2021-2022学年宁夏青铜峡市高级中学高二下学期开学考试物理试题含答案

宁夏青铜峡市高级中学2021-2022学年高二下学期开学考试物理试题

一、选择题（本题共15小题；共48分。1-12题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的，每题3分；13-15题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）

1．如图所示，用长为的细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点，小球带电量为q，匀强电场水平向右，小球处于静止状态时细线与竖直方向的夹角为θ。以下判断正确的是（　　）

A．小球带负电     B．绳子拉力大小为

C．小球所受电场力大小为  D．匀强电场的电场强度大小为

2．如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（　　）

A．电势关系为φA>φB，电场强度大小关系为EA>EB

B．电势关系为φA<φB，电场强度大小关系为EA<EB

C．将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增大

D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能关系为EpA<EpB

3．如图所示，水平放置的铝制圆盘与蹄形磁铁的转轴在同一竖直线上，圆盘位于磁铁上方，磁铁以角速度匀速旋转。下列说法正确的是（　　）

A．圆盘与磁铁同方向旋转，且角速度大于 

B．圆盘与磁铁反方向旋转，且角速度大于

C．圆盘与磁铁同方向旋转，且角速度小于

D．圆盘与磁铁反方向旋转，且角速度小于

4．在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关。关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（　　）

A．合上开关，先亮，后亮   B．合上开关，先亮，后亮

C．断开开关，先熄灭，后熄灭 D．断开开关，先熄灭，后熄灭

5．作为大湾区重要城市之一，东莞拥有多个国内著名手机品牌，这些品牌的多款手机支持无线充电技术。该技术使用的是以下哪一种物理原理（　　）

A．电流磁效应   B．电磁感应   C．静电感应D．霍尔效应

6．在如图所示电路中，开关S闭合后，若将滑片P向上滑动，则（　　）

A．灯泡L变亮           B．电容器C所带电荷量减小

C．电源内部发热功率减小   D．R2两端的电压减小

7．在磁感应强度为B0、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（　　）

A．b、d两点的磁感应强度相同  B．a、b两点的磁感应强度大小相等

C．c点的磁感应强度的值最小   D．b点的磁感应强度的值最大

8．如图所示，把一条导线平行地放在小磁针的正上方，当导线中有电流通过时，小磁针会发生转动。首先观察到这个实验现象的物理学家是（　　）

A．伽利略     B．法拉第

C．奥斯特       D．牛顿

9．如图，两平行直导线水平放置，通有大小相等、方向垂直纸面向外的恒定电流，为它们连线的中垂线上的一点，则点的磁场方向是（　　）

A． B． C． D．

10．如图所示，质量为m、长为l的直导线置于倾角为的光滑斜面上，并处于匀强磁场中。当导线中通以垂直于纸面向外、大小为I的电流时，导线保持静止，则匀强磁场的磁感应强度方向和大小可能为（　　）

A．竖直向上，     B．竖直向上，

C．垂直斜面向下，  D．垂直斜面向下，

11．下列说法中正确的是（　　）

A．若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F，则该处的磁感应强度必有

B．由B=知，B与F成正比，与IL成反比

C．由f=Bqv知，带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力

D．以上说法均不对

12．如图所示，半径为r圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过一段时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角．则该粒子在磁场中运动的时间为（　　）

A． B． C． D．

13．下述关于使用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是（　　）

A．测前应检查指针是否停在“Ω”刻度线的“0”处

B．测电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后再测

C．测备阻值不同的电阻时都必须重新调零

D．外电路，电流从黑表笔流经被测电阻到红表笔

14．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（　　）

A．M带负电，N带正电 B．M的速率小于N的速率

C．洛伦兹力对粒子M一定不做功

D．M的运行时间大于N的运行时间

15．如图所示，两根平行的长直光滑金属导轨M、N的间距为，其底端接有阻值为的电阻，整个装置处在垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场中。一质量的导体杆在恒力的作用力下从静止开始沿导轨运动，向右运动时导体棒恰好匀速运动，导体棒垂直于导轨放置且与两导轨保持良好接触。设杆接入电路的电阻为，导轨电阻不计。则此过程中（   ）

A．流过导体棒中的电流方向为由b到a B．杆的速度最大值为

C．电阻R上产生的热量为 D．流过电阻R的电荷量为

三、实验题（总共24分）

16．（共6分）下图是某实验小组为了定性探究平行板电容器电容与其结构之间的关系装置图。充电后与电源断开的平行板电容器的板与静电计相连，板和静电计金属壳都接地，板通过绝缘柄固定在铁架台上，人手通过绝缘柄控制板的移动。请回答下列问题：

（1）本实验采用的科学方法是___________

A． 理想实验法    B． 等效替代法    C． 控制变量法    D． 建立物理模型法

（2）在该实验中，静电计的作用是___________

A． 测定该电容器的电荷量    B． 测定该电容器两极的电势差

C． 测定该电容器的电容      D． 测定、两板之间的电场强度

（3）在实验中观察到的现象正确的是___________

A． 甲图中的手水平向左移动时，静电计指针的张角变大

B． 甲图中手水平向左移动时，静电计指针的张角不变

C． 乙图中的手竖直向上移动时，静电计指针的张角变小

D． 丙图中的手不动，而向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大

17.（共18分，每空2分）（1）某次测量中，电压表、毫安表的示数如图乙中（a）、（b）所示，则电阻两端电压U=______  V，通过电阻的电流I=______  mA；

（2）．某同学某次测量中，现用螺旋测微器和游标卡尺分别测量其直径和长度如图甲、乙所示，直径______，长度________；

（3）用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图所示。则该金属管的内径为_________mm。

（4）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。

①甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为___________mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为___________Ω；若所选挡位为直流10V挡，则示数为___________V；。

②乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是___________（填字母代号）。

A．将红表笔和黑表笔短接

B．把选择开关旋转到“×100Ω”挡

C．把选择开关旋转到“×1Ω”挡

D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

四、解答题（共28分）

18．（9分）如图所示，电源电动势E=14V，内阻r=1 Ω，小灯泡L标有“2V，4W”，电动机的内阻rM=0.5 Ω，当变阻器调到R=1 Ω，电灯和电动机正常工作．求：

（1）电动机两端电压；

（2）电动机输出的机械效率；

（3）电路消耗的总功率．

19．（9分）如图所示，一个宽度为L磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里。有一个带电粒子以向右的速度v垂直于该磁场边界进入磁场，穿出磁场时速度方向和进入时的方向夹角为α＝30°。不计粒子的重力。求：

（1）带电粒子的比荷；

（2）带电粒子穿过磁场所用的时间t。

20．（10分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨、固定在竖直平面内，两导轨间的距离，导轨间连接的定值电阻。导轨上放一质量的金属杆，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度取。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。

（1）求金属杆的最大速度大小；

（2）若从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，电阻上产生的焦耳热，求此过程中：

①金属杆下落的高度；

②通过电阻上的电荷量。

高二（二）开学考试答案

一、选择题（共48分）：

1D  2D   3C  4B   5B   6B   7C    8C    9A    10B    11D    12A   

13BD  14AC    15AD

二、实验题（共24分）

16、（1）本实验采用的科学方法是_C__________

（2）在该实验中，静电计的作用是______B_____

（3）在实验中观察到的现象正确的是______A_____

17、（1）则电阻两端电压U=_____2.05_V，（2.04,2.05,2.06均得分），通过电阻的电流I=___1.80___mA；

（2）．直径____4.950__，长度__1.745______；

（3）则该金属管的内径为___31.4______mm。

（4）①若所选挡位为直流50mA挡，则示数为_______24.0____mA；若所选挡位为“×10Ω”挡，则示数为160___________Ω；若所选挡位为直流10V挡，则示数为__4.8_________V。

②其合理的顺序是_____CAD______（填字母代号）。

三、计算题（共28分）

18、（9分）（1）小灯泡正常发光，故灯泡两端的电压为U=2V，功率为P=4W，则电路中电流

所以电动机M两端电压   UM=E-I（r+R）-U=8V

（2）电动机的总功率为   P=IU=2×8W=16W

电动机内阻上的发热功率为  P1=I2r=22×0.5W=2W

故电动机对外输出的机械功率为  P2=P-P1=14W

故电动机的机械效率为 

（3）电源的总功率为  P=IE=2×14W=28W

19、（9分）（1）作出带电粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动的半径为r=2L  ① 

根据牛顿第二定律有   ②

联立①②解得   ③

（2）带电粒子做圆周运动的周期为   ④

带电粒子穿过磁场所用的时间为   ⑤

20.（1）当金属杆达到最大速度v时，根据法拉第电磁感应定律可知此时回路中感应电动势为E=Blv    ①

根据闭合电路欧姆定律可知此时回路中的感应电流为   ②

此时金属杆所受安培力大小为F=BIL   ③

根据平衡条件有F=mg   ④

联立①②③④并代入数据解得 ⑤

（2）①从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，设回路中产生的总焦耳热为Q总，则由焦耳定律可得 ⑥

由能量守恒定律有 ⑦

联立⑤⑥⑦并代入数据解得h=1.6m   ⑧

②设金属杆从开始下落经过时间t达到最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得此过程中回路中的平均感应电动势为 ⑨

根据闭合电路欧姆定律可得此过程中回路中的平均电流为 ⑩

根据电流的定义为   ⑪

联立⑧⑨⑩⑪并代入数据解得Q=0.4C   ⑫