2022-2023学年陕西省安康市高二下学期开学考试物理试题

2022~2023学年第二学期开学摸底考试

高二物理试题

本试卷共4页，全卷满分100分，考试时间90分钟。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1．如图，小磁针放在线圈中心，且两者处于同一平面内，当在线圈中通入逆时针方向的电流后，小磁针N极的指向是（    ）

A．向上 B．向下 C．垂直纸面向外 D．垂直纸面向里

2．如图所示，真空中x轴上有两个带正电的点电荷，位置分别位于原点O和处，电荷量分别为和，且，规定沿x轴正方向为电场强度正方向，在之间，电场强度E随位置坐标x的变化图像可能正确的是（    ）

A B． C． D．

3．如图所示，实线表示电场中的三条电场线，虚线表示带电粒子在电场中的运动轨迹，不计粒子重力，下列说法正确的是（    ）

A．该带电粒子带负电

B．带电粒子一定是从a处沿曲线运动到b处

C．该带电粒子在a处的电势能大于b处的电势能

D．该带电粒子在a处的动能小于b处的动能

4．北京时间2022年10月7日21时10分，中国太原卫星发射中心在黄海海域使用长征十一号海射运载火箭，采用“一箭双星”方式，成功将微厘空间北斗低轨导航增强系统S5/S6试验卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。若试验卫星绕地球做匀速圆周运动，离地高度为h（小于同步卫星离地高度），则下列说法正确的是（    ）

A．试验卫星的线速度大于地球第一宇宙速度

B．试验卫星的角速度大于同步卫星的角速度

C．试验卫星的周期大于同步卫星的周期

D．静止在赤道上的物体的向心加速度大于同步卫星的向心加速度

5．笔记本电脑已经成为我们生活中比较重要的一个工具，使用时为了方便，可将其放在倾角可调的支架上，如图甲所示，支架可以简化为图乙模型。设斜面倾角为，底部固定板AC与斜面AB垂直，已知笔记本电脑的重力为G，忽略一切摩擦，调整支架过程中笔记本电脑没有相对支架移动，则（    ）

A．笔记本电脑只受挡板AC和斜面AB的支持力作用

B．缓慢调整支架，使减小，笔记本电脑对斜面AB的压力减小

C．缓慢调整支架，使增大，挡板AC对笔记本电脑的支持力增大

D．缓慢调整支架，使增大，支架对笔记本电脑的作用力大小小于G

6．汽车在平直公路上行驶，刹车后速度平方与位移x变化的关系为（其中v、x的单位分别为m/s和m），则从开始刹车时计时，2s内和5s内汽车的位移之比为（    ）

A． B． C． D．

7．一根长为L、横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒材料的电阻率为（    ）

A． B． C． D．

8．如图，质量为60g的铜棒长为L＝20cm，棒的两端与等长的两细软、轻质铜线相连，吊在磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中。当棒中通过恒定电流I后，铜棒能够向上摆动的最大偏角，g取，则铜棒中电流I的大小是（    ）

A． B． C．6A D．

9．如图所示，电源内阻不可忽略，电压表V、电流表A均为理想电表。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片由b向a缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是（    ）

A．电压表的示数减小  B．电流表的示数减小

C．电容器C所带电荷量增大 D．电阻的电功率增大

10．如图所示，在边界PQ上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子同时从边界上的O点沿与PQ成角的方向以相同的速度v射入磁场中。则正、负电子（    ）

A．出边界时两者的速度相同 B．在磁场中运动的轨道半径不相同

C．在磁场中的运动时间相同 D．出边界点到O点处的距离相等

11．如图所示，ab是半径为R＝1m的圆的一条直径，该圆处于平行该圆周平面的匀强电场中。将质子从a点以30eV的动能在该平面内朝着不同方向射出，质子可经过圆周上所有点。其中，到达c点的动能最大且为90eV。已知∠cab＝30°，若不计重力和空气阻力，且规定圆心O处电势为0，则下列说法正确的是（    ）

A．电场方向为ac方向

B．电场强度大小为40V/m

C．b点电势为－20V

D．质子经过该圆周时，可能具有5eV动能的同时，其电势能为45eV

12．一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取。则（    ）

A．物块质量为1kg

B．物块下滑过程中机械能逐渐增加

C．物块下滑时加速度的大小为

D．当物块下滑3.0m时机械能损失了12J

二、非选择题：共52分。

13．（6分）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验：

（1）方案1：实验步骤如下：

①按图甲组装好器材，使连接物块A的细线与水平桌面平行；

②缓慢向矿泉水瓶内加水，直至物块A恰好开始运动；

③用天平测出矿泉水瓶及水的总质量m；

④用天平测出物块A的质量M，已知当地重力加速度大小为。

若认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块A与桌面间的动摩擦因数为______。

（2）方案2：设计如图乙所示的实验装置，A是位移传感器接收部分，B是位移传感器发射部分，C是力传感器，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。在轨道水平的情况下做了实验，得到的a－F图线如图丙所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m＝______kg；滑块和轨道间的动摩擦因数______（结果均保留1位小数）。

14．（6分）某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验器材如下：

干电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω）；

电压表V（量程为0~3V，内阻约为3kΩ）：

电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为0.2Ω）

滑动变阻器（最大阻值为20Ω）

开关、导线若干。

（1）实验电路图选择______（选填“A”或“B”）。

（2）用笔画线代替导线，将图中的器材在答题纸上连成实验电路。

（3）完成实验后，某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的U－I图像；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U－I图像。本次实验分析误差的U－I图像是______。

A． B． C． D．

15．（8分）如图所示，两等量异种电荷中垂线上用绝缘丝线将一带负电小球悬挂，静止后小球恰好静止在AM的中点N处。已知AN＝NM＝L，且绝缘丝线ON＝2L，等量异种电荷A、B的电荷量均为Q（Q未知），带负电的小球电荷量也为Q，其质量为m，静电力常数为k。求：

（1）带电小球所受总的库仑力F；

（2）小球所带的电荷量Q；

（3）等量异种电荷A、B在N处产生的总场强E。

16．（10分）如图所示，两个光滑的平行金属导轨间的距离L＝0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B＝0.60T，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E＝3.0V、内阻r＝0.5Ω的直流电源，现把一个导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R＝2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取，已知sin37°＝0.60，cos37°＝0.80。求：

（1）导体棒的质量m。

（2）现将磁场方向改为竖直向上，为使导体棒仍然保持静止，则磁感应强度应为多大。

17．（10分）生产和生活中经常使用传送带运送货物。某次运送货物中，倾斜放置的传送带与水平面间的夹角，传送带以一定速率逆时针稳定运行，货物（可视为质点）被工人以一定的初速度从传送带顶端推上传送带，货物冲上传送带作为计时起点，货物在传送带上运行过程中的速度一时间图像如图所示，3.35s时货物离开传送带。已知重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）货物和传送带之间的动摩擦因数及传送带两轮之间的距离。

（2）若货物和传送带之间的动摩擦因数变为原来的一半，使货物由静止自传送带顶端释放，为使货物在传送带上的运行时间最短，求传送带的最小速度。

18．（12分）如图在直角坐标系x Oy平面内，在第Ⅱ象限中存在沿x轴负方向、场强为E的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的负粒子，从x＝－L的M点以一定的初速度沿y轴正方向进入电场，经y＝2L的N点离开电场，经过磁场偏转后恰好通过坐标原点O处再次进入电场，不计粒子重力。求：

（1）粒子的初速度大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小。

高二物理参考答案

1．C  解析：当在线圈中通入逆时针方向的电流后，根据安培定则，线圈产生的磁场方向在线圈内部是垂直纸面向外，所以小磁针N极的指向是垂直纸面向外，故C正确、ABD错误。

2．D  解析：因为，根据电场叠加原理，电场强度为0的位置在之间，在电场强度为0的位置左侧电场方向沿x轴正方向，在电场强度为0的右侧位置电场方向沿x轴负方向，故选D。

3．A  解析：根据带电粒子的运动轨迹可知，带电粒子所受电场力方向与电场方向相反，即粒子带负电，但是不能确定粒子是从a到b还是从b到a运动，所以A正确、B错误；等势面与电场线相互垂直，由图可知，a、b两点在两个不同的等势面上，电场线由a点所在等势面指向b点所在等势面，所以a处的电势高于b处的电势，又粒子带负电，所以该带电粒子在a处的电势能小于b处的电势能，所以C错误；由于带电粒子在电场中只受电场力，所以电势能与动能之和不变，所以结合C选项可知，该带电粒子在a处的动能大于b处的动能，所以D错误。

4．B  解析：设地球质量为，卫星质量为，则围绕地球做匀速圆周运动的卫星，由万有引力充当向心力：，可得，，，，所以AC错误、B正确；由于赤道上物体和同步卫星运动周期相同，属于同轴转动模型，由可知D错误。

5．C  解析：笔记本电脑受重力、斜面和挡板AC的支持力作用，故A错误；笔记本电脑对斜面的压力为，故调整支架，使减小，压力增大，B错误；挡板AC对笔记本电脑的支持力大小为，故调整支架，使增大，支持力增大，C正确；支架对笔记本电脑的作用力大小等于，故D错误。

6．B  解析：由可知，该车的初速度为，加速度为，汽车速度减为零的时间，则内的位移，内的位移等于内的位移，则，可知内与内汽车的位移之比为，故B正确。（或结合比值法求解亦可）

7．D  解析：导体中的电流为，导体的电阻为，根据欧姆定律得，联立以上各式解得，故选D。

8．A解析：铜棒上摆的过程，根据动能定理得，又安培力为，联立解得，故选A。

9．BC  解析：滑动变阻器的滑片由向缓慢滑动的过程中，电路总电阻阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知总电流减小，电流表的示数减小，电压表的电压为，可知，电压表示数增大，故A错误、B正确；电容器两端的电压等于的电压，其两端电压增大，根据可知，电容器所带的电荷量增大，故C正确；当时，的电功率最大，由于不知道几个电阻的阻值关系，故该过程中的电功率不一定增大，故D错误。

10．AD  解析：磁场为直线边界，根据对称性可知，正、负电子出磁场时，速度与边界夹角均为30°，且斜向右下，大小相等。正电子做逆时针的匀速圆周运动，圆心角为300°，电子做顺时针的匀速圆周运动，圆心角为60°，设圆心角为，根据，可知，正电子运动时间更长，A正确、C错误；根据，得，可知，正、负电子在磁场中运动的轨道半径相同，B错误；由几何关系可知，正、负电子出边界点到点处的距离均等于半径，则出边界点到点处的距离相等，D正确。

11．BC  解析：小球在点时的动能最大，即点的电势最低。作过点与圆周相切的线，切线为等势线，方向即为电场方向，故A错误；根据A选项分析，作出如图，由几何关系可知，根据分析可知，则电场强度的大小，故B正确；根据沿着电场线方向电势逐渐降低结合由图可得，解得，故C正确；点的电势能，根据对称性可知沿着在圆上的另一点电势最高为，故质子经过该圆周时，不可能具有动能的同时，其电势能为，故D错误。

12．AD  解析：物块在初位置时重力势能为，其中，则物块的质量，故A正确；物块在初位置时重力势能为，动能为，机械能为；当下滑距离为时，物块具有的机械能为，所以下滑过程中物块的机械能逐渐减少，故B错误；令斜面的倾角为，则，。当物块下滑距离为时，根据功能关系可得，代入数据解得，根据牛顿第二定律可知，物块下滑时加速度的大小为，故C错误；当物块下滑时，物体克服滑动摩擦力做功为，代入数据解得：，根据功能关系可知，机械能损失了，故D正确。

13．答案：（1）     （2）0.5    0.2（每空2分）

解析：（1）物块A恰好开始运动时，矿泉水瓶及水的重力等于物块A与桌面间的最大静摩擦力，即，动摩擦因数为。

（2）根据牛顿第二定律，整理得，由图像可知，，得，。

14．答案：（1）A   （2）图见解析   （3）A（每小题2分）

解析：（1）因为电源内阻较小，接近电流表内阻，为了减小误差所以电流表采用相对电源外接，选择A图。

（2）根据电路图得实物连接图如图所示。

（3）由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流，内电阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，比实际电源的内阻小，对应实线斜率的绝对值比虚线的小，但当电压为零时，电压表的内阻对测量没有影响，实线和虚线重合，故选A。

15．解析：（1）对小球受力分析

（1分）    （1分）    所以

根据几何关系    则（1分）

（2）A对球的库仑力（1分）     B对球的库仑力（1分）

，联立解得（1分）

（3）等量异种电荷A、B在N处产生的总场强（2分）

16．解析：（1）根据闭合电路的欧姆定律有（1分）

代入数据得（1分）

根据安培力大小公式得（1分）

根据左手定则可知安培力方向沿斜面向上，对导体棒受力分析如图

根据平衡条件得。（1分）

解得（1分）

（2）磁场方向改为竖直向上时，安培力的方向变为水平向右，

受力分析如图由平衡条件得（2分）

（1分）

由安培力大小公式得（1分）

解得（1分）

17．解析：（1）根据图像，货物先做匀减速直线运动，后做匀速运动，

货物减速的加速度为

根据牛顿第二定律有（1分）

解得（1分）

根据图像所围的面积表示位移，则前内，货物沿传送带运动的位移

（1分）

内，货物沿传选带运动的位移（1分）

所以传送带长度为（1分）

（2）若货物和传送带之间的动摩擦因数变为原来的一半，货物由静止释放，当货物所受滑动摩擦力沿斜面一直向下时，则运行时间最短。由牛顿第二定律可得（2分）

解得（1分）

根据公式（1分）     解得（1分）

18．解析：（1）设粒子的初速度为，从点射出的粒子在电场中做类平抛运动经历的时间为，则（1分）    （2分）     解得（1分）

（2）设该粒子离开电场时的速度大小为，与轴的夹角为，如图所示

则（2分）     解得（1分）

则（1分）     即（1分）

设该粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则（1分）

（1分）     解得（1分）