宁夏青铜峡市高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

宁夏青铜峡市高二（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，重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大，但粒子仍能穿越该磁场区域，则（　　）
A．粒子可能带正电
B．粒子一定向下偏转
C．粒子的速度可能越来越小
D．粒子仍做直线运动
2．用细线悬挂一个金属铜环，过圆环的圆心且与环面垂直的直线上有一条形磁铁如图，当磁铁远离圆环平移时，下列说法中正确的是(　 　)
A．圆环将向左运动
B．圆环将向右运动
C．圆环中的感应电流方向沿顺时针方向(从左向右看)
D．圆环中的感应电流方向沿逆时针方向(从左向右看)
3．如图，a、b分别表示一个电池组和电阻的伏安特性曲线。则以下说法正确的是（　　）
A．电阻的阻值为0.33 Ω
B．电池组的内阻是1 Ω
C．将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是4 W
D．改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为4 W
二、单选题
4．如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上距A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上距A点距离也为d的一点。则下列说法正确的是（　　）
A．，
B．，
C．将正点电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中，电势能逐渐减少
D．将负点电荷q沿AB方向移动到负点电荷处的过程中，所受电场力先变小后变大
5．穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加，则（　　）
A．线圈中感应电动势每秒增加
B．线圈中感应电动势每秒减少
C．线圈中感应电动势始终为2V
D．线圈中感应电动势始终为一个确定值，但由于线圈有电阻，电动势小于
6．随着智能手机的发展电池低容量和手机高耗能之间的矛盾越来越突出手机无线充电技术间接解决了智能手机电池不耐用的问题。如图所示，当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。电磁感应的首次发现者为（　　）
A．爱因斯坦 B．法拉第 C．洛伦兹 D．密立根
7．电场中有A、B两点，其电势分别为和，场强分别为和.若，则下列正确的是（ ）
A． B． C． D．条件不足，不能确定
8．如图所示，一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉离平衡位置并由静止释放，圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，磁场方向垂直于圆环所在平面向里，若不计空气阻力，则（　　）
A．圆环向右穿过磁场后，还能摆到释放位置
B．圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大
C．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流
D．圆环最终将静止在平衡位置
9．如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在到的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是（　　）
A． B． C． D．
10．下列说法正确的是
A．电荷在磁场中受到洛伦兹力为零则该点处磁场的磁感应强度为零
B．安培力对通电导体可以做功,但洛伦兹力对运动电荷一定不做功
C．将一电流元IL放在磁场中某位置时受到的磁场力大小为F,则该处的磁感应强度大小为B=
D．运动电荷在磁场中某处所受洛伦兹力的方向与该处磁场的磁感应强度方向平行
11．如图甲所示，用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的直径.在ab的右侧存在一个足够大的匀强磁场，t＝0时刻磁场方向垂直于竖直圆环平面向里，磁场磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，则0～t1时间内(　　)
A．圆环中产生的感应电流的方向为逆时针
B．圆环中产生的感应电流的方向先是顺时针后是逆时针
C．圆环一直具有扩张的趋势
D．圆环中感应电流的大小为
12．如图，两平行金属导轨间距为L，导轨间有效电阻为R的导体棒在外力作用下以速度v0 做匀速运动，中间区域的磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直纸面向外，小灯泡的电阻为2R，滑动变阻器的总阻值为4R（滑片恰处于中央），右侧平行板电容器中P处的液滴恰好处于静止状态，不计其余电阻，则（）
A．若增大两极板间距，则液滴将向上运动
B．若将滑动变阻器的滑片向b端移动，小灯泡将变亮
C．图示状态下，t时间内滑动变阻器消耗的电能为
D．图示状态下，t时间内通过小灯泡的电荷量为
三、实验题
13．测定一节干电池的电动势和内电阻，除待测电池、电键、导线外，还有下列器材供选用：
A．电流表:量程0.6 A，内电阻约1Ω
B．电压表:量程2V，内电阻约10kΩ
C．电压表:量程15 V，内电阻约60 kΩ
D．滑动变阻器R1（0-10Ω，2 A）
E.滑动变阻器R2（0- 100Ω，1A）
（1）为了使测量结果尽量准确，电压表应选用___________，滑动变阻器应选用___________（均填仪器的字母代号）．
（2）请在线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图( )
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，测出多组U、I值，记入下表中
U/V 1.41 1.35 1.30 1.25 1.21
I/A 0. 09 0. 20 0. 30 0.40 0. 49
根据记录表中的实验数据在坐标中作出I-U图象，由图象可得出该电池组的电动势为_____V，内阻为_____Ω．
（4）某同学对某次实验进行了误差分析，发现在给出的直角坐标系中描点连线的过程中，方格纸的利用率较低，这可能会带来___________（选填“偶然”或“系统”）误差；本实验所采用的实验电路中，由于电压表分流，实验测出的电动势___________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）
14．（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数________mm．
（2）某同学用指针式多用电表测电阻Rx的阻值，他将红黑笔分别插入“+”“﹣”插孔中，将选择开关置于“×10”档位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测量阻值时发现指针偏转角度较小．试问：
①为减小实验误差，该同学应将选择开关置于“___________”位置．（选填“×1”、“×100”）
②再将红、黑表笔短接，重新调零后继续实验，结果看到指针指在如图2所示位置，则电阻Rx测量值为________Ω．
四、解答题
15．如图所示，水平面内有相距L=0.8m的两平行光滑金属导轨ab、cd固定在匀强磁场中，磁场方向竖直向上，ac间接有R=4.0Ω的电阻．导体棒AB跨在两导轨间，与导轨接触良好，并在F=0.2N的水平力作用下由静止开始向右运动，当其做匀速直线运动时，回路中的电流I=0.5A，求：
（1）导体棒AB匀速运动5s电阻R上产生的热量；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小．
16．如图所示，在的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于平面并指向纸面外，磁感应强度为．一带正电的粒子以速度从点射入磁场，入射方向在平面内，与轴正向的夹角为，若粒子射出磁场的位置与点的距离为，求：
（1）该粒子在磁场中的运动半径
（2）该粒子的电量和质量之比为
（3）该粒子在磁场中的运动时间
17．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B；第二象限有沿x轴正方向的大小可调的匀强电场，其电场强度的大小可取从0到Em之间的任意数值，当电场强度的大小为Em时，一带正电的粒子从x轴负半轴上的P（-0.08m，0）点，以初速度v0=3×104m／s沿y轴正方向射入匀强电场，经过y轴上的Q(0,0. 12m)点后恰好垂直打到x轴正半轴上，带电粒子的比荷为×109C／kg，不计带电粒子所受重力，只考虑带电粒子第一次进入磁场的情况，求：
(1)匀强电场的电场强度的最大值Em的大小；
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；
(3)若带电粒子每次均从M（-0.08m，0.12m）点，以相同初速度vo沿y轴正方向射出，改变电场强度的大小，求带电粒子经过x轴正半轴的位置范围.
18．某一用直流电动机提升重物的装置，如下图所示．重物的质量m=50kg，电源的电动势为E=110 V．不计电源电阻及各处的摩擦．电动机以v=0.90 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5 A。求：
（1）电动机的电功率
（2）电动机输出的机械功率
（3）电动机的热功率
（4）此电动机线圈的电阻R
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AC
【解析】
【详解】
A．根据左手定则可知，粒子做匀速直线运动与电性无关，故A正确；
B．根据洛伦兹力表达式
可知
进入的水平速度增加，会使洛伦兹力增大，从而与粒子所受电场力不再平衡，但粒子电性不确定，则粒子不一定向下偏转，还可能向上偏转，故B错误；
C．不论粒子电性如何，增大速度后，可能会在电场力的反方向上发生位移，故此后电场力将做负功，即粒子的速度越来越小。故C正确；
D．根据C项的分析，可知粒子要发生偏转，不在做直线运动。故D错误。
故选AC。
2．AC
【解析】
【分析】
当条形磁铁远离线圈时，导致线圈的磁通量发生变化，出现感应电动势，从而形成感应电流．根据楞次定律可确定感应电流的方向，同时还可以确定磁铁靠近带电圆环排斥，远离时吸引．
【详解】
当条形磁铁N极远离线圈时，根据楞次定律：“来拒去留”，可知远离时受到圆环的吸引，则圆环向左运动，故A正确，B错误；当条形磁铁N极远离时，导线线圈的磁通量减小，由楞次定律：增反减同，可知，线圈中产生感应电流的方向顺时针（从左向右看）；故C正确，D错误．所以AC正确，BD错误．
【点睛】
本题主要考查了楞次定律的应用，正确理解楞次定律阻碍的含义即可正确解题．
3．BD
【解析】
【详解】
A． 图线b斜率的倒数等于电阻的阻值
故A错误；
B． 图线a斜率倒数的绝对值等于电池组的内阻
故B正确；
C． 两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为U=3V，电流为I=1A，电池组的输出功率
P=UI=3W
故C错误；
D． 当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻R=r=1Ω时，电池组的输出功率最大，最大为
故D正确。
故选BD。
4．B
【解析】
【详解】
AB．等量异种电荷电场线和等势面的分布如图：
根据电场线的分布结合场强的叠加法则，可知场强关系为
根据等势面分布结合沿电场线方向电势降低，可知电势关系为
A错误，B正确；
C．、两点处于同一等势面上，所以将正点电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中，根据可知电势能不变，C错误；
D．将负点电荷q沿AB方向移动到负点电荷处的过程中，电场线越来越密集，根据可知所受电场力逐渐增大，D错误。
故选B。
5．C
【解析】
【详解】
ABC．磁通量始终保持每秒钟均匀地增加2Wb，则，根据法拉第电磁感应定律，可知E=2V保持不变。故C正确，AB错误。
D．线圈中产生的感应电动势的大小与线圈的电阻无关，故D错误；
故选C。
6．B
【解析】
【详解】
电磁感应的首次发现者是法拉第，故选B。
7．D
【解析】
【详解】
电场线的疏密表示电场的强弱，但根据题目所给条件无法判断A、B两点电场线的疏密程度，故无法判断两点电场强度的大小，故选D.
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
AC．当圆环进、出磁场时，由于圆环内的磁通量发生变化，所以有感应电流产生，同时金属圆环本身有电阻，部分机械能会转化成热量而损失，因此圆环不会摆到释放位置，A错误，C正确；
BD．随着圆环进、出磁场，其机械能逐渐减少，圆环摆动的幅度越来越小，当圆环只在匀强磁场中摆动时，圆环内无磁通量的变化，无感应电流产生，圆环将在A、B间来回摆动，BD错误。
故选C。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
线框中感应电流时顺时针方向，由安培定则可知，感应电流的磁场垂直纸面向里，由楞次定律可知，感应电流的磁场是阻碍原磁通量的变化的，所以直线电流在线框所在区域的磁场可能是垂直纸面向里在减小，也可能是垂直纸面向外在增强；因为线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右，由左手定则和安培定则可知，直线电流i先向上即负方向减小，再向下即正方向增大，故ACD错误，B正确。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
电荷在磁场中受到洛伦兹力为零，可能是电荷的运动方向与磁场方向平行，而该点处磁场的磁感应强度不一定为零，选项A错误；安培力对通电导体可以做功，但由于洛伦兹力与速度方向总是垂直的，则洛伦兹力对运动电荷一定不做功，选项B正确；将一电流元IL放在磁场中某位置时受到的磁场力大小最大值为F时，则该处的磁感应强度大小为B=，选项C错误；运动电荷在磁场中某处所受洛伦兹力的方向与该处磁场的磁感应强度方向垂直，选项D错误；故选B.
11．D
【解析】
【详解】
AB. 磁通量先向里减小再向外增加，由楞次定律“增反减同”可知，线圈中的感应电流方向一直为顺时针，故A、B错误；
C. 由楞次定律的“增缩减扩”可知，0～t0时间内，为了阻碍磁通量的减小，线圈有扩张的趋势，t0～t1时间内为了阻碍磁通量的增大，线圈有缩小的趋势，故C错误；
D. 由法拉第电磁感应定律得E＝ ，感应电流I＝ ，故D正确.
12．D
【解析】
【详解】
A.若增大两极板间距，由E=知，板间电场强度减小，液滴所受电场力减小，则液滴会下降，故A错误；
B.将滑动变阻器的滑片向b端移动，滑动变阻器进入电路的电阻减小，小灯泡与滑动变阻器并联，流过小灯泡的电流减小，小灯泡将变暗，故B错误；
C.图示状态下，通过滑动变阻器的电流
I==
t时间内滑动变阻器消耗的电能
W=I22Rt=
故C错误；
D. t时间内通过小灯泡的电荷量
q=It=
故D正确．
13． B D 见解析所示 1.45 （1.43—1.47） 0.50（0.48-0.52） 偶然 小于
【解析】
【详解】
（1）[1][2]．干电池电动势约为1. 5 V，所以电压表量程为2 V适合，为方便操作，在安全情况下滑动变阻器选小的，故选D；
（2）[3]．原理图如图所示，
（3）[4][5]．做出图像如图：
E为图线与U轴交点的横坐标，大小为1.45V；r为斜率的倒数，则
．
（4）[6][7]．坐标纸利用率低会引起读数误差，属于偶然误差；本实验测量的电动势为，测量值比真实值偏小．
14． 0.772 ×100 3000
【解析】
【详解】
解：（1）螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为27.2×0.01mm=0.272mm，所以最终读数为：0.5mm+0.272mm=0.772mm；
（2）选“×10”挡位时由图知指针偏转角度较小，被测阻值较大，应换大档：“×100”档，换挡后重新欧姆调零．
测量后如图所示指针示数为30Ω，倍率为“×100”，故最后读数为：30×100=3000Ω；
故答案为（1）0.772；（2）×100，3000；
【点评】本题关键是明确螺旋测微器读数和欧姆表的正确使用方法，注意欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零，基础问题．
15．（1）5J （2）0.5T
【解析】
【详解】
试题分析：根据电流的大小，结合焦耳定律求出电阻R上产生的热量；匀速运动时，拉力等于安培力求出磁感应强度的大小．
（1）匀速运动时，回路中的电流I=0.5A，
根据焦耳定律可得电阻R上产生的热量：Q=I2Rt=0.25×4×5J=5J．
（2）导体棒匀速运动时，拉力等于安培力，
则有：F=FA=BIL，
带入数据解得磁感应强度：B=0.5T
点睛：本题主要考查了电磁感应的基本运用，应用焦耳定律和平衡条件，即可解题．
16．（1）带电粒子在磁场中运动中的轨道半径 （2）该粒子的电量和质量之比为 （3）带电粒子在磁场中的运动时间
【解析】
【详解】
（1）粒子运动的轨迹如图所示．
则圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得
解得
（2）洛伦兹力提供向心力,可得
解得
联立（1）中的运动半径可得
（3）由题意可知
得
17．（1）；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】
（1）设粒子到达轴所用时间为，则
，
解得
（2）设粒子经过轴的速度大小为，方向与轴的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，则
，，
解得
（3）设电场强度为E时，粒子经过轴的速度大小为，方向与轴的夹角为，粒子在磁场中做圆周运动的半径为，圆心到轴的距离为，则
，，
解得
由于粒子做圆周运动的圆心到轴的距离不变，故粒子经过轴的坐标值最小为，当电场强度的大小为时，粒子在磁场中做圆周运动的半径最大，圆心的坐标最小，故此时粒子经过轴的坐标值最大，设粒子经过轴的坐标值最大值为，则
，，
解得
故带电粒子经过轴的范围为之间。
18．（1）550 W；（2）450 W；（3）100 W；（4）4 Ω
【解析】
【详解】
（1）电动机的电功率
P=EI=550W
（2）电动机的输出的机械功率
P1=mgv=500×0.9W=450W
（3）电动机的热功率
P热=P-P1=100W
（4）由P热＝I2r，则线圈内阻
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