四川省泸州市泸县2021-2022学年高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

四川省泸州市泸县2021-2022学年高二（下）开学考试物理试题
一、单选题
1．如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器。当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是（　　）
A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮
B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮
C．S闭合足够长时间后，A灯泡和B灯泡一样亮
D．S闭合足够长时间后再断开，A、B灯逐渐熄灭
2．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的静电力大小为F，如果将这两个点电荷之间的距离变为原来的3倍，那么它们之间静电力的大小为（　　）
A．F B．2F C．4F D．F
3．如图，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（　　）
A．电压表示数增大，电流表示数减少
B．电压表示数减少，电流表示数增大
C．两电表示数都增大
D．两电表示数都减少
4．电场中有A、B两点，一个点电荷在A点的电势能为，在B点的电势能为。已知A、B两点在同一条电场线上，如图所示，该点电荷的电荷量为，那么（　　）
A．电荷从A→B电势能减小，则动能一定增加
B．A点电势一定高于零
C．A、B两点的电势差
D．把电荷从B移到A，电场力做功为
5．如图，在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带负电的小球，虚线是金属平板上方电场的等势面（相邻等势面间的电势差都相等），实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。若该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为和，相应的电势能分别为和，则（　　）
A．该粒子可能带负电
B．，
C．该粒子从M运动到N的过程中，电场力对它做负功
D．由于静电感应，在金属平板的上表面带负电荷
6．一根均匀的电阻丝的电阻为R，下列用同种材料做成的电阻中，其电阻值也为R的是（　　）
A．长度不变，横截面积增大一倍 B．横截面积不变，长度增大一倍
C．长度和横截面积都缩小一倍 D．长度和横截面的半径都增大一倍
二、多选题
7．如图甲所示，倾角为的绝缘传送带以的恒定速率沿顺时针方向转动，其顶端与底端间的距离为，整个装置处于方向垂直传送带向上的匀强电场中，电场强度大小随时间按图乙规律变化。时刻将一质量的带正电小物块轻放在传送带顶端，物块与传送带之间的动摩擦因数为，已知、，，取，则小物块（　　）
A．始终沿传送带向下运动 B．运动过程中加速度大小不变
C．在传送带上运动的总时间为 D．与传送带之间因摩擦产生的总热量为
8．如图所示，图线AB是电源的路端电压随电流变化的关系图线。OM是同一电源向固定电阻R供电时，R两端的电压随电流变化的图线，由图求（　　）
A．固定电阻
B．电源电动势，内阻
C．电源电动势，内阻
D．电源的输出功率
9．如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为1×104N/C的匀强电场．在匀强电场中有一根长2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.08kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37°角．若小球获得一定初速度后恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g＝10m/s2．下列说法正确的是（　　）
A．小球的电荷量q＝6×10﹣5C
B．小球在c点的动能最小，且为1J
C．小球在b点时的机械能最小
D．小球在运动过程中电势能和机械能之和保持不变，且为5J
三、实验题
10．某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝时，测得的结果如下图所示，则该金属丝的直径d=__ mm．另一位同学用标有10等分刻度的游标卡尺测某一工件的长度，的如果如下图所示，则该工件的长度L＝_________cm．
11．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图1所示，从图中读出金属丝的直径为______________mm．
（2）如图2所示是一个双量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～3V，当使用a、c两个端点时，量程为0～15V．已知电流表的内阻Rg为400Ω，满偏电流Ig为500μA．则电阻R1和R2的值应该分别为________Ω和________Ω．
四、解答题
12．如图，，，当开关处于位置1时，电流表读数；当开关处于位置2时，电流表读数，求电源的电动势和内阻。
13．如图甲所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ间距d＝1m，倾角θ＝37°，轨道顶端连有一阻值为R＝2Ω的定值电阻，整个空间存在着垂直轨道平面向下的磁场，磁感应强度B的变化规律如图乙所示．现用力将质量m＝0.4kg，电阻r＝2Ω的导体棒ab从0时刻开始固定于离轨道顶端l＝2m处，在4s时刻撤去外力，之后导体棒下滑距离后达到最大速度，导体棒与导轨接触良好．求：
（1）0﹣4s内通过导体棒ab的电流大小和方向；
（2）导体棒ab的最大速度vm；
（3）撤去外力后，导体棒ab下滑2m的过程中，在ab棒上产生的焦耳热Q．
14．如图所示，在xOy平面直角坐标系中，直线MN与y轴成30o角，P点的坐标为（，0），在y轴与直线MN之间的区域内，存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场．在直角坐标系xOy的第Ⅳ象限区域内存在沿y轴，正方向、大小为的匀强电场，在x=3a处垂直于x轴放置一平面荧光屏，与x轴交点为Q，电子束以相同的速度v0从y轴上0y2a的区间垂直于y轴和磁场方向射入磁场．已知从y=2a点射入的电子在磁场中轨迹恰好经过O点，忽略电子间的相互作用，不计电子的重力．求：
（1）电子的比荷；
（2）电子离开磁场垂直y轴进入电场的位置的范围；
（3）从y轴哪个位置进入电场的电子打到荧光屏上距Q点的距离最远？最远距离为多少？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
AB．S刚闭合后，灯泡A与电感并联，由于电感阻碍电流的增大，所以A灯亮一下，但电感的直流电阻为零，故A灯然后逐渐熄灭，B灯与电容器并联，由于电容器充电，所以B灯逐渐变亮，故A正确，B错误；
C．S闭合足够长时间后，C中无电流，相当于断路，L相当于短路，所以B很亮，而A不亮，故C错误；
D．S闭合足够长时间后再断开，B灯与电容器构成回路，电容器放电，所以B灯是逐渐熄灭，A灯与L线圈构成回路，L线圈产生自感电动势，而A灯原来是熄灭的，所以A灯先闪亮一下然后再逐渐熄灭，故D错误。
故选A。
2．D
【解析】
【详解】
根据库仑定律，距离改变之前有：
当两个点电荷之间的距离变为原来的3倍时有：
联立可得：
故D正确，ABC错误；
故选D。
3．A
【解析】
【详解】
当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，接入电路的电阻增大，与R2并联的电阻增大，外电路总电阻R总增大，总电流I减小，由路端电压
U=E-Ir
可知U增大，即电压表读数增大；并联部分的电阻增大，分担的电压增大，U2增大，流过R2的电流I2增大，电流表的读数
IA=I-I2
电流表示数将减小；
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
A．电荷从A→B电势能减小，若电荷只在电场力作用下运动，则动能一定增加；若电荷还受其他外力作用，则动能不一定增加，故A错误；
B．零电势是人为规定的，A点电势不一定高于零，故B错误；
C．由题意可推知电荷带负电，则 A、B两点的电势差为
故C正确；
D．把电荷从B移到A，电场力做功为
故D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向可知，负电荷对该带电粒子的作用力是吸引力，所以该粒子带正电，故A错误；
BC．由等势面的疏密程度可知
再根据
可知
带电粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做正功，电势能减小，即，故B正确，C错误；
D．由于静电感应，在金属平板的上表面带正电荷，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
依题意，根据电阻定律有
A．若长度不变，横截面积增大一倍，则根据电阻定律可得
故A错误；
B．若横截面积不变，长度增大一倍，则
故B错误；
C．若长度和横截面积都缩小一倍，则
故C正确；
D．长度和横截面的半径都增大一倍，则
故D错误。
故选C。
【点睛】
题考查了影响电阻大小的因素，关键要知道导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
7．ABC
【解析】
【详解】
AB．有电场时
由
得出摩擦力大小为零，此时加速度
a1=2m/s2
无电场时
得出加速度
a2=-2m/s2
小物块一直向下运动，加速度大小不变，选项AB正确；
C．从t=0时刻起，每秒内物块沿斜面向下运动1m，到底端所需时间为5s，C项正确；
D．物块下滑过程中，有摩擦力的时间为没有电场时，时间为2s，产生的热量与相对位移有关，每秒内的相对位移为
x相对=2m+1m=3m
有
D项错误。
故选ABC。
8．AB
【解析】
【详解】
A．固定电阻
选项A正确；
BC．由图可知，电源电动势
内阻
选项B正确，C错误；
D．电源的输出功率
选项D错误。
故选AB。
9．AD
【解析】
【详解】
小球静止时悬线与竖直方向成37°角，受重力、拉力和电场力，三力平衡，根据平衡得：mgtan37°＝qE，解得：，故A正确；
小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，在等效最高点b速度最小，根据牛顿第二定律得：；最小动能为：，故B错误；
根据能量守恒定律，电势能与机械能之和不变，所以机械能最小的位置是电势能最大的位置，根据电场力做功最多的过程，即与O点等高的最左的位置a点，故C错误；
选最低点为零势能点，求A点的电势能和重力势能加上动能就是能量之和为：E＝Ek+Ep+Ep′＝1J+mg×2Lcos37°+Eq×2Lsin37°＝5J，故D正确．
10． 3.406 2.13
【解析】
【详解】
螺旋测微器的固定刻度示数是3mm，可动刻度示数是40.6×0.01mm=0.406mm，螺旋测微器的示数是3mm+0.406mm=3.406mm；游标卡尺主尺示数是2.1cm，游标尺示数是3×0.1mm=0.3mm=0.03cm，则游标卡尺的示数是2.1cm+0.03cm=2.13cm．
11． 0.517(0.515-0.519均正确) 5600 24000
【解析】
【详解】
试题分析：改装后的量程为据此可求出．
根据电路图，应用并联电路特点与欧姆定律求出点阻值．
（1）螺旋测微器的读数为；
（2）接a、b时，为串联的，则；
接a、c时，为串联的和，则；
12．，
【解析】
【分析】
【详解】
由闭合电路的欧姆定律可得，开关处于1时，，开关处于2时，，代入数据得
，
解得
，
名师点睛：本题应用闭合电路的欧姆定律求电源的电动势与内阻，也提供了一种测量电源的电动势和内阻的方法：安阻法。
13．（1）0.25A，方向为a到b；（2）vm=2.4m/s；（3）Q=1.824J．
【解析】
【详解】
（1）根据楞次定律可知，通过导体棒ab的电流方向为a到b
根据法拉第电磁感应定律： 可得：
根据闭合电路欧姆定律可得：
，方向为从a到b．
（2）当导体棒CD开始下滑到最大速度时匀速运动，根据受力平衡可得：
根据欧姆定律可得：
切割磁感线产生的感应电动势：E2＝B0dvm
联立可得导体棒ab的最大速度：
（3）导体棒速度达到最大后，以的速度匀速下滑，下滑过程中电阻R与导体棒产生热量相等，则撤去外力后，导体棒ab下滑x=2m的过程中，根据能量守恒定律：
可得ab棒上产生的焦耳热：
14．（1）（2）0≤y≤1.5a（3）y=时，H有最大值，Hmax=
【解析】
【详解】
试题分析：（1）由题意可知电子在磁场中的半径为a，由Bev0=m
得：
（2）粒子能进入磁场中，且离O点下方最远，则粒子在磁场中运动圆轨迹必须与直线MN相切，粒子轨道的圆心为O′点，
则O′M=2a，由三角函数关系可得：tan30°=
得：OM=
有OO′=0.5a，即粒子在离开磁场离O点下方最远距离为ym=1.5a，从y轴进入电场位置在0≤y≤1.5a范围内．
（3）电子在电场中做类平抛运动，设电子在电场的运动时间为t，竖直方向位移为y，水平位移为x，x=v0t
竖直方向有：
代入得：
设电子最终打在光屏的最远点距Q点为H，电子射出电场时的夹角为θ，则有：
tanθ=
有：H=（3a-x）tanθ=（3a-）
当（3a-）=时，即y=时，H有最大值，由于
＜1.5a，所以Hmax=
考点：带电粒子在磁场中的运动及类平抛运动的规律．
答案第1页，共2页
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