2021-2022學年度第二學期開學摸底考試高二物理一、選擇題（本大題共10小題，共40分.在每小題給出的四個選項中，第1-6小題只有一項符合題目要求，第7-10小題有多項符合題意要求。全部選對的得4分，選對但不全對的得2分，有選錯的得0分。）1.如圖甲所示，關于正半軸上的點對稱位置放兩個完全相同的點電荷，，它們在軸正半軸上形成的電場如圖乙所示（規定軸正方向為電場的正方向）。若在坐標原點由靜止釋放一個電荷量為的點電荷，它將沿軸正方向運動，不計重力及一切阻力。下列說法正確的是（）

A.、均帶正電 B.點電荷在處電勢能最大C.點電荷在處動能最大 D.點電荷將一直沿軸正方向運動【答案】C【解析】【詳解】A．由E-x圖像可知，P點對應于x2點，P點左側場強為正值，沿x軸正向，可知AB均帶負電，選項A錯誤；BC．從原點O釋放點電荷q，它將沿軸正方向運動，可知點電荷帶正電，從O到P電場力對點電荷做正功，電勢能減小，從P向右電場力對點電荷做負功，電勢能增加，可知在x1處的電勢能不是最大的，在P點，即處動能最大，選項B錯誤，C正確；D．根據對稱性可知，點電荷最遠能到達O點關于P點的對稱點O′位置，不可能一直向x軸正向運動，選項D錯誤。故選C。2.如圖所示，虛線、、、表示勻強電場中的4個等勢面，兩個帶電粒子、（不計重力）以平行于等勢面的初速度射入電場，運動軌跡分別如圖中和所示。已知帶正電，則下列說法中正確的是（??）A.等勢面電勢高于的電勢B.等勢面位置的場強大于位置的場強C.帶電粒子的動能減小，電勢能增大D.帶電粒子的動能增大，電勢能減小【答案】D【解析】【詳解】A．電場線和等勢線垂直，所以電場沿水平方向，從正電荷M的軌跡MPN可知，電場力水平向右，故電場的方向水平向右，沿電場方向電勢降低，故等勢面的電勢低于的電勢，故A錯誤；B．在勻強電場中，電場強度處處相等，故B錯誤；CD．N電荷受電場力方向指向其軌跡內側，故受電場力水平向左，電場力對帶電粒子M，N均做正功，它們的動能均增大，電勢能均減小；故C錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示，在空間中水平面的下方存在豎直向下的勻強電場，質量為的帶電小球由上方的點以一定初速度水平拋出，從點進入電場，到達點時速度方向恰好水平，、、三點在同一直線上，且，由此可見（）

A.小球帶正電B.電場力為C.小球從到與從到的運動時間之比D.小球從到與從到的速度變化量大小不相同【答案】B【解析】【詳解】A．小球受到的電場力豎直向上，方向與電場強度方向相反，所以小球帶負電，故A錯誤；B．由于A、B、C三點在同一直線上，且，根據幾何關系可知小球在進入電場前后的水平向位移之比為由于小球在進入電場前后都做類平拋運動，則小球由A運動到B和由B運動到C時間之比為又根據豎直方向的位移解得根據牛頓第二定律可知小球受到的電場力故B正確，C錯誤；D．根據速度變化量則得AB過程速度變化量大小為BC過程速度變化量大小為所以小球從A到B與從B到C的速度變化量大小相等，但方向相反，故D錯誤；故選B。4.演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬滑桿P，通過電壓表顯示的數據，來反映物體位移的大小。假設電壓表是理想的，則下列說法正確的是（）A.物體M運動時，電源內的電流會發生變化B.物體M運動時，電壓表的示數會發生變化C.物體M不動時，電路中沒有電流D.物體M不動時，AB間電壓為0V【答案】B【解析】【詳解】A．物體M運動時，回路的總電阻不變，電源內的電流不會發生變化，A錯誤；B．物體M運動時，滑動變阻器AP段的電阻發生變化，電壓表的示數會發生變化，B正確；C．物體M不動時，電路中有電流，C錯誤；D．物體M不動時，AB間電壓等于電源兩端電壓，不等于0，D錯誤。故選B5.如圖所示，一根通電導線垂直放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，以導線為中心，半徑為R的圓周上有a、b、c、d四個點，已知c點的實際磁感應強度為0，則下列說法中正確的是（）

A.直導線中電流方向垂直紙面向里B.d點的磁感應強度為0C.a點磁感應強度為2T，方向向右D.b的磁感應強度為，方向斜向下，與磁場方向成135°角【答案】C【解析】【詳解】A．根據題意可知點的磁感應強度為0，則直導線在點的磁感應強度水平向左，根據安培定則可知直導線的電流方向垂直紙面向外，故A錯誤；B．直導線在點的磁感應強度豎直向上，勻強磁場的磁感應強度水平向右，合磁感應強度不為0，故B錯誤；C．直導線在點的磁感應強度水平向右，與勻強磁場的磁感應強度方向相同，結合點的磁感應強度為0可知a點的磁感應強度為2T，方向向右，故C正確；D．直導線在點的磁感應強度豎直向下，與勻強磁場的合磁感應強度為，方向斜向右下，與磁場方向成角，故D錯誤。故選C。6.如圖所示，電源電動勢為，內阻為，閉合開關，不考慮燈絲電阻阻值隨溫度的變化，電流表、電壓表均為理想電表，當滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時，下列說法正確的是（）A.電流表讀數減小，小燈泡變暗B.電壓表讀數變大C.電流表讀數增大，小燈泡變暗D.有瞬時電流從經電阻流向【答案】B【解析】【詳解】ABC．滑動變阻器有左端向右端滑動時，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻增大，外電壓增大，即電壓表的讀數增大，根據閉合電路的歐姆定律，干路的電路電流減小，即電流表的讀數減小，則燈兩端的電壓減小，小燈泡變暗，和滑動變阻器并聯的電壓即兩端電壓增大，小燈泡變亮，AC錯誤B正確；D．則燈兩端的電壓減小，和并聯之路上的電壓減小，電容器放電，則有瞬時電流從b經電阻流向a，D錯誤。故選B。7.如圖甲所示是一種實用的靜電除塵設備圖，把高壓電源的正極接到金屬圓筒上，負極接到懸掛在管心的金屬線上，它們之間產生強電場，圓筒截面上的電場分布如圖乙所示。帶有粉塵的煙氣進入圓筒內，塵埃在電場中通過某種機制帶電，在強電場作用下向圓筒遷移并沉積，經凈化后的煙氣從出口排出，下列表述正確的是（）[Failedtodownloadimage:/QBM/2022/1/16/2902665086844928/2911278552719360/STEM/1a1b467b-6b1b-4b83-9315-89885f55edd8.png]

A.到達圓筒的塵埃帶負電荷B.圓筒與金屬線之間的電場是勻強電場C.塵埃向圓筒遷移過程中克服電場力做功D.塵埃向圓筒遷移過程中電勢能減小【答案】AD【解析】【詳解】A．由題意，塵埃在強電場作用下向圓筒遷移并沉積，圓筒帶正電，所以塵埃帶負電，故A正確；B．由乙圖知，圓筒與金屬線之間的電場是輻向非勻強電場，故B錯誤；C．塵埃向圓筒遷移過程中是受靜電引力作用而發生的，所以電場力做正功，故C錯誤；D．電場力做正功，電勢能減小，故D正確。故選AD。8.如圖所示，a、b、c、d是圓O上的四點，5cm，8cm，∠bac＝60°，一勻強電場的方向與圓所在平面平行。已知a、b、d三點電勢分別為φa＝46V、φb＝21V、φd＝10V，則下列說法正確的是（）

A.電場強度大小為6V/cmB.a點電勢比c點電勢高46VC.電子在b點的電勢能比在c點的低75eVD.電子從d點運動到c點，克服電場力做功64eV【答案】CD【解析】【詳解】A．分別連接ad，cd由圓的性質可知，故根據幾何關系可得，再由三角函數可得，對ad兩點的電勢差由于電場線是電勢下降最快的方向，則電場線在ad和ab兩條直線之間，線條與電場線夾角越小，電勢下降越快，ac電勢下降應快于ab，若c點的電勢為0V，ac方向每1cm電勢變化4.6V，低于ab方向電勢變化，與分析結果相反，故B錯誤；若用排除法，本題多選，故選CD。CD.由于對ab兩點的電勢差將電場強度分解到ab、ad方向，分解的電場強度為，過c點分別做ab、ad的平行線，與ab、ad相交與e點和f點，如圖所示

由幾何關系可得解得，對ce、ae的電勢差分別為，其中則ac兩點間的電勢差為則c點的電勢為所以從而可知，電子在b點的電勢能比在c點的低電勢能之差為根據電場力的公式，可得電子從d點運動到c點，克服電場力做功為故CD正確。故選CD。9.1876年物理學家羅蘭完成了著名的“羅蘭實驗”。羅蘭把大量的負電荷加在一個橡膠圓盤上，然后在圓盤附近懸掛了一個小磁針，將圓盤繞中心軸按如圖所示方向高速旋轉時，就會發現小磁針發生偏轉。忽略地磁場對小磁針的影響，則下列說法正確的是（）A.小磁針發生偏轉的原因是橡膠圓盤上產生了感應電流B.小磁針發生偏轉說明了電荷的運動會產生磁場C.當小磁針位于圓盤的左上方時，它的N極向右側偏轉D.當小磁針位于圓盤的左下方時，它的N極向右側偏轉【答案】BD【解析】【分析】【詳解】A．帶有負電荷的橡膠圓盤高速旋轉，不滿足感應電流的產生條件，無法產生感應電流，A錯誤；B．小磁針發生偏轉說明小磁針受到了磁場力作用，小磁針所在處存在磁場，該磁場是由電荷的運動形成的電流產生的，B正確；CD．帶有負電荷的橡膠圓盤繞中心軸按題圖所示方向高速旋轉時，根據安培定則可知，產生的磁場方向向上，當小磁針位于圓盤的左上方時，小磁針的N極向左側偏轉，當小磁針位于圓盤的左下方時，小磁針的N極向右側偏轉，C錯誤，D正確。故選BD。10.兩根材料相同的均勻導體和，其長度分別為和，串聯在電路中時沿長度方向電勢的變化如圖所示，則（）

A.導體和的電阻之比為3：1 B.導體和的電阻之比為3：2C.導體和的橫截面積之比為3：2 D.導體和的橫截面積之比為1：3【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．由題圖可知，導體兩端的電壓導體兩端的電壓因導體和串聯，由電壓與電阻成正比可知，導體和的電阻之比為3：2，A錯誤，B正確；CD．由于故（、相同）所以導體和的橫截面積之比為1：3，C錯誤，D正確。故選BD。二、實驗題（本大題共2小題，共16分）11.在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲直徑約為0.4mm，接入電路部分的長度約為50cm。（1）用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內阻約1Ω）、電流表（內阻約0.1Ω）、電壓表（內阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0~20Ω，額定電流2A）開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數據如下：次數1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上實驗數據可知，他們測量Rx是采用圖中的___________圖（選填“甲”或“乙”）。（2）這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數據對應的4個坐標點。請在圖中標出第2、4、6次測量數據的坐標點，并描繪出U-I圖線_______。由圖線得到金屬絲的阻值Rx=___________Ω（保留兩位有效數字。）（3）根據以上數據可以估算出金屬絲電阻率約為___________（填選項前的符號）。A．B．C．D．（4）任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準。下列關于誤差的說法中正確的選項是___________（有多個正確選項）。A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數引起的誤差屬于系統誤差B．由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的系統誤差D．用U-I圖像處理數據求金屬絲電阻可以減小偶然誤差【答案】①.甲②.③.4.5（4.3-4.7均可）④.C⑤.CD【解析】【詳解】（1）[1]由題表中所給數據可知金屬絲兩端電壓接近從0開始，所以滑動變阻器應采用分壓式接法，即選甲圖；（2）[2][3]根據題表中所給數據描點，繪出的圖線應過坐標原點，且使大多數點在一條直線上，不在直線上的點分居直線兩側，如圖所示，由圖線的斜率可得金屬絲的阻值（3）[4]由電阻定律知，，取，，，則故選C；（4）[5]AB．讀數引起的誤差為偶然誤差，電流表、電壓表內阻引起的誤差為系統誤差，選項A、B錯誤；

C．計算時，將電流表、電壓表的內阻考慮在內，可以消除由測量儀表引起的系統誤差，選項C正確；

D．采用圖像法，可以減小偶然誤差，選項D正確。故選CD。12.某物理興趣小組準備測量精確測定電源的電動勢和內阻，現備有下列器材：A．電流表（量程為、內阻未知）B．電阻箱（）C．滑動變阻器（）D．滑動變阻器（）E．開關、導線若干F．電源（電動勢約，內阻未知）（1）要完成實驗，首先需測量電流表的內阻。測量電流表內阻的實驗電路如圖甲所示。①將下述實驗過程補充完整。a．選擇器材，滑動變阻器應該選取______（選填“”或“”）；b．連接好電路，把的滑片調到端；c．斷開，閉合，調節，使電流表滿偏；d．保持不變，閉合，調節電阻箱的阻值，當時，電流表的示數為。②如果認為閉合前后干路上電流不變，則電流表的內阻______。（2）在測出電流表內阻后，測定該電源的電動勢和內阻的電路如圖乙所示。閉合開關，調整電阻箱，讀取相應的電流表示數，記錄多組數據，得到如圖丙所示的圖線，則電源的電動勢______，內阻______?！敬鸢浮竣?②.4③.9④.41【解析】【詳解】（1）[1]由題意可知，電源電動勢約為10V，而電流表量程為40mA，則電流表達滿偏時需要的電阻為故為了安全和準確，滑動變阻器應選擇R1[2]由實驗步驟可知，當R=12Ω時，電流表G的示數為30mA，則流過R的電流為10mA，則電流表內阻（2）[3][4]根據實驗電路以及閉合電路歐姆定律可知變形可得則由圖像可知圖像的斜率解得圖像與縱軸的交點為5，則可知可得三、計算題（本大題共4小題，共44分）13.如圖甲所示，從、兩板豎直放置，兩板之間的電壓U1=100V，、兩板水平放置，兩板之間的距離，板長。一個質量、電荷量的帶電粒子（不計重力），從靠近板處由靜止釋放，經加速電場加速后從板的小孔穿出，沿著、兩板的中軸線垂直進入偏轉電場電壓大小為U2=104V，如果在、兩板之間加上如圖乙所示的偏轉電壓，當時，帶電粒子剛開始進入偏轉電場，求：（1）帶電粒子從板的小孔穿出時的速度為多大？（2）要使帶電粒子能夠從、兩板之間（不沿中軸線）穿出，并且穿出后的速度方向保持水平，則交流電的周期為多少？（3）在滿足2條件的情況下，帶電粒子在偏轉電場中的最大偏移量是多少？（結果保留1位有效數字）【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由動能定理得解得（2）要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間穿出，并且穿出后速度方向不變，則帶電粒子穿過偏轉電場的時間帶電粒子沿水平方向做勻速直線運動，則所以有帶電粒子進入偏轉電場時的加速度場強為帶電粒子在進入偏轉電場后的前內沿豎直方向的位移要使帶電粒子能夠從M、N兩板之間穿出，則有聯立解得所以有（3）要使總偏移量最大，則n的取值應該最小，故當n=5時，周期最大，里粒子偏轉位移最大，由此解得，最大偏移量為14.如圖所示是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機。P是一個質量為m的重物，它用細繩拴在電動機的軸上。閉合開關S，重物P以速度v勻速上升，這時電流表和電壓表的示數分別是I=5.0A和U=110V，重物P上升的速度v=0.70m/s。已知重物的質量m=45kg，（g取10m/s2）求：（1）電動機消耗的電功率P電；（2）細繩對重物做功的機械功率P機；（3）電動機線圈的電阻R?！敬鸢浮浚?）550W；（2）315W；（3）9.4Ω【解析】【詳解】（1）電動機消耗的電功率為（2）細繩對重物做功的機械功率為（3）電動機線圈消耗的功率為解得15.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一靜止在A點質量為m=1×10-3kg、帶負電的小球，現加一水平方向的勻強電場使小球由A點運動到B點，電場力做功為W=0.2J，已知A、B兩點間距離為L=0.1m，電勢差為UAB=-20V。（1）判斷勻強電場的場強方向；（2）求電場強度的大小；（3）求小球的電量；（4）求小球到達B點時的速率?！敬鸢浮浚?）水平向左（或B指向A）；（2）200V/m；（3）-0.01C；（4）20m/s【解析】【詳解】（1）由于小球帶負電，受到電場力方向水平向右，故勻強電場的場強方向水平向左（或B指向A）。（2）電場強度的大小為（3）根據W=qUAB可得（4）根據動能定理得解得16.在光滑水平面上固定一個內壁光滑的豎直圓筒S（右圖為俯視圖），圓筒半徑為R=1m。一根長r=0.5m的絕緣細線一端固定于圓筒圓心O點，另一端系住一個質量為m=0.2kg、帶電量為q=＋5×10-5C