甘肃省张掖市某重点校2022-2023学年高二下学期开学考试物理试卷(含答案)

这是一份甘肃省张掖市某重点校2022-2023学年高二下学期开学考试物理试卷(含答案)，共15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。

一、单选题
1．如图所示，金属导体MN放在了一个绝缘支架上，在其两端下面都悬挂金属验电箔，原来金属导体MN两端的金属验电箔均不带电，若使带负电的金属球A靠近金属导体的M端，出现的现象将是( )
A.只有M端验电箔张开，且M端带正电
B.只有N端验电箔张开，且N端带负电
C.两端的验电箔都张开，且N端带负电，M端带正电
D.两端的验电箔都张开，且N端带正电，M端带负电
2．两个分别带有电荷量和的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为2r，则两球间库仑力的大小为( )
A.B.C.D.
3．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时处于O点的点电荷所受静电力大小为；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的点电荷所受静电力大小变为，与之比为( )
A.B.C.D.
4．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。一不计重力的带电粒子只在电场力的作用下经A点飞向B点，运动轨迹如图中的实线所示，下列说法正确的是( )
A.粒子带负电B.粒子在A点的加速度大
C.粒子在A点的动能大D.粒子在A点的电势能大
5．如图所示，直流电路的开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中( )
A.电压表示数增大，电流表示数减小B.电压表和电流表示数都减小
C.电压表和电流表示数都增大D.电压表示数减小，电流表示数增大
6．如图所示，在两等量的异种点电荷形成的静电场中，分别表示三个等势面。一带正电的粒子从a点射入电场，粒子的重力不计，粒子运动的轨迹如图中实线所示，下列说法正确的是( )
A.带电粒子运动到c点时，电场力的方向垂直于等势面L向右
B.带电粒子从a点运动到c点的过程中，电场力做正功
C.该粒子在a点的电势能要比在b点的电势能大
D.等势面相比较，等势面L的电势最高
7．如图所示，带有等量异种电荷的平行板电容器与静电计相连，静电计的金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间的P点固定着一个检验电荷，U表示两板之间的电压，E表示两板间的电场强度，θ表示静电计指针的偏角，表示检验电荷在P点的电势能。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中的虚线位置，则( )
A.U增大，不变B.E不变，不变C.θ减小，E增大D.E不变，θ增大
二、多选题
8．如图为某带电体P和一金属圆环形成的电场的电场线分布图，则( )
A.带电体P带正电B.带电体P带负电
C.b点的电场强度大于d点的电场强度D.c点的电势低于d点的电势
9．如图所示，两根通电的长直导线平行放置，电流大小相等，方向相反。在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上，且a、b及c、d关于两导线的中间位置O点对称。下列说法正确的是( )
A.O点的磁感应强度为0
B.两通电直导线相互排斥
C.a、b两点的磁感应强度大小相等，方向相反
D.c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同
10．张掖市某中学物理兴趣小组的学生在课后按照如图所示的原理图制作了一个简单的欧姆表，他们使用到的器材有：一节干电池（电动势，内阻），一个表头（满偏电流，内阻），一个可变电阻R（最大阻值为200Ω），两支金属表笔及导线若干。该兴趣小组的同学按照欧姆表正确的操作方法测量某电阻的阻值时，发现表头的示数为6mA，则( )
A.该欧姆表的内阻为150ΩB.该欧姆表的内阻为211Ω
C.的阻值为100ΩD.的阻值为120Ω
三、实验题
11．某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：
(1)用螺旋测微器测量其直径如图1，可知其直径为________mm；
(2)用20分度的游标卡尺测量其长度如图2，可知其长度为_______mm；
(3)用伏安法测此圆柱体的电阻的实验中，待测电阻约为2kΩ，电压表V的内阻约为3kΩ，电流表A的内阻约为2Ω，该同学为了较准确地测量圆柱体的电阻，它应选用_______（填“甲”或“乙”）图进行测量；假设某同学使用乙图进行测量，则圆柱体电阻的测量值_________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
12．在验证动量守恒定律的实验中，请回答下列问题：
（1）实验记录如图甲所示，为测定A球不碰B时做平抛运动的落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图乙给出了小球A落点附近的情况，可得A的平均落点到O点的距离应为_______cm。
（2）小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果_______产生误差（填“会”或“不会”）。
（3）实验装置如图甲所示，A球为入射小球，B球为被碰小球，以下有关实验过程中必须满足的条件，正确的是_______。
A.入射小球的质量，可以小于被碰小球的质量。
B.实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C.入射小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放
D.斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处，且应恰好静止
（4）如果碰撞过程中系统机械能也守恒，根据图中各点间的距离，下列式子成立的有_______。
A.B.
C.D.
四、计算题
13．如图所示，一根长为L的绝缘丝线吊着一质量为m、电荷量为q的小球，小球静止在水平向右的匀强电场中。如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，重力加速度为g，，。求：
(1)匀强电场的电场强度E的大小；
(2)求小球经过最低点时丝线对小球的拉力F的大小。
14．如图所示，已知电源电动势，内阻，当接入固定电阻时，电路中标有“3V，6W”的灯泡L和内阻的小型直流电动机M都恰能正常工作.求：
（1）电路中的电流I；
（2）电源的输出功率；
（3）电动机的输出功率。
15．如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，小车的左侧靠在竖直墙壁上，小车的AB轨道是一段半径为R的四分之一圆弧轨道，AB轨道的最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的3倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从离A点的高度为5R的正上方P点处无初速度下落，恰好落入小车的圆弧轨道上，物块到达圆弧轨道的最低点B时对轨道的压力是物块重力的5倍，然后物块沿小车的水平轨道运动至末端C处时恰好没有滑出小车。物块的质量为m，小车的质量为3m，重力加速度为g，不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求：
（1）物块在AB轨道上运动的过程中克服摩擦力做的功；
（2）物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
参考答案
1．答案：C
解析：若使带负电的金属球A靠近金属导体的M端，金属导体会发生静电感应，M端会感应出正电荷，N端感应出负电荷，两端的验电箔都张开，C正确。
故选C。
2．答案：C
解析：根据库仑定律有
当两球接触时，两球的电荷先中和再均分，分开之后的电荷量都为，根据库仑定律，此时两球之间的库仑力为
所以
故选C。
3．答案：B
解析：假设M、O两处点电荷带正电、N处点电荷带负电，依题意，M、N处两点电荷对O点的点电荷的静电力大小均为，则当N点处的点电荷移至P点时，O处点电荷所受静电力如图所示
由几何关系可知，合力大小为
则有
故选B。
4．答案：D
解析：A.粒子受到的电场力方向总是与电场线相切且指向运动轨迹的凹侧，故电场力F方向如图所示，与场强E同向，故粒子带正电，A错误；
B.A处电场线较疏，场强E较小，据牛顿第二定律
可知，粒子在A点的加速度较小，B错误；
C.如图所示，粒子从A运动到B，电场力F与速度v夹角小于90°，电场力做正功，动能增大、电势能减小，C错误，D正确。
故选D。
5．答案：A
解析：直流电路的开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的阻值增大，由得，总电流减小，电流表的示数减小；由，I减小，电源两端的电压U增大，电压表示数增大。
故选A。
6．答案：D
解析：A.在曲线运动中，由于受力的方向总是指向凹侧，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，受力向左，因此带电粒子运动到c点时，电场力的方向垂直于等势面L向左，A错误；
BC.带电粒子从a点经b点到c点的过程中，电场力一直做负功，电势能增加，因此，粒子在a点的电势能要比b点的电势能小。BC错误；
D.沿着电场线，电势逐渐降低，正电荷受力向左，因此电场线的方向向左，等势面相比较，等势面的电势最高，D正确。
故选D。
7．答案：B
解析：电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据可知，电容C增大，则根据可知，电压U减小，故静电计指针偏角θ减小，两板间的电场强度
因此电场强度与板间距无关，因此电场强度E不变，再设P与下极板距离为L，则P点的电势，电势能；因此电荷在P点的电势能保持不变
故选B。
8．答案：AC
解析：AB.电场线从正电荷出发，带电体P带正电，B错误A正确；
C.电场线的疏密表示场强的大小，b点的电场线较密，b点的电场强度大于d点的电场强度，C正确；
D.沿着电场线电势逐渐降低，则c点的电势高于d点的电势，D错误。
故选AC。
9．答案：BD
解析：A.根据安培定则，左、右导线在O点产生的磁感应强度方向都竖直向上，所以O点的合磁感应强度不等于零，A错误；
B.根据安培定则和左手定则，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，B正确；
C. 根据安培定则，左边导线、右边导线在a点的磁感应强度方向分别向下、向上，但是左边导线离a点近，产生的磁感应强度大，合磁场向下；左边导线、右边导线在b点的磁感应强度的方向分别为向上、向下，但是，右边导线离b点近，产生的磁感应强度大，合磁场方向下，所以a、b两点的磁感应强度方向相同，都向下，C错误；
D. 根据安培定则，左、右导线在c点产生的磁感应强度方向分别为左上、右上，且大小相等，合磁感应强度方向竖直向上，左、右导线在d点产生的磁感应强度方向分别为右上、左上，且大小相等，合磁感应强度方向竖直向上，根据对称性，在c、d两点的合磁感应强度大小相等，所以，c、d两点的磁感应强度大小相等，方向相同，D正确。
故选BD。
10．答案：AC
解析：把两表笔短接就等于一个只有一个灵敏电流计和一个欧姆表内阻以及一个电动势为1.5V的电源，电流满偏时由欧姆定律有
选项A正确，B错误；
测量某电阻的阻值时，有
所以
选项C正确，D错误。
故选AC。
11．答案：（1）6.122—6.128（2）102.30（3）甲；小于
解析：(1)由图示螺旋测微器可知，其示数为，由于误差6.122－6.128mm均可；
(2)由图示游标卡尺可知，游标卡尺是20分度的，游标卡尺的精度是0.05mm，其示数为；
(3)由题意可知
，
则
为减小实验误差，电流表应采用内接法，选择图甲所示电路图实验误差较小，电阻测量值更接近真实值
由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，电阻测量值小于真实值。
12．答案：（1）65.50（2）不会（3）D（4）AD
解析：（1）小球A落点，应该取多次落点的平均落地点，即用尽量小的圆把这些落点圈起来圆心的位置，由图可得距离应为65.50cm；
（2）在甲、乙两装置中，只要保证小球A到达底端的速度相同即可，轨道有无摩擦对实验结果不会产生误差。
（3）A.入射小球的质量，不可以小于被碰小球的质量，否则A球碰后反弹，A错误；
B.在实验中不需要小球的下落高度，只要能保证高度相同，即可知道两小球下落时间相同,故B错误；
C.入射小球每次必从斜槽上的同一位置由静止释放，才能保证每次碰前的速度均相同；故C错误；
D.斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处，应能静止，故D正确；
故选D。
（4）AB.两球碰撞后，小球做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中做平抛运动的时间t相等，小球做平抛运动的初速度
，，
由动量守恒定律得
则
故A正确，B错误；
CD.由系统机械能守恒得
带入速度表达式整理得
又由
联立解得
故
由几何关系得
则
D正确，C错误。
故选AD。
13．答案：(1)(2)
解析：(1)设平衡时丝线的拉力为，由力的平衡条件得
①
②
解得
③
(2)电场方向变为竖直向上后，由于小球的重力大于电场力，由动能定理得
④
小球运动到最低点时，由牛顿第二定律得
⑤
解得
⑥
14．答案：（1）2A（2）36W（3）12W
解析：（1）灯泡L正常发光，电路中的电流为
代入数据得：
（2）电源的输出功率为，即
代入数据得：
（3）由串联电路分压关系得：
代入数据得：
电动机的输出功率为，即
代入数据得：
15．答案：（1）（2）
解析：（1）由牛顿第三定律知物块到达圆弧轨道的最低点B时轨道对物块的支持力是物块重力的5倍，即
在B点，由牛顿第二定律得
解得
对物体从释放到B点的过程由动能定理得
联立解得
（2）从B到C的过程中，小车和物块组成的系统动量守恒，由题意知，物块达到C点，小车和物块刚好共速，设此时的速度为v，由动量守恒定律有
由能量守恒得
联立解得