2021-2022学年安徽省皖南地区高二（下）开学物理试卷（含答案解析)

这是一份2021-2022学年安徽省皖南地区高二（下）开学物理试卷（含答案解析)，共17页。试卷主要包含了 下列说法不正确的是，5AB等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年安徽省皖南地区高二（下）开学物理试卷1.  下列说法不正确的是(    )A. 普朗克提出能量子的概念
B. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在
C. 电磁波是一种物质，可以在真空中传播
D. 变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场2.  如图所示，实线表示电场线，虚线表示等势线，a、b两点的电势分别为，，则a、b连线的中点c的电势应为(    )
A.  B.  C.  D. 无法判断的高低3.  如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，P为半圆弧的中点.在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为，若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为，那么与之比为(    )
 A. ：1 B. 1： C. 1：2 D. 2：14.  如图所示的电路中，，若在a、b两点之间加上的电压，则电流表的读数为(    )
A.  B. 1A C. 2A D. 3A5.  如图所示，直角三角形ABC中，两负点电荷固定在A、B两点，一试探电荷在C点受到的电场力方向与AB垂直，，，则A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小之比为(    )
A. 3：5 B. 5：3 C. 4：3 D. 3：46.  如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的图线，曲线OM是电阻R两端的电压随电流变化的图线.当该电源和该电阻R串联时，下列说法不正确的是(    )
A. 电阻R的阻值是 B. 电源的内阻是
C. 电源的电动势是6V D. 电源的功率是8W7.  如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，是定值电阻.在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是(    )
A. 通过显示器的电流增大 B. 压力传感器两端的电压减小
C. 电源内阻的功率一定减小 D. 压力传感器的功率一定减小8.  竖直放置的半径为R的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上，轨道所处空间存在电场，一带电荷量为，质量为m的小球，以初速度由底端的A点开始沿轨道内侧上滑，到达顶端B的速度大小仍为，重力加速度为g，则(    )A. A、B两点间的电势差大小为
B. 若电场是匀强电场，则该电场的场强大小为
C. 小球在B点的电势能大于小球在A点的电势能
D. 小球在B点的机械能等于小球在A点的机械能
 9.  关于多用电表，下列说法正确的是(    )A. 用多用电表测电流时，应先进行机械调零
B. 用多用电表测电压时，需将红表笔接高电势点
C. 用多用电表测电阻时、如果指针偏转过小，则应换成倍率较小的挡位，并重新欧姆调零
D. 多用电表使用完毕，应将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡10.  图中能产生感应电流的是(    )A. 图中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动
B. 图中导体框以一定的速度水平向右运动
C. 图中环形导线正上方通入逐渐增大的电流
D. 图中条形磁铁水平向右靠近环形导体11.  如图所示，一平行板电容器连接在电路中，闭合开关K，一带电液滴沿PQ方向射入，穿过极板后打在屏上的Q点，仅改变下列条件可使带电液滴打在Q点上方的是(    )
A. 断开开关K，向下移动下极板
B. 断开开关K，向右移动上极板
C. 保持开关K闭合，向左移动滑动变阻器滑片
D. 保持开关K闭合，向右移动滑动变阻器滑片12.  在光滑的水平面内有一沿x轴的静电场，其电势随x坐标值的变化图线如图所示.一质量为m，带电量为q的带正电小球可视为质点从O点以初速度沿x轴正方向移动.下列叙述正确的是(    )
 A. 若小球能运动到处，则带电小球从O点运动到的过程中所受电场力不变
B. 若小球能运动到处，则带电小球从O点运动到的过程中，电势能先增大后减小
C. 若小球能运动到处，则初速度至少为
D. 若小球能运动到处，则初速度至少为13.  在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径D和电阻某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：

该同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量该导体的长度和直径，测量结果分别如图甲和图乙所示，则该导体的长度为______cm，直径______mm。
该同学采用如图丙所示电路测此合金材料的电阻，将此合金材料接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该合金材料的电阻率的表达式为______。用U、I、L、D等表示，各物理量均为基本单位
若图丙中的电压表不能视为理想电表，不考虑偶然误差的情况下，则该同学得到的电阻率与真实值相比______填“偏大”“偏小”或“相同”。14.  为了测量四节干电池组成的电池组的电动势E和内电阻r，某同学设计了如图甲所示的实验电路.器材如下：
A.电池组四节干电池：电动势约为6V，内阻约为
B.电阻箱最大阻值
C.电流表量程3A、内阻为
D.电流表量程、内阻为
E.定值电阻
F.定值电阻
G.开关一只，导线若干

为提高实验的精确度，电流表应选用______；定值电阻应选用______。以上均填器材前的序号
断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电流表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电流值I及电阻箱的阻值R，并以______为纵坐标，以R为横坐标，作出两者的关系图线如图乙所示该图线为一直线。
根据图乙中所得图线，可求得电池组的电动势______V，内阻______保留两位有效数字15.  如图，在竖直平面内，一半径为的光滑半圆形轨道与水平轨道在B点平滑连接。半圆形轨道的最低点为B、最点高为C，圆心为O。整个装置处于水平向左的场强大小为的匀强电场中。现让一质量为、电荷量为的带电小滑块可视为质点，从水平轨道的A点由静止释放，当小滑块过C点时撤去电场，小滑块落到水平轨道上的D点.已知A、B间的距离为，重力加速度取，水平面的动摩擦因数为，轨道绝缘且不计空气阻力。求：

、D间的距离；
小滑块经过半圆形轨道过程中，对轨道压力的最大值。16.  如图所示的电路，电源电动势内阻，电阻，，，C为平行板电容器，其电容，虚线到两极板距离相等，极板长，两极板的间距。
若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过的总电荷量；
若开关S闭合时，有一带电微粒沿虚线方向以的初速度射入平行板电容器C的电场中，刚好沿虚线做匀速直线运动.问：当开关S断开后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入平行板电容器C的电场中，能否从平行板电容器C的电场中射出？要求写出计算和分析过程，重力加速度g取
 17.  如图所示，在平面直角坐标系xOy的y轴右侧有竖直向下的匀强电场，宽度为；y轴左侧有水平向右、场强大小为的匀强电场，电场中有一粒子源，粒子源能产生初速度为零、质量为、电荷量为的带电粒子.当粒子源坐标为时，从粒子源产生的粒子恰能从坐标处离开y轴右侧电场，不计粒子重力。
求y轴右侧匀强电场的电场强度的大小；
改变粒子源的位置，求粒子从y轴右侧电场边界离开时的最小动能；
若粒子源坐标为，且位于第二象限，其产生的粒子能够通过坐标处，求的值。

答案和解析 1.【答案】B 【解析】解：A、普朗克提出能量子的概念，为量子物理学的发展奠定了基础，故A正确；
B、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故B错误；
C、电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，所以电磁波在真空中可以传播，故C正确；
D、根据麦克斯韦电磁场理论，可知变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，故D正确。
本题选择不正确的，
故选：B。
普朗克提出能量子的概念；麦克斯韦预言了电磁波的存在；电磁场本身就是一种物质，不依赖物质传播；根据麦克斯韦电磁场理论判断。
本题考查了物理学史、电磁波及麦克斯韦电磁场理论等基础知识，要求学生对这部分知识要重视课本，强化记忆。
 2.【答案】C 【解析】解：由图看出，ac段电场线比cb段电场线密，ac段场强较大，根据公式可知，a、c电势差大于b、c间电势差，即，
得到故ABD错误，C正确。
故选：C。
由图看出，ac段电场线比cb段电场线密，ac段场强较大，根据公式定性分析a、c间与b、c间电势差的大小，再求解中点c的电势
本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．常规题．
 3.【答案】A 【解析】解：依题意，每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下，
则当N移至P点时，两通电导线在O点的磁场方向夹角为；

根据矢量的合成法则，结合几何知识，则有O点合磁感应强度大小为：，
则与之比为：1，故BCD错误，A正确。
故选：A。
由磁场的叠加可知每根导线在O点产生的磁感应强度大小，移动之后距O点的距离不变，故磁感应强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合磁感应强度，即可求得比值。
磁感应强度为矢量，在求合磁感应强度时应先分别求得各导线O点的磁感应强度再由矢量的合成方法-平行四边形求得总的磁感应强度。
 4.【答案】B 【解析】解：当电压加在ac两点时，与并联后与串联，电流表测量流过的电流
电路中总电阻，则总电流
根据并联电路分流原理可知，流过电流表的电流为1A，故ACD错误，B正确。
故选：B。
根据串并联电路的规律求解总电阻，再由欧姆定律求得总电流，则由并联电路分流原理可求得电流表的电流．
本题考查串并联电路的基本规律，要注意明确电路结构，并能准确应用串并联电路的基本规律进行分析求解．
 5.【答案】D 【解析】解：设A、B两点处的负点电荷在C点的场强大小分别为、，由题意可知、的矢量和垂直于AB，则有

解得
：：4
故ABC错误，D正确；
故选：D。
根据C点的场强特点，结合矢量的合成关系可解得。
本题考查点电荷的场强，解题关键掌握矢量的合成法则，注意电场的矢量性。
 6.【答案】D 【解析】解：A、当该电源和该电阻R串联时，两图线的交点表示电路的工作状态，由图读出电阻R的电压，电流，则电阻R的阻值，故A正确；
B、电源的图线的斜率大小表示电源的内阻，则电源的内阻为，故B正确；
C、由闭合电路欧姆定律得：，由电源的图线知，时，，故C正确；
D、电源的功率为，故D错误。
本题选不正确的，
故选：D。
当该电源和该电阻R串联时，两图线的交点表示电路的工作状态，读出电阻R的电压和电流，从而求出电阻R的阻值；由电源的图线的斜率大小求出电源的内阻，由纵轴截距读出电源的电动势。由求电源的功率。
本题要能根据电源的图线AB正确读出电源的电动势，由图线的斜率大小求出电源的内阻。要知道两图线的交点表示电源和该电阻R串联时的工作状态。
 7.【答案】C 【解析】解：AB、在潜水器上浮的过程中，压力传感器受到的压力减小，其电阻增大，电路的总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知电路中的电流减小，则通过显示器的电流减小，电源的内电压和两端的电压均减小，则传感器两端的电压增大，故AB错误；
C、在潜水器上浮的过程中电路的电流减小，由可知，电源内阻r不变，I减小，电源内阻的功率随电流的减小而减小，故C正确；
D、将看成电源的内阻，等效电源的内阻为，因为压力传感器的电阻与的关系未知，所以不能确定等效电源输出功率的变化情况，即无法判断传感器的功率如何变化，故D错误。
故选：C。
在潜水器上浮的过程中，压力传感器受到的压力减小，其电阻增大，结合闭合电路欧姆定律分析电路中电流变化情况，结合电功率公式分析功率变化。
本题考查电路的动态分析问题，解答的关键是要知道压力传感器的电阻随压力的增大而减小，得出总电阻的变化，再根据闭合电路欧姆定律进行分析。
 8.【答案】A 【解析】解：C、小球从A到B运动过程中，小球在A、B两点的动能相同，小球重力做负功，由动能定理可知，电场力对小球一定做正功，所以小球电势能减小，即小球在B点的电势能小于在A点的电势能，故C错误；
A、小球从A到B运动过程中由动能定理得：，解得：，故A正确；
B、因为电场方向不确定，所以无法确定电场强度的大小，故B错误；
D、机械能是动能和势能的总和，小球在A、B两点的动能相同，在A点的重力势能小于在B点的重力势能，所以小球在B点的机械能大于在A点的机械能，故D错误。
故选：A。
小球从A到B运动过程中，电场力对小球做正功，小球电势能减小，运用动能定理求解电场力做功，小球的机械能是动能和势能的总和。
本题考查电场力做功与电势能的关系，注意电场力做功与路径无关，只取决于初末位置的电势差，小球的机械能是动能和势能的总和。
 9.【答案】ABD 【解析】解：A、测电流时，为准确起见，需要进行机械调零，故A正确；
B、多用电表测电压时，电流由外部电源提供，红表笔的电势都高于黑表笔的电势，故B正确；
C、用欧姆表测量某一电阻的阻值时，发现指针偏角较小，待测电阻属于大电阻，为减小测量误差，应换用更大倍率的挡位，测量前要进行欧姆调零，故C错误；
D、多用表使用完毕，应将转换开关掷于OFF搁置，或交流高压挡，故D正确。
故选：ABD。
应用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，更换欧姆挡位后电路发生改变要重新进行欧姆调零；
用多用电表测电阻时，若指针偏转较小，说明待测电阻属于大电阻，应换用更大倍率；
用多用表测量电阻时，流经多用表的电流由内电路提供，红表笔与内部电源的负极相连；用多用电表测电压时，电流由外部电源提供，总之无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用电表，从黑表笔流出多用电流表。
本题考查了多用电表的使用，注意测量电阻时是多用表提供电源，测量电压、电流时外部电源供电，据此分析电势高低情况。
 10.【答案】AD 【解析】解：产生感应电流的条件：当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流。
A、图中，两导体棒以相反方向的速度在导轨上向两侧运动时，两导体棒之间的距离增大，则穿过两导体棒与导轨围成的面积上的磁通量增大，能产生感应电流，故A正确；
B、导体框以一定的速度水平向右垂直于磁场运动的过程中穿过线框的磁通量不变，在闭合回路中不能产生感应电流，故B错误；
C、导线在水平放置的闭合导体圆环正上方，根据直导线产生的磁场的特点可知，穿过水平放置的闭合导体圆环的总磁通量为零；当导线内的电流最大时，闭合回路磁通量不变仍为零，不会产生感应电流，故C错误；
D、图中形磁铁水平向右靠近环形导体时，穿过环形导体的磁通量增大，能产生感应电流，故D正确。
故选：AD。
当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中就会产生感应电流；分析各个选项中，是否满足产生感应电流的条件。
判断电路中能否产生感应电流，应把握两点：一是要有闭合回路；二是回路中的磁通量要发生变化；对于非匀强磁场穿过线圈的磁通量不能定量计算，可以根据磁感线的条数定性判断其变化情况，注意分清磁感线穿过线圈的哪个面是解题的关键，同时注意线圈的净磁通量如何变化是解题的重点。
 11.【答案】BD 【解析】解：闭合开关K，粒子沿PQ方向射入，穿过极板后打在屏上的Q点，说明此时粒子做匀速直线运动，所受电场力与重力平衡。
A、断开开关K，电容器的电荷量不变，改变电容器极板间的距离，由和可知，不变，粒子仍打到Q点，故A错误；
B、断开开关K，电容器的电荷量不变，向右移动上极板，电容器极板间的正对面积减小，由可知，E变大，电场力变大，粒子向上偏，打在Q点上方，故B正确；
CD、保持开关K闭合，向左移动滑动变阻器滑片，则接入电路电阻增大，电路总电流减小，分得电压减小，则电容器两端的电压减小，两极板的距离不变，由可知，E减小，液滴所受电场力减小，将打到Q点的下方，故C错误，D正确；
故选：BD。
向左移动滑动变阻器滑片，电容器两端的电压减小，由可判断场强的变化，从而判断液滴受力情况；断开开关K，电容器的电荷量不变，改变电容器极板间的距离，E不变。
本题考查平行板电容器的动态分析，要求学生熟悉电场相关公式，难度适中。
 12.【答案】AB 【解析】解：A、由知图像的斜率大小等于电场强度，可知带电小球从O运动到的过程中，电场强度不变，小球受到的电场力保持不变，故A正确；
B、正电荷在电势高处电势处大，小球从运动到的过程中，电势先增大后减小，则小球的电势能先增大后减小，故B正确；
CD、小球从O点运动到的过程中，电势不断升高，小球的电势能不断增大，电场力对小球做负功。小球从运动到的过程中，电场力对小球做正功，若小球能运动到处，则该小球就能运动到或者处，此时小球的初速度最小，从到处，根据动能定理得：，得：，因此，若该小球能运动到或者处，则初速度至少为，故CD错误。
故选：AB。
图像的斜率大小等于电场强度，由数学知识分析电场强度的变化，由分析小球受到的电场力变化。根据正电荷在电势高处电势能大，分析电势能的变化。若小球能运动到处，初速度最小，根据动能定理求解最小初速度。
本题关键要抓住图象的斜率表示电场强度，分析电场力变化情况，由电势与电势能的变化，判断电势能的变化。根据电场力做功情况，分析粒子运动到什么位置速度最大，由动能定理求解最大速度。
 13.【答案】  偏小 【解析】解：图甲为20分度的游标卡尺，其精度为，读数为；图乙螺旋测微器的读数为
实验中测得该合金材料直径为D，长度为L，接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则，解得该合金材料的电阻率为
若图丙中的电压表不能视为理想电表，则电流表读数偏大，则该同学得到的电阻率与真实值相比偏小．
故答案为：都对 偏小
根据游标卡尺与螺旋测微器原理读数即可；由电阻定律推出电阻率的表达式，实验采用电流表外接，测出的电阻值偏小。
本题考查游标卡尺与螺旋测微器读数方法；还考查了伏安法测电阻引起系统误差的原理以及电阻定律。
 14.【答案】   【解析】解：由于四节干电池电动势约为6V，内阻约为，为提高实验的精确程度，根据，电路最大电流更接近，故电流表应选用量程，即选D；根据，的定值电阻精度更高，即选
根据闭合回路欧姆定律得，化简可得，故以为纵坐标，以R为横坐标，可以得到如图乙所示图线；
由第分析可知，图线斜率，图线截距，解得，。
故答案为：；F；；；
根据实验原理选择合适的实验器材；
根据闭合电路欧姆定律得出图像的纵轴的物理意义；
根据图像的斜率和截距计算出电池的电动势和内阻。
本题主要考查了电源电动势和内阻的测量，根据实验原理选择合适的实验器材，结合闭合电路欧姆定律和图像分析出电源的电动势和内阻即可。
 15.【答案】解：对A到C过程应用动能定理有

解得：，
由平抛运动的规律得：
，

解得：，；
由题意可知，小滑块所受合外力方向指向圆心O时，可等效为圆周运动的最低点P，此时小滑块对轨道压力最大，

设合力与竖直方向的夹角为，则有

设小滑块过P点速度大小为，小滑块由A到P由动能定理得

过P点，由向心力公式得

解得：，
根据牛顿第三定律，小滑块过P点时对轨道压力的大小为。
答：、D间的距离；
小滑块经过半圆形轨道过程中，对轨道压力的最大值为160N。 【解析】根据动能定理和平抛运动的运动特点计算出B、D间的距离；
根据牛顿第二定律计算出小球受到的支持力，根据牛顿第三定律计算出对轨道的压力。
本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，分析过程中涉及到了动能定理和平抛运动，有一定的综合性，难度中等。
 16.【答案】解：断开时，电阻两端电压为
S闭合后，外电阻为
路端电压为
电阻两端电压为
则流过的总电荷量为
设微粒质量为m，电荷量为当开关S闭合时，有，得
当开关S断开后，设微粒加速度大小为a，则，
故
假设微粒能从C的电场中射出，则水平方向有
竖直方向，
故微粒能从平行板电容器C的电场中射出。
答：流过的总电荷量为；
经计算可知微粒能从平行板电容器C的电场中射出。 【解析】电容器与并联，则其电压与电压相等，再有求得电量
若开关S断开时，带电微粒沿虚线方向应该做匀速直线运动，电场力与重力平衡；当开关S闭合后，粒子做类平抛运动，假设粒子能从电场飞出，由牛顿第二定律和运动学公式结合，求出粒子的偏转距离，即可分析能否从电容器C的电场中射出。
本题由电场偏转与电路的综合，它们之间联系的纽带是电容器的电压，电压由欧姆定律求解．将类平抛运动分解成两个相互垂直的简单直线运动的合成，再由牛顿第二定律和运动学公式进行研究。
 17.【答案】解：粒子从位置释放后，在y轴左侧电场中做匀加速直线运动，设经过y轴时速度大小为，则

在y轴右侧电场中做类平抛运动，从处离开，设运动时间为t
水平方向有
竖直方向有
联立可得：；
设粒子源位置横坐标为，设经过y轴时速度大小为，则

在右侧电场中运动时间为，竖直位移为
水平方向有，
竖直方向有
对粒子从释放到离开右侧电场的全过程

联立可得：
当时，即时，有最小值；
若粒子源坐标为，设它进入右侧电场时速度为，在右侧电场中运动时间为，竖直方向位移为，离开时速度方向与水平方向夹角为，竖直方向分速度为，运动轨迹如图所示

由中结论可知

竖直方向分速度为

则
粒子离开右侧电场后能够通过坐标处，由几何关系
联立可得：。
答：轴右侧匀强电场的电场强度的大小为；
改变粒子源的位置，粒子从y轴右侧电场边界离开时的最小动能为；
若粒子源坐标为，且位于第二象限，其产生的粒子能够通过坐标处，的值为。 【解析】粒子在y轴左侧电场中加速，在y轴右侧电场中做类平抛运动，根据动能定理结合类平抛运动规律解得；
在y轴右侧电场中做类平抛运动，根据动能定理结合类平抛运动规律结合数学方法可解得；
根据速度的分解结合几何关系可解得。
本题考查带电粒子在电场中的运动，解题关键掌握类平抛运动规律，注意根据粒子运动轨迹建立几何关系。