湖南省衡南县2021-2022学年高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

湖南省衡南县2021-2022学年高二（下）开学考试物理试题
一、单选题
1．正、负两个点电荷周围电场线的分布如图所示。P、Q为电场中的两点，则下列说法中正确的是
A．因为P点电场线比Q点密，P点的场强大于Q点的场强
B．因为P点电势高于Q点，将负电荷从P移动到Q点，电势减少
C．因为是正、负两个点电荷的电场，正电荷左侧一定有一处场强为零的点
D．因为是正、负两个点电荷的电场，在连接两电荷的线段上一定有一处场强为零
2．如图所示，把一带正电小球a穿在光滑绝缘的半圆环上，欲使该小球静止在图示的P位置，需在M、N之间放另一带电小球b(O点是半圆环的圆心)，则小球b可能(　　)
A．带负电，放在O点 B．带负电，放在B点
C．带正电，放在O点 D．带正电，放在B点
3．如图所示，两滑块位于光滑水平面上，已知A的质量的质量。滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由状态。现使滑块A以速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开。该过程中（　　）
A．弹簧对两物块的冲量相同
B．物块A的加速度一直在减小，物块B的加速度一直在增大
C．滑块A的最小动能为0，滑块B的最大动能为
D．弹簧的最大弹性势能为
4．一炮艇在湖面上匀速行驶，突然从船头和船尾同时向前和向后各发射一发炮弹，设两炮弹的质量相同，相对于地的速率相同，牵引力、阻力均不变，则船的动量和速度的变化情况是（　　）
A．动量不变，速度增大 B．动量变小，速度不变
C．动量增大，速度增大 D．动量增大，速度减小
5．下列关于动量和冲量的说法正确的是（　　）
A．物体动量变化时动能一定变化
B．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大
C．当力与物体的位移垂直时，一段时间内该力的冲量为零
D．体操运动员落地总要屈腿，是为了延长作用时间以减小地面对运动员的作用力
6．有两个额定电压220V和额定功率40W的灯泡，一个是金属丝的，另一个是碳丝的．由于它们的电阻与温度有关，所以它们的U-I图线不是直线，而是曲线，如图所示．如果把它们串联起来接到220V的电源上，那么关于两灯泡的发光情况，下列说法中正确的是（ ）
A．金属丝灯泡比碳丝灯泡亮些
B．碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些
C．两灯一样亮
D．无法判断那一个灯更亮
7．在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述不符合物理学史实的是
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系
B．安培受到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似的启发,提出了分子电流假说
C．法拉第经过大量实验才观察到感应电流，并进一步研究得到了法拉第电磁感应定律
D．楞次在分析了许多实验事实后得到了楞次定律，楞次定律其实体现了在电磁感应现象中的能量转化和守恒
二、多选题
8．如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面．A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列的判断正确的是（　　）
A．A点场强等于B点场强
B．C点电势低于B点电势
C．将电子从A点移到B点，电场力不做功
D．将质子从A点移到C点，其电势能增加
9．某空间存在磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域ABCD，磁场方向垂直纸面（图中未画出），电荷量为+q的粒子（不计重力）从B点沿BC方向以速度v射入磁场，粒子从AD边上的E点离开磁场。已知正方形区域边长为d，，下列说法正确的是
A．正方形区域磁场方向垂直纸面向外
B．粒子的质量为
C．粒子在磁场中运动的时间为
D．若粒子射入磁场的速度大于（方向不变），则粒子一定从CD边射出
10．用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上．小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示．对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是
A．摩擦使笔套带电
B．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
C．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
D．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
三、实验题
11．如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一个阻值为2.0的电阻，通过调节滑动变阻器，得到几组电表的实验数据如下表所示。
1.2 1.0 0.8 0.6
0.10 0.17 0.23 0.30
(1)的作用是______。
(2)用作图法在坐标系内作出U-I图线。( )
(3)利用图线，测得电源的电动势E=______V，内阻r=______。
(4)本实验测出的电源电动势与真实值相比______。（填“偏大”“偏小”或“不变”）
12．一只小灯泡，标有“3V、0.6W”字样。现用图中给出的器材测量该小灯泡正常发光时的电阻Rx。（滑动变阻器最大阻值为10Ω；电源电动势为12V，内阻为1Ω；电流表内阻为1Ω；电压表的内阻为l0kΩ）。
(1)在设计电路的过程中，为了尽量减小实验误差，电流表应采用___________（填“内接”或“外接“）法。滑动变阻器的连接方式应采用___________（填“分压式”或“限流式”）接法。
(2)用笔画线代替导线将实物图连成完整的电路（图中有两根导线已经接好）________。
(3)若小灯泡发光较暗时的电阻为R，你根据所学的知识可判断出R与Rx的大小关系为：R___________Rx（填“>”、“=”或“＜”）。
四、解答题
13．如图所示，带正的小球A和B中间用质量不计的细绳连接，A、B球带电量相同且B球质量为A球质量的2倍，A、B球在竖直方向的足够大的匀强电场中以速度v0一起匀速上升，某时刻细绳断裂，（已知重力加速度为g）求：
(1)当B球速度为零时，A球的速度大小；
(2)自绳断裂开始至B球速度为零的过程中所用的时间。
14．如图，质量m1＝0.4 kg的平顶小车静止在光滑水平面上，质量m2＝0.2 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端．一质量为m0＝0.1 kg的子弹以水平速度v0＝100 m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以10 m/s的速度滑离小车．已知子弹与车的作用时间极短，小物块与车顶面的动摩擦因数μ＝0.5，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g＝10 m/s2，求：
(1)子弹相对小车静止时小车速度的大小；
(2)小车的长度L．
15．如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速运动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．由图看出，P点处电场线比Q点处电场线密，则P点的场强大于Q点的场强，故A正确；
B．电场线从正电荷出发到无穷远处终止，顺着电场线方向电势降低，所以P点电势高于Q点，根据负电荷在电势低处电势能大，所以负电荷电势增大，故B错误；
C．正电荷在其左侧的电场强度方向向左，负电荷在正电荷左侧的电场强度方向向右，P处电场线比Q处电场线更密，说明正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量，根据点电荷场强公式可知，正电荷左侧的合场强不可为零，故C错误；
D．正、负电荷在其连线上的场强方向相同，由电场的叠加原理可知，连线上的场强不可为0，故D错误。
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
AB：若小球b带负电，对小球a为静电引力；根据平衡条件，静电引力必然与小球a所受重力及沿OP方向的弹力的合力等值、反向，且在同一直线上；则放在B点可能满足要求，放在O点不能满足要求．故A项错误，B项正确．
CD：若小球b带正电，对小球a为静电斥力；根据平衡条件，静电斥力必然与小球a所受重力及沿OP方向的弹力的合力等值、反向，且在同一直线上；则放在O、B点均不能满足要求．故CD项均错误．
【点睛】
三力要能平衡，第三力应夹在前两力的反向延长线间．
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．在运动过程中弹簧对A的弹力与对B的弹力大小相等，方向相反，由可知，弹簧对两物块的冲量大小相等，方向相反，故A错误；
B．弹簧的弹力先增大后减小，两个物块受到的合外力都等于弹簧的弹力，则两个物块的加速度都先增大后减小，故B错误；
C．当A、B分离时，滑块B的速度最大，由动量守恒和能量守恒定律得
由以上两式得
vA=－3m/s，vB=2m/s
所以滑块A的最小动能为
EkA=0
滑块B的最大动能为
故C正确；
D．当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块A和B的速度相同。选取向右为正方向，根据动量守恒定律
解得
v′=1m/s
根据机械能守恒定律，知弹簧的最大弹性势能等于滑块A、B损失的动能
解得
EP=10J
故D错误。
故选C。
4．A
【解析】
【详解】
因船受到的牵引力及阻力不变，且开始时船匀速运动，故整个系统所受的合外力为零，动量守恒．设炮弹质量为m，船（不包括两炮弹）的质量为M，炮艇原来的速度为v0，发射炮弹的瞬间船的速度为v．设向右为正方向，则由动量守恒可得：（M+2m）v0=Mv+mv1-mv1；可得，v＞v0；可得发射炮弹后瞬间船的动量不变，速度增大；故选A．
点睛：本题为动量守恒定律的应用，在应用时要注意选取研究系统，注意动量守恒定律的条件以及列式时的矢量性．
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．物体动量变化时，动能可能不变，比如匀速圆周运动。故A错误；
B．物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故B错误；
C．力的冲量：I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故C错误；
D．体操运动员在落地的过程中，屈腿是延长时间，可以减小运动员所受到的平均冲击力，动量变化量是一定的，故D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
两个材料灯泡的伏安特性曲线的交点表示额定电压220V，当把它们串联起来，电流相等，碳丝灯泡两端的电压与金属丝灯泡两端的电压之和为220V，由图线可知，碳丝两端的电压大于金属丝两端的电压，由P=UI，碳丝灯泡的实际消耗功率大于金属丝灯泡消耗的实际功率，所以碳丝灯泡比金属丝灯泡亮些，故B正确，ACD错误．
7．C
【解析】
【详解】
A．1820年，丹麦物理学家奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，符合史实，故A正确；
B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，很好地解释了软铁磁化现象，符合史实，故B正确；
C．法拉第通过大量的实验研究发现了电磁感应现象，后来的科学家利用他大量的实验数据用科学计算得到了法拉第电磁感应定律，不符合史实，故C错误；
D．楞次在分析了许多实验事实后提出楞次定律，即感应电流应具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，且楞次定律其实体现了在电磁感应现象中的能量转化和守恒，符合史实，故D正确．
8．BC
【解析】
【详解】
试题分析：AB两点的场强的方向不同，故A错误；沿电场线的方向电势降落，所以B点的等势面的电势高于C点的等势面的电势．故B正确；A、B是同一等势面上的两点，它们之间的电势差为0，所以将电子从A点移到B点，电场力不做功．故C正确；沿电场线的方向电势降落，所以A点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，将质子从A点移到C点，电场力做正功，其电势能减小．故D错误．故选BC.
【点睛】根据电场线的分布特点：电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．正电荷的电势能沿着电场线方向不断降低，负电荷的电势能沿着电场线方向不断升高.
9．ABC
【解析】
【详解】
A．由题意可知带电粒子从E点离开，根据左手定则可知正方形区域磁场方向垂直纸面向外，故A正确；
B．粒子运动轨迹如图所示
根据几何关系有
可解得；又因为带电粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力有
可得
故B正确；
C．根据几何关系有
所以θ=60°，故粒子在磁场中运动的时间为
故C正确；
D．当粒子恰好从D点射出时有，结合前面的分析可知此时的速度为
根据几何关系可知粒子的速度大于时，粒子才从CD边射出，故D错误。
故选ABC。
10．ABC
【解析】
【详解】
摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环反生静电感应，上下部分感应出等量的异号电荷，吸引过程中，圆环加速度向上，静电合力大于圆环重力；绝缘材料做出的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被综合，故ABC正确
11． 保护电源、电表，防止短路 1.5 1.0 偏小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]接在电源附近，是为了防止当外部短路时，电源出现短路现象，故此电阻在此起保护作用。
(2)[2]将实验数据描在坐标系中，连接各点，如图所示。
(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律，可得
由(2)中图线可知，与纵轴交点表示电动势，可得电源的电动势约为1.5V，图线的斜率为
解得
(4)[5]由于电压表的分流作用，导致电流表示数总是小于干路电流，且电流越小分流作用越明显，如图所示，故所测电源电动势小于真实值。
12． 外接 分压 <
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析：(1)根据小灯泡规格“”可知，电阻，满足，所以电流表应用外接法；根据闭合电路欧姆定律可知电路中需要的最大电阻为：，所以给出的变阻器的全电阻太小（需要达到左右），即变阻器应采用分压式接法。
(2)由以上分析可知，连线图如图所示；
(3)金属的电阻率随着温度的升高而升高，故正常工作时电阻大于发光较暗时的电阻。
考点：描绘小电珠的伏安特性曲线
【点睛】
对电学实验应明确：①根据小灯泡的额定电流和额定电压大小来选择电流表与电压表的量程；②当满足时，电流表应用外接法，当满足时，电流表应用内接法；③当变阻器的全电阻远小于待测电阻或要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法。
13．（1）；（2）
【解析】
【详解】
（1）两球所组成的系统的动量守恒，当B球的速度为零时，有
解得
（2）由于两小球是匀速上升的，由平衡条件有
绳断开后， 对B球有
解得
方向向下
绳断开后，B球匀减速上升，设当速度为零时所用的时间为t，则
14．(1)20 m/s；(2)11 m；
【解析】
【分析】
子弹射入小车过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度；由动量守恒定律求出小车速度，然后由能量守恒定律求出车长；
【详解】
(1)子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
代入数据解得：
(2)三物体组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
代入数据解得：
由能量守恒定律得：
代入数据解得：
15．0.25Hz
【解析】
【详解】
当圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，是受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，为4s，则振动的频率为
答案第1页，共2页
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