2021-2022学年甘肃省定西市临洮县高二（下）开学物理试卷（含答案解析）

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2021-2022学年甘肃省定西市临洮县高二（下）开学物理试卷1.  如图所示，带电小球A附近有用绝缘支架支撑着的金属导体B，当开关、断开时，导体B左端带有负电荷，右端带有正电荷，下列说法中正确的是(    )A. 闭合开关，则导体B左端不再带有电荷
B. 闭合开关，则导体B右端不再带有电荷
C. 闭合开关，则导体B左端不再带有电荷
D. 闭合开关，则导体B右端带有电荷
 2.  如图，电荷量为和的两个点电荷分别位于P点和Q点。已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且则(    )A.  B.  C.  D. 3.  如图所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于(    )A. ，沿AO方向 B. ，沿CO方向
C. ，沿BO方向 D. ，沿CO方向4.  下列措施是为了防止静电产生的危害？(    )A. 在高大的建筑物顶端装上避雷针 B. 静电复印
C. 在高大的烟囱中安装静电除尘器 D. 静电喷漆5.  一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为(    )
 A. U B. R C.  D. 6.  在如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则(    )A. A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B. A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
C. A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
D. A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮7.  关于直线电流的磁感线分布情况，下列表示正确的是“”表示电流从纸内流出指向读者，“”表示电流流向纸内离开读者(    )A.  B.  C.  D. 8.  如图，一个边长L、三边电阻相同的正三角形金属框放置在磁感应强度为B的匀强磁场中。若通以图示方向的电流，电流强度I，则金属框受到的磁场力为(    )

 A. 0 B. ILB C.  D. 2 ILB9.  如图所示，一个闭合导体圆环固定在水平桌面上，一根条形磁铁沿圆环的轴线运动，使圆环内产生了感应电流。下列四幅图中，产生的感应电流方向与条形磁铁的运动情况相吻合的是(    )A.  B.  C.  D. 10.  下列应用中与涡流无关的是(    )A. 高频感应冶炼炉
B. 汽车的电磁式速度表
C. 家用电度表转盘式
D. 闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流11.  如图所示，金属板带电量为，质量为m的金属小球带电量为，当小球静止后，悬挂小球的绝缘细线与竖直方向间的夹角为，小球与金属板中心O恰好在同一条水平线上，且距离为下列说法正确的是(    )
 A. 在小球处产生的场强为
B. 在小球处产生的场强为
C. 在O点产生的场强为
D. 在O点产生的场强为12.  平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连，如图，要使静电计指针张角变大．下列措施中可行的是(    )
 A. A板向上移动 B. B板向右移动
C. A、B之间插入电介质 D. 使两板带的电荷量减小13.  回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是(    )
 A. 增大匀强电场间的加速电压 B. 增大磁场的磁感应强度
C. 减小狭缝间的距离 D. 增大D形金属盒的半径14.  如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容，穿过线圈的磁通量中随时间t的变化如图乙所示，下列说法不正确的是(    )
A. 电容器下极板电势高于上极板 B. 线圈中磁通量的变化率为
C. 电容器两极板间电压为 D. 电容器所带电荷量为120C15.  如图所示，灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，则下列说法正确的是(    )A. S闭合瞬间，A、B同时发光，接着A变暗，B更亮，最后A熄灭
B. S闭合瞬间，A不亮，B立即亮
C. S闭合瞬间，A、B都不立即亮
D. 稳定后再断开S的瞬间，B熄灭，A闪亮一下再熄灭
 16.  用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的插孔，则下列说法正确的是______。
A.测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表
B.测U、测R时电流均从红表笔流入多用电表
C.测U、测R时电流均从红表笔流出多用电表17.  利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻，定值电阻

某实验得到的部分数据如下表所示，序号为2的电压表、电流表的示数如图乙所示，请读出数据，完成下表．答：①______，②______.序号123456①②在答卷上图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率______保留两位有效数字
根据图线求得干电池的电动势______V，内电阻______保留两位有效数字18.  在光滑绝缘水平面上放置一质量、电量的小球，小球系在绝缘细线上线的另一端固定在O点。整个装置置于匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿OA方向，小球在A点时细线的拉力，如图所示。
求电场强度的大小；
若烧断细线，小球在运动过程中位移大小为时，求小球的运动时间。19.  如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导轨光滑，电源电动势E多大能使导体杆静止在导轨上？
 20.  如图所示，有一对平行金属板，两板相距为。电压为10V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一正离子沿平行于金属板面，从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入圆形磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出。已知速度的偏向角，不计离子重力。求：
离子速度v的大小；
离子的比荷；
离子在圆形磁场区域中运动时间t。
21.  如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨距，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为，导体电阻不计，导体ab的质量为，垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为，且磁场区域足够大，当导体ab自由下落时，突然闭合开关S，则：取
试说出S闭合后，导体ab的运动情况；
导体ab匀速下落的速度是多少？
 
答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：当开关、断开时，带电小球A靠近金属导体B时，由于静电感应，导体B左端带有负电荷，右端带有正电荷，
A、当闭合开关时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，所以A错误，B正确；
C、同A的分析一样，当闭合开关时，由于静电感应的作用，金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和，所以导体B右端不再带有电荷，所以C错误，D错误；
故选：B。
带电小球A靠近金属导体B时，由于静电感应，会使金属导体B带电，根据静电感应的现象来分析即可．
本题是对静电感应现象的考查，根本的原因就是电荷之间的基本性质，即同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引．
 2.【答案】C 【解析】解：已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，则与必定是同种电荷。
根据点电荷的电场强度公式得，又。
解得：。
故选：C。
根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加原理求解。
此题关键要理解并掌握点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加原理，并掌握电场强度的矢量性。
 3.【答案】C 【解析】【分析】
据A、C两点的电势相等，连接AC两点作等势线，由于电场方向垂直于等势线，故OB最接近垂直等势线，即为电场线；再据各点电势的大小，确定电场线方向由B指向O。再据求场强。
明确电场线与等势线垂直、沿电场线方向电势减小和求场强是解题的关键。
【解答】
由于A、C两点的电势相等，连接AC两点作等势线，由于电场方向垂直于等势线，故OB最接近垂直等势线，即为电场线；
由于B点的电势高于O点的电势，所以电场线方向由B指向O。
有题知，，所以，故ABD错误，C正确。
故选C。  4.【答案】A 【解析】解：A、当打雷的时候，由于静电的感应，在高大的建筑物顶端积累了很多的静电，容易导致雷击事故，所以在高大的建筑物顶端安装避雷针可以把雷电引入地下，保护建筑物的安全，属于静电防止，故A正确；
B、静电复印是利用制电现象将墨粉印在纸上，属于静电的应用；故B错误；
C、静电除尘时除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电应用，故C错误。
D、静电喷漆采用静电作用给金属等物体喷上均匀的漆；故属于静电的应用；故D错误；
故选：A。
本题考查是关于静电的防止与应用，从各种实例的原理出发就可以判断出答案．静电危害是由于相互间不断摩擦，从而产生大量的静电，不及时导走，会出现放电危害．
生活中有很多静电现象，要注意明确哪些是静电的防止，哪些属于静电的应用；同时注意明确事物的两面性！
 5.【答案】C 【解析】解：根据电流强度的定义公式；
可知图象的斜率代表的就是电流；
根据欧姆定律，有：，故C正确，ABD错误
故选：C。
给出的图象是图象，其斜率为，所以斜率代表的是电流，再由欧姆定律可得出正确答案．
本题应能找出图象中所提供的信息是本题的关键，也是识图题的共同特点，注重公式的灵活运用．
 6.【答案】D 【解析】【分析】
首先明确本题是动态电路的分析，当滑动变阻器滑片P向下移动时，滑动变阻器的有效阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律知，总电流I增大，再利用电动势、内电压和路端电压关系判断B灯的变化；再跟据总电流与B灯所在支路电流判断C灯所在支路的电流。
本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析问题，要注意灵活应用闭合电路的欧姆定律、电动势路端电压和内电压、干路与支路电流关系是解决动态电路的关键，即先局部--整体---局部的解题思路。
【解答】
当滑动变阻器滑片P向下移动时，滑动变阻器的有效阻值变小，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律知，总电流I增大，故A灯变亮；总电流I增大，利用电动势、内电压和路端电压关系可知，B、C灯所在支路的电压和减小，故B灯变暗；B灯所在支路电流减小，而干路电流增大，所以C灯所在支路电流增大，故C灯变亮，故D正确，ABC错误。
故选D。  7.【答案】A 【解析】解：根据右手螺旋定则，通电直导线，大拇指指向即为电流方向，那么弯曲的四指即为磁场方向，故A正确，BCD错误；
故选：A。
根据右手螺旋定则，大拇指指向，即为电流方向，四指即为磁场的方向。
本题的关键在于正确运用安培定则，注意直导线时，大拇指向电流方向，而环形导线时，四指向电流方向。
 8.【答案】A 【解析】【分析】
正确理解安培力公式中各符号所表示的物理量是正确解题的关键，分析清楚图示情景，求出导线有效长度L即可正确解题。
【解答】
由图示可知，正三角形金属框的有效长度是0，由可知，导线框受到的安培力为零。故A正确，BCD错误。
故选A。  9.【答案】D 【解析】【分析】
根据磁铁的运动方向，判断穿过线圈磁通量的变化情况，由楞次定律分析感应电流的方向。
本题考查楞次定律的应用，准确理解楞次定律“阻碍”的含义是正确解题的关键，同时掌握楞次定律的应用步骤：先确定原磁场方向，再判定通过线圈的磁通量如何变化，然后由“增反减同”，从而确定感应电流磁场方向，最后由安培定则，确定结果。
【解答】
A、由图示可知，在磁铁S极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿逆时针方向，故A错误；
B、由图示可知，在磁铁S极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流顺时针方向，故B错误；
C、由图示可知，在磁铁N极上升过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量变小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流沿顺时针方向，故C错误；
D、由图示可知，在磁铁N极下落过程中，穿过圆环的磁场方向向下，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流逆时针方向，故D正确；
故选：D。  10.【答案】BCD 【解析】解：A、真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，与涡流有关，故A正确；
B、汽车的电磁式速度表与电磁感应有关，但是不需要产生大量的热量，故B错误；
C、家用电度表的工作原理是当用电时，电压线圈与电流线圈产生的两个电磁场在铝质表盘上相互作用，会产生推动铝质表盘从左向右的正向转动，从而带动齿轮机构并最终带动机械数字码盘实现用电计量，与涡流无关，故C错误；
D、闭合线圈在匀强磁场中转动，切割磁感线产生的电流属于一般的电磁感应，不是涡流，故D错误。
本题考查与涡流无关的，
故选：BCD。
电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流，涡流会在导体中产生大量的热量。
解答该题要求掌握涡流的原理及应用与防止：真空冶炼炉，硅钢片铁心，金属探测器，电磁灶等。
 11.【答案】BC 【解析】解：对金属小球受力分析，如图所示：
根据平衡条件，有：
故在小球处产生的场强为：
 
根据点电荷的场强公式，在O点产生的场强为：
故选：BC。
先对金属小球受力分析：受重力、细线的拉力、静电力，根据平衡条件求解出静电力F，根据公式求解在小球处产生的场强；再根据公式求解在O点产生的场强．
本题以平衡问题为载体，着重考查了电场强度的定义公式和点电荷场强公式，注意它们适用条件、公式中各个量的区别．
 12.【答案】AB 【解析】解：
A、A板上移时，正对面积减小，则由\(C=\dfrac{ɛS}{4\pi kd}\)可知，电容减小，则由\(C=\dfrac{Q}{U}\)可知，电势差增大，故张角变大，故A正确；
B、B板右移时，板间距离d增大，由\(C=\dfrac{ɛS}{4\pi kd}\)可知，电容减小，而电容器的电压不变，则由\(C=\dfrac{Q}{U}\)可知，板间电势差增大，故张角变大，故B正确；
C、当A、B间插入电介质时，C增大，则由可知，电势差减小，故张角变小，故C错误；
D、减小电荷量时，C不变，则由可知，电势差减小，故张角减小，故D错误；
故选：AB。
充电后断开电源，电容器两极板上的电量不变；要使张角张大，应增大两板间的电势差；根据电容的定义式及平行板电容器的决定式可以分析各选项能否使张角增大．
对于电容器的动态分析，首先要明确不变量，然后再由电容的决定式和定义式判断电势差的变化．
 13.【答案】BD 【解析】解：由，解得。
则动能，知动能与加速的电压无关，狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故B、D正确，A、C 错误。
故选：BD。
回旋加速器利用电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力求出粒子射出时的速度，从而得出动能的表达式，看动能与什么因素有关．
解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关．
 14.【答案】ABD 【解析】解：A、根据楞次定律，可判断出电容器上极板电势高于下极板，故A错误；
B、根据图象可得线圈中磁通量的变化率为，故B错误；
C、根据法拉第电磁感应定律有：，故C正确；
D、根据，可得电容器所带电荷量为，故D错误；
本题选择错误选项；
故选：ABD。
依据楞次定律，即可判定极板电势高低；根据，即可求解；依据法拉第电磁感应定律，即可求得；根据，即可求得电容器所带电荷量。
考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，掌握电量与电容的关系式，注意电源内部电流方向由负极到正极。
 15.【答案】AD 【解析】解：ABC、合上开关K接通电路，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以电压加到A与B上，A、B立即亮；由于通过L的电流慢慢变大，最后L将灯泡A短路，导致A熄灭，B更亮。故A正确，BC错误。
D、电路中的电流稳定后再断开S的瞬间时，线圈与灯泡A组成自感回路，通过B灯泡的电流立即消失，而线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过线圈的电流逐渐减小，A闪亮一下再熄灭，故D正确。
故选：AD。
电感线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．
解决本题的关键知道电感器对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，会阻碍电流的增大，当电流减小时，会阻碍其减小．
 16.【答案】A 【解析】解：用多用电表测直流电压U时，红表笔插入多用表的插孔，红表笔与电源的正极相连，在外电路中电流是从正极流向负极，所以测U时电流从红表笔流入多用表，多用电表的欧姆挡内含电源，测电阻R时，黑表笔接在电池的正极，红表笔接在负极，无论多用电表选择开关打在啥挡位，电流总是从红笔入，从黑笔流出，则A正确，BC错误
故选：A。
用多用电表测直流电压U时，红表笔插入多用表的插孔，红表笔与电源的正极相连，在外电路中电流是从正极流向负极，所以测U时电流从红表笔流入多用表。无论多用电表选择开关打在啥挡位，电流总是从红笔入，从黑笔流出．多用电表的欧姆挡内含电源，黑表笔接在电池的正极，红表笔接在负极，
熟记多用电表的特点可迅速解答本题，通过多用表的电流要求从红表笔流入，由黑表笔流出
 17.【答案】；；如图所示：；；； 【解析】解：一节干电池的电动势约为，所以电压表量程为，根据乙图可知，电压表示数，
定值电阻，电源内阻约为左右，所以电流选量程，根据乙图可知，电流表示数，
根据描点法做出图象，如图所示：
斜率
由得出的电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值是，则电源电动势，
电源内阻：
故答案为：，；
如右图所示：； ；
； 
先确定电压表和电流表的量程，根据乙图读出示数；
根据表中数据；应用描点法作出图象，求出斜率；
明确闭合电路欧姆定律及图象的意义；根据电源的图象求出电源电动势与内阻；
本题考查了作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，掌握应用图象法处理实验数据的方法；明确电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势图象斜率的绝对值是电源内阻．
 18.【答案】解：小球在A点受到的细线的联立与电场力大小相等，方向相反，即：
可得：
线断后，小球做匀加速运动，由牛顿第二定律得：
则：
由得：
答：电场强度的大小为；
小球运动的时间为。 【解析】关键受力平衡求出小球受到的电场力，然后由电场强度的定义式求出电场强度；
由牛顿第二定律求出加速度，然后由位移公式即可求出时间。
该题考查带电粒子在电场力得平衡与带电粒子在电场中的运动，解答的关键是正确对粒子进行受力分析。
 19.【答案】解：导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，如图侧视图所示．由平衡条件得：

又

由以上三式解得：
答：若导轨光滑，电源电动势为时能使导体杆静止在导轨上 【解析】导体杆静止在导轨上，受到重力、支持力和安培力三个力作用，安培力大小为，根据平衡条件和闭合电路欧姆定律结合求解电源的电动势．
本题是通电导体在磁场中平衡问题，分析受力情况，特别是安培力的情况是关键．
 20.【答案】解：离子在平行金属板之间做匀速直线运动，洛仑兹力与电场力平衡，即：，
其中：
解得：
在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有：
由几何关系有
解得离子的比荷：
弧CF对应圆心角为，离子在圆形磁场区域中运动时间t，则有：
又周期，
解得：
答：离子速度v的大小为；
离子的比荷为；
离子在圆形磁场区域中运动时间t为。 【解析】对离子直线运动过程进行受力分析，受到洛伦兹力和电场力作用，且二力平衡；结合匀强电场的场强与电势差的关系式，可求出离子在电场中的运动速度；
在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律结合几何关系即可求解比荷；
根据题意画出离子在磁场中运动的轨迹草图，充分利用几何关系，结合离子在磁场中的运动周期公式，即可求解。
该题考查了带电粒子在匀强电场和匀强磁场中的运动，在混合场中要注意对离子的受力分析；在磁场中要掌握住轨道半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，半径和偏转角的几何关系就比较明显了。
 21.【答案】解：闭合S之前导体自由下落的末速度为：
S闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流，ab立即受到一个竖直向上的安培力，为：
此刻导体棒所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为：
所以，ab做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动。当速度减小至时，ab做竖直向下的匀速运动。
设匀速竖直向下的速度为，此时有：
解得：。
答：先做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动，后做匀速运动；导体ab匀速下落的速度是。 【解析】闭合导体棒前，杆自由落体运动，闭合后，有感应电流，受向上的安培力，棒可能加速、匀速、减速，故应先分析安培力与重力的关系，从而明确棒的运动情况。
根据牛顿第二定律、安培力公式、切割公式、闭合电路欧姆定律列式分析。
本题是动态分析问题，不管导体棒是加速还是减速，都做加速度不断减小的运动，最后做匀速直线运动，根据牛顿第二定律并结合安培力公式、切割公式、闭合电路欧姆定律列式分析即可。