2021-2022學(xué)年安徽省蚌埠市高二（上）期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試物理試題（解析版）

蚌埠市2021—2022學(xué)年度第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平監(jiān)測(cè)高二物理（理科）本卷滿分100分，附加題10分，考試時(shí)間90分鐘。請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1.關(guān)于物理學(xué)史，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的B.庫(kù)侖不僅提出了場(chǎng)的概念，而且直觀地描繪了場(chǎng)的清晰圖像C.麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論，預(yù)言了電磁波的存在D.普朗克通過(guò)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(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得的，A正確；B．法拉利提出了場(chǎng)的概念，而且直觀地描繪了場(chǎng)的清晰圖像，并非庫(kù)侖，B錯(cuò)誤；C．麥克斯韋提出了電磁場(chǎng)理論，預(yù)言了電磁波的存在，C正確；D．普朗克通過(guò)研究黑體輻射提出能量子概念，D正確；本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。2.2018年我國(guó)的1100千伏特高壓帶電作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)填補(bǔ)世界空白。超高壓帶電作業(yè)的電工穿戴的工作服是用包含銅絲的織物制成的，下列說(shuō)法正確的是（）A.銅絲電阻小，能對(duì)人體起到保護(hù)作用B.電工被銅絲紡織的衣服所包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用C.電工被銅絲紡織衣服所包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用D.銅絲必須達(dá)到一定的厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)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(chǎng)中的人體外表面各部位形成一個(gè)等電位屏蔽面，從而防護(hù)人體免受高壓電場(chǎng)及電磁波的危害。等電位說(shuō)明電勢(shì)相等而不是等于0，等電勢(shì)時(shí)電勢(shì)差為0，電場(chǎng)強(qiáng)度為0。所以C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。3.一帶負(fù)電的物體沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，則一定有（）A.受力增大 B.速度減小 C.電勢(shì)能增大 D.加速度減小【答案】C【解析】【詳解】一個(gè)帶負(fù)電物體沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，因場(chǎng)強(qiáng)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??；速度不一定減小，帶負(fù)電的粒子受電場(chǎng)力的方向沿電場(chǎng)線的方向，可知電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4.計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)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(gè)小電容器。其內(nèi)電路簡(jiǎn)化如圖所示，G表為電流計(jì)。當(dāng)鍵被按下時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小電容器的電容變小B.穩(wěn)定后兩金屬片之間的電壓變小C.按下過(guò)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(dāng)鍵被按下時(shí)，小電容器兩極板間距減小，根據(jù)則電容器的電容變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．電容器與電源連接，則兩金屬片之間的電壓不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．按下過(guò)程中，電容變大，根據(jù)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(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.下列給出了與感應(yīng)電流產(chǎn)生條件相關(guān)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(dǎo)線的正下方，增大直導(dǎo)線電流，圓線圈中有感應(yīng)電流B.圖乙中長(zhǎng)方形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中有感應(yīng)電流C.圖丙中的閉合導(dǎo)線框以其任何一條邊為軸在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，都可以產(chǎn)生感應(yīng)電流D.圖丁中金屬桿在力F作用下向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若磁場(chǎng)減弱，回路不一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)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(dǎo)線的正下方，根據(jù)安培定則，線圈的磁通量等于零，增大直導(dǎo)線電流，磁通量仍然等于零，圓線圈中無(wú)感應(yīng)電流，A錯(cuò)誤；B．圖乙中長(zhǎng)方形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中垂直磁場(chǎng)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量不變，線圈中無(wú)感應(yīng)電流，B錯(cuò)誤；C．圖丙中的閉合導(dǎo)線框以bc邊為軸在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；D．圖丁中金屬桿在力F作用下向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，回路的面積增大，若磁場(chǎng)減弱，磁通量不一定變化，回路不一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，D正確。故選D。6.如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為，電阻，滑動(dòng)變阻器的最大阻值，最初滑動(dòng)變阻器的滑片處于最下端，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片緩慢向上移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)增大 B.整個(gè)電路的總功率一定增大C.電源內(nèi)部消耗的功率一定減小 D.當(dāng)時(shí)，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(dāng)電流增大時(shí)，由于電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)阻不變，所以外電壓減小，即電壓表示數(shù)減小，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)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(jù)公式可得，電源內(nèi)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(nèi)部消耗的功率增大，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)外電阻電阻等于電源內(nèi)阻時(shí)電源的輸出功率最大，當(dāng)時(shí)，外電路電阻為此時(shí)故當(dāng)時(shí)，電源的輸出功率不是最大，D錯(cuò)誤。故選B。7.在一個(gè)點(diǎn)電荷附近的點(diǎn)放置檢驗(yàn)電荷，先后在點(diǎn)放置電荷量不同的檢驗(yàn)電荷，檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力也不一樣。下面的圖像描述的是檢驗(yàn)電荷受力的大小與其電荷量的關(guān)系，A、B各代表一組、的數(shù)據(jù)，正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力大小為檢驗(yàn)電荷位置一直放在c點(diǎn)，根據(jù)所以檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，圖像的斜率表示場(chǎng)強(qiáng)大小，所以A點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率和B點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率相同，且為過(guò)原點(diǎn)的圖像。故選C。8.某次閃電前云地之間的電勢(shì)差約為，云地間距離約為1km，一次短時(shí)閃電過(guò)程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃電持續(xù)時(shí)間約為。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，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(chǎng)強(qiáng)度約為 D.閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)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(cuò)誤；CD．電場(chǎng)強(qiáng)度大小故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖，實(shí)線、、是某一電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，虛線為電子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，、是軌跡上的兩點(diǎn)，則（）A.等勢(shì)線的電勢(shì)比等勢(shì)線的電勢(shì)高 B.電子在點(diǎn)的速度小于在點(diǎn)的速度C.電子在點(diǎn)的加速度大于在點(diǎn)的加速度 D.電子在點(diǎn)的電勢(shì)能小于在點(diǎn)的電勢(shì)能【答案】BC【解析】【詳解】A．電子的運(yùn)動(dòng)軌跡與等勢(shì)線b的交點(diǎn)處受力垂直等勢(shì)面向下，因此電場(chǎng)方向垂直等勢(shì)線b向上，所以等勢(shì)線a的電勢(shì)比等勢(shì)線c的電勢(shì)低，A錯(cuò)誤；B．電子從P點(diǎn)到Q點(diǎn)，速度方向與受力方向的夾角小于，則電子做加速運(yùn)動(dòng)，所以電子在P點(diǎn)的速度小于在Q點(diǎn)的速度，B正確；C．由圖可知，P點(diǎn)所在位置等勢(shì)線比Q點(diǎn)所在位置的等勢(shì)線更密，所以P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以電子在P點(diǎn)的加速度大于在Q點(diǎn)的加速度，C正確；D．電子從P點(diǎn)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力作用正功，電勢(shì)能減小，所以電子在P點(diǎn)的電勢(shì)能大于在Q的電勢(shì)能，D錯(cuò)誤。故選BC。10.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為（）的粒子以速度從連線上的P點(diǎn)水平向右射入大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(dá)連線上的某點(diǎn)時(shí)（）A.所用時(shí)間為 B.速度大小為C.與P點(diǎn)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(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向豎直方向由可得故A錯(cuò)誤；B．由于故粒子速度大小為故B正確；C．由幾何關(guān)系可知，到P點(diǎn)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(cuò)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(dāng)閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小磁針N極偏向螺線管端。則為蓄電池的______（選填“正”或“負(fù)”）極，螺線管端為_(kāi)_____（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(zhuǎn)向Q端，這說(shuō)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(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)為的匝正方形線圈，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，則穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值為_(kāi)_____，若線圈繞轉(zhuǎn)過(guò)180°角，則穿過(guò)線圈的磁通量變化量的絕對(duì)值為_(kāi)_____。【答案】①.②.【解析】【詳解】[1]當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值為[2]以原來(lái)磁感線垂直穿過(guò)線圈的方向?yàn)榇磐康恼?，則線圈繞轉(zhuǎn)過(guò)180°角，磁感線相對(duì)線圈穿過(guò)的方向與原來(lái)相反，磁通量為負(fù)值則磁通量變化的絕對(duì)值大小為13.圖中、、、為勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差相等的四個(gè)等勢(shì)面。一個(gè)質(zhì)子飛經(jīng)等勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為10eV；飛經(jīng)等勢(shì)面時(shí)，電勢(shì)能為；飛經(jīng)等勢(shì)面時(shí)，速度剛好為零。已知、間距離為0.15m，則等勢(shì)面的電勢(shì)______V，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小______V/m?！敬鸢浮竣?②.100【解析】【詳解】[1]等勢(shì)面D和C，等勢(shì)面C和B電勢(shì)差相等，電場(chǎng)力對(duì)電子做功相等，故電子動(dòng)能變化量相等，可知電子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面C時(shí)動(dòng)能為5eV，電子具有的總能量為電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程具有的總能量不變，電子經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí)具有的動(dòng)能為10eV，則電勢(shì)能為-20eV，可得D、C等勢(shì)面的電勢(shì)分別為由于A、B、C、D為等差等勢(shì)面，可知B面的電勢(shì)為-10V，A面的電勢(shì)為-5V。[2]電場(chǎng)強(qiáng)度為電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為。14.如圖，一根均勻帶電的長(zhǎng)直橡膠棒沿軸線方向做速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)。若棒橫截面積為，單位長(zhǎng)度所帶的電荷量為，由于棒的運(yùn)動(dòng)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”）?！敬鸢浮竣?②.相反【解析】【詳解】[1]棒沿軸線方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，每秒通過(guò)的距離為v米，每秒v米長(zhǎng)的橡膠棒上電荷都通過(guò)直棒的橫截面，每秒內(nèi)通過(guò)橫截面的電量為根據(jù)電流的定義式為又得到等效電流為[2]由于棒帶負(fù)電，則電流的方向與棒運(yùn)動(dòng)的方向相反，即與v的方向相反。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共16分）15.某實(shí)驗(yàn)小組使用多用電表和螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的電阻率，該電阻絲的電阻值約為，材料未知。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量該電阻絲的直徑，示數(shù)如圖（a）所示。該電阻絲的直徑為_(kāi)_____mm。（2）對(duì)多用電表進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。（3）將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋至______（選填“”“”“”或“”）倍率的電阻擋。（4）將黑、紅表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)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(cè)電阻絲兩端，多用電表的示數(shù)如圖（b）所示。該電阻絲的電阻值為_(kāi)_____。（6）測(cè)量完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)旋到“OFF”位置?！敬鸢浮竣?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(cè)電阻時(shí)，為了減小誤差，應(yīng)盡可能使指針偏轉(zhuǎn)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(yīng)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(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，提供如下器材：待測(cè)干電池一節(jié)，電壓表，電流表，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。（1）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______（選填“”或“”）。用此方案測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值，內(nèi)阻______（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。（2）該同學(xué)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到圖乙所示的圖像，根據(jù)圖像求得電源電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)電阻______。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）【答案】①.②.小于③.小于④.1.45⑤.2.90【解析】【詳解】（1）[1]因內(nèi)電阻較小，為了方便調(diào)節(jié)便于操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的R1；[2][3]由于電壓表的分流I測(cè)得偏小時(shí)，測(cè)得電動(dòng)勢(shì)E偏小，此時(shí)測(cè)得內(nèi)阻電壓表與電池并聯(lián)后總電阻，比真實(shí)值偏??；（2）[4][5]根據(jù)閉合電路歐姆定律有則結(jié)合圖像求得E=1.45V，r=2.90Ω四、計(jì)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(shuō)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(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶電荷量，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，取重力加速度，，。（1）求小球的質(zhì)量；（2）若只將電場(chǎng)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)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(jù)共點(diǎn)力平衡條件和圖中幾何關(guān)系有解得（2）將電場(chǎng)改為豎直向下后，小球?qū)⒗@懸點(diǎn)擺動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理有解得（或2.65m/s）18.一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)動(dòng)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈兩端加電壓0.5V時(shí)，電流為1.0A。將它與規(guī)格為“8V，16W”的燈泡并聯(lián)接入圖示電路。已知電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡剛好正常發(fā)光。求：（1）電源提供電能總功率；（2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率；（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，燈泡正常發(fā)光，所以燈泡兩端的電壓，則流過(guò)電源的電流電源提供的總功率（2）燈泡的電流電動(dòng)機(jī)中的電流電動(dòng)機(jī)的輸入功率（3）電動(dòng)機(jī)線圈電阻電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率電動(dòng)機(jī)的輸出功率19.如圖所示，物體、可視為點(diǎn)電荷，所帶電荷量相同。傾角為、質(zhì)量