安徽省桐城市重点中学2021-2022学年高二上学期开学教学质量检测物理试题

桐城市重点中学2021-2022 学年高二上学期开学教学质 量检测 物理试卷 1. 家庭电路中交流电压随时间变化的规律为 ，则该电压的 A. 最大值是220V B. 有效值是220V C. 周期是100s D. 频率是100Hz 2. 图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，电场线上有 A、B 两点，电场强度分别为 、 ，电势分别为 、 ，正点电荷在二点的电势能 分别为 、 ，则下列说法正确的是 A. B. C. D. 把正点电荷从A 移到B，电场力做负功 3. 利用变压器可以方便地改变交流电的电压，使交流电得到了广泛的应用，下列关于变 压器的说法正确的是 A. 即使是直流电，也可以直接通过变压器方便的改变电压 B. 如果是升压变压器，则副线圈的匝数一定比原线圈的匝数多 C. 如果是升压变压器，则副线圈中的电流一定比原线圈中的电流大 D. 如果是升压变压器，则副线圈两端输出的功率一定比原线圈两端输入的功率大 4. 关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B 和电流I 三者方向之间的关系，下列说 法中正确的是 A. F、B、I 的三者必定均相互垂直 B. F 必定垂直于B、I，但B 不一定垂直于I C. B 必定垂直于F、I，但F 不一定垂直于I D. I 必定垂直于F、B，但F 不一定垂直于B 5. 在闭合电路中，路端电压与外电阻的关系，下列说法正确的是 A. 路端电压的大小与外电阻的大小成正比 B. 当外电阻值趋向于无穷大时，路端电压为零 C. 当外电阻值趋向于无穷大时，路端电压为无穷大 D. 当外电阻值趋向于无穷大时，路端电压值趋向于电动势值 6. 将检验电荷q 放在一点电荷产生的电场中，当检验电荷与该点电荷相距时，检验电 荷所受的电场力为 ，则当检验电荷与该点电荷相距为时，检验电荷所在处的场强 大小为 A. B. C. D. 7. 如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从图示 位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用 的时间拉出，外 力所做的功为 ，通过导线横截面的电荷量为 ；第二次用 时间拉出，外力所做 的功为 ，通过导线横截面的电荷量为 ，则 A. ， B. ， C. ， D. ， 8. 图中是一个平行板电容器，其电容为C，带电量为Q，上 极板带正电。现将一个试探电荷q 由两极板间的A 点移动 到B 点，如图所示。A、B 两点间的距离为s，连线AB 与极板间的夹角为 ，则电场 力对试探电荷q 所做的功等于 A. B. C. D. 9. 某水电站用总电阻为 的输电线输电给500km 外的用户，其输出电功率是 。现用500kV 电压输电，则下列说法正确的是 A. 输电线上输送的电流大小为 B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV C. 若改用250kV 电压输电，则输电线上损失的功率为原来的2 倍 D. 若改用250kV 电压输电，则输电线上损失的功率为原来的8 倍 10. 如图，固定长直导线L 和可自由移动的矩形金属线框abcd 在同一光 滑水平面上，要使线框中能产生沿abcda 方向的感应电流且向右运动， 直导线L 中的电流必须是 A. 方向向下，逐渐减小 B. 方向向下，逐渐增大 C. 方向向上，逐渐减小 D. 方向向上，逐渐增大 11. 如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四 个电极E、F、M、N，它就成了一个霍尔元件。在 E、F 间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁 场B，则薄片中的载流子在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移， 使M、N 间出现了电压，称为霍尔电压 。下列关于霍尔电压的大小，正确的是 A. B 越大则 越大，与I 的大小无关 B. I 越大则 越大，与B 的大小无关 C. 在电流I、磁场B 一定时，薄片的厚度越大，则 越大 D. 在电流I、磁场B 一定时，薄片的厚度越大，则 越小 12. 如图所示，在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中，有 一个矩形线圈abcd，线圈平面与磁场垂直， 和 都是线圈的对称轴，应使线圈怎样运动才能使其中产生感 生电流？ A. 向左或向右平动 B. 向上或向下平动 C. 绕 转动 D. 绕 转动 13. 对于一给定的小量程电流表改装成电压表或电流表时，下列说法中正确的有 A. 改装成电压表时，串联的电阻值越大改装后的量程越大 B. 改装成电压表时，串联的电阻值越大改装后的量程越小 C. 改装成电流表时，并联的电阻值越大改装后的量程越大 D. 改装成电流表时，并联的电阻值越大改装后的量程越小 14. 如图，50 匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小 的水平匀强磁场中， 线框面积 ，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴 以角速度 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V， 60W”灯泡，且灯泡正常发光，下列说法正确的是 A. 线框中产生交变电压的有效值为500V B. 线框中产生交变电流的有效值为 C. 变压器原、副线圈匝数之比为25：11 D. 该变压器副线圈导线可以比原线圈导线细一些 15. 一个由电阻均匀的导线绕制成的闭合圆形线圈放在匀强磁场中，如 图所示，线圈平面与磁场方向成 角，磁感应强度随时间均匀变 化，下列方法中可使感应电流增加一倍的有 A. 只把线圈匝数增加一倍 B. 只把线圈面积增加一倍 C. 只把线圈半径增加一倍 D. 只把线圈与磁场方向的夹角由 改为 16. 在测量电源电动势和内阻的实验中，为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开 关、导线以外，还需要用到一些其它的实验器材，下面给出的四组实验器材中，能完 成实验目的有哪几组？ A. 一个电流表和一个电阻箱 B. 一个电压表和一个电阻箱 C. 一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 D. 一个电流表和一个滑动变阻器 17. 在测量小灯泡的伏安特性曲线时，某同学先用图a 所示的多用电表粗测其电阻，要用 到选择开关K 和两个部件S、T，请填写下列空格，完成电阻测量步骤： 旋动部件S，使指针对准电流的“0”刻线。 将K 旋转到某一电阻挡位置。 将插入“ ”“ ”插孔的表笔短接，旋动部件______ ，使指针对准电阻的______ 填 “0 刻线”或“ 刻线” 。 若测量的小灯泡的规格为 、 ，则测量时应选择______ 倍率的电阻挡请填 写“ ”、“ ”或“ ” ；调零后，测量小灯泡的电阻，示数如图b，则读数 为______ ；该阻值与小灯泡正常发光时的电阻有较大的不同，其原因是______ 。 实物图图 中还有一根导线未连接，请用笔画线代表导线连接完整，说明闭合开 关前变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的哪一端？______ 填“左端”或“右端” 。 18. 如图为一个示波管工作原理示意图，初速度为零的电子质量为m，电量为 经加速 电压 加速后以一定的速度垂直射入两平行板间的匀强电场称为偏转电场，两板间 的距离是d，电压为 ，板长为 。平行板右端到荧光屏的水平距离是 。求 电子射出加速电场时速度的大小； 电子离开偏转电场时竖直方向位移的大小； 如果定义平行板间单位电压使电子在荧光屏上产生的偏移量即 为示波管的灵敏 度，请推导出灵敏度的表示式。 19. 如图所示，在xOy 平面内一质量为m、电荷量为 的粒子重力不计以速度 从坐标 原点O 沿与x 轴正方向成角射入第一象限，并从x 轴上的A 点 离开第一象限， 速度方向与x 轴的正方向也是； 。 若只在xOy 平面上的第四象限存在一固定点电荷，带电粒子只在电场力作用下沿圆 弧匀速从O 点运动到A 点，求固定点电荷的电量大小和坐标位置； 若只在第一象限存在方向垂直于xOy 平面的匀强磁场，带电粒子只在洛伦兹力作用 下沿圆弧匀速从O 点运动到A 点，求磁感应强度的大小和方向。 20. 如图所示，两根固定在水平面上的平行金属导轨MN 和PQ，导轨间的距离为 ， 一端接有阻值为 的电阻，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 ， 在导轨上垂直跨放质量为 、电阻为 的金属杆，金属杆与导轨接触良 好，导轨足够长且电阻不计，已知金属杆与导轨间的动摩擦因数为 ，如果金属 杆在功率恒为 的垂直于杆的水平外力作用下从静止开始向右运动，且金属杆 始终保持与导轨垂直，开关处于断开，电压表为理想电表。试求： 电压表的最大读数是多少？ 当电压表的读数为最大时，闭合开关，试求闭合开关后的瞬时，金属杆的加速度； 闭合开关后电压表的最终读数是多少？ 请证明闭合开关后的任意时间内，克服安培力所做的功等于电路中消耗的电能。 21. 如图所示，在xoy 坐标系中， 的范围内存在着沿y 轴正方向的匀强电场，在 的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场方向未画出。已知 ， 现有一群带电粒子，质量为m，电荷量大小为 重力不计，分布在y 轴的a、b 之间。 时刻，这群带电粒子以相同的初速度 沿x 正方向开始运动。观察到从a 点出发的带电粒子恰好从d 点第一次进入磁场，然后从O 点第次离开磁场。 试判断匀强磁场的方向； 推导带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x 与出发点的位置坐标y 的关系式； 推导带电粒子第一次离开磁场的位置坐标x 与出发点的位置坐标y 的关系式； 请在答题纸上标出这些带电粒子第二次进磁场的区域不需要写出计算过程。 答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：A、根据 可知交流电电压的最大值为 ，故A 错误； B、交流电的有效值为 ，故B 正确； CD 、根据 可知，交流电的角速度为 ，故周期 ，频率 ，故CD 错误； 故选：B。 根据交流电的瞬时表达式确定出交流电的最大值和角速度，即可判断出有效值，周期和频 率。 本题主要考查了交流电的表达式，能从表达式中找到最大值，角速度，从而判断出其它物 理量。 2.【答案】B 【解析】解：A、a、b 两点在一条电场线上，无法判断电场线的疏密，也就无法判断a、b 两点电场强度的大小，故A 错误； B、沿着电场线方向电势是降低的，因此a 点电势高于b 点，故 ，故B 正确； C、根据 可知，正电荷在高电势处电势要大，故E ，故C 错误； D、正电荷受力沿电场线方向，把正电荷从A 移到B，电场力做正功，故D 错误。 故选：B。 由于A、B 两点所在的电场线是直线，a、b 两点电场强度方向相同；电场线的大小由电场 线的疏密表示，一条电场线无法判断疏密，就无法确定a、b 两处场强的大小；但场强的方 向就是其切线方向，并依据沿着电场线方向电势是降低的，结合正电荷在高电势处电势能 大，即可求解。 本题要抓住电场线的疏密表示电场强度的相对大小，但一条电线线，不能反映电场线的疏 密，所以不能确定场强的大小，并掌握电势高低与电势能大小的判定方法。 3.【答案】B 【解析】解： 变压器是根据电磁感应原理来工作的，对于恒定的直流电来说，它产生的 磁通量是不变的，通过副线圈的通量不变，不能产生感应电动势，所以变压器不能改变恒 定直流电的电压，故A 错误； 根据原副线圈电压比等于匝数比可知：升压变压器原线圈的匝数少于副线圈的匝数，原 副线圈电流比等于匝数反比可知，升压变压器原线圈的电流大于副线圈的电流，故B 正确， C 错误； D.只有理想变压器，副线圈两端输出的功率与原线圈两端输入的功率相等，若不是理想变 压器，副线圈两端输出的功率小于原线圈两端输入的功率，故D 错误。 故选：B。 输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的， 电压与线圈匝数成正比，电流与线圈匝数成反比，变压器不能改变直流电电压。 本题主要考查学生对：电磁感应现象的应用，及变压器的原理的认识和了解；特别要知道 变压器的工作原理：电磁感应。 4.【答案】B 【解析】解：根据左手定则，可知：磁感线穿过掌心，安培力与磁感线垂直，且安培力与 电流方向垂直，所以安培力垂直于感应线与电流构成的平面。但磁感线不一定垂直于电流 故只有B 正确，ACD 均错误； 故选：B。 左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面 内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线 在磁场中所受安培力的方向．根据左手定则的内容判断安培力的方向． 解决本题的关键掌握左手定则判定安培力的方向． 5.【答案】D 【解析】解：A、路端电压 ，可知路端电压U 与外电阻R 不成正比，但随外电阻 增大而增大，故A 错误； BCD、当外电阻值趋向于无穷大时，电流为零，内电压为零，根据闭合电路欧姆定律可知 路端电压等于电源的电动势，不是无穷大，故B、C 错误，D 正确。 故选：D。 根据闭合电路欧姆定律求解干路电流，根据欧姆定律求解路端电压，根据表达式进行分析 讨论． 本题关键根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律列式求解出路端电压表达式进行讨论． 6.【答案】B 【解析】解：当检验电荷与该点电荷相距 时，检验电荷所受的电场力为 ，则 ，当检验电荷与该点电荷相距为 时，检验电荷所受电场力为 ， 在该处的电场强度为 ，故B 正确，ACD 错误； 故选：B。 根据库仑定律公式和场强公式即可求出。 本题主要考查了库仑定律和电强度的定义式，此题比较基础，计算需认真。 7.【答案】C 【解析】解：设线框的长为 ，宽为 ，速度为v。 线框所受的安培力大小为 ，又 ， ，则得： 线框匀速运动，外力与安培力平衡，则外力的大小为 外力做功为 可见，外力做功与所用时间成反比，则有 。 两种情况下，线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式 可知，通过导线截面的电量相等，即有 。 故选：C。 第一次用t 时间拉出，第二次用3t 时间拉出，速度变为原来的倍．线框匀速运动，外力与 安培力平衡，推导出安培力的表达式，根据功的定义表示出 比较功的大小．根据感 应电荷量公式 比较电量． 要对两种情况下物理量进行比较，我们应该先把要比较的物理量表示出来再求解．关键要 掌握安培力的推导方法和感应电荷量的表达式． 8.【答案】B 【解析】解：由电容的定义式 得板间电压 ，板间场强 试探电荷q 由 A 点移动到B 点，电场力做功为： ，选项B 正确，ACD 错误； 故选：B。 由平行板电容器的电容C 和带电量Q，由电容的定义式求出板间电压。由 求出板间场 强。根据功的计算公式求解电场力对试探电荷q 所做的功。 本题只要抓住电场力具有力的一般性质，根据功的一般计算公式就可以很好地理解电场力 做功，并能正确计算功的大小。 9.【答案】B 【解析】解：AB、由 得输电线上输送的电流 ， 由 得输电线上的电压损失为， ， 故A 错误，B 正确； CD、输电线上损失的功率 ，500kV 电压输电改为250kV 电压输电，电压 变为原来的，则损失的功率变为原来的4 倍，故C、D 错误； 故选：B。 由 计算导线上的电流，再根据 ， ，计算损失功率以及损失电压。 远距离输电过程中输电电压越高损失功率越小，注意计算的准确性。 10.【答案】D 【解析】解：要使线框中能产生沿abcda 方向的感应电流，根据楞次定律，可知，穿过矩 形金属线框的磁通量要么垂直纸面向里而增大，要么垂直纸面向外而减小，再由右手螺旋 定则可知，通电导线电流方向要么向上，电流大小逐渐增大，要么向下，电流大小逐渐减 小，又由于矩形金属线框abcd 要向右运动，根据左手定则，可知，通电导线的电流方向向 上，大小逐渐增大，故ABC 错误，D 正确。 故选：D。 当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流。根据楞次定律与右手螺旋定 则，结合感应电流的方向，再由左手定则，结合运动方向，从而判断产生磁场的通电直导 线电流方向与大小。 解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流周围的磁场方向，掌握感应电流的产生条件， 并理解楞次定律与左手定则的应用，注意分析问题的先后顺序． 11.【答案】D 【解析】解：设半导体薄板的厚度为d，宽度为b，长度为L，载流子所受的电场力等于洛 伦兹力，即：设材料单位体积内载流子的个数为n，材料截面积为S，则 ，电流微 观表达式： ， ，解得霍尔电压： ， 与磁感应强度B、电流I、厚 度d 有关，在电流I、磁场B 一定时，薄片的厚度越大，则 越小，故D 正确，ABC 错误。 故选：D。 根据载流子受电场力和洛伦兹力平衡，结合电流的微观表达式得到霍尔电压的表达式，分 析影响因素。 该题考查了霍尔效应及其应用，解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，以及 知道最终载流子在电场力和洛伦兹力作用下平衡。 12.【答案】C 【解析】解：A、当线圈向左或向右平动，沿磁感线方向平移时，线圈的磁通量始终为零， 保持不变，没有感应电流产生。故A 错误。 B、当线圈向上或向下平动，沿垂直于磁感线方向移动时，线圈的磁通量始终为零，保 持不变，没有感应电流产生。故B 错误。 C、当线圈以 边为轴转动时，磁通量发生变化，穿过线圈的磁通量从无到有发生变 化，有感应电流产生，故C 正确。 D、当线圈绕 边为轴转动时，磁感线始终与线圈平行，磁通量始终为零，保持不变， 没有感应电流产生。故D 错误。 故选：C。 当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈中就产生感应电流，根据这个条件进行分析． 本题考查应用感应电流产生的条件判断实际问题的能力，常规题，情景并不复杂，容易得 分． 13.【答案】AD 【解析】解：A、把小量程电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻，电压表量程越 大，分压电阻阻值越大，电压表内阻越大，故A 正确，B 错误； C、把小量程的电流表改装成电流表，需要并联一个分流电阻，电流表量程越大，分流电 阻阻值越小，电流表内阻越小，故C 错误，D 正确； 故选：AD。 电流表、电压表都是由小量程的电流表改装而成的．利用并联电阻的分流作用，将灵敏电 流表G 和电阻并联，改装成安培表．利用串联电阻的分压作用，将灵敏电流表G 和电阻串 联，改装成安培表． 本题考查电表改装的原理，电流表、电压表都是由小量程的电流表改装而成的．利用并联 电阻的分流作用，将灵敏电流表G 和电阻并联，改装成安培表．利用串联电阻的分压作用， 将灵敏电流表G 和电阻串联，改装成安培表．只要理解并记住电表的改装原理，回答此题 非常简单． 14.【答案】ABC 【解析】解： 由法拉第电磁感应定律可知： 其有效值为： 说明线框中产生交变电压的有效值为500V，故A 正确； B.灯泡正常发光，则有： 变压器原副线圈匝数比： 变压器原副线圈电流之比： 联立可得 ， 线框中产生交变电流的有效值为 ，故B 正确； C.由前面分析可知变压器原、副线圈匝数之比为： ，故C 正确； D.该变压器副线圈导线中的电流大，为保证安全，要比原线圈导线粗一些，故D 错误。 故选：ABC。 根据最大值与有效值的关系可解决A 答案；电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，功率 与电流的关系，逐项分析即可得出结论。 解决本题的关键是掌握住理想变压器的电压、电流与线圈匝数关系以及电压、电流和功率 之间的关系。 15.【答案】C 【解析】解：设导线的电