安徽省六安市第一中学2021-2022学年高二下学期开学考试物理试题

六安一中2021~2022 学年第二学期高二年级开学考试 物理试卷 满分：100 分 时间：90 分钟 一、选择题：本大题共12 小题，每小题4 分。总计48 分，在每小题给出的四个选项中，第 1-8 题只有一项符合题目要求，第9-12 题有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但 选不全的得2 分，有选错的得0 分。 1. 如图所示，半径为R 的圆形线圈共有n 匝，其中心位置处半径为r 的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向 垂直线圈平面．若磁感应强度为B ，则穿过线圈的磁通量为（ ） A. ðBR2 B. ðBr2 C. nðBR2 D. nðBr2 【答案】B 2. 如图甲所示，一条电场线与Ox 轴重合，取O 点电势为零，Ox 方向上各点的电势随x 变化的情况如图 乙所示．若在O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则( ) A. 电子将沿Ox 轴负方向运动 B. 电子的电势能将增大 C. 电子运动的加速度恒定 D. 电子运动的加速度先减小后增大 【答案】D 3. 如图所示，两个带同种电荷的小球（可看作点电荷），电荷量分别为 q1和q2，质量分别为m1和m2，当 两球处于同一水平面保持静止时，á＞â，则造成á＞â 的可能原因是（ ） A. q1＞q2 B. q1＜q2 C. m1＞m2 D. m1＜m2 【答案】D 4. 如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为 1、 2、 3和 4，相邻等势面间的电 势差相等，一带负电的粒子，重力不计，在该电场中运动的轨迹如虚线所示，a、b、c、d 是其运动轨迹与 等势面的四个交点，则可以判断（ ） A. 4等势面上各点场强处处相同 B. 四个等势面的电势关系是 C. 粒子从a 运动到d 的过程中静电力一直做负功 D. 粒子在a、b、c、d 四点的速度大小关系是va＜vb＜vc＝vd 【答案】B 5. 已知通电长直导线周围某点的磁感应强度大小 , 即某点的磁感应强度大小B 与导线中的电流I 成 正比、与该点到导线的距离r 成反比；如图所示，两根平行长直导线相距为r，通以大小相等、方向相同的 电流，规定磁感应强度方向垂直纸面向里为正，则磁感应强度大小B 随r 变化的图线可能是 A. B. C. D. 【答案】D 6. 如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的 边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，不计粒子的重力， 则（ ） A. 粒子动能增加量为qU B. 粒子质量 C. 在粒子运动前一半时间和后一半时间的过程中，电场力做功之比为1：1 D. 粒子在竖直方向通过前 和后 的过程中，电场力做功之比为1：1 【答案】D 7. 如图所示，在空间中存在竖直向上的匀强电场，质量为m、电荷量为＋q 的物块从A 点由静止开始下 落，加速度为 g，下落高度H 到B 点后与一轻弹簧接触，又下落h 到达最低点C，整个过程中不计空气 阻力，且弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则带电物块在由A 点运动到C 点的过程中，下列说法 正确的是（ ） A. 该匀强电场的电场强度大小为 B. 带电物块和弹簧组成的系统机械能减少量为 C. 带电物块电势能的增加量为mg（H＋h） D. 弹簧的 弹性势能的增量为 【答案】D 8. 如图所示，一根粗细均匀的金属丝弯折成一直角三角形闭合线框，其中 ，将其放入匀强磁 场中，磁场方向垂直三角形所在平面向里，若在 间加一电压 ，则折线 边和 边受到的安培力大 小之比为（ ）（ ） A. B. C. D. 【答案】A 9. 如图所示，电路中电源的电动势E 恒定，内阻r=2 Ù，定值电阻R3=4 Ù．ab 段电路消耗的电功率在开关 S 断开与闭合时相等，电压表和电流表均为理想电表，则以下说法中正确的 A. 开关S 断开时电压表的示数一定等于S 闭合时的示数 B. 电阻R1、R2可能分别为4 Ù、6 Ù C. 电阻R1、R2可能分别为3 Ù、9 Ù D. 开关S 断开与闭合时，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量大小之比与R1、R2无关 【答案】CD 10. 如图所示，在平板PQ 上有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．某时刻有a、b、c 三个电子(不计重 力)分别以大小相等、方向如图所示的初速度va、vb和vc经过平板PQ 上的小孔O 射入匀强磁场．这三个电 子打到平板PQ 上的位置到小孔O 的距离分别是la、lb和lc，电子在磁场中运动的时间分别为ta、tb和tc.整 个装置放在真空中，则下列判断正确的是( ) A. la＝lc＜lb B. la＜lb＜lc C. ta＜tb＜tc D. ta＞tb＞tc 【答案】AD 11. 如图所示装置中，cd 杆原来静止。当ab 杆做如下哪些运动时，cd 杆将向右移动（ ） A. 向右匀速运动 B. 向右加速运动 C. 向左加速运动 D. 向左减速运动 【答案】BD 12. 如图所示，下端封闭，上端开口且内壁光滑的细玻璃管竖直放置，管底有一带电的小球，整个装置水 平向右做匀速运动，进入方向垂直于纸面向里的匀强磁场，由于外力作用，玻璃管在磁场中的速度保持不 变，最终小球从上端口飞出，若小球的电荷量始终保持不变，则从玻璃管进入磁场到小球飞出上端口的过 程中，下列说法正确的是 A. 小球的机械能守恒 B. 洛伦兹力对小球做正功 C. 小球的运动轨迹是抛物线 D. 小球在竖直方向上作匀加速直线运动 【答案】BCD 二、填空题（每空2 分，共16 分） 13. 某同学要测量一新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ñ，完成下列部分步骤： (1)用游标为20 分度的卡尺测量其长度，如图乙所示，由图可知其长度为______________mm； (2)用螺旋测微器测量其直径，如图甲所示，由图可知其直径为_________mm； (3)用多用电表的电阻“×10”挡按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻 值约为________Ù； (4)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R 测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为 ñ=_______Ù•m。（保留2 位有效数字） 【答案】 ①. 50.15mm； ②. 4.700mm； ③. 220 ④. 14. 测一节干电池的电动势E 和内阻r。某同学设计了如图a 所示的实验电路，已知电流表内阻与电源内阻 相差不大。 （1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器R 的滑片P 应调到_______（选填“a”或“b”）端。 （2）闭合开关S1，S2接位置1，改变滑片P 的位置，记录多组电压表、电流表示数。 （3）重复（1）操作，闭合开关S1，S2接位置2，改变滑片P 的位置，记录多组电压表、电流表示数。 （4）建立U—I 坐标系，在同一坐标系中分别描点作出S2接位置1、2 时图象如图b 所示。 ① S2接1 时的 U—I 图线是图b 中的_______________（选填“A”或“B”）线。 ② 每次测量操作都正确，读数都准确。由于S2接位置1，电压表的分流作用，S2接位置2，电流表的分压 作用，分别测得的电动势和内阻与真实值不相等。则由图b 中的A 和B 图线，可得电动势和内阻的真实 值，E=_________V，r=_________Ù。（保留三位有效数字） 【答案】 ①. a ②. B ③. 1.50 ④. 1.50 三、计算题（4 大题，共36 分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出 最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。） 15. 虚线PQ、MN 间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子的质量m=2.0×10-11kg，电荷量q=+1.0×10- 5C，粒子从a 点由静止开始经电压U=100V 的电场加速后，沿垂直于匀强电场的方向进入匀强电场中，从 虚线MN 上的某点b（图中未画出）离开匀强电场，离开匀强电场时的速度与电场方向成30°角。已知 PQ、MN 间距为20cm，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子刚进入匀强电场时的速度大小； （2）a、b 两点间的电势差。 【答案】（1） ；（2） 16. 如图所示，水平导轨间距为L=0.5m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab 的质量m=1kg，电阻R0=0.9 ，与 导轨接触良好；电源电动势E=10V，内阻r=0.1 ，电阻R=4 ；外加匀强磁场的磁感应强度B=5T，方向 垂直于ab，与导轨平面成á=53°角；ab 与导轨间动摩擦因数为ì=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力），定滑轮摩擦不计，ab 与重物由绕过定滑轮的细线相连，线对ab 的拉力为水平方向，重力加速度 g=10m/s2，ab 处于静止状态（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： (1)ab 受到的安培力大小； (2)重物重力G 的取值范围。 【答案】（1）5N；（2） 17. 如图所示，两根水平放置的平行金属导轨，其末端连接等宽的四分之一圆弧导轨，圆弧半径 。导轨的间距为 ，导轨的电阻与摩擦均不计。在导轨的顶端接有阻值为 的电阻，右侧 电压表为理想电压表，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 。现有一根长度稍大于 、电阻 、质量 的金属棒。金属棒在水平拉力 作用下，从图中位置 由静止开 始匀加速运动，在 时刻， ，经 运动到 时撤去拉力，棒刚好能冲到最高点 ，重力 加速度 。求： （1）金属棒做匀加速直线运动的加速度； （2）金属棒运动到 时电压表的读数； （3）金属棒从 运动到 过程中电阻 上产生的焦耳热。 【答案】（1） ；（2） ；（3） 18. 平面OM 和水平面ON 之间的夹角为 ，其横截面如图所示，平面OM 和平面ON 之间同时存在匀强 磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．匀强电场的方向竖直向上，一带电小球的 质量为m，电荷量为q，带电小球沿纸面以大小为 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成 角，带电小球进入磁场后恰好做匀速圆周运动，已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON 恰好相切，且 带电小球能从OM 上另一点P 射出磁场，（P 未画出）求： （1）判断带电小球带何种电荷？所加电场强度E 为多大？ （2）带电小球离开磁场的射点P 到两平面交点O 的距离S 多大？ （3）带电小球离开磁场后继续运动，能打在左侧竖直的光屏 上，求此点到O 点的距离多大？ 【答案】（1）正电荷， ；（2） ；（3） .