河南省周口市项城市第三中学2022-2023学年高二物理下学期开学考试试题（Word版附答案）

2022-2023学年下学期开学考试高二物理试卷第Ⅰ卷一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共48分。第1~7题只有一个选项符合题目要求，第8~12题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有选错的得零分。1．如图所示，点电荷甲固定在正方形的O点，将另一点电荷乙从正方形的a点移动到b点，点电荷乙在a、b两点所受的静电力大小之比是（）A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．4∶12．下列选项描述的电场线与等势面之间的关系，实线表示电场线，虚线表示等势面，其中正确是（） A．B．C．D．3．关于电荷、电场及相关概念和规律下列说法正确的是（）A．在研究电荷之间的作用力时，牛顿、卡文迪许、库伦等科学家都曾有类比于万有引力定律的“平方反比”规律B．电场的概念是英国物理学家法拉第提出的，并用电场中真实存在的电场线来表示电场的分布C．电场强度、电容器的电容均是比值法定义的物理量D．元电荷是带电量为的电荷，其值是由法国物理学家库仑首先测出的4．图示电路中有a、b、c三根电阻丝，关于三根电阻丝的电阻值，有（） A．长度最大的电阻丝b的阻值最大B．横截面积最大的电阻丝c的阻值最大C．若三根电阻丝的材料相同，则它们的阻值也相同D．若三根电阻丝的材料相同，则长度最大、横截面积最小的电阻丝b的阻值最大5．小王老师的电动车使用“48V0.5kW”电机，由4个“12V”的电池串联起来供电，车上前大灯的灯泡规格是“48V20W”，尾灯和4个转向灯的灯泡都是“48V10W”。小王老师晚值班后，骑上该车并开启前大灯和尾灯，以最大速度匀速骑行20分钟回到家。在此过程中，电动车消耗的电能至少是（）A．B．C．D．6．如图所示，连接负载的固定U型金属导轨abcd，放置在与导轨平面垂直的匀强磁场中。导轨上有一根可自由滑动的金属棒ef，在金属棒向左平移的过程中。下列说法正确的是（） A．穿过ebcf回路的磁通量不变B．穿过ebcf回路的磁通量变小C．ae段有电流通过D．bc段有电流通过7．为力争2060年前实现碳中和的目标，中国将大力发展风力发电．风力驱动风叶，最终带动发电机中一面积为S、匝数为N的矩形线框，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的中心轴线匀速转动．矩形线圈与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一个额定电压为U的灯泡．已知原副线圈匝数比为，线框的电阻和导线电阻可不计，若灯泡正常发光，则矩形线框的转动周期应该为（）A．B．C．D．8．下列关于图中各带电粒子所受洛伦兹力的方向或带电粒子的带电性的判断正确的是（） A．洛伦兹力方向竖直向下B．洛伦兹力方向垂真纸面向外C．粒子带正电D．洛伦兹力方向垂直纸面向外9．如图所示，a、b、c、d为正方形的四个顶点，一带电粒子从a点沿ab方向运动，如果正方形处于与其平面平行且沿ad方向的匀强电场中时（图中未画出），该粒子从a点以大小为的速度运动恰好通过c点；如果正方形处于与其平面垂直的匀强磁场中时（图中未画出），该粒子从a点以大小为的速度运动也恰好通过c点，已知匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小为B，该粒子在上述两种情形中从a点第一次运动到c点时间相同，不计粒子重力，则（） A．B．C．D．10．如图所示，平面直角坐标系区域存在一个圆形有界匀强磁场，磁场圆心位于x轴上、磁场方向垂直于纸面，一个带正电的粒子从O点沿x轴正方向进入磁场，最后平行于y轴正方向射出，不计粒子重力，则（） A．磁场方向垂直于纸面向里B．磁场方向垂直于纸面向外C．粒子的轨迹半径小于圆形有界磁场半径D．粒子的轨迹半径与圆形有界磁场半径相等11．如图所示，甲是质谱仪的示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙是研究楞次定律的实验图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（） A．质谱仪可以用来测量带电粒子的比荷，也可以用来研究同位素B．回旋加速器是加速带电粒子装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得的速度越大C．丙图中，磁铁插入过程中，电流由a→G→bD．丁图中，开关S断开瞬间，灯泡A一定会突然闪亮一下12．如图，水平线MN上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场，下方有竖直向上且足够大的匀强电场，有一带正电的粒子从P点以速度垂直于电场的方向向右射入，粒子第一次进磁场的位置到第一次出磁场的位置间的距离为s。已知P点到MN的距离为d，不计粒子重力，下列说法正确的是（） A．d一定，越大，s越大B．d一定，越大，s不变 C．一定，d越大，s越大D．一定，d越大，s不变第Ⅱ卷二、非选择题：本题共5小题，共52分。13．学校科技小组在学习电路的串并联知识后，决定将一只内阻未知的的电流表改装为0~3V的电压表。（1）为了测量该电流表的内阻，该同学首先进行了如下操作：把选择开关扳到了的欧姆挡上，再将红表笔和黑表笔短接，进行欧姆调零；测量的时候，多用电表的示数如图所示，则电流表的内阻为________。 （2）改装时，电阻R与电流表________联（填“串”或“并”），该同学选用的电阻R的阻值为________。14．在“测定电池的电动势和内阻”实验中，按图甲所示连接电路。闭合开关S，逐次改变滑动变阻器的阻值R，分别记下电压表的示数U和电流表的示数I，根据实验数据得到图乙所示的图像，则（1）图甲中，把滑动变阻器的滑片调到最右端时，变阻器接入电路的阻值_______（选填“最大”“最小”）：闭合开关前，应将滑动变阻器接入电路的阻值R调到最_______（选填“左”、“右”）端：（2）从图乙可知，该电池的电动势为_______﹔电池的内阻为_______。 15．干电池正负极之间电压为，把一个电阻为的电阻连接到干电池两端那么：（1）通过电阻的电流为多少？（2）这种情况下10s内通过电阻的电荷量为多少？16．如图所示，ABCD是边长为a的正方形。以D为圆心、边长a为半径的四分之一圆周内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场的方向垂直于正方形所在的平面向外。一质量为m、电荷量为e的电子，以某一速度沿正方形所在的平面、从BC边的中点P垂直于BC边射入正方形区域，该电子刚好从A点离开磁场。不计电子重力，求：电子从BC边的中点P入射的速度大小。17．一不规则的线圈如图所示，其匝数，电阻，，a、b连线刚好平分线圈面积，现将线圈的一半绕ab以角速度向上翻折90°，空间存在磁感应强度大小、方向垂直纸面向内的匀强磁场，求：（1）通过单匝线圈的磁通量的减少量；（2）平均感应电动势；（3）通过线圈横截面的电荷量Q。 18．如图所示，空间存在沿坐标平面的匀强电场，在平面直角坐标系xOy中，A点的坐标为、电势为0，B点的坐标为、电势为3V，C点的坐标为、电势为6V。现有一带电微粒从B点沿y轴负方向以速度射入电场，之后微粒通过A点，不计微粒受到的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E；（2）带电微粒的比荷。2022-2023学年下学期开学考试物理试题答案123456789101112BCCDADCCDBDADACBC1．B【详解】由库伦定律知，故选B。2．C【详解】等势面和电场线处处垂直，ABD三选项两者均不垂直，而C选项等势面和电场线处处垂直。故选C。3．C【详解】A．在研究电荷之间的作用力时，牛顿并没有发现类比于万有引力定律的“平方反比”规律，故A错误；B．电场线是假想存在用于方便描述电场分布的，其并不是真实存在的，故B错误；C．电场强度、电容器的电容均是比值法定义的物理量，故C正确；D．元电荷数值是由密立根测定，故D错误。故选C。4．D【详解】由电阻定律可知，在外界环境因素相同的条件下，导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，且电阻与导体长度成正比，与横截面积成反比，即若三根电阻丝的材料相同，则长度最大、横截面积最小的电阻丝b的阻值最大。故选D。5．A【详解】以最大速度匀速骑行时，电动机输出功率最大，所以骑行回家的过程中，电动车消耗的电能至少是，故选A。6．D【详解】AB．因为ebcf回路的面积变大，由知穿过ebcf回路的磁通量变大，故AB错误；C．因为ae段不在闭合回路里，即无电流，故C错误；D．因为穿过ebcf闭合回路的磁通量变大，即有感应电流产生，故bc段有电流通过，故D正确。 7．【答案】C【详解】矩形线框产生的交流电电压最大值为有效值是变压器原副线圈电压关系得到，故选C。8．CD【详解】A．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向里，大拇指向上，即洛伦兹力方向竖直向上，故A错误；B．粒子带负电，根据左手定则，四指指向上，手心向左，大拇指指向里，所以洛伦兹力方向垂直纸面向里，故B错误；C．根据左手定则，手心向外，大拇指指向上，四指指向与速度方向相同，所以粒子带正电，故C正确；D．粒子带负电，根据左手定则，四指指向左，手心向上，所以大拇指指向外，所以洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。故选CD。9【答案】BD【详解】设正方形边长为l，带电粒子质量为m、电荷量为q，在两种情形中，粒子从a点第一次运动到c点时间为t，在匀强电场中，粒子做类平抛运动有在匀强磁场中，做匀速圆周运动，有联立解得，，故选BD。10．AD【详解】AB．由题意可知粒子向上偏转，根据左手定则可知磁场方向垂直于纸面向里，故A正确，B错误；CD．作出粒子的运动轨迹如图所示，根据几何关系可知粒子的轨迹半径与圆形有界磁场半径相等，故C错误，D正确。故选AD。 11．AC【详解】A．甲图是质谱仪，用来测定带电粒子比荷的装置，可以用来研究同位素，故A正确；B．设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，由，得，则最大动能，最大动能与加速电压无关，则带电粒子最后获得的速度与加速电压无关，故B错误；C．丙图中磁铁插入过程中，穿过线圈的向右的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈中感应电流的磁场的方向向左，由右手定则，电流由a通过电流计流向b，故C正确；D．开关断开的瞬间，由于线圈对电流有阻碍作用，通过线圈的电流会通过灯泡A，所以灯泡A不会立即熄灭。若断开前，通过电感的电流大于灯泡的电流，断开开关后，灯泡会闪亮一下，然后逐渐熄灭；若断开前，通过电感的电流小于等于灯泡的电流，断开开关后，灯泡不会闪亮一下，故D错误。故选AC。12．【答案】BC【详解】设第一次进磁场时，竖直方向速度为，则有进入磁场后，设进入磁场时速度方向与MN的夹角为，由几何关系得，，，解得由上述式子可知，当d一定时，s不随改变，当一定时，d越大，s越大，故A项和D项错误，B项和C项正确。故选BC。13．100串9900【详解】（1）[1]图中多用电表的示数如图所示，则电流表的内阻为（2）[2]把小量程的电流表改装成电压表时，应将该电阻与电流表串联； [3]改装时，该同学选用的电阻R的阻值应为14．最小左【详解】（1）[1]由图可知，滑动变阻器右侧部分接入电路，把滑动变阻器的滑片调到最右端时，变阻器接入电路的阻值最小；[2]闭合开关前，应将滑动变阻器接入电路的阻值R调到最大，应调到最左端；（2）[3][4]根据闭合电路欧姆定律可知图像纵轴截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，可得，15．（1）；（2）【详解】（1）根据欧姆定律可得通过电阻的电流为（2）10s内通过电阻的电荷量为16．【详解】设电子从P点的入射速度大小为v，电子从点进入磁场，轨迹如图所示在磁场中做圆周运动的圆心为O，设轨道半径为R，有连接、、延长交AD于E点，则三角形和三角形 均为等边三角形，所以以上联合求解得17．（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据磁通量公式可得未翻折前的磁通量为翻折90°时的磁通量为磁通量的减少量为（2）依据法拉第电磁感应定律，解得（3）依据欧姆定律，解得18．【答案】（1）；（2）【详解】（1）根据A、C两点的电势可知，坐标原点O的电势为3V，所以OB为等势线。电场强度方向沿x轴正方向。设C、A间的电势差为U，间距为d，则有，解得（2）微粒从B点沿等势线方向（沿y轴负方向）以速度射入电场，做类平抛运动，则有，，解得．