江西省赣州市高二(下)开学测试物理试题(word版含答案)

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名称 江西省赣州市高二(下)开学测试物理试题(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2022-02-10 09:21:20

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江西省赣州市高二(下)开学测试物理试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、多选题
1.如图所示电路中,电源的内电阻为r,R2、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表,滑动变阻器R1的滑片P处于左端点a.闭合电键S,两表读数分别为I1与U1,当滑片P滑动至右端点b,两表读数分别为I2与U2,则下列关系式成立的是( )
A.U2<U1 B.I2>I1
C. D.
2.如图所示,两个带有同种电荷的小球A、B,其质量分别为,用两根绝缘细线悬挂于O点,静止时小球处于同一水平面上,细线与竖直方向的夹角分别为和。下列说法正确的(  )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.若,则
3.空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是( )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
二、单选题
4.2021年7月1日晚,S市湿地公园内举行建党10周年纪念活动。如图所示为400架大疆无人机的飞行表演。表格中是该款无人机铭牌上的参数,下列说法正确的是(  )
充电器输出电压 16V 充电器输出电流 5A
无人机电池额定电压 15V 无人机电池额定电流 4A
无人机电池能量 60Wh 无人机电池容量 4000mAh
A.无人机充电时,从无电状态到满电状态所需时间约为8小时
B.无人机充满电后,总电荷量为1.44×104C
C.无人机正常飞行时的机械功率为80W
D.电池可供无人机持续飞行约2小时
5.图示为用“与”门、蜂鸣器等元件组成的简易控制电路.若要让蜂鸣器L鸣叫,则电键S1、S2所处的状态为
A.S1、S2都闭合
B.S1、S2都断开
C.S1断开,S2闭合
D.S1闭合,S2断开
6.如图所示,用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U,静电计指针张角会随电势差U的变大而变大,现使电容器带电并保持总电量不变,下列哪次操作能让静电计指针张角变大
A.仅将A板稍微上移 B.仅减小两极板之间的距离
C.仅将玻璃板插入两板之间 D.条件不足无法判断
7.如图所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( )
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.点电荷q在A点处的瞬时加速度比B点处瞬时加速度小(不计重力)
C.负电荷在B处受到的电场力的方向沿B点切线方向
D.正点电荷在B点处受到的电场力的方向在B点的切线方向上
8.把匝数一定的线圈放入变化的磁场中,线圈中产生的感应电动势由下列哪些因素决定
A.线圈的形状 B.线圈的面积
C.磁场的磁感应强度 D.穿过线圈的磁通量的变化率
9.如图所示,表示磁场对直线电流的作用,其中不正确的是(图A中磁场方向垂直纸面向内,B图中磁场方向垂直纸面向外)
A. B. C. D.
10.如图所示,平行放置的金属导轨M、N处于匀强磁场中,磁场与导轨所在平面垂直。导体棒ab和cd分别接有电压表和电流表,且与MN垂直。当ab、cd以相同速度沿导轨运动时(与导轨接触良好)关于电压表和电流表的示数。下列说法正确的是(  )
A.电压表,电流表均有示数 B.电压表,电流表均无示数
C.电压表有示数,电流表无示数 D.电压表无示数,电流表有示数
三、实验题
11.某物理研究小组欲测量一只蓄电池(电动势约为2.2V,内阻很小)的电动势和内阻。实验室能提供的器材如下:
电流表A(量程IA=200mA,内阻RA=10Ω)
定值电阻R1=5Ω
定值电阻R2=20Ω
电阻箱R(最大阻值99.99Ω,额定电流1A),
单刀开关一只。
(1)先将电流表与电阻___________(填R1或R2)串联改装成一只量程为___________伏特表,用此改装的伏特表与电阻箱测量该节干电池的电动势和内阻。
(2)设计并画出用改装的伏特表与电阻箱测量该节干电池的电动势和内阻的原理电路,在电路中标出所选定值电阻的字母___________。
(3)该小组按正确的设计电路进行实验,改变电阻箱的阻值R,读出对应的电流表的读数I。以为纵坐标,为横坐标,作出图像为一条倾斜直线,图像斜率为k,与纵坐标的交点为a,则电源电动势E=___________ ,内阻r=___________。(表达式用相关字母表示)
12.(1)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中,正确操作用游标卡尺测得金属丝的长度为____________、用螺旋测微器测得金属丝的直径为________________以及电流表、电压表的读数如图丙所示,则电流和电压的读数值依次是_________、__________。
(2)若已知实验所用的电流表内阻的准确值,那么精确测量金属丝电阻的最佳电路应是上图中的_________电路(填电路图下的字母代号)。此时测得电流为I、电压为U,则金属丝电阻Rx=_________(用题中字母代号表示).金属丝的电阻率为_________(用直接测量的字母表示)。
A.B.C.D.
四、解答题
13.如图,在第一象限内有沿y轴负方向,电场强度大小为E=2*106V/m的匀强磁场.在第二象限中,半径为R=0.1m的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场.圆形区域与x、y轴分别相切于A、C两点;在A点正下方有一个粒子源P,P可以向x轴上方各个方向(与x轴正方向夹角范围:0<θ<180°)射出速度大小均为v0=2*107m/s,质量为m=3.2*10-28kg、电荷量为q=6.4*10-19C的带正电粒子,其中沿y轴正方向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场,(重力不计,不计粒子间的相互作用,不考虑相对论效应).求:
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B;
(2)求由粒子源以与x轴负方向成60°角度方向射出的带电粒子,从离开粒子源到运动至x轴所需的时间;
(3)带电粒子运动到达x轴上时所能到达的横坐标范围.
14.如图所示,电阻不计的轨道MON和PO′Q平行放置,两轨道的间距L=1m,ON及O′Q与水平面的夹角θ=53°,整个空间存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B=1T.现将两根相同的金属棒ab和cd分别置于导轨上并与导轨垂直且始终保持良好接触,两棒与OO′相距足够远.已知每根棒的质量m=1.0kg、电阻R=0.5Ω,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)使ab棒以v1=5m/s向左匀速运动,求释放cd棒瞬间,cd棒受到安培力的大小和方向,并分析cd棒以后的运动情况;
(2)保持ab棒以恒定速度v匀速运动,释放cd棒,稳定后cd棒以v2=10m/s的速度沿斜面匀速运动,求ab棒的速度v大小和方向.
15.在如图所示的电路中,电源的电动势E=10 V,内阻r=1 Ω,试求当外电阻分别是3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压。通过数据计算,你发现了怎样的规律?根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式,并画出U-I图像?
16.如图所示,一个三角形通电导线框的三条边长各为,,,导线框内电流为I,方向为,导线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,求导线框每条边所受的安培力大小及整个导线框所受安培力合力的大小.
试卷第页,共页
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参考答案:
1.BC
【解析】
【分析】
【详解】
C.滑动变阻器R1的滑片P处于左端点a时,R1、R2被短路,三者并联,所以根据欧姆定律可得
C正确;
A.当滑片P滑动至右端点b,并联再与串联,这一部分再与并联,相当于在a端时,给串联了一个电阻,所以电路总电阻增大,故外电路电阻增大而电压表测量的是路端电压,所以
A错误;
B.此时电流表测量的是通过的电流和,已知两端电压增大,所以通过的电流增大,故
B正确;
D.由欧姆定律
根据
从题中分析可得
所以
D错误。
故选BC。
2.AD
【解析】
【详解】
设两球之间的库仑力为F,则对两球分析可得
若则
若则
若则
故选AD。
3.BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.入射速度不同的粒子,若它们入射速度方向相同,则它们的运动也一定相同,虽然轨迹不一样,但圆心角却相同。故A错误;
B.在磁场中半径,运动圆弧对应的半径与速率成正比,故B正确;
C.根据(θ为转过圆心角)可知圆心角相同,但半径可能不同,所以运动轨迹也不同,如粒子都从左边界离开磁场,圆心角均为180°,但是出射点不同,轨迹就不同。故C错误;
D.由于它们的周期相同的,在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角也一定越大。故D正确。
故选BD。
4.B
【解析】
【详解】
A.无人机充电时,从无电状态到满电状态所需时间
A错误;
B.无人机充满电后,总电荷量为
B正确;
C.无人机正常飞行时电池的输出功率
电池的输出功率一部分转化为机械功率,另一部分转化为电动机内部产热的功率,可知无人机正常飞行时的机械功率小于60W,C错误;
D.电池可供无人机持续飞行时间
D错误。
故选B。
5.D
【解析】
【详解】
要使蜂鸣器L发声,那么L两端要有电势差,由图可知,蜂鸣器上端的电势为,那么要有电压差,蜂鸣器下端的电压应该为低电势,即图中与门的输出应为低电势.根据与门特点,只要有一个输入端为低电势,输出就为低电势.AB中,断开,可以使与门输入端为低电势.同理C中闭合,可以使与门输入端为低电势,不符合要求,而D符合要求,故选项D正确.
6.A
【解析】
【详解】
根据可知,将A板稍微上移,S减小,则电容减小,根据知,电荷量不变,则电势差增大,静电计指针张角变大,故A正确;根据可知,减小两极板之间的距离,则电容增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,静电计指针张角变小,故B错误;根据可知,将玻璃板插入两板之间,则电容增大,根据知,电荷量不变,则电势差减小,静电计指针张角变小,故CD错误.所以A正确,BCD错误.
7.D
【解析】
【详解】
正电荷电场中的电场线是从正电荷出发指向无穷远的直线,而该电场是曲线,所以A错误;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EA>EB,依据F=qE,则有点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大,点电荷q在A点处的瞬时加速度比B点处瞬时加速度大,故B错误;电场线的切线方向为该点场强的方向,所以负电荷在B点处受到的电场力的方向沿电场线切线的反方向;正点电荷在B点处受到的电场力的方向在B点的切线方向上,故C错误,D正确.故选D.
点睛:场线是从正电荷或者无穷远发出,到负电荷或无穷远处为止,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,电场线的切线方向为该点场强的方向,正点电荷所受电场力的方向与该点场强方向相同.
8.D
【解析】
【详解】
根据法拉第电磁感应定律可知 , 圈中产生的感应电动势由穿过线圈的磁通量的变化率决定,故选D.
9.C
【解析】
【详解】
A.由左手定则可知,安培力方向垂直导线斜向左上方,故A错误;
B.由左手定则可知,安培力方向竖直向下,故B错误;
C.由左手定则可知,安培力方向竖直向下,故C正确;
D.由左手定则可知,安培力方向水平向左,故D错误。
故选C。
10.B
【解析】
【分析】
【详解】
本题常被错误地以为选项C是正确的,理由是ab、cd均切割磁感线,因而各自都会产生电动势,两端都会有电压,所以电压表中必有示数。又因为ab、cd速度相同,磁通量不变,不会产生感应电流,所以电流表中无示数。之所以会选错,主要是对电压表的工作原理不清楚,实际的电压表是由表头(电流表)和一个大电阻串联而成的。要使表盘上的指针偏转,需要有电流通过才行,没有电流,指针上是没有示数的。由于穿过abcd回路的磁通量不变,回路中没有电流产生,电流表中固然没有电流,同样因为回路中没有电流,电压表也不会有示数。
故选B。
11. R1 3V
【解析】
【详解】
解:(1)[1]把电流表改装成3V电压表,需要串联一个分压电阻,其电阻值
所以先将电流表与电阻R1串联。
[2]改装成一只量程为3V的电压表。
(2)[3]设计电路图如图所示:
(3)[4]闭合电路欧姆定律和电路图可得
整理可得
所以斜率
与纵坐标交点
解得蓄电池的电动势
[5]解得蓄电池的内阻
12. 1.050cm 0.531mm 0.42A 2.25V B
【解析】
【详解】
(1)[1]由图可知,游标卡尺的读数为
[2]由图可知,螺旋测微器读数为
[3]电流表量程是,分度值是,示数为;
[4]电压表量程是,分度值是,示数为;
(2)[5]已知实验所用的电流表内阻的准确值,可以利用电流表内接法准确求出待测电阻,那么测量金属丝电阻的最佳电路应是图中的电路;
[6]由欧姆定律可得

[7]根据电阻定律可知
则有
13.(1);(2);(3)带电粒子到达x轴时的横坐标范围为
【解析】
【详解】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹半径
由,得
(2)粒子从G点离开磁场时,在磁场中运动时间为,,得
从离开磁场到运动至y轴的时间为
在第一象限内粒子做类平抛运动,设运动时间为,则,,
解得:
所以:
(3)沿不同方向进入磁场的粒子离开磁场时的速度大小均为,方向均平行于x轴,其临界状态为粒子从D点沿x轴正方向离开磁场.粒子从D点离开磁场时,,,得
从D点运动到y轴的时间为
在第一象限内粒子做类平抛运动,设运动时间为,则,,
解得,

所以,带电粒子到达x轴时的横坐标范围为
14.(1)5N,方向水平向左;cd棒做加速度减小的加速运动,最终匀速 (2)61m/s 方向向右
【解析】
【分析】
(1)释放cd棒瞬间,计算出回路的电动势和感应电流,由安培力F=BIL可得安培力大小,由左手定则确定安培力的方向.cd棒在释放以后的时间里,随着cd棒运动的加快,回路中出现了反电动势,最终安培力向右到达平衡,cd棒做匀速运动.
(2)由于cd棒在斜轨上是匀速运动,由平衡条件可知,cd棒受到的安培力水平向右,考虑两种情况:cd棒沿轨道向上和cd棒沿轨道向下运动,分别根据平衡知识得安培力的表达式,然后由闭合电路欧姆定律求出电流,由F安=BIL求出安培力,进行求解即可.
【详解】
(1)刚释放cd棒时,电路中的电动势
E=BLv1=5V,
感应电流
I==5A,
cd棒受到的安培力:
F安=BIL=5N,方向水平向左.
释放cd棒后,随着cd棒运动的加快,回路中出现了反电动势,cd棒在运动过程中受到的安培力先向左后向右,由于摩擦力和安培力的共同影响,做加速度逐渐减小的加速运动,最终做匀速运动.
(2)由于cd棒在斜轨上是匀速运动,由平衡条件可知,cd棒受到的安培力水平向右,设cd棒沿轨道向上运动,受到的安培力为F安1,则有:
F安1=mg+

F安1==55N,
此时ab棒应向右运动.
电路中的电动势E=BLv-BLv2
I=
F安1=
解得ab棒的速度:v=61m/s,方向向右.
设cd棒沿轨道向下运动受到的安培力为F安2,则有:
N
解得:
F安2==5N,
设ab棒向右运动,电路中的电动势:
E=BLv+BLv2
F安2=
解得:v=-1m/s,“-”号表示ab棒向左运动,与题设ab棒向右运动相矛盾,即这种情况不可能.
所以ab棒的速度为v=61m/s,方向向右.
15.见解析
【解析】
【分析】
【详解】
由闭合电路的欧姆定律得
分别将外电阻3 Ω、4 Ω、9 Ω代入计算可求得路端电压分别为7.5V、8V、9V,可得随着外电阻增大,路端电压逐渐增大,由


U-I图像如图所示
16.,,,
【解析】
【详解】
由安培力公式可得
AB、BC受到的安培力方向分别为竖直向上和水平向左,其合力和AC受到的安培力大小相等,方向相同,故
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