蚌埠市2021—2022學年度第一學期期末學業水平監測高二物理（理科）本卷滿分100分，附加題10分，考試時間90分鐘。請將答案寫在答題卡上。一、選擇題（本題包括10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.關于物理學史，下列說法中錯誤的是（）A.元電荷的數值最早是由美國物理學家密立根測得的B.庫侖不僅提出了場的概念，而且直觀地描繪了場的清晰圖像C.麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波的存在D.普朗克通過研究黑體輻射提出能量子概念【答案】B【解析】【詳解】A．元電荷的數值最早是由美國物理學家密立根測得的，A正確；B．法拉利提出了場的概念，而且直觀地描繪了場的清晰圖像，并非庫侖，B錯誤；C．麥克斯韋提出了電磁場理論，預言了電磁波的存在，C正確；D．普朗克通過研究黑體輻射提出能量子概念，D正確；本題選擇錯誤的，故選B。2.2018年我國的1100千伏特高壓帶電作業關鍵技術填補世界空白。超高壓帶電作業的電工穿戴的工作服是用包含銅絲的織物制成的，下列說法正確的是（）A.銅絲電阻小，能對人體起到保護作用B.電工被銅絲紡織的衣服所包裹，使體內電勢保持為零，對人體起保護作用C.電工被銅絲紡織衣服所包裹，使體內電場強度保持為零，對人體起保護作用D.銅絲必須達到一定的厚度，才能對人體起到保護作用【答案】C【解析】【分析】【詳解】屏蔽服作用是在穿用后，使處于高壓電場中的人體外表面各部位形成一個等電位屏蔽面，從而防護人體免受高壓電場及電磁波的危害。等電位說明電勢相等而不是等于0，等電勢時電勢差為0，電場強度為0。所以C正確，ABD錯誤；故選C。3.一帶負電的物體沿電場線方向運動，則一定有（）A.受力增大 B.速度減小 C.電勢能增大 D.加速度減小【答案】C【解析】【詳解】一個帶負電物體沿電場線方向運動，因場強不一定變大，則受力不一定變大，也不一定變小，即加速度不一定變小；速度不一定減小，帶負電的粒子受電場力的方向沿電場線的方向，可知電場力做負功，電勢能增大，ABD錯誤，C正確。故選C。4.計算機鍵盤的每一個鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空隙的是另一塊小的固定金屬片，這兩塊金屬片組成一個小電容器。其內電路簡化如圖所示，G表為電流計。當鍵被按下時，下列說法正確的是（）A.小電容器的電容變小B.穩定后兩金屬片之間的電壓變小C.按下過程中電流方向從a流向到bD.小電容的電荷量增大【答案】D【解析】【詳解】A．當鍵被按下時，小電容器兩極板間距減小，根據則電容器的電容變大，選項A錯誤；B．電容器與電源連接，則兩金屬片之間的電壓不變，選項B錯誤；CD．按下過程中，電容變大，根據Q=CU兩板電壓不變，則電容器帶電量變大，電容器充電，則電流方向從b流向到a，選項C錯誤，D正確。故選D。5.下列給出了與感應電流產生條件相關的四幅情景圖，其中判斷正確的是（）

A.圖甲中金屬圓形線圈水平放置在通電直導線的正下方，增大直導線電流，圓線圈中有感應電流B.圖乙中長方形金屬線圈在勻強磁場中垂直磁場向右加速運動時，線圈中有感應電流C.圖丙中的閉合導線框以其任何一條邊為軸在磁場中旋轉，都可以產生感應電流D.圖丁中金屬桿在力F作用下向右運動過程中，若磁場減弱，回路不一定會產生感應電流【答案】D【解析】【詳解】A．圖甲中金屬圓形線圈水平放置在通電直導線的正下方，根據安培定則，線圈的磁通量等于零，增大直導線電流，磁通量仍然等于零，圓線圈中無感應電流，A錯誤；B．圖乙中長方形金屬線圈在勻強磁場中垂直磁場向右加速運動時，線圈的磁通量不變，線圈中無感應電流，B錯誤；C．圖丙中的閉合導線框以bc邊為軸在磁場中旋轉，不能產生感應電流，C錯誤；D．圖丁中金屬桿在力F作用下向右運動過程中，回路的面積增大，若磁場減弱，磁通量不一定變化，回路不一定會產生感應電流，D正確。故選D。6.如圖所示的電路中，電源的電動勢為、內阻為，電阻，滑動變阻器的最大阻值，最初滑動變阻器的滑片處于最下端，當閉合開關S，滑動變阻器的滑片緩慢向上移動時，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數增大 B.整個電路的總功率一定增大C.電源內部消耗的功率一定減小 D.當時，電源的輸出功率最大【答案】B【解析】【詳解】A．滑片緩慢上滑，接入電路阻值逐漸減小，外電路總電阻變小，由可知，干路電流增大，又當電流增大時，由于電動勢和電源內阻不變，所以外電壓減小，即電壓表示數減小，A錯誤；B．根據總功率公式，可得由于滑片緩慢上滑，干路電流增大，故可得總功率增大，B正確；C．根據公式可得，電源內部消耗的功率為由于滑片緩慢上滑，干路電流增大，故電源內部消耗的功率增大，C錯誤；D．當外電阻電阻等于電源內阻時電源的輸出功率最大，當時，外電路電阻為此時故當時，電源的輸出功率不是最大，D錯誤。故選B。7.在一個點電荷附近的點放置檢驗電荷，先后在點放置電荷量不同的檢驗電荷，檢驗電荷所受的電場力也不一樣。下面的圖像描述的是檢驗電荷受力的大小與其電荷量的關系，A、B各代表一組、的數據，正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】檢驗電荷所受電場力大小為檢驗電荷位置一直放在c點，根據所以檢驗電荷所受的電場強度大小相同，圖像的斜率表示場強大小，所以A點與坐標原點連線的斜率和B點與坐標原點連線的斜率相同，且為過原點的圖像。故選C。8.某次閃電前云地之間的電勢差約為，云地間距離約為1km，一次短時閃電過程中云地間轉移的電荷量約為6C，閃電持續時間約為。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據以上數據，下列判斷正確的是（）A.閃電電流的平均值約為 B.閃電電流的平均值約為C.閃電前云地間的電場強度約為 D.閃電前云地間的電場強度約為【答案】AC【解析】【詳解】AB．閃電電流的平均值故A正確，B錯誤；CD．電場強度大小故C正確，D錯誤。故選AC。9.如圖，實線、、是某一電場中的三條等勢線，虛線為電子僅在電場力作用下的運動軌跡，、是軌跡上的兩點，則（）A.等勢線的電勢比等勢線的電勢高 B.電子在點的速度小于在點的速度C.電子在點的加速度大于在點的加速度 D.電子在點的電勢能小于在點的電勢能【答案】BC【解析】【詳解】A．電子的運動軌跡與等勢線b的交點處受力垂直等勢面向下，因此電場方向垂直等勢線b向上，所以等勢線a的電勢比等勢線c的電勢低，A錯誤；B．電子從P點到Q點，速度方向與受力方向的夾角小于，則電子做加速運動，所以電子在P點的速度小于在Q點的速度，B正確；C．由圖可知，P點所在位置等勢線比Q點所在位置的等勢線更密，所以P點的電場強度大于Q點的電場強度，所以電子在P點的加速度大于在Q點的加速度，C正確；D．電子從P點到Q點電場力作用正功，電勢能減小，所以電子在P點的電勢能大于在Q的電勢能，D錯誤。故選BC。10.如圖所示，一質量為m、電荷量為（）的粒子以速度從連線上的P點水平向右射入大小為E、方向豎直向下的勻強電場中。已知與水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達連線上的某點時（）A.所用時間為 B.速度大小為C.與P點的距離為 D.速度方向與豎直方向的夾角為30°【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．粒子在電場中做類平拋運動，水平方向豎直方向由可得故A錯誤；B．由于故粒子速度大小為故B正確；C．由幾何關系可知，到P點的距離為故C正確；D．由于平拋推論可知可知速度正切可知速度方向與豎直方向的夾角小于30°，故D錯誤。故選BC。二、填空題（本題共4小題，每空2分，共16分）11.如圖所示，、分別表示蓄電池兩極，、分別表示螺線管兩端。當閉合開關時，發現小磁針N極偏向螺線管端。則為蓄電池的______（選填“正”或“負”）極，螺線管端為______（選填“S”或“N”）極。【答案】①.正②.N【解析】【詳解】[1]由右手螺旋定則可知，電流由F流出，故F為蓄電池正極；[2]小磁針N極轉向Q端，這說明磁感線指向Q端，故Q端為S極，P端為N極。12.如圖，在磁感應強度為的勻強磁場中，有一邊長為的匝正方形線圈，線圈平面與磁場方向垂直，則穿過線圈的磁通量的絕對值為______，若線圈繞轉過180°角，則穿過線圈的磁通量變化量的絕對值為______。【答案】①.②.【解析】【詳解】[1]當線圈平面與磁場方向垂直時，穿過線圈的磁通量的絕對值為[2]以原來磁感線垂直穿過線圈的方向為磁通量的正值，則線圈繞轉過180°角，磁感線相對線圈穿過的方向與原來相反，磁通量為負值則磁通量變化的絕對值大小為13.圖中、、、為勻強電場中電勢差相等的四個等勢面。一個質子飛經等勢面時，動能為10eV；飛經等勢面時，電勢能為；飛經等勢面時，速度剛好為零。已知、間距離為0.15m，則等勢面的電勢______V，電場的場強大小______V/m。【答案】①.②.100【解析】【詳解】[1]等勢面D和C，等勢面C和B電勢差相等，電場力對電子做功相等，故電子動能變化量相等，可知電子經過等勢面C時動能為5eV，電子具有的總能量為電子運動過程具有的總能量不變，電子經過等勢面D時具有的動能為10eV，則電勢能為-20eV，可得D、C等勢面的電勢分別為由于A、B、C、D為等差等勢面，可知B面的電勢為-10V，A面的電勢為-5V。[2]電場強度為電場的場強大小為。14.如圖，一根均勻帶電的長直橡膠棒沿軸線方向做速度為的勻速直線運動。若棒橫截面積為，單位長度所帶的電荷量為，由于棒的運動而形成的等效電流的大小等于______（用題中的字母表示），方向與的方向______（選填“相同”或“相反”）。【答案】①.②.相反【解析】【詳解】[1]棒沿軸線方向以速度v做勻速直線運動，每秒通過的距離為v米，每秒v米長的橡膠棒上電荷都通過直棒的橫截面，每秒內通過橫截面的電量為根據電流的定義式為又得到等效電流為[2]由于棒帶負電，則電流的方向與棒運動的方向相反，即與v的方向相反。三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分）15.某實驗小組使用多用電表和螺旋測微器測量電阻絲的電阻率，該電阻絲的電阻值約為，材料未知。實驗過程如下：（1）用螺旋測微器測量該電阻絲的直徑，示數如圖（a）所示。該電阻絲的直徑為______mm。（2）對多用電表進行機械調零。（3）將多用電表的選擇開關旋至______（選填“”“”“”或“”）倍率的電阻擋。（4）將黑、紅表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使指針指在電阻擋零刻度線。（5）將黑、紅表筆并接在待測電阻絲兩端，多用電表的示數如圖（b）所示。該電阻絲的電阻值為______。（6）測量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關旋到“OFF”位置。【答案】①.②.③.160【解析】【詳解】（1）[1]該電阻絲的直徑為（3）[2]使用多用電表歐姆擋測電阻時，為了減小誤差，應盡可能使指針偏轉至刻度盤中央附近，由于該電阻絲的阻值在100~200Ω，而表盤中央刻度在15~20左右，所以應選擇×10倍率的電阻擋；（5）[3]15~20之間的分度值為1，所以該電阻絲的電阻值為16.用圖甲電路測定一節干電池的電動勢和內阻，要求盡量減小實驗誤差，提供如下器材：待測干電池一節，電壓表，電流表，滑動變阻器，滑動變阻器，開關S，導線若干。（1）為方便實驗調節且能較準確地進行測量，滑動變阻器應選用______（選填“”或“”）。用此方案測出的電動勢______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值，內阻______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。（2）該同學由實驗數據得到圖乙所示的圖像，根據圖像求得電源電動勢______V，內電阻______。（結果均保留兩位小數）【答案】①.②.小于③.小于④.1.45⑤.2.90【解析】【詳解】（1）[1]因內電阻較小，為了方便調節便于操作，滑動變阻器應選擇阻值較小的R1；[2][3]由于電壓表的分流I測得偏小時，測得電動勢E偏小，此時測得內阻電壓表與電池并聯后總電阻，比真實值偏小；（2）[4][5]根據閉合電路歐姆定律有則結合圖像求得E=1.45V，r=2.90Ω四、計算題（第17題8分，第18題10分，第19題10分，共28分，附加題10分。解答要有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分）17.如圖所示，長的輕質絕緣細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量，勻強電場的場強，取重力加速度，，。（1）求小球的質量；（2）若只將電場改為豎直向下，大小不變，求小球從圖示位置由靜止釋放后運動到最低點時的速度大小。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據電場強度定義式可知，小球所受靜電力大小為小球受重力、繩的拉力和靜電力作用，如圖所示根據共點力平衡條件和圖中幾何關系有解得（2）將電場改為豎直向下后，小球將繞懸點擺動，根據動能定理有解得（或2.65m/s）18.一直流電動機線圈內阻一定，用手握住轉動軸使其不能轉動，在線圈兩端加電壓0.5V時，電流為1.0A。將它與規格為“8V，16W”的燈泡并聯接入圖示電路。已知電源電動勢，內電阻，閉合開關后，電動機正常轉動，燈泡剛好正常發光。求：（1）電源提供電能總功率；（2）電動機的輸入功率；（3）電動機的輸出功率。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據題意，燈泡正常發光，所以燈泡兩端的電壓，則流過電源的電流電源提供的總功率（2）燈泡的電流電動機中的電流電動機的輸入功率（3）電動機線圈電阻電動機線圈的發熱功率電動機的輸出功率19.如圖所示，物體、可視為點電荷，所帶電荷量相同。傾角為、質量