安徽省滁州市定远县高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

安徽省滁州市定远县高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．有关磁场的物理概念，下列说法中正确的是
A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量
B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关
C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关
D．磁感应强度的方向跟放入磁场中电流所受的磁场力方向相同
2．一电动自行车动力电源上的铭牌如图所示，由于电动机发热造成的损耗（其它损耗不计），电动自行车的效率为80%，则下列说法正确的是（　　）
A．额定工作电流为5A
B．电池充满电后总电量为1.8×10C
C．自行车电动机的内阻为1.44Ω
D．自行车保持额定功率行驶的最长时间是2h
3．如图所示，真空中有一边长为的菱形，，点是连线的中点，在点固定一电量为的负点电荷，在点固定一电量为的正点电荷。则以下说法正确的是（　　）
A．点电势等于点电势
B．点的电场强度大小是点的8倍
C．点和点的电场强度大小相等，方向相反
D．正试探电荷在点的电势能大于在点的电势能
4．如图所示，纸面上a、b、c三点构成一个等边三角形，a、b、d三点构成一个等腰直角三角形，两根长直导线垂直纸面分别放置在a、b两点处，通以图示方向的大小相等的电流，整个装置处在一匀强磁场当中，c点处磁感应强度为零。已知通电长直导线在周围某点产生的磁感应强度的大小满足 （式中I为电流强度，r为该点到导线的距离，k为常量且大于零），a、b间的距离为L，导线中电流强度大小为 。下列说法正确的是（　　）
A．匀强磁场的磁感应强度大小为 ，方向垂直ab向右
B．匀强磁场的磁感应强度大小为 ，方向平行于ab向上
C．点的磁感应强度大小为 ，方向平行于ab向上
D．点的磁感应强度大小为 ，方向垂直ab向右
二、单选题
5．如图，半径为R的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一电荷量为q（q>0）、质量为m的粒子（重力不计）沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为，已知粒子的速率为。则粒子射出磁场时的运动方向与射入磁场时的运动方向间的夹角为（　　）
A．30° B．60° C．90° D．120°
6．一个带负电的试探电荷-q，放在电场中某点受到的电场力大小为F、方向竖直向上，该点的电场强度为E，根据以上信息判断下列说法正确的是（　　）
A．该点电场强度E的方向为竖直向下
B．若试探电荷换成正电荷+q，则该点电场强度E将反向
C．若试探电荷变成+2q，则该点电场强度将变成2E
D．若试探电荷变成+2q，它受到的力将变成4F
7．如图所示为一正方体，在顶点放一带负电的电荷，则下列正确的说法是（　　）
A．、、这三点的电场强度相同
B．、、三点确定的平面不是等势面
C．如果将一正的点电荷由点沿方向远离点，则电场力做正功
D．如果在、、三点放三个合适的点电荷，则点的电荷所受的电场力可能为零
8．生活中的各种应用领域利用电容器的场景很多，而构成电容器的形式也是多种多样。下列两幅图所示的两个电极之间都由绝缘介质分隔开来从而构成一个电容器。请根据两幅图示的相关说明判断下列说法正确的是（　　）
A．图甲中，当金属芯线不动而h变小时，该电容器的电容变大
B．图甲中，保持两电极间的电压不变，当金属芯线不动而h变小时，该电容器将充电
C．图乙中，当待测压力F变大时，该电容器的电容变大
D．图乙中，保持电容器的电量不变，当待测压力F变大时，两电极间的电压将变大
9．如图所示，点电荷、分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在MN连线上，点c、d在MN中垂线上，它们均关于O点对称下列说法正确的是　　
A．c、d两点的电场强度相同
B．a、b两点的电势相同
C．将电子沿直线从c移到d，电场力对电子先做负功再做正功
D．将电子沿直线从a移到b，电子的电势能一直增大
10．如图为闭合电路中两个不同电源的图像，则下列说法中正确的是（　　）
A．电动势，短路电流 B．电动势，内阻
C．电动势，内阻 D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大
11．如图所示，P是一个带正电的物块，Q是一个不带电的绝缘物块，P、Q叠放在一起静置于粗糙的斜面上，空间存在水平向里的匀强磁场，现用平行斜面向下的恒力拉物块 P，使P、Q无相对滑动地一起沿斜面向下加速运动，P、Q两物块间的摩擦力大小F1,P与斜面间的摩擦力大小为F2，则在加速运动阶段（ ）
A．F1增大、F2减小 B．F1和 F2都增大
C．F1和F2都减小 D．F1减小、F2增大
12．如图所示，电流从A点分两路通过对称的半圆支路汇合于B点，在圆环中心O处的磁感应强度( )
A．方向垂直于纸面向外
B．方向垂直于纸面向里
C．大小为零
D．无法确定
三、实验题
13．据报道媒体艺术家Charland用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的水果电池组，通过特殊装置就可以给手机充电。小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻。小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V，内阻约为1000Ω电流表量程为3mA，内阻忽略不计。
（1）实验室的电阻箱有两种规格:电阻箱R1（0~99.9Ω）电阻箱R2（0~999.9Ω），图甲中的电阻箱R应选______用（选填“R1”或“R2”）；
（2）闭合开关S，改变电阻箱R的阻值，并记录对应的电流表的示数，其中某次电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为______mA；
（3）利用电阻箱的阻值R与相应的电流表的示数I，做出R－图像，如图丙所示。根据图像可得，水果电池的电动势为______V，内阻为______Ω；（结果保留两位有效数字）
（4）若考虑电流表的内阻不能忽略，水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
14．某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路图．已知选用的电流表内阻Rg＝5 Ω、满偏电流Ig＝25 mA，当选择开关接3时为量程100 V的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心，上排刻度线对应数据没有标出．
（1）若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为____；选择开关接3时其读数为____．
（2）为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：
①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；
②将电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C处，此时电阻箱的示数如图丙，则C处刻度应为____ Ω；
③计算得到多用电表内电池的电动势为____ V；（保留两位有效数字）
（3）调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为____ Ω.（保留两位有效数字）
四、解答题
15．如图所示．在xOy平面直角坐标系内，y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0．05T，虚线AC平行y轴，与y相距d=m，在x轴下方虚线与y轴所夹的区域存在如图所示的有界匀强电场，场强大小E=1V/m，方向与y轴成450角，比荷=102C/kg的带正电的粒子，从A(m，0)点静止释放．粒子所受重力不计．求：
（1）粒子从释放到离开磁场所用时间．
（2）粒子再次到达虚线AC时的纵坐标．
16．如图，一段长为1m的通电导线，质量为2.4kg，悬挂于天花板上，现加一垂直于纸面向里的磁场B，当通入I=10A电流时悬线的张力恰好为零，g取10m/s2。求：
（1）所加匀强磁场的磁感应强度的大小？
（2）如果电流方向不变，通入电流大小变为1A时磁感应强度的大小又为多少？此时每根悬线拉力为多大？
17．如图，在xOy平面第一象限整个区域分布一匀强电场，电场方向平行y轴向下．在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为x=5L的直线．磁场方向垂直纸面向外、一质量为m、带电荷量为+q的粒子从y轴上P点以初速度，垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场.已知OQ=L，不计粒子重力．求：
(1)P点的纵坐标；
(2)要使粒子能再次进入电场，磁感应强度B的取值范围．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．AB
【解析】
【详解】
磁感应强度的大小代表磁场的强弱，是矢量，磁感应强度的方向就是磁场的方向，故A正确．电流的磁场的方向跟产生磁场的电流方向有关，而与放入磁场中的受磁场力作用的电流无关．故B正确，C错误．根据左手定则可知，安培力的方向与磁感应强度的方向相互垂直，故D错误．选AB.
【点睛】磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是矢量，其方向就是该点的磁场方向，与产生磁场的电流方向有关，与放入磁场的电流元无关．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小．
2．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由
额定电流为
A正确；
B．根据公式
可得电池充满电后总电量为
B错误；
C．电动车的热功率
则由公式
可得，自行车电动机的内阻为
C正确；
D．根据电池容量q=10Ah，电流为I=5A，则可得自行车保持额定功率行驶的最长时间为
D正确。
故选ACD。
3．AB
【解析】
【分析】
【详解】
A．依题意，AC为等量异种点电荷的连线，B点和P点均在连线的中垂线上，根据等量异种点电荷连线中垂线为等势线可知，该两点电势相等。故A正确；
B．由几何关系，可知P点到点电荷的距离均为，根据场强的叠加原理，有
联立，可得
故B正确；
C．根据等量异种点电荷的电场线分布规律，可知点和点的电场强度大小相等，方向相同。故C错误；
D．根据等量异种点电荷连线中垂线为等势线可知，D点和B点的电势相等，由电势能和电势的关系，有
可知，正试探电荷在点的电势能等于在点的电势能。故D错误。
故选AB。
4．BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据安培定则，两通电导线在c点的磁场方向如图所示，则有
则两通电导线在c点的合磁场为
又因为整个装置处在一匀强磁场当中，c点处磁感应强度为零，则有匀强磁场的磁感应强度大小为
，方向平行于ab向上
所以A错误；B正确；
CD．根据安培定则，两通电导线在d点的磁场方向如图所示，则有
则两通电导线在d点的合磁场为
又因为整个装置处在一匀强磁场当中，则d点的磁感应强度大小为
，方向平行于ab向上
所以C正确；D错误；
故选BC。
5．B
【解析】
【详解】
轨迹如图
带电粒子，根据牛顿第二定律得
解得
所以四边形O1AO2C为菱形，由几何关系可知
所以带电粒子的偏转角为，即粒子射出磁场时的运动方向与射入磁场时的运动方向间的夹角为。
故选B。
6．A
【解析】
【详解】
人们规定正电荷在电场中某点受到的电场力方向为该点的电场强度的方向，或负电荷受到电场力的反方向为电场强度的方向，若试探电荷变成+2q，它受到的力大小将变成2F，电场强度是电场自身的性质，与试探电荷无关。
故选A。
7．B
【解析】
【详解】
A．由点电荷电场线的分布情况可以知道，B、C、D三点的电场强度大小相同，方向不相同，场强是矢量，则B、C、D三点的电场强度不相同，A错误；
B．B、C、D三点处于同一等势面上，电势相同，因为B、C、D三点所在的等势面为球面，所以由B、C、D三点确定的平面不是等势面，B正确；
C．如果将一正的点电荷由D点沿AD方向远离A点，因为该电荷受到库仑引力作用，则该引力一定对电荷做负功，C错误；
D．如果在B、C、D三点放置三个合适的点电荷，那么任意两个点电荷对A点的电荷的电场力的合力与第三个点电荷对A点的电荷的电场力不在同一直线上，所以三个点电荷对A点的电荷的电场力合力不可能是零，D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
AB．若图甲中两电极间的电压不变，当金属芯线不动而h变小时，电容器两极板正对面积S减小，根据
可知电容器的电容C减小，又由
U不变时，C减小Q也减小，该电容器放电。故AB错误；
CD。若图乙中，当图示中的F变大时，电容器两极板间距离d减小，根据
可知电容C变大，再根据
两极板的电量不变，C变大U减小，故C正确；D错误。
故选C。
9．D
【解析】
【分析】
根据电场线分布，比较c、d两点的电场强度大小和方向关系．根据沿电场线方向电势逐渐降低，来比较a点和b点的电势，由沿直线从a到b电势的变化，分析电子从a移到b过程中电势能如何变化．将电子沿直线从c点移到d点，通过电子所受的电场力与速度的方向夹角判断电场力做正功还是负功．
【详解】
A：根据电场线分布的对称性可知，c、d两点的电场强度大小相等，方向不同，则c、d两点的电场强度不同．故A项错误．
BD：MN间的电场线方向由M→N，沿电场线方向电势逐渐降低，则a点的电势高于b点的电势；电子沿直线从a移到b电势降低，电子带负电，据，则电子的电势能一直增大．故B项错误，D项正确．
C：对两个电荷在中垂线上的场强进行叠加，在Oc段场强方向斜向右上，在Od段场强方向斜向右下；电子所受的电场力在Oc段斜向左下，在Od段斜向左上；电子沿直线从c移到d，电场力跟速度的方向先是锐角后是钝角，电场力对电子先做正功后做负功．故C项错误．
【点睛】
解决本题的关键是进行电场的叠加，通过电场力与速度的方向关系判断电场力做正功还是负功．
10．D
【解析】
【详解】
ABC．根据闭合电路欧姆定律有
并结合U-I图象可知，图象与U轴的交点表示电源的电动势，斜率的绝对值表示内阻，则知电动势
E1=E2
内阻
r1U-I图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流
I1>I2
故ABC错误；
D．根据闭合电路欧姆定律有
U=E-Ir
可得
因内阻r1故选D。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
P是带正电的物块，则向下滑动时受到垂直斜面向下的洛伦兹力，随速度的增加，P对斜面的压力变大，则滑动摩擦力变大，即F2增大；对物块PQ整体受力分析，根据牛顿第二定律，则沿斜面方向
因F2增大，则a减小；对物体Q
则随a的减小，F1变大；
则选B。
12．C
【解析】
【详解】
因为流过两支路的电流大小相等、方向相反，则圆环中心O处的磁感应强度大小为零，C正确．
13． R2 1.00 1.1 1.1×103 大于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电源内阻是1000Ω，故选用R2，电流表示数才会有明显变化；
(2)[2] 电流表的精度为0.1mA，向后估读一位，故读数为1.00mA；
(3)[3]由闭合电路欧姆定律
可得
图像的斜率为E，则
[4]电源内阻为
(4)[5]考虑电流表内阻，则有
可得
故水果电池内阻的测量值大于真实值。
14． 17.3 mA（17.2～17.4 mA） 69 V 150 3.8 70（67～71）
【解析】
【详解】
（1）[1]选择开关接1时测电流，其分度值为0.5 mA，示数为17.3 mA；
[2]选择开关接3时测电压，其分度值为2 V，其示数为69 V；
（2）[3]②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：
0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω
[4]由图乙所示可知，指针指在C处时，电流表示数为12.5 mA＝0.0125 A，C处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势：
E＝I（R＋r）＝0.0125×（150＋150）V＝3.8 V
（3）[5]根据第（1）问可知，表头所示电流为17.3 mA；调零后将电表红黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值也为17.3 mA，而表内电池的电动势为E＝3.8 V，表内总电阻为150 Ω，由欧姆定律可知：
R＝（－150）Ω≈70 Ω
所以待测电阻的阻值为70 Ω.
15．（1）1.14s （2）2m
【解析】
【详解】
试题分析：（1）粒子在电场中做匀加速直线运动经时间t进入磁场． ①
②
入射速度 ③
粒子在磁场中做匀速圆周运动的时间 ④
⑤
⑥
总时间 ⑦
（2）粒子运动轨迹如下图
由几何关系知粒子到AC时的纵坐标
⑧
解得： ⑨
评分标准：⑦⑧⑨每式2分，其余每式1分，共12分
考点：带电粒子在匀强磁场和电场中的运动
16．（1）磁感应强度的大小为2.4T；（2）磁感应强度的大小仍为2.4T，此时每根悬线拉力为10.8N
【解析】
【详解】
(1)对通电导线受力分析有
代入数据得
(2)磁感应强度不受通电导线中电流的影响，所以磁感应强度不变，仍为B=2.4T，对通电导线受力分析，有
代入数据得
17．(1) (2)
【解析】
【详解】
试题分析：（1）设粒子进入磁场时y方向的速度为vy，则：
① 2分
设粒子在电场中运动时间为t，有：
② 2分
③ 2分
联解①②③得：
④ 2分
（2）作出粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示． ⑤
设此时的轨迹半径为r，由几何关系有：
⑥ 3分
粒子在磁场中的速度：
⑦ 3分
根据牛顿定第二定律： ⑧ 2分
联解⑥⑦⑧得： ⑨ 2分
要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围 ⑩ 2分
考点：带电粒子在复合场中的运动．
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