内蒙古西四旗2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题.doc

内蒙古西四旗2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

内蒙古西四旗2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题

年级：
姓名：

13

内蒙古西四旗2020-2021学年高二物理上学期期末考试试题
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间90分钟．
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应題目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．
4．本卷命题范围：选修3-1结束．
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．我国嫦娥五号已经在月球成功“取土”，为人类研究月球迈出里程碑式一步，假设月球带负电，一个均匀带电的球体，将一带负电的小球置于该月球表面h处，由静止释放，小球恰静止于处．现将该小球距月球表面处无初速释放，则此小球将（ ）
A．向月球地心方向下落 B．远离月球方向运动
C．仍保持静止状态 D．无法确定
2．图中虚线表示电场中的两条等势面电势分别为和，实线表示一带电粒子运动的轨迹，若粒子在P点时动能为，在Q点时动能为，则（ ）

A． B． C． D．
3．如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（ ）

A． B． C． D．
4．在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为和．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为和．则这台电动机正常运转时输出功率为（ ）

A． B． C． D．
5．如图所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面，一个电子垂直经过等势面D时，动能为，飞经等势面C时，电势能为负，飞至等势面B时速度恰好为0，已知相邻等势面间的距离都为，则下列说法错误的是（ ）

A．A的电势为负 B．匀强电场的场强为
C．电子再次飞经D等势面时，动能为 D．电子的运动为匀变速直线运动
6．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场一线平行，A、C连线与电场线垂直．则（ ）

A．A点和C点的电场强度相同 B．D点电场强度大小可能为0
C．将一正电荷q从A沿圆周移动到B，电势能不变 D．A、B、C、D四个点中B点电势最高
7．局部空间静电场某平面的电场线分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点，将一电荷量为的点电荷Q从无穷远处（电势为0）移到c点，此过程中，电场力做功为，受力为，再将Q从c点移到d点，受力为，则下列说法正确的是（ ）

A．a点的电场强度比b点的小 B．a点的电势比b点的低
C．比大 D．c点的电势为
8．在图示电路中如图所示，电源电压不变，电表均为理想表，当电键S由断开到闭合时，下列变化正确的是（ ）

A．电流表A示数变小
B．电压表示数变为0
C．电压表示数与电流表A示数的比值不变
D．电压表示数与电流表A示数的比值不变
9．如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段（ ）

A．甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 B．甲、乙两物块间的摩擦力不断增大
C．甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 D．乙物块与地面之间的摩擦力不断增大
10．如图所示，绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一电荷量为、质量为m的滑块（可看作点电荷），从a点以初速度沿水平面向Q运动，到达b点时速度为零，已知a、b间距为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，以下说法正确的是（ ）

A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力不可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程中的中间时刻速率大于
C．此过程中产生的内能为
D．Q产生的电场中a、b两点间的电势差
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11．（6分）某研究小组收集了两个电学元件：电阻（约为）和手机中的锂电池（电动势E标称值为，允许最大放电电流为）．实验室备有如下器材：
A．电压表V（量程，电阻约为）
B．电流表（量程，电阻约为）
C．电流表（量程，电阻约为）
D．滑动变阻器（，额定电流）
E．电阻箱
F．开关S一只、导线若干
（1）为了测定电阻的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图如图，图中的电流表A应选________（选填“”或“”），请将实物连线补充完整．

（2）为测量锂电池的电动势E和内阻r，小红设计了如图甲所示的电路图．根据测量数据作出图象，如图乙所示，若该图线的斜率为k，纵轴截距为b，则该锂电池的电动势__________，内阻________．（用k、b表示）
12．（9分）某同学要粗略测量一个由某种新材料制成的粗细均匀的电阻丝的电阻率，该同学的实验步骤如下：
（1）该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图甲所示，则可知电阻丝的直径_______．
（2）该同学用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测此电阻丝的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该电阻丝电阻R为________．
（3）已知该电阻丝的长度为，根据以上测量结果可粗略算出该新材料的电阻率_______（结果保留1位有效数字）．

三、计算题（本题共4小题，共45分．作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（10分）如图所示，在空中O点处固定一带电量较多的点电荷，一质量为m带电量较小的点电荷q绕O点作圆周运动，半径为R，速度为v．运动到A点时速度突然增加到，以后轨迹变为椭圆，运动到离O点最远处B点时速度．

（1）求q作椭圆运动时经过A、B两处时的加速度；
（2）求q在A、B两处的电势能之差；
（3）若要使q经过B点后正好能作圆周运动，在B点处必须再给q多少能量？
14．（10分）在如图所示的电路中，定值电阻、，电源内阻，电容器的电容．当开关S断开时，电容器上容纳的电荷量，理想电流表的示数．求：

（1）电阻的阻值；
（2）电源的电动势E及电源的效率；
（3）当S闭合、电路稳定后，电容器上容纳的电荷量．
15．（10分）如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，为滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．计算：

（1）定值电阻的阻值．
（2）滑动变阻器的最大阻值．
（3）电源的电动势和内阻．
16．（15分）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径与y轴夹角为，一电子以平行x轴，速率v从A点沿直径方向射入磁场，从O点射出进入第Ⅰ象限磁感应强度为B的磁场Ⅱ中，运动到C点时速度方向与x轴的正方向相同，C点的右侧是竖直向上电场强度为E的匀强电场，最终电子从x轴D点射出，已知电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力，求：

（1）圆形磁场区域的磁感应强度大小．
（2）电子从A到D运动的时间．
西四旗2020～2021学年度第一学期期末考试·高二物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 当带小球在高度为h处处于平衡．则有可知平衡和高度没有关系，所以当h变时，两力仍然平衡，故C正确．
2．B
3．A 棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，单位时间内通过的距离为，单位时间内通过的电荷量，得到等效电流为．
4．A 当电动机停止转动时，由题得电动机的电阻：，当电动机正常转动时，电动机的总功率：，电动机的发热功率：，电动机正常运转时的输出功率是：．
5．C 由得出等势面C电势为，电子从D到B动能由减小到0，说明越向上电势越低，相邻等势面间电势差为；由得；电子再次飞经D等势面时，电场力做功为0；电子沿电场线运动，加速度不变．
6．B A和C电场强度方向不同，A错．D是场强等于，可能为0，B对，正电荷电场力做正功，电势能减小，A、B、C、D四点中D点电势最高．
7．BC A．由图可知：a点电场线比b点电场线分布密集，故a点的电场强度比b点的大，故A项错误；B．根据沿着电场线电势降低，可知，a点电势较低，故a点的电势比b点的低，故B项正确；C．由图可知：c点电场线比d点电场线分布密集，故c点的电场强度比d点的大，故C项正确；D．Q从无穷远处（电势为0）移到c点的过程，根据动能定理得：，得：．又，可得移入之前，c点的电势为：，故D项错误；故选B、C两项．
8．BC 当开关S打开时，和串联，电流表中有电流通过，开关S闭合时，外电路中只有电阻，外电路电阻减小，电源电压不变，电路中电流增大，电流表示数变大，A错误；电压表测的是两端电压，当开关S闭合时，两端电压等于零，B正确；开关S打开时，和串联，设电压表示数为，电流表A示数为I，由欧姆定律可知，因电阻的阻值不变，所以电压表示数与电流表A示数的比值不变，C正确；开关S打开时，电压表示数不等于零，电流表A示数不等于零，开关S闭合时，电压表示数等于零，电流表A示数变大，D错误．
9．AD 甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力的增大，整体的加速度减小，所以对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力减小，A正确，B、C错误；甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力．
10．AD 滑块能停在b处，说明滑块在运动过程中所受Q的库仑力不可能大于滑动摩擦力，A项正确；由于电场力是变力，运动过程中合力变小，B项错误；滑块从a点运动到b点的过程中有摩擦力和电场力做功，此过程中产生的内能应大于，C项错误；由动能定理可知，解得，D项正确．
11．（1）（1分） 见解析图（1分） （2）（2分） （2分）

解析：（1）电压表量程是，通过待测电阻的最大电流，因此电流表应选电流表，待测电阻阻值约为，滑动变阻器（，额定电流），与电阻箱最大阻值均小于待测电阻阻值，变阻器采用限流接法时待测电阻电压与电流变化范围较小，不能测多组实验数据，为测多组实验数据，减小实验误差，滑动变阻器应采用分压接法，且，则电流表应该采用内接法，实物电路图如图所示．
（2）由实验原理可知，则，因此图象的纵轴截距，电动势，图象的斜率，则电源内阻．
12．（1）1.700（3分） （2）22（3分） （3）（3分）
解析：（1）螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为．
（2）该电阻的阻值约为．
（3）根据电阻定律，得．
13．解：（1）在A、B两处受到的引力之比（1分）

（1分）
（1分）
（2）由能量守恒定律有（1分）
解得（2分）
（3）在B处作圆周运动所需动能为在A处作圆周运动，为（2分）
（2分）
14．解：（1）根据可求出电容器两端电压（2分）
即两端电压为，由欧姆定律可知 （1分）
（2）根据闭合电路的欧姆定律可知，电源的电动势为
（1分）
电源的效率（2分）
（3）当S闭合，电路稳定后，外电路的总电阻为（1分）
电容器两端的电压为（1分）
电容器的电荷量为（2分）
15．解：（1）当的滑片滑到最右端时，、均被短路，此时外电路电阻等于，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出的阻值为：
（2分）
（2）滑动变阻器的滑片置于最左端时，阻值最大．设此时外电路总电阻为R，由图像中A点坐标求出：（2分）

代入数据解得滑动变阻器最大阻值（2分）
（3）由闭合电路欧姆定律得：
将图像中A、B两点的电压和电流代入得：

解得（2分）
（2分）
16．解：（1）由题意得，电子的运动半径恰好等于（2分）
解得（1分）
（2）电子在圆形磁场区域运动，转过圆心角为，经过路程为（2分）
时间（1分）
电子由O运动到C，周期，转过角度为，（1分）
运动的时间为（2分）
电子从C点到D点，电子在B电场方向加速度为（1分）
在电场方向的位移为（1分）
（2分）
所以电子从A到D运动的时间
（2分）