四川省成都市2021-2022高二物理下学期摸底考试试题(含解析)

1、重点中学试卷可修改欢迎下载- PAGE 1 -四川省成都市 2021-2022 高二物理下学期摸底考试试题（含解析）一、单选题下列说法正确的是电场强度E 是矢量，真空中点电荷的电场强度定义式为E k Qr2磁感应强度B 是矢量，其定义式为B FBI电流I 是标量，其定义式为I=neSv电容C 是标量，平行板电容器的电容定义式为C 【答案】B S4kd【解析】【详解】A. 电场强度E 是矢量，真空中点电荷的电场强度的决定式为E kQ，选项 A 错误；r2磁感应强度B 是矢量，其定义式为B F，选项B 正确；BI电流I 是标量，其定义式为I q，选项C 错误；t电容C 是标量，平行板电容器的电容定

2、义式为C QU，选项 D 错误.在光电效应实验中用频率为 的光照射光电管阴极发生了光电效应。下列说法正确的是减小入射光的强度，一定不发生光电效应改用频率小于 的光照射，一定不发生光电效应增大入射光的强度，光电子的最大初动能变大改用频率大于 的光照射，光电子的最大初动能变大【答案】D【解析】【详解】A. 能否发生光电效应，与入射光的强度无关，选项A 错误；光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于 ，但不一定小于极限频率，故B 错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，则增大入射光的强度， 光电子的最大初动能不变，选项C 错误；重点中学试卷可修改欢迎下载

3、- PAGE 12 -根据光电效应方程知，E =hv-W ，入射光的频率越高，光电子最大初动能越大。故D 正确。km0如图，电荷量分别为Q(Q0)和-Q 的点电荷对称地放置在x 轴上原点O 的两侧，a 点在O 与Q 之间的x 轴上，b 点在y 轴上。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是O 点电势 零，电场强度也为零a 点的电场强度一定大于b 点的电场强度将负的试探电荷从O 点移到a 点，必须克服电场力做功将同一正的试探电荷先后从O、b 两点移到a 点，后者电势能的变化较大【答案】B【解析】【详解】A.结合等量异种点电荷的电场的特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是 一条等势线；电场强度

4、方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向，所以Ob 连线的电势等于 0，而电场强度不等于 0故A 错误；根据点电荷电场强度公式E kQ ，及矢量的叠加原理可知，在x 轴上，O 点的电场强度最r2小，而在y 轴上，O 点的电场强度最大，因此a 点电场强度大于b 点电场强度的大小，故B 正确；将负的试探电荷从O 点移到a 点，即将负电荷从低电势移到高电势，则其电势能减小，电场力做正功，故C 错误；两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以O、b 两点的电势是相等的，将同一正的试探电荷先后从O、b 两点移到a 点，二者电势能的变化相等，故D 错误；如图所示的电路中变阻器的最大阻值大于电源的

5、内阻。调节变阻器的阻值使其由大到小， 发现理想电流表A 的示数为 1.5A 时，电源的输出功率达到最大值9W。由此可知电源的内阻为 4电源的电动势为 6V电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为4该电路中，电源效率的最大值为50%【答案】A【解析】【详解】 A.电源的输出功率达到最大时，设滑动变阻器的电阻值为R，则： P=I2R 可得：R P 9 4 ，根据电源的输出功率最大的条件：外电阻与电源的内电阻相等可知，I 215 2电源的内电阻也是 4故A 正确；B.电源的电动势：E=I（R+r）=1.5（4+4）=12V故 B 错误；C.电源输出功率最大时，闭合电路的总电阻为：RIUUIRR=R+r

6、=4+4=8故 C 错误；总D.电源 效率= IE E I (R r) R r100%，随外电阻的变化而变化，外电阻越大，则效率越大的，可以大于 50%故D 错误.如图，长为 1m 的金属直棒以 1m/s 的速度沿倾角 60的绝缘斜面匀速下滑，斜面处在方向竖直向下、磁感应强度为 0.1T 的匀强磁场中。则在金属棒匀速下滑的过程中棒内电子受洛仑兹力作用，棒受到安培力作用棒内电子不受洛仑兹力作用，棒不受安培力作用棒两端的电压为 0.05V棒两端的电压为 0.1V【答案】C【解析】【详解】AB.在金属棒匀速下滑的过程中，棒内电子磁场中运动，速度方向与磁场不平行，电子要受洛仑兹力作用。由于棒中没有电流

7、，所以棒不受安培力作用，故AB 错误。CD.棒产生的感应电动势 E=BLvcos60=0.1110.5V=0.05V，由于棒中无电流，则棒两端的电压等于棒产生的感应电动势，所以棒两端的电压为0.05V故C 正确，D 错误。如图.单匝矩形线圈ab 边长为 20cm，bc 边长为 10cm，绕垂直于磁场方向的轴OO匀速转动，转速为 50r/s。若磁感应强度为 0.1T，线圈电阻为 1。则转动过程中线圈中磁通量的变化率恒定1s 内线圈中电流方向改变 100 次线圈中感应电流的瞬时值表达式为i 5sin 50t (A) 2线圈消耗的电功率为W25【答案】B【解析】【详解】A.根据交流电产生的规律可知，

8、在线圈转动的过程中，穿过线圈中磁通量的变化率做周期性的变化。故A 错误；线圈转速为 50r/s，则 1s 内线圈中电流方向改变 100 次。故B 正确；磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈的边长ab=20cm=0.2m，bc=10cm=0.1m，线圈总电阻r=1， 线圈的转速n =50r/s。所以=2n=250=100 rad/s；最大值：0E BSI E 0.2 0.2 AmR1=0.10.20.1100=0.2 （V），线圈上的最大电流：；mm则线圈中感应电流的瞬时值表达式为i=5Isin100t（A），故 C 错误；0.2电阻R 上的热功率 P I 2 R (m )2 R ( 2)2 1

9、1W ，故D 错误.2如图，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，电阻 R1 R =10，电流表和电压表均为理想2交流电表。若电流表A 的示数为 0.5A，则电压表V 的示数为A. 2V【答案】A【解析】B. 2.5VC. 4VD. 10V【详解】根据变压器电压和匝数的关系可知，输入电压与输出电压之比为 U ：U =2：1，则电12阻 R 两端电压为U ，电阻R 两端电压为U ，则通过两电阻的电流之比为2：1；若设通过电阻1122R 的电流为I ，则通过电阻R 的电流为 2I ，根据电流和匝数的关系可知，原线圈的输入电流2212II为 2 ，因电流表示数为 0.5A，则 2 +2I =0.5A，

10、即 I =0.2A，电压表示数为U =I R =2V。22222V，与结论相符，选项A 正确；2.5V，与结论不相符，选项B 错误；4V，与结论不相符，选项C 错误；10V，与结论不相符，选项D 错误；22 23如图边长ab=1.5L，bc=L 的矩形区域内存在着垂直于区域平面向里的匀强磁场，在ad边中点O 处有一粒子源，可在区域平面内沿各方向发射速度大小相等的同种带电粒子。已知沿 Od 方向射入的粒子在磁场中运动的轨道半径为L，且经时间t 从边界cd 离开磁场。不计粒0子的重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是粒子带负电粒子的比荷为Bt 0粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为4 t0粒子在磁

11、场中运动的最长时间为2 t0【答案】D【解析】【详解】粒子运动轨迹如下图所示：A.根据左手定则可知粒子带正电，故A 错误；bc360C.设粒子轨迹对应的圆心角为， sin 2 ，解得：=60；由Tt ，解得：3600L2T=6t ，故C 错误；02 mTtq B.根据周期公式6 ，解得：，故 B 错误；qB0m3Bt0D.当粒子轨迹与bc 边相切且从b 点处射出时，在磁场中运动的时间最长，如下图所示：此时运动的角度 arcsin 11202 ，即t=2t ，故 D 正确.220二、多选题关于近代物理学，下列说法正确的是玻尔原子模型能很好地解释氢原子光谱的实验规律电子的行射现象说明电子具有波动性

12、德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越大目前我国核电站的能量来源于轻核聚变【答案】AB【解析】【详解】A.玻尔原子理论解释氢原子光谱，故A 正确；电子的衍射实验证实了物质波的存在，说明电子具有波动性，故B 正确；依据德布罗意波长公式 误；hp 可知，微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，故C 错现已建成的核电站的能量均来自于核裂变，故D 错误。如图，水平放置的平行板电容器与直流电源连接，下极板接地。一带电质点恰好静止于电容器中的P 点。现将平行板电容器的下极板向上移动一小段距离，则电容器的电容将减小，极板所带电荷量将增大带电质点将沿竖直方向向上运动P 点的电势将降低若将带电质点固定

13、，则其电势能不变【答案】BC【解析】【详解】A.下极板向上移动时，板间距减小，根据C S4 kd可知，电容减增大，因U 不变，由 Q=UC可知，电量将增大，故A 错误；开始时电场力与重力平衡，合力为零；下极板上移时，因U 不变，根据E=U/d可知，电场强度增大，电场力增大，粒子将向上运动，故B 正确；场强E 增大，而P 点与上极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P 点与上极板间电势差将增大，上极板的电势等于电源的电动势，保持不变，而P 点的电势高于下极板的电势， 则知 P 点的电势将降低。故C 正确；电场力向上，故粒子一定带负电，P 点的电势降低，则其电势能将增大，故D 错误。一质谱仪

14、的原理如图，粒子源产生的带电粒子(不计重力)经狭缝 S1与 S 之间的电场加速后2进入速度选择器做直线运动，从小孔S3穿出再经磁场偏转最后打在照相底片上。已知磁场B 、1B 的方向均垂直纸面向外。则2图中P1可能为电源负极图中所示虚线可能为 粒子的轨迹在速度选择器中粒子可以做加速运动打在底片上的位置越靠近S ，粒子的荷质比 q 越大3m【答案】BD【解析】【详解】AB. 由左手定则可知，粒子在下面磁场中向左偏转，知粒子带正电，可知图中所示虚线可能为 粒子的轨迹，选项B 正确；粒子带正电，则粒子在P P 之间向下运动时受到向1 2左的洛伦兹力，可知电场力向右，则图中P1为电源正极，选项A 错误；

15、C. 在速度选择器中粒子做直线运动，则所受的电场力和洛伦兹力平衡，可知洛伦兹力不变， 粒子做匀速运动，不可能做加速运动，选项C 错误；D. 打在底片上的位置越靠近S ，粒子的运动半径R 越小，由 R mvq可知，荷质比越大，3qBm选项 D 正确.如图甲圆环a 和b 均由相同的均匀导线制成，a 环半径是b 环的两倍，两环用不计电阻且彼此靠得较近的导线连接。若仅将a 环置于图乙所示变化的磁场中，则导线上M、N 两点的电势差 U =0.4V.下列说法正正确的是MN图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向里图乙中，变化磁场的方向垂直纸面向外若仅将b 环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N 两端的电势差U =-

16、0.4VMN若仅将b 环置于图乙所示变化的磁场中，则M、N 两端的电势差U =-0.2VMN【答案】AD【解析】【详解】AB.a 环置于磁场中，则导线M、N 两点的电势差大于零，则M 点电势高，感应电流方向为逆时针，原磁场的方向垂直纸面向里，故A 正确，B 错误。CD.a 环与b 环的半径之比为 2：1，故周长之比为2：1，根据电阻定律R L，电阻之比为S2：1；M、N 两点间电势差大小为路端电压，U BRE 。磁感应强度变化率恒定的变化磁r R场，故根据法拉第电磁感应定律公式E=S，得到两次电动势的大小之比为 4：1，故两次t的路段电压之比为U ：U =2：1。根据楞次定律可知，将b 环置于

17、磁场中，N 点的电势高，故12电势差 U =-0.2V，故C 错误，D 正确。MN三、非选择题欧姆表的原理如图。其中，电池的电动势为E、内阻为r，表头G 的满偏电流为Ig、内阻为 Rg。图中的A 端应与(填“红”或“黑”)色表笔相连接。测量电阻前，将红、黑色表笔短接，调节可变电阻使通过表头G 的电流达到Ig，此时可变电阻接入电路的阻值R =。0测量电阳时，若表头G 的示数为I，则被测电阻的阻值Rx=。(2)、(3)结果用E、r、Ig、Rg、I 表示【答案】(1). 黑；(2).E (r R )；(3). E EIgIIgg【解析】【详解】第一空.多用表的正极接黑表笔，因此图中的A 端应与黑色表

18、笔相连接。第二空.由闭合电路的欧姆定律可知， IgEr R Rg0，解得 R E0Ig (r R ) .g第三空. 由闭合电路的欧姆定律可知， I E，解得 R E (r RR ) E Er RgR R0 xxIg0IIg某电阻的额定电压为 2V、正常工作时的阻值约 500，现要精确测定其正常工作时的阻值Rx。实验室提供的器材有：电流表A (量程 50mA.内阻r 约 3)11电流表A (量程 3mA，内阻r =15)22电压表V(量程 9V，内阻R =1k)V定值电阻 1(阻值 R =985)1定值电阻 2(阻值 R =1985)2滑动变阻器(020)滑动变阻器G.蓄电池E(电动势 10V，

19、内阻很小)H.开关S 一个，导线若干某同学设计的实验电路如图。其中，电表1 应选，电表 2 应选，定值电阻 R 应选。(填器材前的序号字母)实验中，调节滑动变阻器的阻值，当电表1 的示数x =时(结果保留 1 位有效数1字)，被测电阻正常工作，此时电表2 的示数为x 。2被测电阻正常工作时电阻的表达式Rx=(用 x 、x和器材中已知量的符号表示)。12x (R r )11【答案】(1). B；(2). A；(3). D；(4). 2mA；(5).【解析】x x11【详解】第一空.第二空.第三空.根据设计的实验电路图，电表 1 应选已知内阻的电表 B；电表 2 应选量程较大的电表A，定值电阻R

20、应选阻值为R =985 的D 即可.1第四空.定值电阻正常工作时，两端的电压为2V，则此时当电表 1 的示数Ux 2A 2mA1R r985 15；1212x (R r )第五空.由电路结构可知： x1(R r2) (x2x )Rx，解得 R x xx21如图，A、B 是水平放置且间距d=5cm 的两平行金属板，两板间为匀强电场，一质量m=110-9kg、电荷量q=510-12C 的一带负电液滴恰静止在两板正中间的P 点。液滴可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求两板间的电场强度大小；若将液滴从P 点移到B 板，求该过程中电势能的增加量。【答案】(1) E=2103N/C；(2) E=2.

21、510-10JP【解析】【详解】（1）液滴受电场力和重力作用处于平衡状态由力的平衡条件有：mg=qE代入数据解得：E=2103N/C（2）将液滴从P 点移动到B 板的过程中，电场力做负功E qE d2E WP代入数据解得： E =2.510-10JP如图，水平固定且间距为L 的平行导轨处于方向垂直于导轨平面、磁感应强度为B 的匀强磁场中，导轨左端接有阻值为R 的电阻，导轨上有a、b 两根与导轨接触良好的导体棒，两棒的质量均为m、电阻均为 2R。现对a 施加一平行于导轨的恒力，使其由静止开始水平向右运动，当a 向右的位移为x 时，a 的速度达到最大且b 刚好不滑动。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均

22、为，最大静摩擦力等于滑动摩察力，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：b 中的最大电流以及a 的最大速度；a 发生位移x 的过程中，b 产生的焦耳热。8 mgR182 m3 g 2 R2【答案】(1) v；(2) Qmgx mB2 L2b43B4 L4【解析】【详解】（1）当 a 的速度达到最大值v时，b 中电流达到最大值Imm此时 b 刚好不滑动，对b 由力的平衡条件有： BIL mgm重点中学试卷可修改欢迎下载- PAGE 13 -解得： Im mgBL由电路分析有： I 2Igm故： I I I 3I0gmmR 2R8R电路的总电阻为： R总 2R R 2R3则导体棒a 产生的感应电动势为：

23、 E I R0 总8 mgR得： E BL由法拉第电磁感应定律有E BLvm8 mgR解得： vmB2 L2（2）a 先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大值v后做匀速运动ma 的速度为v时，对a 由力的平衡条件有： F mg 3BIL 4mgmm1a 发生位移x 的过程中，对系统由功能关系有： Fx mgx W安mv2mW Q安总 3mgx 322 m3 g 2 R2B4 L4各电阻的热功率分别为： P 4I 2 R ， P 2I 2 R ， P 18I 2 R1总b故Q 12 QRmbmam解得： Qb 1 mgx 82 m3 g 2 R2 43B4 L4如图，粒子源由静止释放出质量为m

24、、电荷量为q 的带正电粒子(不计重力)，先经水平方向的电场加速，再沿中心轴线射入方向竖直的匀强电场，接着进入方向水平向里的有界匀强 磁场(边界竖直)，最后经磁场偏转打到磁场左边界的感光胶片上。已知加速电场的电压为U ，1 2mU0Lq032偏转电场的板间距和极板长均为L、所加电压为 3U0 ，磁场的磁感应强度为。重点中学试卷可修改欢迎下载- PAGE 19 -(1)求带电粒子穿出偏转电场时的速度大小； (2)求磁场的最小宽度；(3)若简转电压可取 23 U与 3U 之间的任意一值，为使粒子都能打在感光胶片上，求感300光胶片的最小长度。8qU03m【答案】(1) v ；(2) dm3 L(3)

25、 y y y 12 L33【解析】【详解】（1）粒子在加速电场中加速，由动能定理有：qU01mv2202mU0q得： v0粒子在偏转电场中的偏转，由牛顿第二定律：q U maL水平方向上： L v0t竖直方向有： v atv2 v20y8qU03my23联立以上各式，将U U0代入解得： v v如图 1，粒子速度与磁场左边界的夹角满足： tan 0vy解得：=60粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律有：qvB m v2R由几何关系，磁场 最小宽度： d R(1 cos )m312mU联立以上各式，将B 的Lq0 代入解得： dLm3粒子在磁场中偏转时的侧移量为： x 2R sin0且： R

26、mv ， v vqBsin所以： x 2mv0qB为一定值故感光胶片最小长度即为粒子在偏转电场中最大和最小偏转距离的差值为v在偏转电场中，偏转距离： y at 2 UL4U当U 3U时偏转距离最大： y 03L ( y L，能穿出偏转电场)0当U 23 U30423L时偏转距离最小， y 63解得： y y y L12下列说法正确的是 一定质量的气体放出热量，其分子的平均动能可能增大在不考虑分子势能的情况下，质量和温度相同的氢气和氧气内能相同液体中悬浮颗粒内的分子所做的无规则运动就是布朗运动天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的某些小昆虫在水面上行走自如，是因为“液

27、体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现【答案】ADE【解析】【详解】A.气体放出热量，若外界对其做功，根据热力学第一定律可知内能可能增大，温度升高，其分子的平均动能可能增大，故A 正确；质量相等的氢与氧比较，氢的物质的量较多；温度相等则分子的平均动能相等，所以在不考虑分子势能的情况下，质量和温度相同的氢气和氧气内能不相同，故B 错误；布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是分子的无规则运动，故C 错误；天然石英表现为各向异性，是由于组成该物质的微粒在空间的排列是规则的，具有空间上的周期性，故D 正确；液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层 里的分子比

28、液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力， 某些小昆虫在水面上行走自如，是因为“液体的表面张力”，该力是分子力的宏观表现。故E 正确。如图，透明容器中装有足够深的某种均匀液体，液面上竖直倒插着一根质量m=0.01kg 的细长玻璃试管，当外界大气压强p =1.01105Pa 时，试管静止时露出液面的长度为L=5cm，管0中空气柱的总长度为L =15cm，已知试管横藏面积为S=110-4m2，重力加速度g=10m/s2。试管0的壁厚不计，试管与液体之间的粘滞力也不计。求该液体的密度；若温度不变，但由于某种原因导致外界大气压强变为p =0.99105Pa 时，求试管再次

29、0静止后露出水面部分的长度L。【答案】(i) m(L L)S ；(ii)5.3cm0【解析】【详解】(i)对试管由力的平衡条件得： g (L0L)S mg m代入数据解得该液体密度：(L L)S0103 /m3(ii)初态，试管内气体压强为： P1 P mg0S=1.02105Pa末态，试管内气柱长度试管内气体压强为： PL0 P mg=1.0105Pa20S根据玻意耳定律有： PSL P SL1020代入数据解得： L =15.3cm0因试管排开的液体体积不变，故露出水面部分的长度变为：L L (L L) =5.3cm00弹性介质中某质点O 沿竖直方向做简谐运动的规律如图甲，它完成两次全振动后停在平衡位置，其形成的机械波沿水平方向的 x 轴匀速传播，波速大小为 10m/s，x 轴上有 3 个质点(如图乙)，它们的坐标分别为x =-2m、x =lm、x =3m。以质点O 开始振动作为计时零