山东省德州市2020-2021学年高二上学期2月期末统考物理试题-Word版含答案.docx

高二物理试题
2021.2
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试用时90分钟。
考试结束后，将答题卡交回。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡规定的地方。
留意事项：
每小题选出答案后。用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦洁净以后。再涂写其他答案标号。在试卷上答题无效。
第I卷（选择题 共40分）
一、选择题（本大题有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1．下列说法中正确的是
A. 只有体积很小的电荷才能看成点电荷
B．任何带电体的带电量确定是元电荷电量的整数倍
C．以场源电荷为圆心的圆周上各点电场强度相同
D．检验电荷的电性转变，所在位置的场强方向不发生转变
2．两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量，相隔确定距离，两 小球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个不带电的相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开。这时，A、B两小球之间的相互作用力的大小是
A． B． C． D．
3．如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，两相邻等势面的间距相等，一电子射人电场后（只受电场力作用）的运动轨迹如图中实线
所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定
A. O处的点电荷确定带负电
B．电子运动过程中，动能先增大后减小
C．三个等势面的电势凹凸关系是
D．电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中静电力所做的功相等
4．如图所示，真空中等量异种点电荷放置在M、N两点，O为MN连线中点，a、c关于O点对称，MN连线的中垂线上有关于O点对称的两点b、d，则下列说法正确的是
A. a点场强与c点场强不相同
B．a点电势确定小于c点电势
C．负电荷在c点电势能确定大于在a点电势能
D．正电荷从d点移到b点电场力不做功

5．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1 ，电路中的电阻 为1.5，小型直流电动机M的内阻为0.5，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2A。则以下推断中正确的是
A．电动机的输出功率为14 W
B．电动机两端的电压为1V
C．电动机产生的热功率为4W
D.电源输出的电功率为20 W
6．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻
为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，电流
表和电压表均为抱负电表。在滑动变阻器滑动头P自a端向
6端滑动的过程中，下列说法正确的是
A. 电压表示数变小
B．电流表示数变大
C．a点的电势降低
D．电容器C所带电荷量增多
7．如图所示，一束电子以不同的速率沿图示方向飞人横截面是一正方形的匀强磁场，下列推断正确的是
A. 运动轨迹越长，电子在磁场中运动的时间越长
B．运动轨迹所对应的圆心角越大，电子在磁场中运动的时间越长
C．在磁场中运动时间相同的电子，其轨迹确定重合
D．电子的运动速率不同，它们在磁场中运动的时间可能相同
8．如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平面上。斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。当导体棒中的电流I垂直纸面对里时，欲使导体棒静止在斜面上，可加一个平行于纸面的匀强磁场，重力加速度为g。下列有关磁场的描述中正确的是
A. 若磁场方向竖直向上，则
B．若磁场方向平行斜面对上，则
C．若磁场方向垂直斜面对上，则
D．若磁场方向垂直斜面对上，则
9．如图所示空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相
反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO'为其对称轴。一导线
折成边长为的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定
速度向右运动，当运动到关于OO'对称的位置时
A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为2B
C．回路中感应电流的方向为顺时针方向
D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
10.如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面对
外，有一正三角形金属框在外力作用下匀速进入磁场区
域，自金属框从磁场左边界进入磁场时开头计时，t1时刻
金属框全部进入磁场。若感应电动势大小为E，感应电流大小为i，外力大小为F，金属框中电功率的瞬时值为P，图中的曲线为抛物线，则以上各量随时间变化的关系正确的是

第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、试验题（本大题共有2个小题，第11题6分，第12题12分，共18分。请把答案另填在答题卡上。）
11.（6分）在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡A、
B的规格均为“3.8 V，0.3 A”。闭合开关S后，无论怎样移
动滑片p，A、B灯都不亮。
(1)用多用电表的直流电压挡检查故障
①量程应当选
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
②测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障可能是
A. B灯丝断路 B．A灯丝断路
C．d、e间断路 D．B灯被短路
(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻。测量前，将电路中的开关S断开，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“×1”挡。某次测量结果如图乙所示，测得灯泡电阻为____。换掉损坏的元件，电路正常接通。将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，断开开关S，将两表笔分别与a、b两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在图乙所指位置上，则通过灯泡的电流是____mA。

12.（12分）某课题争辩小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈、薄的金属圆片。现从这些材料中选取两个待测元 件，一是电阻 （约为2 k），二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7 V，允许最大放电电流为100 mA)。在操作台上还预备了如下试验器材：
A.电压表V(量程4V，电阻Rv约为4 k)
B．电流表A1（量程100 mA，电阻约为5 ）
C．电流表A2（量程4 mA，电阻 约为50）
D．滑动变阻器R1(0～200 ，额定电流1A)
E．开关一个、导线若干
F．游标卡尺
G.螺旋测微器
(1)为了测定电阻的阻值，某小组的四位成员各自设计了如图所示的电路原理图，并选取了相应的器材（电源用待测的锂电池），则电路设计和器材选取均妥当的是______。

(2)为了测锂电池的电动势和内阻，请在答题卡的方框中画出试验原理图，并在图中标明所选用的器材。

(3)某小组依据测得的数据，画出了U-I图线，如图乙所示，依据图线可求得：该锂电池的电动势E=______V，内阻r=______。
(4)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量薄金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数，该游标卡尺示数为______mm，螺旋测微器示数为______mm。

三、计算题（本大题共有3个小题，第13题13分，第14题13分，第15题16分。共42分。解答应写必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最终答案不得分。有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位。请把解答过程写在答题卡上。）
13．（13分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为=0.5 m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，金属棒两端均与导轨接触良好，已知两金属棒的质量均为m=0.02 kg，电阻均为 R=0.1 ，整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，金属棒ab在平行于导轨斜向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而金属棒cd恰好能保持静止。取g=10 ，求：

(1)通过金属棒cd的电流I的大小及方向；
(2)金属棒ab受到的力F的大小；
(3)力F的功率P。
14.（13分）如图甲所示，真空中有一以(r，0)为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域，磁场的磁感强度大小为B，方向垂直纸面对里。磁场的上方有两个等大的足够长的平行金属 板MN，M板带负电，N板带正电。两板间距离为2r．从O点沿x轴正方向放射质子，当质子进入两板间时，两板间马上加上如图乙所示的变化电压，周期为T，且电压从t=0开头变化，电压的最大值为 。已知质子的电荷量为e，质量为m，质子在磁场中的偏转半径也为r，不计质子重力。求：
(1)质子进入磁场时的速度大小；
(2)从进入M、N两板间开头计时，质子到达M板的时间及其动能。

15.（16分）如图所示xOy坐标系，在其次象限内有水平向右的匀强电场，在第一、第四象限内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向如图所示。现有一个质量为m，电量为+q的带电粒子在该平面内从x轴上的P点，以垂直于x轴的初速度进入匀强电场，恰好经过y轴上的Q点且与y轴成45角射出电场，再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场。已知OP之间的距离为d(不计粒子的重力)。求：

(1)O点到Q点的距离；
(2)磁感应强度B的大小；
(3)带电粒子自进入电场至在磁场中其次次经过x轴所用的时间。