云南省玉溪市民中2021-2022学年高二下学期开学考试物理试题（Word版含答案）

云南省玉溪市民族中学2021-2022年度下学期高二年级开学考试
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. 在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(　　)
A. b点的电场强度一定比a点大 B. 电场线方向一定从b指向a
C. b点的电势一定比a点高 D. 该电荷的动能一定减小
2. 在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV(1 eV＝1.6×10－19 J)，则以下说法中正确的是(　　)
A. 电场强度的方向一定由b沿直线指向a B. a、b两点间电势差Uab＝5 V
C. 电子的电势能减少5 eV D. 电子的电势能减少5 J
3. 关于库仑定律，下列说法中正确的是(　　)
A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体
B. 根据F＝k，当两电荷的距离趋近于零时，静电力将趋向无穷大
C. 若点电荷q1的电荷量大于q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力
D. 库仑定律和万有引力定律的表达式相似，都是平方反比定律
4. 关于电磁波传播速度的表达式v＝λf，下列说法正确的是(　　)
A. 波长越长，传播速度越快 B. 频率越高，传播速度越快
C. 发射能量越大，传播速度越快 D. 电磁波的传播速度与传播介质有关
5. 如图所示的装置中，当接通电源后，小磁针A的指向如图所示，则(　　)
A. 小磁针B的N极向纸外转 B. 小磁针B的N极向纸里转
C. 小磁针B不转动 D. 因电流未标出，所以无法判断小磁针B如何转动
6.
如图所示，两个电荷量均为＋q的小球用长为l的轻质绝缘细绳连接，静止在光滑的绝缘水平面上．两个小球的半径r l，k表示静电力常量，则轻绳的张力大小为(　　)
A. 0 B. C. D.
7. 霍尔元件是一种应用霍尔效应的磁传感器，广泛应用于各领域，如在某款手机中，常用霍尔元件来控制开启或关闭运行程序．如图所示是一霍尔元件的示意图，磁场方向垂直霍尔元件工作面，霍尔元件宽为d(M，N间距离)，厚为h(图中上下面间距离)，当通以图示方向电流时，MN两端将出现电压UMN，则(　　)
A. M、N两端电压UMN仅与磁感应强度B有关
B. 若霍尔元件的载流子是自由电子，则MN两端电压UMN<0
C. 若增大h，则MN两端电压UMN一定增大
D. 通过控制磁感应强度B可以改变MN两端电压UMN
8. 如图所示为速度选择器装置示意图，a、b为水平放置的平行金属板，其电容为C，板间距离为d，平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，a、b板分别带上等量异种电荷后，平行板内产生竖直方向的匀强电场．一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场后可沿直线OO′运动，由O′射出，粒子所受重力不计，以下说法正确的是(　　)
A. a板带负电，其电荷量为CBv0d
B. a板带正电，其电荷量为
C. 极板间的电场强度E＝Bv0，方向竖直向下
D. 若粒子的初速度大于v0，粒子在极板间将向右上方做匀加速曲线运动
9. 一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒，不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为(　　)
A. B. C. D.
10. 如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是(　　)
A. 使A板向左平移以增大板间距离 B. 在A、B两板之间插入一块陶瓷板
C. 断开S后，使B板向左平移以减小板间距离 D. 断开S后，使B板向上平移以减小极板正对面积
二、多选题（共4小题，每题4分）
11. 如图所示的实验中，在一个足够大的磁铁形成的竖直向下的磁场中，如果导体棒AB沿水平方向前后运动速度的大小为v1，两磁极沿水平方向前后运动速度的大小为v2，则(　　)
当v1＝v2，且方向相同时，可以产生感应电流
B. 当v1＝v2，且方向相反时，可以产生感应电流
C. 当v1≠v2时，方向相同或相反都可以产生感应电流
D. 当v2＝0时，v1的方向改为与磁感线的夹角为θ，且0°<θ<90°，可以产生感应电流
12. 在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了贡献．下列说法正确的是(　　)
A. 奥斯特发现了电流的磁效应
B. 法拉第发现了电磁感应现象
C. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，楞次用实验证实了电磁波的存在
D. 库仑发现了点电荷间的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
13. 汽车轮胎气压自动报警装置的主要部件是压阻式压力传感器，某压阻式压力传感器的特点是压力F越大其电阻越小，现将该压力传感器R0接入如图所示电路中，开关S闭合，当压力传感器所爱压力增大时，下列说法正确的是(　　)
A. R1的电功率增大 B. 电压表的示数减小
C. 电流表的示数增大 D. R2的电功率增大
14. 一带电粒子沿着图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中φa<φb<φc<φd，若不计粒子受的重力，可以确定(　　)
A. 该粒子带正电 B. 该粒子带负电
C. 从J到K粒子的电势能增加 D. 粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和不变
第Ⅱ卷
三、实验题（共2小题）
15. 某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表(量程为0～10 V)的内阻(大约几十千欧)，该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为30.
(1)欧姆挡的选择开关拨至________(填“×1 k”或“×100”)挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用上图中________(填“A”或“B”)方式连接．
(2)如下图甲所示，该同学读出多用电表的读数为________Ω；如下图乙所示，电压表的读数为________V.
16. 实验室现有下列器材：
电流表G(满偏电流为300 μA，内阻为100 Ω)；
电压表V1(量程为2 V，内阻约为2 000 Ω)；
电阻箱R1(阻值范围0～9 999 Ω)；
电阻箱R2(阻值范围0～999.9 Ω)；
滑动变阻器R3(最大阻值为100 Ω)；
滑动变阻器R4(最大阻值为100 kΩ)；
电源E(电动势6 V，内阻约为0.5 Ω)；
单刀单掷开关S，导线若干．
(1)现需要将电流表G改装成3 V的电压表，需要将电阻箱________(填“R1”或“R2”)的阻值调节为________ Ω，与电流表G________(填“串”或“并”)联；
(2)为了测量电压表V1的内阻，设计如图所示的实验电路(改装后的电压表用V表示)．图中滑动变阻器R应选________(填“R3”或“R4”)，若电压表V的示数为U，V1的示数为U1，变阻箱的示数为R2，则电压表V1的内阻RV的计算公式为RV＝________.
四、计算题（共4小题）
17. 如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电荷量为＋Q，B带电荷量为－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：C应带什么性质的电荷，应放于何处？所带电荷量为多少？
18. 如图所示，一个质量为1.0×10－4 kg的带电小球，穿过一根光滑的绝缘杆，置于场强为2.0×102 N/C的水平向右的匀强电场中，杆与水平面夹角为53°，小球刚好匀速下滑，问：
(1)小球带何种电荷、电荷量为多少？
(2)杆上A、B两点相距10 cm，小球由A运动至B电场力所做的功为多大？A、B两点的电势差UAB为多大？
(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)
19. 如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝7.5 Ω，电容器的电容C＝4 μF.开关S原来断开，从闭合开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电阻R的电荷量是多少？
20. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在电场强度大小为E0、方向水平向右的匀强电场，x轴下方是竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场的复合场区域．一带电小球从x轴上的A点以一定初速度v0垂直x轴向上射出，小球恰好以速度v0从y轴上的C点垂直y轴进入第一象限，然后从x轴上的D点进入x轴下方的复合场区域，小球在复合场区域内做圆周运动，最后恰好击中原点O，已知重力加速度为g.求：
(1)带电小球的比荷；
(2)x轴下方匀强磁场的磁感应强度大小B；
(3)小球从A点运动到O点经历的时间t.
1.C 2.C 3.D 4.D 5.A 6.B 7.D 8.C 9.A 10.D
11.BCD 12.ABD 13.AB 14.BD
15.(1)×1 k　A　(2)4×104　5.0
【解析】(1)电压表的内阻(大约几十千欧)，用多用电表的欧姆挡测电阻时，应让指针指在中间刻度附近，因而应选“×1 k”挡．多用电表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从多用电表的负极流出，进入电压表的正极，A正确；
(2)题图甲中多用电表的读数为40×1 kΩ＝40 kΩ＝4×104 Ω.题图乙中电压表的读数为5.0×1 V＝5.0 V.
16.R1　9 900　串　R3　
【解析】(1)改装成3 V的电压表，应串联的电阻阻值为
R＝ Ω＝9 900 Ω
故应选择的电阻箱为R1，应调节为9 900 Ω，并与电流表串联．
(2)实验采用了分压式接法，选择R3阻值较小，方便调节．据串并联知识可得＝
整理可得RV＝.
17.应为带电荷量为Q的负电荷，置于A左方0.2 m处且和A、B在一条直线上
【解析】根据平衡条件判断，C应带负电荷，放在A的左边且和A、B在一条直线上，设C带电荷量为q，与A点相距为x，如图所示。
18.(1)×10－5 C　负电　(2)－8×10－5 J　12 V
【解析】(1)有小球匀速下滑可判断其受力如图所示则有：
＝tan 53°
q＝＝×10－5 C
小球所带电荷为负电．
(2)小球由A运动到B
WAB＝－qELcos 53°＝－8×10－5 J，
UAB＝＝12 V.
19.1.92×10－5 C
【解析】S断开时的等效电路图如图甲所示，电容器C两端电压U等于电阻R2两端电压U2，而
U2＝·R2＝3 V
电容器C的带电荷量Q＝CU＝CU2＝1.2×10－5 C．且a板带正电，b板带负电．
S闭合时的等效电路图如图乙所示，电容器C两端电压U′等于电阻R1两端电压U1′，有R外＝＝3 Ω
干路电流：I＝＝1.5 A
外电压U外＝E－Ir＝4.5 V
电阻R1两端电压U1′＝U外＝1.8 V
电容器C的带电荷量Q′＝CU′＝CU1′＝7.2×10－6 C
且a板带负电，b板带正电，
通过电阻R的电荷量ΔQ＝Q＋Q′＝1.92×10－5 C.
20.(1)　(2)　(3)＋2
【解析】(1)在第二象限，小球竖直方向上做匀减速运动，有v0＝gt1
水平方向做匀加速运动，有v0＝at1＝t1
联立两式可得＝，t1＝.
(2)小球在复合场区域内做圆周运动，所以mg＝qE
则E＝＝E0
物体在第二象限上升的高度yOC＝gt12＝
在第一象限做平抛运动有yOC＝gt22，则t2＝
所以小球进入复合场的速度为v＝＝v0
方向与x轴正方向夹角为45°，小球沿x轴方向的位移
xOD＝v0t2＝
则小球在复合场中做圆周运动的半径为
R＝＝
由qvB＝可得B＝.
(3)小球做圆周运动的周期为T＝＝
则小球在磁场中运动的时间为t3＝×＝＝
所以小球从A点运动到O点经历的时间
t＝t1＋t2＋t3＝＋2.