2021-2022学年四川省南充市阆中中学校高二下学期开学考试物理试题 解析版

阆中中学高2020级2021—2022学年寒假学习水平测试

物  理

（满分：110分  考试时间：55分钟  命题教师：朱刚）

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题（每小题6分）

1． 如图所示，M、N为两个固定的等量异种电荷，虚线为MN的中垂线，A、B、C、D四 点到O点的距离相等，下列说法正确的是

A．A、C两点的电场强度大小相等，方向相反

B．A、D两点的电场场强相同

C．从A点静止释放正的试探电荷，试探电荷将在

       A、C间往复运动

    D．将试探电荷沿虚线从D移动到B，电场力不做功

2． 如图所示，通电直导线右侧有一金属框与其在同一水平面内，金属棒放在框架上且接触良好。若发现金属棒向左运动并且电流方向为到。则中电流的变化情况是

A．中通有由方向逐渐减小的电流

B．中通有由方向逐渐增大的电流

C．中通有由方向逐渐减小的电流

D．中通有由方向逐渐增大的电流

3． 如图所示，质量均为m的带正电荷的小球A、B，

B球用长为L且不可伸长的绝缘细绳悬于O点，A球用绝缘支架固定在O点正下方，小球B平衡时，绳子所受的拉力为T1，B球所在位置的电势为；现B球漏了部分电后，当小球B再次平衡时，绳子所受的拉力为T2，B球所在位置的电势为。两小球体积可忽略，下列说法正确的是

A．T1>T2  B．T1<T2   C．>   D．<

4． 如图所示，纸面内A、B两点间连接有四段导线ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料相同，匀强磁场垂直于纸面向里。现给MN两端加上电压，则下列说法正确的是

    A．四段导线受到的安培力的方向不相同

B．ADB段受到的安培力最大

C．AEB段受到的安培力最小

D．四段导线受到的安培力的大小相等

5．    如图所示，质量为m、长度为L的一导体棒用细线悬挂在匀强磁场中，磁场方向平行于纸面．导体棒中通有垂直纸面向里的恒定电流I，细线偏离竖直方向静止

    A．若磁场方向竖直向下，则磁感应强度

B．若磁场方向平行于细线向下，则磁感应强度

C．若磁场方向水平向左，则磁感应强度

D．磁感应强度B的最小值为

6． 在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，电压表V1的示数为U1，电压表V2的读数为U2，当R5的滑片向a端移动过程中，电流表A1的读数变化量大小为ΔI1，电流表A2的读数变化量大小ΔI2，电压表V1的读数变化量大小为ΔU1，电压表V2的读数变化量大小为ΔU2，则

A. U1变小，U2变小，不变 

B．I1变大，ΔU1<ΔU2，变小

C．I1变小，I2变小，变小 

D．I1变大，ΔU1>ΔU2，不变

二、多选题（每小题6分）

7． 如图（a），螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图（b）所示规律变化时

A．在t2～t3时间内，a点的电势始终比d点的电势高

B．在t3～t4时间内，L有扩张趋势

C．在t1～t2时间内，L内有顺时针方向的感应电流

D．在t2～t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流

8． 如图所示，两个平行导轨竖直放置，导轨间距为L=2m。金属棒MN在导轨间部分电阻r=2Ω，金属棒质量m=0.4kg，导轨的最上端接阻值为R=8Ω的定值电阻。虚线OO′下方无穷大区域存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。将金属棒从图示位置由静止释放，下落过程中的v-t图象如图。不计导轨的电阻和一切摩擦，金属棒与导轨始终接触良好，取重力加速度g=10m/s2，则

A．释放金属棒的位置到OO′的距离为10m

B．匀强磁场的磁感应强度大小为1T

C．1～2s内，定值电阻R产生的热量为32J 

D．1～2s内，金属棒克服安培力做的功为32J

第II卷（非选择题）

三、实验题（18分）

9． （8分）某实验小组利用以下实验器材测量电阻Rx的阻值：

待测电阻Rx

多用电表一只

电流表A1（量程50mA，内阻r1=10Ω）

电流表A2（量程100mA，内阻约为5Ω）

电压表V（量程6V，内阻约3kΩ）

滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流为1A）

滑动变阻器R2（0～500Ω，额定电流为0.3A）

电池E（电动势为2V，内阻约为1Ω）

开关S及导线若干

实验过程如下：

（1）先用多用电表的欧姆挡“×1”挡粗测待测电值的阻值，多用电表的面板如图1

     所示，则待测电阻的阻值约为___________Ω。 

（2）为更精确的测量Rx的阻值，实验小组经过商讨设计了图2所示的电路，请在图

     中填上相应电表的符号___________。

（3）实验中所用的滑动变阻器为___________（选填“R1”或“R2”）。

（4）若电流表A1、电流表A2和电压表V的示数分别用I1、I2和U表示，根据所选器

     材，待测电阻阻值Rx=___________（用题中所给物理量的字母表达）。

10. （10分）如图甲是测量阻值约几欧的未知电阻Rx的原理图，图中R0是定值电阻（R0

 ＝10Ω）R1是电阻箱（0—99.9Ω），R是滑动变阻器，A1和A2是电流表，电流表A1

（量程30mA，内阻RA1＝20Ω），E是电源（电动势约为4V，内阻很小）。

    实验具体步骤如下：

① 连接好电路、将滑动变阻器R调到最大；

② 闭合S，从最大值开始调节电阻箱R1，先调R1为适当值，再调节滑动变阻器R，

   使A1示数I1＝20mA，记下此时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2；

③重复步骤②，每次总保持A1示数I1＝20mA，测量6组R1和的值I2；

④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点。

根据实验回答以下问题：

   （1）现有两只供选用的电流表和两只滑动变阻器：

A．电流表（量程0.3A，内阻RA2＝1.5Ω））

B．电流表（量程60mA，内阻RA3约为15Ω）

C．滑动变阻器，最大值1kΩ，额定电流0.2A

D．滑动变阻器，最大值20Ω，额定电流0.5A

在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大，A2应选用 _____，滑动变阻器R应选用 _____。（填写器材前面的字母序号）

   （2）测得一组R1和I2值后，调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝20mA，应让滑动变阻器R接入电路的阻值 _____。（选填“不变”、“变大”或“变小”）

   （3）以R1和I2为纵、横坐标，可在坐标纸上画出R1与I2的关系图，若图线的斜率为k，请写出Rx的表达式 _____，结合图乙可Rx＝_____Ω。（计算结果保留两位有效数字）

四、解答题（44分）

11．（12分）如图甲所示，一圆形金属线圈面积为，电阻。线圈两端a、b与阻值为的电阻组成闭合回路，导线电阻忽略不计。线圈处在垂直于线圈平面向外的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，求在的时间内。

（1）线圈中产生的感应电动势大小E；

（2）流过电阻的电流大小I及其方向；

（3）线圈两端a、b间的电压。

12．（16分）如图所示，有内阻的电源电动势，标有“8V，12W”的灯泡L恰好能正常发光，测得此时流经电源的电流为2A，电动机M的电阻，求：

（1）电源的内阻；

（2）电源的总功率；

（3）通过电动机的电流；

（4）电动机的输出功率。

13．（16分）如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径为R。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场。现有一质量m的带正电的物体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，已知静电力大小。带电体运动到半圆形轨道的D点时受到轨道给的弹力大小。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数为μ，取重力加速度g，不计空气阻力。求：（结果可以保留根号）

（1）带电体运动到D点时的加速度大小aD；

（2）释放点P到半圆形轨道最低点B点的距离L1；

（3）带电体在半圆轨道上运动过程中对轨道压力的最大值Fm；

（4）若带电体第一次经过C点，匀强电场方向突然变为竖直向下。带电体落在水平

轨道上的位置到B点的距离L2。

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物理参考答案

1．D

【解析】

【详解】

A．根据等量异种电荷的电场分布可知，A、C两点的电场强度大小相等，方向相同，选项A错误；

B．因A点的场强大于O点场强，而O点的场强大于D点的场强，可知A、D两点的电场场强不相同，选项B错误；

C．两电荷之间的电场线从M到N，则从A点静止释放正的试探电荷，试探电荷将一直沿MN直线向右运动，选项C错误；

D．虚线BD是等势线，则将试探电荷沿虚线从D移动到B，电场力不做功，选项D正确。

故选D。

2．B

【解析】

【详解】

由于cd中产生的磁场变化使线圈中产生感应电流，金属棒ab向左运动并且电流方向为a到b，根据左手定则，可知磁场一定是向外的；根据楞次定律可知，磁场一定是增大的，再根据安培定则可知，cd中电流一定是由c到d，且大小在增大。

故选B。

3．D

【解析】

【详解】

AB．以小球B为研究对象，分析受力情况，如图所示。B球所带电量减少，A、B间的库仑力F减小。设A与O点间距离为d，A、B间的距离为R，由三角形相似得

所以

故A、B错误。

CD．R减小，也就是B球距离A球距离更近，由正点电荷产生的电势可知，越靠近点电荷，电势越大，所以

故C错误，D正确。

故选D。

4．B

【解析】

【详解】

A．根据左手定则可知，它们的安培力的方向均相同，A错误；

BCD．根据

导线越长，电阻越大，根据

可得，ACB导线电流最小，而ADB导线电流最大，四段导线的有效长度都相同，再由

ADB段受到的安培力最大，ACB导线电流最小，CD错误B正确。

故选B。

5．B

【解析】

【详解】

A．磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，根据平衡

解得

A错误；

B．若磁场方向平行于细线向下，由左手定则可知，安培力垂直绳子斜左向上，根据平衡

解得

B正确；

C．若磁场方向水平向左，由左手定则可知，受安培力竖直向上，根据平衡，绳子拉力为零

解得

C错误；

D．根据三力平衡，当安培力垂直于绳子方向时，安培力最小，磁感应强度B的最小，根据选项B可知，最小值为，D错误。

故选B。

6．A

【解析】

【详解】

AC．当R5的滑片向a端移动过程中，R5的阻值变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可得

可知，I1变大，U1变小，U2变小。由公式可得

易知

比值不变。故A正确；C错误；

BD．同理可得

整理可得

ΔU1<ΔU2，不变

故BD错误。

故选A。

7．ABC

【解析】

【详解】

A．由安培定则可知，在t2～t3时间内，a点相当于电源的正极，d点相当于电源的负极，因此a点的电势始终比d点的电势高，故A正确；

B．在t3～t4时间内，螺线管中磁场的变化率减小，产生的感应电动势减小，穿过金属圆环L的磁通量减小，L有扩张趋势，故B正确；

C．由安培定则可知，在t1～t2时间内，导线框中有dcbad方向的电流，由于磁场变化率减小，导致感应电流逐渐减小，穿过金属圆环L的磁通量减小，由楞次定律可知L内有顺时针方向的感应电流，故C正确；

D．在t2～t3时间内，螺线管产生的感应电动势不变，穿过金属圆环L的磁通量不变，L内无感应电流，故D错误。

故选ABC。

8．BC

【解析】

【详解】

A．方法一：对金属棒从释放位置到OO′应用动能定理可得

解得

方法二：由图像可知匀加速阶段的位移即为释放金属棒的位置到OO′的距离

A错误；

B．由图像可知金属棒在磁场中做匀速直线运动

解得

B正确；

CD．由图像可知1～2s内金属棒下落的高度为

所以金属棒克服安培力做的功为

故整个回路在这段时间内产生的焦耳热为

电阻R产生的焦耳热为

C正确，D错误。

故选BC。

9．     12（12.0）              

【解析】

【详解】

（1）[1]由图可得电阻约为

（2）[2]由题知电流表A1内阻已知，故可当做电压表，故电表相应位置如图所示

（3）[3] 因为这是分压式电路，所以实验中所用的滑动变阻器应该选R1；

（4）[4]由电路图且结合欧姆定律可得

10．     A     D     变大          3.5

【解析】

【详解】

（1）[1]由测量电路图可知，Rx两端的电压等于R1与A1的电压减去A2的电压，故A2的内阻必须知道，故A2选A

[2]在为了准确读数，回路的最小电流应大于两表量程的三分之一的和，超过0.1A.也就是回路的最大电阻值，根据

所以滑动变阻器选择D

（2）[3]调整电阻箱R1，使其阻值变小，要使A1示数I1＝20mA，则与其串联的电阻和电流表的两端电压必须减小，因此只有让滑动变阻器R接入电路的阻值变大，才能达到这样的条件；

（3）[4][5]根据欧姆定律，则有

变形得

若图线的斜率为k，则有

解得

由图乙可知，斜率

代入上式可得

11．（1）0.4V；（2）0.8A，c→d；（3）0.32V

【解析】

【详解】

（1）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势大小为

（2）根据闭合电路欧姆定律可得流过电阻的电流大小为

根据楞次定律可知流过电阻的电流方向为c→d。

（3）线圈两端a、b间的电压为

12．（1）；（2）18W；（3）0.5A；（4）3.75W

【解析】

【详解】

（1）因为灯泡L恰好能正常发光，电路中的路端电压为U＝8V，由闭合电路欧姆定律有

代入数据得电源的内阻

（2）电源的总功率

P=EI

解得

P=18W

（3）通过灯泡的电流为

通过电动机的电流为

IM=I－IL=0.5A

（4）电动机的热功率为

P热==0.25W

电动机的输出功率为

P出=UIM-P热

解得

P出=3.75W

13．（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】

(1)在D点，根据牛顿第二定律

；

；

根据合成可知

(2)从A到D

在D点

所以

(3)令带电体在图示点速度最大，OF连线与竖直方向夹角

；

所以

；

到

解得

根据牛顿第二定律

根据牛顿第三定律可知

（4）从D到C

；

离开C后，水平方向

竖直方向

所以