新平县一中学年高二上学期份考试物理试题含答案.docx

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新平县一中学年高二上学期份考试物理试题含答案

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云南省新平县一中2020-2021学年上学期12月份考试

高二物理

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

学校：

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

分卷I

一、单选题（共10小题,每小题3.0分,共30分）

1.有一“3V，3W”的小灯泡，则接入下列的哪一电源可使小灯泡最亮（　　）

A．E=3V，r=1.0ΩB．E=3V，r=1.5Ω

C．E=3V，r=2.0ΩD．E=3V，r=2.5Ω

2.关于通电导线所受安培力F的方向、磁感应强度B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是（　　）

A．F、B、I三者必须保持相互垂直

B．F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直

C．B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直

D．I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直

3.如图所示，有竖直向下的匀强电场，A、B两等势面间距离为5cm，电势差为25V，在电场中P点固定放置电荷量为5×10－9C的负点电荷，此时电场中有一点场强为零，此点在P点的（　　）

A．上方30cm处

B．下方30cm处

C．上方25cm处

D．下方25cm处

4.电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电．关于路端电压，下列说法中正确的是（　　）

A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变

B．因为U＝IR，所以当R增大时，路端电压也增大

C．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大

D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小

5.如图为某同学设计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置．当其接通开关时，有电流通过金属棒，观察到金属棒向左运动，则下列说法正确的是（　　）

A．此时通过金属棒的电流是由电源经b流向a

B．若调换U形磁铁的南北极，则金属棒仍向左运动

C．若调换流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动

D．若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动

6.如图所示，足够大的光滑绝缘水平面上有三个带电质点，A和C围绕B做匀速圆周运动，B恰能保持静止，其中A、C和B的距离分别是L1和L2.不计三个质点间的万有引力，则A和C的比荷（电荷量与质量之比）应是（　　）

A．（

）2B．（

）2C．（

）3D．（

）3

7.有三个用电器，分别为电风扇、白炽灯和电热毯，它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的焦耳热（　　）

A．电风扇最少B．白炽灯最少

C．电热毯最少D．三者相同

8.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（　　）

A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路

9.一根长为0.1m的电流为1A的通电导线，在磁场中某处受到的磁场力大小为0.4N，则该处的磁感应强度为（　　）

A．等于4TB．大于或等于4T

C．小于或等于4TD．可能为0

10.一个电流表的满偏电流Ig＝1mA，内阻Rg＝500Ω，要把它改装成一个量程为3V的电压表，则（　　）

A．应在电流表上再串联一个阻值为3kΩ的电阻

B．应在电流表上再并联一个阻值为3kΩ的电阻

C．改装后的电压表内阻是500Ω

D．改装后的电压表内阻是3kΩ

二、多选题（共4小题,每小题4.0分,共16分）

11.（多选）如图的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是（　　）

A．平行板电容器两板的电势差不变

B．平行板电容器带电量不变

C．平行板电容器两板的电势差减小

D．平行板电容器两板间的电场强度不变

12.（多选）由磁感应强度公式B＝

可知，磁场中某处的磁感应强度的大小（　　）

A．随通电导线中的电流I的减小而增大

B．此式只是B的定义式不是决定式，所以值是固定的

C．随通电导线所受磁场力F的增大而增大

D．跟F、I、L的变化无关

13.（多选）如图所示电路中，当可变电阻R的阻值增大时（　　）

A．A、B两点间的电压增大

B．A、B两点间的电压减小

C．通过R的电流I增大

D．通过R的电流I减小

14.（多选）如图所示，甲是某电场中的一条电场线，A、B是这条电场线上的两点，若将一负电荷从A点自由释放，负电荷沿电场线从A到B运动过程中的速度－时间图象如图乙所示，比较A、B两点电势φ的高低和场强E的大小可得（　　）

A．φA＞φBB．φA＜φBC．EA＞EBD．EA＝EB

分卷II

三、实验题（共2小题,共15分）

15.某直流电动机M转动时的U－I图象如图甲所示，该同学利用图乙的实验电路研究电动机的转动情况，电路中使用恒压电源，R1＝15Ω，R2是滑动变阻器，电流表A是理想电流表，实验操作步骤如下：

（1）闭合开关S2前，调节滑动变阻器，使其滑动触头应在________端．（选填“左”或“右”）

（2）先闭合开关S1，开关S2保持断开，此时电流表的示数为0.6A，则恒压电源输出电压为________V.

（3）再闭合开关S2，然后缓慢调节滑动变阻器使电动机恰好转动起来，此时电流表的示数为1.8A，直流电动机M实际消耗的电功率为________W，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω.（取两位有效数值）

16.如图所示为J0411多用电表示意图

．

其中A、B、C为三个可调节的部件．某同学在实验室中用它测量一阻值约为1～3kΩ的电阻．他测量的操作步骤如下：

（1）调节可调部件　　，使电表指针指向　　．

（2）调节可调部件B，使它的尖端指向　　位置．

（3）将红黑表笔分别插入正负插孔中，两笔尖相互接触，调节可动部件　　，使电表指针指向欧姆零刻度位置．

（4）将两只表笔分别与待测电阻两端相接，进行测量读数．

（5）换测另一阻值为20～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重复步骤　　，才能进行测量，若电表读数如图所示，则该待测电阻的阻值是　　．

四、计算题

17.一平行板电容器，板间距离为d，电容为C，接在电压为U

的电源上，充电完成后撤去电源．

（1）求充电后电容器带的电荷量；

（2）若使板间距离增大为2d，则电容器的电容变为多少？

板间电场强度变为多大？

18.如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m＝0.2kg、带电荷量为q＝2.0×10－6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.1.从t＝0时刻开始，空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（取水平向右为正方向，g取10m/s2），求：

（1）23s内小物块的位移大小；

（2）23s内电场力对小物块所做的功．

19.如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒（非纯电阻），通过它的电流I和它两端电压U遵循I=kU3的规律（式中k=0.02A/V3），R2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E=6V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16A．求：

（1）R1两端的电压U1；

（2）R2消耗的电功率P2；

（3）电源的内电阻r．

20.如图所示，一均匀带正电的无限长细直棒水平放置，带电细直棒在其周围产生方向与直棒垂直向外辐射状的电场，场强大小与直棒的距离成反比．在直棒上方有一长为a的绝缘细线连接了两个质量均为m的小球A、B，A、B所带电量分别为+q和+4q，球A距直棒的距离为a，两球恰好处于静止状态．不计两小球之间的静电力作用．

（1）求细线的张力；

（2）剪断细线，若A球下落的最大速度为vm，求A球下落到速度最大过程中，电场力对A球做的功．

（3）分析剪断细线后，B球的运动情况及能量的转化情况．

答案

1.A2.B3.B4.D5.D6.C7.A8.A9.B10.D

11.BD12.BD13.AD14.BC

15.

（1）左　

（2）9　（3）3.8　4.8

【解析】

（1）闭合开关S2前，调节滑动变阻器使其接入电路中的阻值最大，则滑动触头应在左端．

（2）恒压电源输出电压U＝I1R1＝0.6×15V＝9V

（3）通过直流电动机M的电流I2＝I－I1＝1.8A－0.6A＝1.2A，根据甲图可知此时直流电动机M的电压为UM＝3.2V，U2＝U－UM＝9V－3.2V＝5.8V，则直流电动机M实际消耗的电功率为P＝UMI2＝3.2×1.2W≈3.8W，滑动变阻器接入电路中的阻值为R＝

＝

Ω≈4.8Ω.

16.

（1）A表盘左边的零刻度

（2）“×100Ω”挡（3）C

（5）（3）22kΩ．

【解析】解：

（1）多用电表的使用首先进行机械调零：

调节可调部件A，使电表指针停在表盘左边的零刻度的位置；

（2）选择合适的档位：

因电阻1～3kΩ，为使指针指在中央刻度附近选择×100Ω即可．

（3）选档后进行欧姆调零：

将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件C，使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置．

（5）换测另一阻值为20～25kΩ的电阻时，应调节B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此时还必须重新进行欧姆调零，即重复步骤（3），图示读数为：

22×103Ω=22kΩ．

17.

（1）CU　

（2）

C　

【解析】

（1）由C＝

知，电容器带的电荷量Q＝CU.

（2）由于电容器的电容与极板间的距离成反比，故距离增大为2d，电容变为原来的一半，即C′＝

C.又由于充电后撤去电源，电容器带的电荷量不会发生改变，故电容器极板间的电压U′＝

＝

＝2U.

原来两板间的电场强度为E1＝

，变化后两板间的电场强度为E2＝

＝

，所以电场强度不变．

18.

（1）47m　

（2）9.8J

【解析】

（1）设0～2s内小物块的加速度为a1

由牛顿第二定律得E1q－μmg＝ma1

即a1＝

＝2m/s2

位移x1＝

a1t

＝4m

2s末的速度为v2＝a1t1＝4m/s

2～4s内小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律得

E2q－μmg＝ma2

即a2＝

＝－2m/s2

位移x2＝x1＝4m,4s末小物块的速度为v4＝0

因此小物块做周期为4s的匀加速和匀减速运动

第22s末的速度为v22＝4m/s，第23s末的速度v23＝v22＋a2t＝2m/s

所求位移为x＝

x1＋

t＝47m

（2）23s内，设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理得W－μmgx＝

mv

解得W＝9.8J

19.

（1）2V

（2）0.6144W（3）1Ω

【解析】

（1）因为R1、R2构成串联电路，故电流相等，即I1=I2=IA=0.16（A）

由I=kU3得：

（2）U2=I2R2=0.16×24V=3.84（V）　　　　　　

由P=UI得：

P2=U2I2=3.84×0.16W=0.6144（W）

（3）由E=U1+U2+Ir得：

20.

（1）

（2）

（3）在上升过程中，电势能逐渐减小，机械能逐渐增大（重力势能增大，动能先增大后减小）；在下降过程中，电势能逐渐增加，机械能逐渐减小（重力势能减小，动能先增大后减小）．机械能与电势能的总和不变．

【解析】

（1）设距直棒为r的点的电场强度大小为

．分别对两小球列平衡方程：

对A：

对B：

解得

（2）设A球下落到距直棒为r时速度最大，此时加速度为零，合力为零．

由平衡条件：

由

（1）中解得：

解得：

由动能定理：

解得

（3）剪断细线后，B小球做先上后下的往复运动（振动）．

在上升过程中，电势能逐渐减小，机械能逐渐增大（重力势能增大，动能先增大后减小）；在下降过程中，电势能逐渐增加，机械能逐渐减小（重力势能减小，动能先增大后减小）．机械能与电势能的总和不变．