2021-2022学年黑龙江省伊春市伊美区第二中学高二(下)开学考试物理试题含解析

这是一份2021-2022学年黑龙江省伊春市伊美区第二中学高二(下)开学考试物理试题含解析，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
伊美区二中2021-2022学年度第二学期开学初考试高二物理试题一、单选题（共8小题，每小题4.0分，共32分）1. 关于电场线和磁感线,下列说法正确的是A. 电场线和磁感线都是闭合的曲线B. 磁感线是从磁体的N极发出，终止于S极C. 电场线和磁感线都不能相交D. 电场线和磁感线都是现实中存在的【答案】C【解析】【详解】电场线不闭合，A错；磁感线在磁铁内部是从S极指向N极，B错；电场线和磁感线都是人们为了研究场而假想出来的一系列曲线，电场线和磁场线都不相交；D错；2. 某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（　　）A. M、N点的场强EM＞EN B. 粒子在M、N点的加速度aM＞aNC. 粒子在M、N点的速度vM＞vN D. 粒子带正电【答案】D【解析】【详解】A．电场线越密的地方电场强度越大，因此EN＞EM故A错误；B．同一电荷在M处的电场力小于N处的电场力，根据牛顿第二定律可知aM<aN故B错误；CD．粒子受力的方向总是指向运动轨迹的内侧，从粒子运动的轨迹可知，粒子受力方向与电场线方向相同，带正电荷，且从M向N运动过程中，电场力做正功，运动速度增加，故C错误，D正确。故选D。3. 下列各图中，已标出电流及其产生的磁场的磁感应强度的方向，其中符合安培定则的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】AC【解析】【详解】A．通电导线左侧的磁场方向垂直纸面向里，通电导线右侧的磁场方向垂直纸面向外，A正确；B．通过右手螺旋定则可知，磁场方向应为逆时针，B错误；C．磁场方向正确，C正确；D．通电螺线管中的磁场方向应向右，D错误。故选AC。4. 两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置，构成一个平行板电容器。将两金属板分别与电源两极相连，如图所示，闭合开关S达到稳定后，在两板间有一带电液滴P恰好处于静止状态，下列判断正确的是（　　）
 A. 保持开关S闭合，减小两极间距离，液滴向上运动B. 保持开关S闭合，减小两板间的距离，液滴向下运动C. 断开开关S，减小两板间的距离，液滴向上运动D. 断开开关S，减小两板间的距离，液滴向下运动【答案】A【解析】【分析】【详解】AB．当保持开关S闭合，则两极板间的电压不变，若减小两板间的距离，由公式可知，两板间的电场强度增加，所以电场力大于重力，出现液滴向上运动，故A正确，B错误；CD．当断开开关S，则两极板间的电量不变，由公式、和可得由于极板的电量、正对面积及电介质均没变，所以两板间的电场强度仍不变，因此电场力仍等于重力，则液滴仍处于静止状态，故CD错误。故选A。5. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　）
 A. 电压表与电流表的示数都减小B. 电压表与电流表的示数都增大C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大【答案】A【解析】【详解】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。故选A。【点睛】 6. 电动机的电枢阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是(　　)A. 电动机消耗的电能为 B. 电动机消耗的电能为I2RtC. 电动机线圈产生的热量为I2Rt D. 电动机线圈产生的热量为UIt【答案】C【解析】【分析】本题考查电功和电热的基本应用，要掌握纯电阻电路和非纯电阻电路两种情况的区别【详解】A B．因为电动机不是纯电阻电路，所以欧姆定律不适用，电动机消耗的电能应为，故AB均错误；C D．根据焦耳定律，电动机线圈产生的热量为I2Rt，故C正确，D错误；综上所述，本题应选C．7. 如图所示，圆形线圈垂直放在匀强磁场里，第1秒内磁场方向指向纸里，如图（b）．若磁感应强度大小随时间变化的关系如图（a），那么，下面关于线圈中感应电流的说法正确的是（　　 ）
 A. 在第1秒内感应电流增大，电流方向为逆时针B. 在第2秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针C. 在第3秒内感应电流减小，电流方向为顺时针D. 在第4秒内感应电流大小不变，电流方向为顺时针【答案】B【解析】【详解】AC．由于磁场均匀变化，则感应电流大小不变，AC错误；B．第2秒内磁场减弱，由楞次定律知，感应电流方向顺时针，B正确；D．第4秒内磁场反方向减弱，由楞次定律知，感应电流方向逆时针，D错误．8. 在空间存在着竖直向上的各处均匀的磁场，将一个不变形的单匝金属圆线圈放入磁场中，规定线圈中感应电流方向如图甲所示的方向为正．当磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示时，图丙中能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是（    ） 
 A.  B. C  D. 【答案】B【解析】【详解】试题分析：根据法拉第电磁感应定律，由于线圈面积不变，所以感应电动势与磁感应强度的变化率即图像的斜率成正比，根据图像，感应电动势为定值，感应电流为定值，感应电动势为0，感应电流为0，感应电动势为定值而且是感应电动势的一半，感应电流也是感应电流的一半，对照选项CD错．根据楞次定律向上的磁通量增大，感应电流沿正方向，选项A错B对．考点：电磁感应定律 楞次定律二、多选题（共4小题，每小题4.0分，共16分）9. 在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知（　　）
 A. 电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB. 电阻R的阻值为1ΩC. 电源的输出功率为2WD. 电源的效率为66.7%【答案】ABD【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir当I＝0时U＝E读出电源的电动势E＝3V内阻等于图线的斜率绝对值的大小，则r＝＝0.5Ω故A正确；B．电阻R＝＝1Ω故B正确；C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压U＝2V电流I＝2A则电源的输出功率为P出＝UI＝4W故C错误；D．电源的效率η＝＝＝66.7%故D正确。故选ABD。10. 如图，磁感强度为B的匀强磁场，垂直穿过平面直角坐标系的第I象限．一质量为m，带电量为q的粒子以速度V从O点沿着与y轴夹角为30°方向进入磁场，运动到A点时的速度方向平行于x轴，那么(     )A. 粒子带正电B. 粒子带负电C. 粒子由O到A经历时间D. 粒子的速度没有变化【答案】BC【解析】【详解】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：
 A、根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故A错误，B正确；C、粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子做圆周运动的圆心角为60°，所以运动的时间t=，故C正确；D、粒子速度的方向改变了60°角，所以速度改变了，故D错误．故选BC11. 如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的（不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况）（　　）
 A. 增大偏转电压UB. 减小加速电压U0C. 增大偏转电场的极板间距离dD. 将发射电子改成发射负离子【答案】AB【解析】【详解】在加速电场中在偏转电场中y=at2l=v0t可得可见增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小极板间距离d都可使偏转位移y增大，偏转位移的大小与发射的带电粒子的q、m无关，故选AB。12. 如图，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为，带电荷量为，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中.设小球电荷量不变，小球由静止开始下滑的过程中A. 小球加速度一直增大 B. 小球速度一直增大，直到最后匀速C. 杆对小球的弹力先减小后反向增大 D. 小球所受洛伦兹力一直增大【答案】BCD【解析】【详解】试题分析：小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向左的洛伦兹力、向右的电场力．开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小为N=qE-qvB，N随着v的增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力F合=mg-f，f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向右，大小为N=qvB-qE，v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小．当mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；小球的速度先增大，后不变；杆对球的弹力先减小后反向增大，最后不变；洛伦兹力先增大后不变．A. 小球加速度一直增大，与结论不相符，选项A错误；B. 小球速度一直增大，直到最后匀速，与结论相符，选项B正确；C. 杆对小球的弹力先减小后反向增大，与结论相符，选项C正确；D. 小球所受洛伦兹力一直增大，与结论不相符，选项D错误；故选BC.考点：洛伦兹力；牛顿第二定律的应用三、实验题（共2小题，13题8分，14题4分，共12分） 13. 在做“测定金属丝电阻率”的实验中，若待测电阻丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：A．电池组（3 V，内阻约1 Ω）B．电流表（0～3 A，内阻0.0125 Ω）C．电流表（0～0.6 A，内阻约0.125 Ω）D．电压表（0～3 V，内阻4 kΩ）E．电压表（0～15 V，内阻15 kΩ）F．滑动变阻器（0～20 Ω，允许最大电流1 A）G．滑动变阻器（0～2000 Ω，允许最大电流0.3A）H．开关、导线若干（1）实验时应从上述器材中选用___________（填写仪器前字母代号）（2）测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表___________接法，测量值比真实值偏___________（选填“大”或“小”）。（3）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读数为________mm。（4）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ=______。【答案】    ①. ACDFH    ②. 外    ③. 小    ④. 0.900    ⑤. 【解析】【分析】【详解】（1）[1] 电池组电压又是3 V，电压表选D；流过金属丝的最大电流故电流表选C；由于待测电阻的电阻值比较小，滑动变阻器选总阻值小的便于调节，故选滑动变阻器F；另外电池组A、导线、开关H。（2）[2]因为电流表选择外接法。[3]由于电压表的分流作用，电流测量值偏大，故电阻测量值比真实值偏小。（3）[4] 该金属丝直径应为（4）[5]根据解得14. 测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示，请回答下列问题：（1）现备有以下器材：A．干电池1个B．滑动变阻器（0～50Ω）C．电压表（0～3V）D．电压表（0～15V）E．电流表（0～0.6A）F．电流表（0～3A）其中电压表应选______，电流表应选______。（填字母代号）（2）如图是根据实验数据画出的U﹣I图象，由此可知这个干电池的电动势E＝______V，内电阻r＝______Ω。
 【答案】    ①. C    ②. E    ③.     ④. 【解析】【分析】【详解】（1）[1]干电池的电动势约为，则电压表应选择C；[2]电路中的电流较小，因此电流表选择量程的，选择E。（2）[3]根据闭合电路欧姆定律由图2所示电源的U﹣I图象可知，图像与纵轴的交点表示电源电动势，则电源电动势为[3]图像斜率的绝对值表示电源内阻，则电源内阻为四、计算题（共4小题，15题12分，16题14分，17题14分，共40分） 15. 如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变为原来的，求：(1)原来的电场强度。(2)物块运动的加速度。(3)沿斜面下滑距离为l时物块的速度。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2）
 【答案】(1)；(2)3 m/s2，方向沿斜面向下； (3)【解析】【详解】(1)对小物块受力分析如图所示物块静止于斜面上，则mgsin  37°＝qEcos 37°(2)当场强变为原来的 时，由牛顿第二定律得解得a＝3 m/s2方向沿斜面向下。(3)由动能定理得解得
 16. 如图所示，在xoy坐标平面第一象限内有一沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有一垂直于平面向里的匀强磁场．现有一粒子源处在坐标为（0，L）M点能以垂直与电场方向不断发射质量为m、电量为+q、速度为v0的粒子（重力不计），粒子进入磁场后最后又从x轴上坐标为（3L，0）处的P点射入电场，其入射方向与x轴成45°角．求：（1）粒子到达P点时的速度v；（2）匀强电场的电场强度E和匀强磁场的磁感应强度B；（3）粒子从M点运动到P点所用的时间t．【答案】（1）    （2）       （3）【解析】【详解】试题分析：(1)粒子带电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，根据对称性可以求出速度；(2)粒子由M点运动到P点的过程中，由动能定理可以求出电场强度，根据几何关系可以求出半径，再根据圆周运动的向心力公式可以求出磁场强度；(3)分别求出粒子在磁场和电场中运动的时间，时间之和即是总时间．(1) 粒子运动轨迹如图所示,设粒子在P点速度为v，根据对称性可知v0=vcos45°，解得；(2) 粒子由M点运动到P点的过程中，由动能定理得：，解得，水平方向的位移为xOQ=v0t1竖直方向的位移为，可得xOQ=2L，xQP=L，粒子在磁场中：，由以上各式联立解得；(3) 在Q点时，vy=v0tan45°=v0设粒子从M到Q所用时间为t1，在竖直方向上有，粒子从Q点运动到P所用的时间为，则粒子从M点运动到P点所用的时间为．17. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3 Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1 m．整个装置处于磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m＝1 kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1 Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s2. (1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5 J，求流过电阻R的总电荷量q.【答案】（1）；（2）；（3）1C．【解析】【详解】解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动．有：      mgsinθ﹣μmgcosθ﹣FB＝0       ①      FB＝BI L           ②      ③       E＝BLvm ④ 联解①②③④得：vm＝2m/s       ⑤（2）金属棒以最大速度vm匀速运动时，电阻R上的电功率最大，根据功率公式有：    ⑥    联解③④⑤⑥得：PR＝3W     ⑦（3）设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律：     ⑧    根据焦耳定律：⑨              ⑩           ⑪            ⑫联解⑧⑨⑩⑪⑫得：q＝1C…⑬