云南省玉溪市江川区第二中学2021-2022学年高二下学期开学考试物理试题（Word版含答案）

云南省江川区二中2021—2022学年高二年级下学期开学考试
高二 物理
考试时间：100分钟；试卷满分：100分
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷
一、单选题（共10小题，每题3分，共30分）
1. 如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近的带正电的导体球．若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的有(　　)
A. 沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QA>QB
B. 只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且QA＝QB
C. 沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QAD. 沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而QA、QB的值与所切的位置有关
2. 如图(a)所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压．t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在0A. 0C. 4×10－10 s3. 为了判断一个未知正负极的蓄电池的极性，某同学将该蓄电池通过电阻跟螺线管连接起来，发现小磁针的N极立即向螺线管偏转，如图10所示．用M、N和P、Q分别表示蓄电池和螺线管两极，下列判断正确的是(　　)
图10
A. 蓄电池M端为正极 B. 蓄电池N端为正极
C. 螺线管P端为S极 D. 螺线管内部磁场方向由P指向Q
4. 如图所示，用伏安法测电阻R0的值时，M、N接在恒压电源上，当S接a时电压表示数10 V，电流表示数0.2 A；当S接b时，电压表示数12 V，电流表示数0.15 A．下列叙述正确的是(　　)
A. 为了较准确地测定R0的值，S应接在a点，R0的真实值为50 Ω
B. 为了较准确地测定R0的值，S应接在a点，R0的真实值为70 Ω
C. 为了较准确地测定R0的值，S应接在b点，R0的真实值为50 Ω
D. 为了较准确地测定R0的值，S应接在b点，R0的真实值为70 Ω
5. 如图所示的匀强磁场中有一个矩形闭合导线框,在下列四种情况下,线框中会产生感应电流的是(　　)
线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中左右运动
B. 线框平面始终与磁感线平行,线框在磁场中上下运动
C. 线框绕位于线框平面内且与磁感线垂直的轴线AB转动
D. 线框绕位于线框平面内且与磁感线平行的轴线CD转动
6. 微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3 V的电压时，通过的电流为0.3 A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，这时电动机正常工作，则该吸尘器的效率为(　　)
A. 20% B. 40% C. 60% D. 80%
7. 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某纯电阻电器的U-I图像.则在该光照强度下，把该电池和该电器组成一个电路时，电池的 (　　)
内阻为12.5 Ω　　
B. 输出功率为12.5 W
C. 内耗功率为0.22 W
D. 效率为50%
8. 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知(　　)
反映Pr变化的图线是b
B. 电源电动势为8 V
C. 电源内阻为1 Ω
D. 当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
9. 关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是(　　)
A. 红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B. 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C. 电磁波中频率最大的是X射线
D. 紫外线和X射线都可以使感光底片感光
10. 某款移动充电宝的部分相关参数如图所示。小张同学通过网络查阅得知，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是(　　)
A. 20 000 mAh指的是充电宝能够储存72 000 C的电荷量
B. 74 Wh指的是充电宝能够储存266 400 J的电能
C. 该充电宝理论上可以按最大电流输出约5.71 h
D. 输入接口的输入功率为12 W
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
11. 如图所示，图甲中AB是一个点电荷电场中的电场线，图乙则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电荷量与所受电场力间的函数图线，由此可知以下判断可能正确的是(　　)
A. 场源是正电荷，位于a点的左侧 B. 场源是正电荷，位于b点的右侧
C. 场源是负电荷，位于a点的左侧 D. 场源是负电荷，位于b点的右侧
12. 在磁场中放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样．图中的图像表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系．a、b各代表一组F、I的数据．下列图像中正确的是(　　)
A. B. C. D.
13. 用伏安法测电源的电动势和内电阻的实验中，下列说法正确的是(　　)
A. 应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数的变化明显
B. 应选用内阻较小的电压表和电流表
C. 移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D. 使滑动变阻器的阻值尽量大一些误差才能较小
14. (多选)已知两个导体的电阻之比R1∶R2＝2∶1，那么(　　)
A. 若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝2∶1 B. 若两导体两端电压相等，则I1∶I2＝1∶2
C. 若两导体中电流相等，则U1∶U2＝2∶1 D. 若两导体中电流相等，则U1∶U2＝1∶2
第Ⅱ卷
三、实验题（共2小题）
15. 某实验小组需测一个待测电阻Rx(230～260 Ω)的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0 V，内阻不计；
电流表A1：量程0～500 μA，内阻r1为1 000 Ω；
电流表A2：量程0～10 mA，内阻r2为50 Ω；
滑动变阻器R1：最大阻值20 Ω，允许通过的最大电流2 A；
定值电阻R2＝5 000 Ω；定值电阻R3＝500 Ω；开关S及导线若干．要求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请回答下面问题：
(1)为了测定待测电阻上的电压，可以将电流表________(填“A1”或“A2”)串联定值电阻________(填“R2”或“R3”)，将其改装成一个量程为0～3 V的电压表．
(2)如图甲、乙所示，两位同学分别设计了测量电阻Rx的电路原理图，其中用到了改装后的电压表和另一个电流表，则应选择电路图________(填“甲”或“乙”)．
(3)若所选测量电路中电流表A的读数为I＝5.0 mA，改装后的电压表V读数如图丙所示，则电压表V读数是________V．根据电流表A和电压表V的读数，并考虑电压表内阻，求出待测电阻Rx＝________Ω.
16. 某物理兴趣小组的同学利用实验“测量电池的电动势和内阻”，实验的主要操作如下：
(1)先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势，这样测出的电动势比真实值________(填“偏大”或“偏小”)；
(2)再按图甲接好电路进行实验，记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R、U，并计算得下表所列数据；
(2)在图乙坐标纸上画出－图像；
(4)根据图乙中所画的图像可算出电池的电动势为________V，电流的内阻为________Ω.(结果保留3位有效数字)
四、计算题（共4小题）
17. 如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上极板正中有一小孔．一个质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：
(1)小球到达小孔处的速度；
(2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；
(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间
18. 风能是“可再生资源”.我国风力资源丰富，利用风力发电是一种经济而又清洁的能源.我国甘肃省某地，四季的平均风速为10 m/s，已知空气的密度为1.3 kg/m3，该地新建的小型风力发电机的风车有三个长度均为12 m长的叶片，转动时可形成半径为12 m的一个圆面，如图所示.
(1)若这个风车能将通过此圆面内的10%的气流的动能转化为电能，那么该风车带动发电机功率为多大 (保留两位有效数字)
(2)为了减少风车转动的磨损，根据最新设计，在转动轴与轴承的接触部分镀了一层纳米陶瓷，一般的陶瓷每立方厘米含有1010个晶粒，而这种纳米陶瓷每立方厘米含有1019个晶粒，若把每个晶粒看成球形，并假设这些晶粒是一个挨着一个紧密排列的，那么每个晶粒的直径大约为多少纳米
19. 将灯泡、理想电流表、电动机、电源组成如图所示的电路，该电路中电源电动势E＝9 V、内阻r＝1 Ω.接通S1、断开S2时，灯泡两端的电压U＝8 V．若同时接通S1、S2时，电流表的示数为I2＝3 A．灯泡的电阻保持不变．求：
(1)接通S1、断开S2时，电流表的示数I1；
(2)同时接通S1、S2时灯泡的功率P.
20. 一束电子从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示，金属板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压U2时，光点偏离中线打在荧光屏上的P点，求.
1. D 2. D 3. B 4. D 5. C 6. C 7. C 8. D 9. D 10. D
11. AC 12. BC 13. AC 14. BC
15. 【答案】(1)A1　R2　(2)甲　(3)1.20　250
【解析】(1)为了测定待测电阻上的电压，可以将已知内阻的电流表A1串联定值电阻将其改装成一个量程为0～3 V的电压表，所串联的电阻阻值为R＝－r1＝(－1 000)Ω＝5 000 Ω，故选R2.
(2)改装后的电压表内阻为RV＝6 000 Ω，因＝>＝，故电流表应采用外接法，则应选择电路图甲．
(3)电压表V读数为U＝1.20 V；
此时通过电压表的电流IV＝ A＝0.2 mA，
则待测电阻上的电流为I1＝5.0 mA－0.2 mA＝4.8 mA，
则Rx＝＝ Ω＝250 Ω.
16. 【答案】(1)偏小　(2)见解析图　(4)1.67(1.55～1.75均可)　1.40(1.32～1.49均可)
【解析】(1)用电压表直接接在电源两端所测的电动势，实际上测量的是路端电压，故测量值偏小．
(3)如图所示．
(4)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋r，得＝＋·，因此图线的纵轴截距表示电动势的倒数＝0.6 V－1，得E≈1.67 V，图线的斜率k＝＝，得r≈1.40 Ω.
17. 【答案】(1)　(2)　
(3) ＋d
【解析】(1)由自由落体规律可知，小球下落h时的末速度为v，
有v2＝2gh，即v＝
(2)设小球在极板间运动的加速度为a，
由v2＝2ad，得a＝＝.
由牛顿第二定律qE－mg＝ma，
电容器的电荷量Q＝CU＝CEd，
联立以上各式得：E＝，Q＝
(3)小球做自由落体运动的时间t1＝ ，
小球在电场中运动的时间t2＝ ＝d.
则小球运动的总时间t＝t1＋t2＝ ＋d
18. 【答案】(1)2.9×104 W　(2)6 nm
【解析】(1)每秒通过圆面的气流构成一个长为v、底面积为S=πR 2的圆柱体，则这部分空气的质量m=ρπR 2v，其动能为Ek=mv2=ρπR 2v3，则P=ηρπR 2v3，解得P=2.9×104 W.
(2)假设这种纳米陶瓷的每个晶粒的直径为d，则V=N·π()3=，解得d=6×10-9 m=6 nm.
19. 【答案】(1) 1 A　(2) 4.5 W
【解析】(1)接通S1断开S2时U＝E－I1r
解得I1＝1 A．
(2)同时接通S1、S2时，灯泡两端的电压U′＝E－I2r
灯泡的电阻R＝
灯泡的功率为P＝
解得P＝4.5 W.
20. 【答案】(＋L)
【解析】电子经U1的电场加速后，由动能定理可得
eU1＝①
电子以v0的速度进入U2的电场并偏转t＝②
E＝③
a＝④
v⊥＝at⑤
由①②③④⑤得射出极板的偏转角θ的正切值tan θ＝＝.
所以＝(＋L)tan θ＝(＋L)