b点到O点做加速运动，O点场强是零，负电荷在O点速度最大，从O点到d点受电场力方向与运动方向相反，做减速运动，由于b、d两点对称，到d点速度减到零，接下来又向O点做加速运动，这样将在之间往复运动，D正确。
故选BD。
5．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据左手定则可知，导体棒左端受到安培力垂直纸面向里，导体右端受到安培力垂直纸面向外，故从下往上看，导体棒ab顺时针转动，故A正确，B错误；
CD．当导体棒ab转动到垂直纸面时，根据左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向下，导体棒处于受力平衡状态，则绳子的拉力大于导体棒的重力，故C正确，D错误。
故选AC。
6．BC
【解析】
【详解】
A．原来不带电的物体处于电中性，不是内部没有电荷，而是正负电荷的个数相等，整体对外不显电性，故A错误；
B．摩擦起电过程中转移的是自由电子，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电，即摩擦过程中A失去电子，转移到了B上，故B正确；
C．由电荷守恒定律可知，在电子的转移过程中电荷的总量保持不变，A带电荷量为1.6×10－10C，B的带电荷量一定为－1.6×10－10C，故C正确；
D．摩擦过程中，A失去1.0×109个电子，D错误.
7．B
【解析】
【详解】
A．电场线起止于电荷，磁感线是闭合曲线，选项A错误；
B．电场线一定是不闭合的，磁感线一定是闭合的，选项B正确；
C．磁感线是为了描述磁场假想的曲线，不是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹，选项C错误；
D．电场和磁场是实际存在的，而电场线和磁感线实际上都是不存在的，选项D错误；
故选B.
8．B
【解析】
【详解】
A．电场强度的方向是沿着电场线的切线方向，则可知M点和N点的电场强度的方向不同，故A错误;
B．电场线的疏密反电场强度的相对大小，电场线越密场强越大，N处电场线比M处密，则N处场强大，由，知同一电荷在N点受到的电场力大于其在M点所受的电场力，故B正确；
C．正电荷从M移动到N点时电场力做正功，电势能则减小，所以正电荷在M点的电势能大于其在N点的电势能，故C错误；
D．负电荷所受的电场力方向与电场强度相反，则负电荷由M点移动到P点，静电力负功，故D错误。
故选B。
9．D
【解析】
【分析】
考查带电粒子在磁场中的运动。
【详解】
带电粒子垂直磁感线进入磁场一定受到洛伦兹力，用左手定则判断。
A．粒子a带正电，故A项错误；
BC．粒子b做直线运动，不受洛伦兹力，所以b不带电，故BC项错误；
D．粒子c一定带负电，D项正确。
故选D。
10．C
【解析】
【详解】
从图可知，电流从螺线管的上端流入，下端流出，根据安培定则可知，螺线管下端是N极，上端是S极，电磁铁通电后，铁块A被吸起，铁块A向上加速运动的过程中，会导致超重现象，因而可知铁块受到的向上的电磁力F必然大于铁块的重力G．当铁块离开盘而又还未到达电磁铁的过程中，虽然铁块对盘的压力没有了，但由牛顿第三定律可知，铁块对电磁铁有向下的吸引力，因此通过左盘电磁铁支架向下压左盘的力比电磁铁未通电时铁块压左盘的力还大，故左盘将下沉．故选C.
点睛：①安培定则不但可以判断出螺线管的磁极，也能根据磁极判断出电流方向或绕圈的绕向，即电流方向、线圈的绕向及N极方向，知道其中两个便可求出另外一个．②导致天平失衡的因素是要是由于电磁铁与铁块之间的相互作用力，通过判断铁块的运动状态，可进一步推断出其整体压力与重力的关系．
11． B F
【解析】
【详解】
(1)[1]由于
故电流表应选量程为300mA，即选B；
[2]因要求小电珠两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为了调节方便，滑动变阻器应选较小阻值的F。
(2)[3]根据小电珠的参数，可估算小电珠的电阻为
由题可知，小电珠的阻值更接近电流表的内阻，所以应选伏安法的外接法。实验电路图如图甲所示。
(3)[4]实物连接图如图乙所示。
12． 2.934—2.937 mm 14.50 mm
【解析】
【详解】
[1]螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为0.01×44.5m=0.445mm，所以最终读数为2.945mm，由于读数要估读，所以2.944-2.947均可；
[2]游标卡尺的主尺读数1.4cm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为14mm+0.50mm=14.50mm。
13．(1) 32W；(2)12W
【解析】
【详解】
(1)由闭合电路欧姆定律可得电路中电流为
电源的总功率为
(2)电动机消耗总的电功率为
热功率为
输出功率为
14．（1）（2）
【解析】
【详解】
粒子在平行金属板间加速： 解得：
(1) 若正方形区域内仅存在垂直于mn方向的匀强电场，粒子做类平抛运动．
粒子从n点射出场区，则 、 联立解得：
(2)若正方形区域内仅存在垂直于纸面方向的匀强磁场，粒子做匀速圆周运动．
粒子从m、n两点间射出场区的临界情况如图：
、 解得：
、 解得：
能使粒子从m、n两点间射出场区则
15．(1)6V；(2)3.6W；(3)4V
【解析】
【详解】
(1)由部分电路欧姆定律得
通过电动机的电流为
干路电流为
I=I2+IM=3A
R1两端电压为
U1=IR1=3×0.5=1.5V
电源电动势为
E=U+U1+Ir=3+1.5+3×0.5=6V
(2)发热功率为
PQ=IM2r0=22×0.6=2.4W
则输出功率为
P出=P-PQ=6-2.4=3.6W
(3)若某时刻出现故障，电动机卡死不转，此时电动机为纯电阻，外电路电阻为
总电流
电压表的示数
16．(1)磁感应强度B的大小为；(2)粒子的比荷为．
【解析】
【详解】
(1)正电的粒子从坐标原点O沿x轴正方向以速度v做直线运动，则有：
qE=qvB
解得磁感应强度为：B=；
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得：
粒子运动轨迹如图所示，
由P点距原点最远，可知粒子做圆周运动的圆心在OP连线上．根据几何关系可得：
联立解得：=．
试卷第页，共页
试卷第页，共页