黑龙江省实验中学2020学年高二物理上学期期中试卷（含解析）(1)

黑龙江省实验中学2020学年高二物理上学期期中试卷（含解析）(1)

黑龙江省实验中学2020学年高二物理上学期期中试卷（含解析） ‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 第I卷（选择题)‎ 一、单选题 ‎1．物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律,为人类的科学事业做出了巨大贡献,值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实及物理思想方法的的是（ ）‎ A．奥斯特提出了用电场线形象直观的描绘抽象的电场 B．安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说 C．电荷量的数值最早是由美国物理学家富兰克林测得的 D．电场场强和感应强度都是用比值法定义的物理量 ‎2．磁场中某区域的磁感线如图所示，则( )‎ A．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＞Bb B．a、b两处的磁感应强度的大小不等，Ba＜Bb C．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大 D．同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 ‎3．如图所示的温控电路中，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略。当环境温度降低时下列说法正确的是（ ）‎ A．电容器C的带电量增大 B．电压表的读数减小 C．干路电流增大 D．R1消耗的功率变大 ‎4．如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,下极板接地。一油滴位于电容器的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移一小段距离,则（ ）‎ A．电容器的带电量增大 B．两极板间的电场强度减小 C．电路中会有逆时针方向的瞬间电流 D．带点油滴将沿竖直方向向上运动 ‎5．如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一个以坐标原点为圆心、半径为1cm的圆与两坐标轴的交点,已知A、B、C三点的电势分别为.由此可得D点的电势为（ ）‎ A．3V B．6V C．12V D．9V ‎6．将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等,为电场中的两点,则（ ）‎ A．点的电场强度比点的大 B．点的电势比点的低 C．试探电荷在点的电势能比在点的小 D．将试探电荷从点移到点的过程中,电场力做负功 ‎7．两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为（ ）‎ A．1∶4 B．1∶8 C．16∶1 D．1∶16‎ ‎8．如图所示，电源电动势E=36V，内阻r=1Ω，电灯上标有“6V，12W”的字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω。接通电源后，电灯恰能正常发光，下列说法正确的是（ ）‎ A．电路中的电流大小6A B．电动机产生的热功率56W C．电动机的机械效率85.7%‎ D．电源的输出功率为72W ‎9．如图所示，将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点，细线不能伸长。现要使细线偏离竖直线30°角，可在O点正下方的B点放置带电量为q1的点电荷，且BA连线垂直于OA；也可在O点正下方C点放置带电量为q2的点电荷，且CA处于同一水平线上。则为（　　）‎ A． B． C． D．‎ 二、多选题 ‎10．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知(　　)‎ A．带电粒子在R点时的速度大小大于在Q点时的速度大小 B．带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大 C．带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大 D．带电粒子在R点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小 ‎11．在伏安法测电阻的实验中,待测电阻约为800Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电表的连接方式如图(a)或图(b)所示,若将由图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为和,则下列说法正确的是（ ）‎ A．更接近真实阻值 B．更接近真实阻值 C．大于真实阻值,小于真实阻值 D．小于真实阻值,大于真实阻值 ‎12．分别置于两处的长直导线垂直纸面放置,通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,在一条直线上,且。已知点的磁感应强度大小为,点的磁感应强度大小为若将处导线的电流切断,则（ ）‎ A．点的磁感应强度大小变为 B．点的磁感应强度方向向上 C．点的磁感应强度大小变为 D．点的磁感应强度方向向下 ‎13．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放,其运动的图象如图乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)，则下列说法正确的是（ ）‎ A．由C到A的过程中物块的电势能一直增大 B．B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=100V/m C．由C点到A点电势逐渐降低 D．A、B两点间的电势差 ‎14．如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为电荷量为的带负电小球,另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成的位置B时速度为零，以下说法正确的是（ ）‎ A．小球重力与电场力的关系是 B．小球重力与电场力的关系是 C．小球在A点和B点的加速度大小相等 D．小球在B点时,细线拉力为 第II卷（非选择题)‎ 三、填空题 ‎15．如图所示，游标卡尺的读数为 mm；螺旋测微器的读数为 mm．‎ 四、实验题 ‎16．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:‎ A.被测干电池一节 B.电流表量程0～3A,内阻约为0.3Ω C.电流表量程0～0.6A,内阻约为0.1Ω D.电压表量程0～3V,内阻未知 E.滑动变阻器0～10Ω,2A F.滑动变阻器0～100Ω,1A G.定值电阻陷(阻值为1Ω、额定功率为5W)‎ H.开关、导线若干 在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。‎ ‎(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)，电流表选择______，滑动变阻器选择_____；‎ ‎(2)请按照图甲设计的电路图用笔画线将图乙实物电路图补充完整____；‎ ‎(3)该同学按照要求连接好电路并进行实验,根据实验数据绘出了图所示的图像,则电源的电动势E=___V,电源内阻r=____Ω(保留两位有效教字)。‎ 五、解答题 ‎17．光滑的金属导轨相互平行，它们所在的平面与水平面的夹角为45°，磁感应强度为B=5T的匀强磁场竖直向上穿过导轨，此时导轨上放一重G=0.2N，电阻值为R1=0.2Ω的金属棒ab，导轨间距L=0.4m，导轨中所接电源的电动势为E=6V,内阻r=0.5Ω，其它的电阻不计，金属棒恰好能静止在导轨上，求：‎ ‎(1)金属棒ab受到磁场的安培力多大；‎ ‎(2)电阻R2的阻值多大？‎ ‎18．如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d。当两板间加电压U时，一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以水平速度v0从A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L，不计重力影响。求：‎ ‎（1）带电粒子从A点运动到B点经历的时间；‎ ‎（2）带电粒子经过B点时速度的大小；‎ ‎（3）A、B间的电势差。‎ ‎19．如图所示，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在o点，另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度。求：‎ ‎（1）电场强度E的大小和a、O两点的电势差UaO；‎ ‎（2）小球在a点获得一水平初速度Va=4，则小球在最低点绳子的拉力大小。‎ ‎2020学年黑龙江省实验中学高二 上学期期中考试物理试题 物理答案 ‎1．D ‎【解析】‎ A项：法拉第提出了用电场线形象直观的描绘抽象的电场，故A错误；‎ B项：奥斯特现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，故B错误；‎ C项：电荷量的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，故C错误；‎ D项：电场强度和磁感应强度都是比值定义法，且都只取决于自身的性质，故D正确。‎ 故应选：D。‎ ‎2．B ‎【解析】‎ 磁场是一种特殊物质形态，既看不见又摸不着．因此引入磁感线来帮助我们理解磁场，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向表磁场的方向．而小段通电导线放在磁场中有磁场力作用，但要注意放置的角度．‎ 磁场中某区域的磁感线如图所示：a处的磁感线比b处疏，则a点磁感强度比b点小．所以A不正确，B正确；当将一小段通电导线放入磁场时，磁场力大小和磁场与电流的角度有关，当通电导线垂直磁场时，受到的磁场力最大，平行时为零．因为不知道电流如何放置，所以C、D选项均不正确．故选B．‎ ‎3．A ‎【解析】‎ C、当环境温度降低时R2增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I减小．故C错误。‎ A、电容器的电压UC=E-I（r+R1），E、r、R1均不变，I减小，UC增大，由得，电容器C的带电量增大．故A正确．‎ B、总电流I减小，路端电压U=E-Ir，E、r不变，则U增大，电压表的读数增大．故B错误．‎ D、R1消耗的功率P=I2R1，I减小，R1不变，则P减小．故D错误。故本题选A。‎ ‎4．B ‎【解析】‎ 将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，根据知板间场强的变化，由U=Ed判断P点与下极板间的电势差的变化，确定P点电势的变化．由题分析知道油滴带负电，再判断其电势能的变化．根据场强的变化，判断油滴向什么方向运动。‎ A项：板间距离增大，由公式可知，电容减小，电容器的电压不变，由公式可知，电荷量减小，故A错误；‎ B项：板间距离增大，电容器的电压不变，根据知板间场强减小，故B正确；‎ C项：由图可知，开始时电容器的上极板带正电，也有电量减小，所以上极板的正电荷将流回电源的正极，电路中会有顺时针方向的瞬间电流，故C错误；‎ D项：根据油滴原来静止知道，油滴带负电，平行板电容器的上极板竖直向上移一小段距离，板间场强减小，油滴所受电场力减小，则油滴将沿竖直方向向下运动，故D错误。‎ 故应选：B。‎ ‎【点睛】‎ 本题是电容器动态分析问题，根据、电容的决定式和定义式结合进行分析。‎ ‎5．D ‎【解析】‎ 在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等；先求解出D点的电势，然后找出等势面，进一步求解A、D连线中点的电势。‎ 在匀强电场中，沿着同一方向，每前进相同的距离，电势的降低相等；故：φA-φB=φD-φC代入数据，有：15-3=φD-（-3），解得：φD=9V，故D正确，ABC错误。故应选：D。‎ ‎【点睛】‎ 本题关键记住“在匀强电场中，沿着同一方向，没前进相同的距离，电势的降低相等”的结论。‎ ‎6．A ‎【解析】‎ 电场线的疏密表示场强的大小；a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势；电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小。‎ A项：电场线的疏密表示场强的大小，由图象知a点的电场强度比b点大，故A正确；‎ B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势，即a点的电势比b点的高，故B错误；‎ C项：电势越高的地方，正电荷具有的电势能越大，即正电荷在a点的电势能较b点大，故C错误；‎ D项：由上知，+q在a点的电势能较b点大，则把+q电荷从电势能大的a点移动到电势能小的b点，电势能减，电场力做正功，故D错误。‎ 故应选：A。‎ ‎【点睛】‎ 该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。‎ ‎7．C ‎【解析】‎ 设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的，根据电阻定律R=ρ，电阻R1=4R，另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据电阻定律R=ρ，电阻R2=‎ R，则两电阻之比为16：1．电压相等，根据欧姆定律，电流比为1：16，根据q=It知相同时间内通过的电量之比为1：16．故C正确，A、B、D错误。故选C。‎ 考点：电阻定律 ‎【名师点睛】‎ 解决本题的关键是在将导线均匀拉长或折后绞合时，导线的体积不变，判断导线的长度和横截面积的变化。根据电阻定律R=ρ判断出两根金属导线的电阻之比，根据欧姆定律得出电流之比，再根据q=It得出通过的电荷量之比。‎ ‎8．C ‎【解析】‎ 因为灯泡恰好能正常发光，所以根据公式可得，电灯和电动机串联在电路中，所以电路中的电流大小为2A，A错误；根据公式可得电动机产生的热功率为，B错误；电动机消耗的总功率为，故电动机的机械效率大小为，C正确；电源的输出功率为，D错误。‎ 考点：考查了非纯电阻电路电功率的计算 ‎9．B ‎【解析】‎ 对两种情况进行受力分析，如图所示：‎ 依据矢量的合成法则，结合三角知识，及平衡条件，则有：F′=mgsin30°，F=mgtan30°，根据库仑定律，则有：，而；根据三角知识，则有：lBA=Ltna30°，lCA=Lsin30°‎ ‎，综上所得：，故ACD错误，B正确；故选B。‎ ‎【点睛】‎ 考查库仑定律、矢量的合成法则与平衡条件的应用，掌握三角知识，及几何关系的内容，注意绳子的长度相等，是解题的关键．‎ ‎10．BD ‎【解析】‎ AB、电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧，所以电场力的方向向右；若粒子从P经过R运动到Q，电场力做负功，电荷的电势能增大，动能减小，知道R点的动能大，即速度大，而P点电势能较小，故A错误，B正确；‎ C、根据能量守恒定律，带电质点在运动过程中各点处的动能与电势能之和保持不变。故C错误；‎ D、由电场线疏密确定出，R点场强大，电场力大，加速度大小大于在Q点时的加速度大小，故D正确；‎ 故选：BD.‎ ‎11．AC ‎【解析】‎ 本题的关键是明确电流表内外接法的选择方法：当满足，时，电流表应用外接法，根据串并联规律写出真实值表达式，比较可知，测量值小于真实值；当满足时，电流表应用内接法，根据串并联规律写出真实值表达式，比较可知，测量值大于真实值。‎ 由于待测电阻满足时RARV=10×2000<，所以电流表应用内接法，即RX1 更接近真实值；‎ 根据串并联规律可知，采用内接法时真实值应为：‎ 采用外接法时，真实值应为：，即测量值小于真实值。‎ 故应选：AC。‎ ‎12．AB ‎【解析】‎ 根据右手螺旋定则判断出通电导线在c、d两点的磁场方向，在距离导线相等的点磁感应强度大小相等．抓住c点、d点的磁感应强度大小求出a、b导线在c、d两点的磁感应强度。‎ A项：设a导线在c点的磁感应强度大小为B，在d点的磁感应强度大小为B′‎ 根据右手螺旋定则有：‎ B1=2B B2=B-B′‎ 联立两式解得：，‎ 由右手螺旋定则可知，d处的磁感应强度方向向上，故应选：AB。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题的关键掌握右手螺旋定则，会根据右手螺旋定则判断电流周围磁场的方向，以及知道在距离导线相等的点磁感应强度大小相等。‎ ‎13．BC ‎【解析】‎ 由能量守恒定律分析电势能的变化情况．根据v-t图可知物块在B点的加速度最大，此处电场强度最大，根据牛顿第二定律求场强的最大值．由C到A的过程中物块的动能一直增大，根据电场线的方向分析电势的变化，由动能定理可求得AB两点的电势差。‎ A项：从速度时间图象可知，由C到A的过程中，物块的速度一直增大，电场力对物块做正功，电势能一直减小，故A错误；‎ B项：带电粒子在B点的加速度最大，为，所受的电场力最大为 Fm=mam=0.1×2N=0.2N，则场强最大值为，故B正确；‎ C项：据两个等量同种正电荷其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧，故由C点到A点的过程中电势逐渐减小，故C正确；‎ D项：从速度时间图象可知，A、B两点的速度分别为 vA=6m/s，vB=4m/s，再根据动能定理得：‎ ‎，解得：，故D错误。‎ 故应选：BC。‎ ‎【点睛】‎ 明确等量同种电荷电场的特点是解本题的关键，要知道v-t图切线的斜率表示加速度，由动能定理求电势差是常用的方法。‎ ‎14．BC ‎【解析】‎ 类比单摆，小球从A点静止释放，运动到B点速度为0，说明弧AB的中点是运动的最低点，对小球进行受力分析，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，再根据几何关系可以求出Eq，球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析，再根据几何关系即可解题。‎ A、B项：小球从A运动到B的过程中，根据动能定理得：mgLsinθ-qEL（1-cosθ）=0得 ‎，则，故A错误，B正确；‎ C项：在A点，小球所受的合力等于重力，加速度，在B点，合力沿切线方向Eqsin60°-mgcos60°=mg，加速度aB=g，所以A、B两点的加速度大小相等，故C正确；‎ D项：小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°故细线拉力，故D错误。‎ 故应选：BC。‎ ‎【点睛】‎ 本题关键是对小球受力分析，然后找出复合场的最低点位置，最后根据牛顿第二定律和平行四边形定则列式分析计算。‎ ‎15．10.75；9.693‎ ‎【解析】‎ 解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ 游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第15个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为15×0.05mm=0.75mm，所以最终读数为：10mm+0.75mm=10.75mm．‎ 螺旋测微器的固定刻度为9.5mm，可动刻度为19.3×0.01mm=0.193mm，所以最终读数为9.5mm+0.193mm=9.693mm．‎ ‎【点评】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．‎ ‎16．（1）B；E （2） （3）1.5；0.6‎ ‎【解析】‎ ‎(1)电流表：为了读数准确，所以选择B；滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选E；‎ ‎(2)按原理图连接实物图如图：‎ ‎(3)由U-I图可知，电源的电动势为：E=1.5V；内电阻为：。‎ ‎17．(1)F=0.2N (2)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)对ab棒受力分析，如图：‎ 由平衡条件得，金属棒ab受到磁场的安培力：‎ 代入数据：‎ ‎(2)由安培力公式：‎ 回路电流：‎ 由闭合电路的欧姆定律：‎ 电阻R2的阻值：‎ 代入数据：.‎ ‎【点睛】‎ 本题结合安培力特点考查了物体的平衡，注意公式F=BIL的应用条件，以及公式中各个物理量的含义．‎ ‎18．(1) (2) (3)‎ ‎【解析】‎ ‎（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，‎ 从A点运动到B点经历的时间 ‎（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动 板间场强大小 加速度大小 经过B点时粒子沿竖直方向的速度大小vy=at=‎ 带电粒子在B点速度的大小v =‎ ‎（3）带电粒子从A点运动到B点过程中，根据动能定理得：‎ A、B间的电势差UAB=‎ 考点：带电粒子在平行极板间的运动。‎ ‎19．（1），方向竖直向上； （2）‎ ‎【解析】‎ ‎(1)小球静止在a点时，由共点力平衡得①‎ 解得，方向竖直向上②‎ 在匀强电场中，有③‎ 则a、O两点电势差④‎ ‎(2)小球从a点运动到b点，设到b点速度大小为，由动能定理得⑤‎ 小球做圆周运动通过b点时，由牛顿第二定律得⑥‎ 联立②⑤⑥式，代入解得