黑龙江省实验中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理试题(1)

黑龙江省实验中学2021－2022 学年度高二学年上学期期中考试 物理学科试题 考试时间：90 分钟 总分：100 分 第Ⅰ卷（选择题 共53 分） 一、单项选择题:本题包括7 小题, 每题4 分，共计28 分。每题只有一个选项正确。 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．安培提出了用电场线形象直观的描绘抽象的电场 B．奥斯特受到通电导线和磁体磁场相似性的启发，提出了分子电流假说 C．法拉第经过多年的潜心钻研发现了电流的磁效应 D．磁感应强度 B= F IL （B⊥I )是用比值法定义的物理量 2．下列关于电场的描述，正确的是（ ） A．电场中某点的电势有正负，所以电势是矢量 B．电场中某点的电势与零电势点的选取无关 C．同一点电荷处于电场中的不同位置时，具有的电势能越大，说明那一点的电势越高 D．同一点电荷在电场中任意两点间移动时，只要静电力做的功相同，那么两点间的电势 差相等 3．图中a、b、c 是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是 a=5V， b=2V， c=3V，则在下列各示意图中能表示该电场强度的方向是（ ） A． B． C． D． 4．电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛。其工作原理简化为如 图所示的示意图。质量块右工侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质。 弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动改变电容， 则( ) A．电介质插入极板间越深，电容器电容越大 B．若传感器向右匀速运动，电路中有电流 C．若传感器以恒定加速度向右运动时，电路有顺时针电流 D．若传感器以恒定加速度向右运动时，电路有逆时针电流 5．两块外形完全相同的由不同材料做成的长方体导体甲和乙，其长、宽、高分别为a、 b、c，由于其电阻率不同，将甲导体左右两侧和乙导体上下两侧接入同一电源时回路中的 电流相同，则甲、乙两导体的电阻率之比为（ ） A． B． C． D． 6．如图所示，在x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁 场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O 处以速度v 进入磁场，粒子进入 y x B v O 磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成120°角，若粒子穿过y 轴正半轴后在磁场 中到x 轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（ ） A． 3 v 2aB ，正电荷 B． v 2aB ，正电荷 C． 3 v 2aB ，负电荷 D． v 2aB ，负电荷 7．如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P 和Q 垂直 于纸面固定放置，二者之间的距离为l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向 里，大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为l 的a 点处的磁感应强度为零。 若仅让P 中的电流反向，则a 点处磁感应强度的大小为（ ） A．2B0 B． B0 C． B0 D．B0 二、不定项选择题:本题包括5 小题, 每小题5 分,共计25 分。每题有多个选项正确，全部选 对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。 8．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概 念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，正确的是（ ） A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上橡胶制成的 绝缘衣服 B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的 C．图丙中是避雷针的示意图，避雷针可以在雷雨天防止建筑物被雷击 D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这 样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀 9．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx 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Rx1和Rx2，则下列 说法正确的是（ ） A．Rx1更接近真实阻值 B．Rx2更接近真实阻值 C．Rx1小于真实阻值，Rx2大于真实阻值 D．Rx1大于真实阻值，Rx2小于真实阻值 10．已知一只表头的量程为 ，内阻 。现将表头改装成电流、 电压两用的电表，如图所示，已知 ，则下列正确的说法是 （ ） A．用 两端时是电压表，量程为 B．用 两端时是电压表，量程为210V C．用 两端时是电流表，量程为 D．用 两端时是电流表，量程为 11．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行 吸尘清扫。某品牌扫地机器人（如图所示）工作时的额定电压为14V，额定功 率为42W，其体内的电池容量为5100mA·h，充电时的额定电压为20V，额定电 流为1.7A。下列说法正确的是（ ） A．该扫地机器人正常工作时的电流为3A B．电池充满电后，单次连续工作时长最长为3h C．将电池充满意味着已将5100mA·h 的电能转化为化学能储存起来 D．将扫地机器人的电池充满电需要3h 12．如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω.先 调节滑动变阻器R1，使甲电路中电源输出功率最大，再调节 R2，使乙电路中电源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率 相等，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率P0＝2 W），甲电路中电流为I1，乙电路中电流为I2，则下列选项正 确的是（ ） A．R1＝2 Ω，R2＝2 Ω B．I1＝2 A，I2＝2 A C．R1＝2 Ω，R2＝1.5 Ω D．I1＝2 A，I2＝1 A 第Ⅱ卷（非选择题 共47 分） 三、实验题:共2 小题，共12 分。 13.(2 分)如图所示，为一正在测量中的多用电表表盘．如果用欧姆挡“×100”测量，则读 数为________ Ω；如果用直流“10 V”挡测量，则读数为________ V . 14.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0～3 A，内阻约为0.3 Ω C．电流表 量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω D．电压表 量程0～3 V，内阻未知 E．滑动变阻器 0～10 Ω，2 A U/V I/A 0.6 0.4 0.2 0.7 1.5 1.0 F．滑动变阻器 0～100 Ω，1 A G．定值电阻R0（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)（4 分）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)（2 分）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)（4 分）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U－I 图象，则电源的电动势E＝______V，电源内阻r＝_____Ω。（均保留两位有效数字） 四、计算题:本题共3 小题，共35 分，要有必要文字说明表达式和解题步骤，只写出最后 答案的不给分 15.（10 分） 如图所示，两平行导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，导轨的一端接有电 动势E=3V 内阻r=0.5Ω 的直流电源，两导轨间的距离L=0.4m，在导轨所在空间内分布着磁 感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.08kg 的 导体棒ab 放在会属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω， 导体棒恰好刚要滑动，金属导轨电阻不计，（g 取10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8）求： （1）ab 棒受到的安培力； （2）ab 棒与导轨的动摩擦因数μ。 16.（10 分）如图所示，长为L=2m的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷， 板间形成竖直方向的匀强电场，一个质量为 ，电量为 的带负电荷 的粒子，以初速度 紧贴上极板垂直于电场线方向进 入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与入射方 向成37°，不计粒子重力， ， 。求： （1）粒子射出下极板边缘时的动能； （2）匀强电场的场强 的大小和方向。 17.（15 分）如图所示，竖直固定的光滑绝缘圆轨道处于电场强度 ，水平方向的 匀强电场中，轨道半径为R，OP 与竖直方向的夹角θ=37°。一质量为m、电荷量为q 的带 负电小球（可视为质点），从P 点开始以大小为v0、沿切线方向的速度运动，小球恰能沿 轨道做完整的圆周运动。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g） （1）求P 点速度v0的大小； （2）设P 点的电势为零，求小球在运动过程中的最大电势能； （3）求小球做圆周运动通过P 点时对轨道的压力大小。 黑龙江省实验中学2021－2022 学年度高二学年上学期期中考试 物理学科试题参考答案 一、 单项选择题:本题包括7 小题, 每题4 分，共计28 分 二、不定项选择题:本题包括5 小题, 每小题5 分,共计25 分。每题有多个选项正确，全部选 对的得5 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。 8 9 10 11 12 BC AD BC AD BC 三、实验题 13. (2 分)1600 Ω；4.8 V 或4.9 V . 14. （共10 分）⑴ C E(每空2 分) (2)如图1 或图2 所示……2 分； (3)1.5V……2 分, 0.60Ω……2 分； 四、计算题 15. （10 分）（1）0.4N，沿斜面向上；（2）0.25 【详解】 （1）根据闭合电路欧姆定律得 导体棒受到的安培力为 由左手定则可知，安培力沿斜面向上。 （2）对导体棒受力分析，将重力正交分解，沿导轨方向有 即有 =0.48N F1>F 安 根据平衡条件可知，摩擦力沿斜面向上受力分析可得 由平衡得 + 解得 μ=0.125 16. （10 分）（1） ；（2）1.2×10 4V /m，方向竖直向上 【详解】（1）粒子离开电场时，合速度与水平夹角为37°，如图所示 粒子射出下极板边缘时速度大小 射出电场时动能 两式联立得 （2）粒子在匀强电场中做类平抛运动 水平方向 图1 R0 图2 R0 1 2 3 4 5 6 7 D D A A C C C 竖直方向 由牛顿第二定律得 解得 带入数据得 E=1.2×10 4V /m， 17. （15 分）【答案】（1） ；（2） ；（3）5mg 【详解】 (1)由于小球带负电，所受电场力方向水平向左，小球在复合场中做圆周运动的等效最低点 在A 点，如图 ， 解得 A 点关于O 点对称的B 点是复合场中小球做圆周运动的等效最高点，小球恰能 沿轨道做完整的圆周运动，则在B 点小球所受合力 因此 解得 小球从从P 点运动到B 点，由动能定理 解得 (2)由 ， 可知电势能最大的点在电势电势最低的D 点，如图 小球从P 点到D 点，由 可得 解得 (3)P 点小球受重力、电场力、轨道的压力为T，如图则 解得 由牛顿第三定律可知，小球做圆周运动通过P 点时对轨道的压力大小为5mg。