四川省達州市渠縣中學2022-2023學年高二下學期開學考試理科綜合試題-高中物理

渠縣中學高2021級高二下期入學考試理科綜合試題第I卷（選擇題126分）一、選擇題：1.下列說法正確的是（）A.根據(jù)電場強度的定義式，可知電場中某點的電場強度與試探電荷的電荷量成反比B.根據(jù)電勢的定義式，可知電場中某點的電勢與試探電荷在該點的電勢能成正比C.根據(jù)電容的定義式，可知電容器的電容與極板所帶電荷量成正比D.根據(jù)歐姆定律的表達式，可知通過某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比【答案】D【解析】【詳解】A．公式為電場強度的定義式，電場中某點的電場強度與試探電荷的電荷量無關，選項A錯誤；B．公式是電勢的定義式，電場中某點的電勢由電場本身決定，與試探電荷在該點的電勢能無關，選項B錯誤；C．公式是電容的定義式，電容器的電容是由本身決定的，與極板所帶電荷量無關，選項C錯誤；D．選項中表達式為電流的決定式，通過某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比，與其電阻成反比，故D正確。故選D。2.如圖所示，開始時矩形線圈平面與磁場垂直，且一半在勻強磁場內一半在勻強磁場外，若要使線圈產(chǎn)生感應電流，則下列方法中不可行的是（）A.以ab為軸轉動 B.以OO′為軸轉動C.以ad為軸轉動（小于60°） D.以bc為軸轉動（小于60°）【答案】D【解析】【詳解】ABC．以ab為軸轉動、OO′為軸轉動、ad為軸轉動（小于60°）磁感線垂直穿過的面積都會發(fā)生變化，則穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，所以線圈中會產(chǎn)生感應電流，ABC不符合題意；D．以bc為軸轉動（小于60°），線圈在垂直磁場的面上的投影不變，所以磁感線垂直穿過的面積不會發(fā)生變化，則穿過線圈的磁通量不會發(fā)生變化，線圈中沒有感應電流，D符合題意。故選D?！军c睛】磁通量是穿過線圈的磁感線的條數(shù)．對照產(chǎn)生感應電流的條件：穿過電路的磁通量發(fā)生變化進行分析判斷有無感應電流產(chǎn)生，對于勻強磁場磁通量，可以根據(jù)磁感線條數(shù)直觀判斷，也可以根據(jù)磁通量的計算公式（是線圈與磁場方向的夾角）進行計算。3.如圖所示的甲、乙兩個電路，都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成，它們之中一個是測電壓的電壓表，另一個是測電流的電流表，那么以下結論中正確的是（）A.甲表是電流表，R減小時量程減小 B.甲表是電流表，R減小時量程增大C.乙表是電壓表，R減小時量程增大 D.乙表是電流表，R減小時量程增大【答案】B【解析】【詳解】AB．甲表中電阻箱R與靈敏電流計G并聯(lián)，可知甲表為電流表，量程為可知R減小時甲表電流的量程增大，故A錯誤，B正確；CD．乙表中電阻箱R與靈敏電流計G串聯(lián)，可知乙表為電壓表，量程為可知R減小時乙表電壓的量程減小，故CD錯誤。故選B。4.某電場的電場線分布如圖所示，則（）A.電荷P帶負電B.a點的電場強度大于b點的電場強度C.電子在c點的電勢能大于在d點的電勢能D.電子在c點受到電場力大于在d點受到的電場力【答案】D【解析】【詳解】A．電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠處，故電荷P帶正電，故A錯誤；B．從電場線的分布情況可知，b點的電場線比a點的密，所以b點的電場強度大于a點的電場強度，故B錯誤；C．因為沿電場線電勢降低，所以又因為負電荷在電勢低的地方電勢能大，所以電子在c點的電勢能小于在d點的電勢能，故C錯誤；D．根據(jù)電場線的疏密程度可知，c點的電場強度大于d點的電場強度，所以電子在c點受到的電場力大于在d點受到的電場力，故D正確。故選D。5.在如圖所示的電路中，E=8V，r=2Ω，R1=8Ω，R2為變阻器接入電路中的有效阻值，則（）A.當R2取值6Ω時，變阻器R2上獲得的電功率最大B.當R2取值10Ω時，變阻器R2上獲得的電功率最大C.當R2取值6Ω時，電阻R1上獲得的電功率最大D.調整R2的值，可以使電源的輸出功率達到8W【答案】B【解析】【詳解】AB．變阻器R2的電功率為根據(jù)數(shù)學知識可知，當即變阻器R2上獲得的電功率最大，故A錯誤，B正確；C．由于R1為定值電阻，所以當R2取值為0時，電路電流最大，電阻R1上獲得的電功率最大，故C錯誤；D．電源的輸出功率為由數(shù)學知識可知，當電源的輸出功率最大，由于可知當R2取值為0時，電源的輸出功率最大，為可知調整R2值，不可以使電源的輸出功率達到8W，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸OO1勻速轉動，周期T=2s，線圈電阻r=2Ω，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉過60°時的感應電流i=1A，下列說法正確的是（）A.在1min內線圈中的感應電流的方向改變60次B.線圈中的感應電流的有效值為I=2AC.感應電動勢的瞬時值表達式為D.穿過線圈的磁通量的瞬時值表達式為）【答案】AC【解析】【詳解】A．一周內電流方向改變2次，而周期為T=2s，則在1min內，即30個周期內，線圈中的感應電流的方向改變60次，故A正確；B．從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則有根據(jù)題意線圈轉過60°時的感應電流為解得電流最大值為則線圈中的感應電流的有效值為故B錯誤；C．感應電動勢最大值為則感應電動勢的瞬時值表達式為故C正確；D．磁通量的最大值為從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則穿過線圈的磁通量的瞬時值表達式為故D錯誤。故選AC。7.如圖所示，電源的電動勢E=1.5V，內阻r=2Ω，兩個定值電阻均為8Ω，平行板電容器的電容C=3×106F，則（）A.開關斷開時兩極板間的電壓VB.開關斷開時電容器的帶電量4×106CC.開關接通時兩極板間的電壓1VD.開關接通時電容器帶電量3×106C【答案】CD【解析】【詳解】A．開關斷開時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知A錯誤；B．電容器與兩端的電壓相同，由電容器電容的定義式得B錯誤；C．開關接通是和并聯(lián)，其等效電阻根據(jù)C正確；D．電容器與兩端的電壓相同，由電容器電容的定義式得D正確。故選CD。8.如圖所示，兩個半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強磁場和勻強電場中，軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的．兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放，M、N為軌道的最低點，則()A.兩小球到達軌道最低點的速度vM＝vNB.兩小球到達軌道最低點的速度vM>vNC.小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間D.在磁場中小球能到達軌道的另一端，在電場中小球不能到達軌道的另一端【答案】BD【解析】【詳解】AB.小球在磁場中運動時洛倫茲力不做功，所以只有重力做功．在電場中受的電場力向左，下滑過程中電場力做負功，所以到達最低點時速度關系為vM>vN，故A錯誤，B正確；C.整個過程的平均速度>，所以時間tM<tN，故C錯誤；D.由于電場力做負功，電場中的小球不能到達軌道的另一端．故D正確．故選BD第II卷（非選擇題174分）二、實驗題：第22題6分，第23題9分。9.某同學為了探究磁感應強度的大小和方向，設計了如圖所示的實驗：將一長為10cm，質量為0.01kg的金屬棒ab用兩個完全相同的絕緣彈簧水平地懸掛在垂直于紙面的勻強磁場中（磁場未畫出），彈簧上端固定，將金屬棒用導線通過開關與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω，不考慮導線的質量，實驗的主要步驟如下：（1）閉合開關前，金屬棒靜止時，用刻度尺測得兩彈簧的伸長量均為0.50cm，重力加速度取g=10m/s2，則其中一根彈簧的勁度系數(shù)為__________N/m；（2）閉合開關，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量均增加了0.30cm，則該磁場的方向為___________，磁感應強度的大小為__________T?！敬鸢浮浚?）10（2）①.垂直紙面向里②.0.1【解析】【小問1詳解】閉合開關前，金屬棒靜止時，根據(jù)受力平衡可得解得彈簧的勁度系數(shù)為【小問2詳解】[1][2]閉合開關，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量均增加了0.30cm，可知金屬棒受到的安培力向下，根據(jù)左手定則可知，該磁場的方向為垂直紙面向里；根據(jù)受力平衡可得其中解得磁感應強度的大小為10.現(xiàn)要測量某小量程電流表的內阻，其內阻在5～8Ω之間，可選用的器材如下：A．待測電流表A（量程100mA）；B．電壓表V1（量程0.3V，內阻約500Ω）；C．電壓表V2（量程3V，內阻約3kΩ）；D．滑動變阻器R1（最大電阻10Ω）；E．滑動變阻器R2（最大電阻500Ω）；F．定值電阻R3（阻值10Ω）；G．電源E（電動勢3V）；H．開關S及導線若干．要求測量結果盡可能精確且電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調節(jié)。（1）電壓表應選用__________，滑動變阻器應選用__________；（填選項前的字母序號）（2）在方框內畫出實驗電路圖并標明符號________；（3）電流表A內阻的表達式為RA=____________________。（電壓表、電流表的讀數(shù)分別用U、I表示）【答案】（1）①.C②.D（2）見解析（3）【解析】【小問1詳解】[1]待測電流表量程為內阻約為5~8Ω，則電流表兩端電壓約為；可知電壓表V1量程太小，但電壓表V2量程太大，則將定值電阻R3與待測電流表串聯(lián)，串聯(lián)后的電壓約為，則電壓表應選用V2，即選擇C；[2]要求電流表、電壓表的示數(shù)能從零開始調節(jié)，則滑動變阻器應采用分壓接法，為了調節(jié)方便，滑動變阻器應選擇阻值較小的R1，即選擇D?！拘?詳解】實驗電路圖如圖所示【小問3詳解】根據(jù)歐姆定律有解得電流表A內阻為三、計算題：11.如圖所示，在A點固定一點電荷量為Q的正電荷，在離A點高為H的C處有一個帶正電的液珠，液珠處于靜止狀態(tài)。已知重力加速度為g，靜電力常量為k，兩電荷均可看成點電荷，不計空氣阻力。（1）計算液珠的比荷；（2）現(xiàn)將A處電荷的電量變?yōu)樵瓉淼?倍，計算液珠向上運動的速度達到最大時液珠位移大小x。【答案】（1）；（2）H【解析】分析】【詳解】（1）液珠在C點平衡，則解得（2）液珠向上運動的速度達到最大時，重力等于庫侖力解得x=H12.如圖，虛線ab上方存在方向垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場Ⅰ，下方存在方向相同的勻強磁場Ⅱ，虛線ab為兩磁場的分界線。M、O、N位于分界線上，已知MN=L，點O為MN的中點。一電子從O點射入磁場Ⅰ，速度方向與分界線ab的夾角為30°，電子離開O點后依次經(jīng)N、M兩點回到O點。已知電子的質量為m，電荷量為e，重力不計，求：（1）電子從O點射入速度大??；（2）下方勻強磁場Ⅱ的磁感應強度大??；（3）電子從射入磁場到第一次回到O點所用的時間。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）電子在磁場中的運動軌跡如圖所示設電子在勻強磁場中做勻速圓周運動的半徑分別為，電子在磁場中做勻速圓周運動有根據(jù)幾何關系解得（2）設下方勻強磁場Ⅱ的磁感應強度大小，由洛倫茲力提供向心力由于最終能回到點，由幾何關系，可得解得（3）電子在磁場中的運動周期電子在磁場中的運動周期設電子經(jīng)過三段軌跡的時間分別為，由幾何關系可得到的圓心角為，則到的圓心角為，則到的圓心角為，則電子從射入磁場到第一次回到點所用的時間為聯(lián)立以上式子，解得13.如圖所示，水平放置的平行金屬導軌寬度為d=1m，導軌間接有一阻值為R=2Ω的燈泡，一質量為m=1kg的金屬棒跨接在導軌之上，其電阻為r=1Ω，且和導軌始終接觸良好，整個裝置放在磁感應強度為B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下?，F(xiàn)對金屬棒施加一水平向右