四川省成都市树德中学2021-2022学年高二上学期11月阶段性测试（期中）物理试题

高二物理 2021-11 阶考 第1 页 共3 页 树德中学高2020 级高二上学期11 月阶段性测试物理试题 命题人：罗渊 审题人：吴至明、张文举、屈川 一、单项选择题（每小题3 分，共6 小题，共18 分．每小题只有一个选项符合题目要求） 1．下列说法正确的是（ ） A．地球是一个巨大的磁体，其磁体的 N 极在地理北极附近，磁体的 S 极在地理南极附近 B．安培提出了分子电流假说，提出一切磁现象均起源于电荷的运动 C．地球的周围存在着磁场，但地磁的两极与地球的两极并不重合，而是有一个夹角，这就是磁偏角， 磁偏角的数值在地球上不同地点是相同的 D．法拉第第一次发现了电流的磁效应 2．在点电荷－Q 的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感 应电荷在盘中P 点所激发的场强E′的方向在图中正确的是（ ） A． B． C． D． 3．一条形磁铁静止在斜面上，固定在磁铁中心的竖直上方的水平导线中通有垂直纸面向里的恒定电流， 如图所示，若将磁铁的N 极位置与S 极位置对调后，仍放在斜面上原来的位置， 则磁铁对斜面的压力F 和摩擦力 f F 的变化情况分别是（ ） A．F 增大， f F 减小 B．F 减小， f F 增大 C．F 与 f F 都减小 D．F 与 f F 都增大 4．如图所示为空间某一电场的电场线，a、b 两点为其中一条竖直向下的电场线 上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电荷量为＋q 的小球从a 点静 止释放后沿电场线运动到b 点时速度大小为3gh ， 则下列说法中正确的是 （ ） A．质量为m、带电荷量为＋q 的小球从a 点静止释放后沿电场线运动到b 点的 过程中动能增加量等于电势能减少量 B．a、b 两点的电势差U＝2 mgh q C．质量为m、带电荷量为＋2q 的小球从a 点静止释放后沿电场线运动到b 点 时速度大小为 gh D．质量为m、带电荷量为－q 的小球从a 点静止释放后沿电场线运动到b 点时速度大小为 2gh 5．如图所示的部分电路中，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则通过电流表的电流大小和方向是（ ） A．0.5 A，向右 B．0.5 A，向左 C．1 A，向右 D．1 A，向左 6．两电荷量分别为 1 q 和 2 q 的点电荷放在x 轴上的O，M 两点，两电 荷连线上各点电势随x 变化的关系如图所示，其中A，N 两点的电 势均为零，ND 段中的C 点电势最高，则下列说法正确的是（ ） A．N 点的电场强度大小为零 B．q1<q2 C．NC 间场强方向沿x 轴正方向 D．将一负点电荷从N 点移到D 点，电势能先减少后增加 二、多项选择题（每小题4 分，共6 小题，共24 分．每小题给出的四个选项中，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） 7．如图所示，A、B、C 三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B 小球带负电，电荷量为q， A、 C 两小球不带电 （不考虑小球间的静电感应） ， 不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O 点， 三个小球均处于竖直向上的匀强电场中， 电场强度大小为E， 以下说法正确的是 （ ） A．静止时，A、B 两小球间细线的拉力为5mg+qE B．静止时，A、B 两小球间细线的拉力为5mg﹣qE C．剪断O 点与A 小球间细线的瞬间，A、B 两小球间细线的拉力为1 3 qE D．剪断O 点与A 小球间细线的瞬间，A、B 两小球间细线的拉力为1 6 qE 8． 某同学将一直流电源的总功率PE、 输出功率PR 和电源内部的发热功率Pr 随电 流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c 所示．则（ ） A．图线b 表示输出功率PR 随电流I 变化的关系 B．图中a 线最高点对应的功率为最大输出功率 C．图线上A、B、C 三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC D．两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4 9．如图所示，有一倾角为30°的光滑斜面固定在地面上，长度为L、质量为m 的导体棒置于斜面上，棒 中垂直纸面向里的电流为I。 导体棒处在范围足够大的匀强磁场中且静止在斜面上， 重力加速度大小为g， 下列说法正确的是（ ） A．B 的最大值为mg IL B．B 的最小值为2 mg IL C．导体棒所受的安培力方向可能竖直向下 D．若B 的方向水平向左、大小为mg IL 时，导体棒对导轨无压力 高二物理 2021-11 阶考 第2 页 共3 页 10．如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地， 中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示。 电子原来静止在左极板小孔处 （不计重力作用） 。 下列说法 中正确的是（ ） A．从t = 0 时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打 到右极板上 B．从t = 0 时刻释放电子，电子可能在两板间往复运动 C．从t = 4 T 时刻释放电子，电子可能在两板间往复运动，也可能打到右极板上 D．从t = 4 T 时刻释放电子，电子必将打到左极板上 11．四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2 和两个电压表V1、V2。已知电流表 A1 的量程大于A2 的量程，电压表V1 的量程大于V2 的量程，改装好后把它们按图所示接入电路，四个电 表均正常工作，下列说法正确的是（ ） A．电流表Al 的读数等于电流表A2 的读数 B．电流表Al 指针的偏转角等于电流表A2 指针的偏转角 C．电压表Vl 的读数等于电压表V2 的读数 D．电压表Vl 指针的偏转角等于电压表V2 指针的偏转角 12．如图所示，平行板电容器两极板水平放置，A 在上方，B 在下方，现将其和二极管串联接在电源上， 已知A 和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB 中心水平射入，打在B 极板上的N 点，小球的重力不能忽略。现通过上下移动A 板来改变两极板AB 间 距（两极板仍平行） ，则下列说法正确的是（ ） A．若小球带正电，当AB 间距增大时，小球打在N 的右侧 B．若小球带正电，当AB 间距减小时，小球打在N 的左侧 C．若小球带负电，当AB 间距减小时，小球打在板上动能可能变小 D．若小球带负电，当AB 间距增大时，小球落在板上的动能可能增大 三、实验题（本题共2 小题，共18 分） 13（8 分） ．某学习小组通过实验测量电源的电动势和内阻， 实验室提供的器材有： 旧干电池一节（电动势约1.5V，内阻约1Ω） 电压表V（量程3V，内阻约3kΩ） 电流表A（量程0.6A，内阻约1Ω） 滑动变阻器G（最大阻值为20Ω） 开关一个，导线若干 (1)为完成实验，用笔画线代替导线，请在答题卡上完成实物 图甲的连接； (2)通过多次测量并记录对应的电流表示数I 和电压表示数U， 利用这些数据画出了U—I 图线，如图乙所示。由图线可以得 出此干电池的电动势E=______V，内阻r=________Ω； （结果 保留3 位有效数字） 。 (3)由于电表内电阻的影响，测量结果会有误差。答题卡上的U-I 图像（如图丙）中，实线是根据实验数 据描点作图得到的U-I 图像。若没有电表内电阻影响的理想情况下，在U—I 图像中用虚线 ．． 定性地描绘出 电压U 随电流I 变化的图线。 （不用直尺、不用虚线作图均不得分） 14（10 分） ．有一陶瓷圆筒，外面镀有一层很薄的合金薄膜。为测定薄膜的厚度，某同学先用20 分度的 游标卡尺测出陶瓷圆筒长度为L，又用螺旋测微器测得筒外径d， 最后用多用电表粗测其电阻Rx。并在电 工手册查得薄膜的电阻率为ρ。 （1）该同学用20 分度游标卡尺陶瓷圆筒长度如图1 所示，则其长度为L=______ mm，螺旋测微器测得 筒外径d 如图2 所示，则筒外径d=_______mm，用多用电表欧姆挡的“×100”挡粗测薄膜电阻值时，表盘 上指针如图3 所示，则电阻R 为________Ω。 图1 图2 图3 （2）该同学利用所测得的及查表的数据，求薄膜厚度表达式D=_________， （3）为更精确地测量薄膜的电阻Rx，该同学从实验室中找到如下实验器材∶ A．电流表A（量程6 mA，电阻RA 约为300 Ω） B．电压表V（量程2V，电阻Rv=2kΩ） C．滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流1 A） D．电源（12 V，内阻约为10 Ω） E.定值电阻R0=10 kΩ F.开关一只，导线若干 ①为精确的测量出薄膜电阻，根据上述器材在方框内画出测 电阻的最佳方案的电路图。 ②所测薄膜电阻的表达式Rx= ； ____________ （写 出各符号的物理意义） 高二物理 2021-11 阶考 第3 页 共3 页 四、解答题（本题共4 小题，共40 分） 15（8 分） ．如图所示，一个质量为 0.03kg m  ，带电量为 8 1.0 10 C q    的带电小球，用绝缘细线悬挂在 某水平方向的匀强电场中，图中实线为电场线。当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30 角。 （1）该电场的场强大小为多少？方向如何？ （2）若改变所加电场的方向，并使小球在图中位置仍保持平衡，所加电场强度最小为多大？方向如何？ 16（10 分） ．如图所示，两根光滑平行导体杆PQ、MN 构成的导轨平面的倾角 37  ，PQ、MN 的上 端与电源E 相连，导轨的宽度 0.2m d  ，质量为 0.01kg m  的金属棒ab 与PQ、MN 垂直且与接触良好， 整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，此时金属棒ab 恰好静止在导轨上，理想电压表的示数为 5.5V。 已知电源电动势 6V E  ， 内阻 1 r ， 导体杆PQ、 MN 及导线的电阻不计， sin37 0.6, 37 cos 0.8    ， g 取 2 10m/s 。求： （1）求金属棒ab 接入电路部分的电阻R； （2）求匀强磁场磁感应强度B 的大小； （3）若保持其他条件不变，仅通过改变磁场使金属棒ab 静止在导 轨上时对导轨的压力为零，求此时磁感应强度B 的大小和方向。 17（10 分）.如图所示，图甲中𝑀为一电动机，当滑动变阻器𝑅的滑片从最右端滑到最左端的过程中，两 电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.4A 以下时，电动机没有发生转 动．不考虑电表对电路的影响，电动机内阻不随温度的变化而变化，求： （1）电源的电动势E 和内阻r； （2） 变阻器的最大阻值； （3）当滑动变阻器的滑片滑动过程中，电动机的最大 输出功率. 18（ 12 分） ．如图所示，竖直平面内固定的光滑绝缘圆轨道处于电场强度 4 3 mg E q  ，水平向右的匀强电 场中，轨道半径为R，一质量为m、电荷量为q 的带负电小球（可视为质点）在轨道内侧的P 点被绝缘 挡板挡住不动，过P 点的轨道半径与竖直方向的夹角θ=37°，sin37° =0.6 ，cos37° =0.8 ，重力加速度为g。 某时刻，沿轨道切线方向给小球一大小为v0 的初速度，使小球恰能沿轨道做完整的圆周运动。 （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和最大动能； （3）求小球做圆周运动通过P 点时对轨道的压力大小。 高二物理 2021-11 阶考 第4 页 共3 页 树德中学高2020 级高二上学期11 月阶段性测试物理试题答案 1．B 2．A 3．D 4．B 5．A 6．D 7．AC 8．CD 9．BD 10．AC 11．BD 12．BC 13． （1）如右图 （ 2 分） （2）1.48（ （1.46～1.49 ） （ 2 分） 1.36（1.32～1.38） （ 2 分） （ 2 分） (3) 14． （1） 103.35 （ 1 分） 13.135（13.133- 13.137） （ 1 分） 2200 （ 1 分） （2） L dR   （ 2 分） （3） 0 ( ) ( ) v v v U R R U R I R   （ 2 分） 电路如右图（ 2 分） U 为电压表示数，R0 为定值电阻阻值， Rv 为电压表内阻，I 为电流表示数 （ 1 分） 15． （1） 根据平衡条件， 电场力的方向水平向右， 则电场的场强方向水平向左， 有 tan30 qE mg  （ 2 分） 解得 7 8 3 0.03 10 tan30 3 N/C=1.7 10 N/C 1.0 10 mg E q        （ 2 分） （2） 小球受到重力mg、 细绳拉力F 及电场力qE， 根据三力平衡， 三力可以构成一个闭合的矢量三角形， 如图所示，当电场力方向与细绳方向垂直时，电场力最小，则有 min sin30 qE mg  （ 2 分） 解得 7 min 8 1 0.03 10 sin30 2 N/C=1.5 10 N/C 1.0 10 mg E q        （ 1 分） 电场的场强方向与竖直方向的夹角为60 斜向下。 （1 分） 16． 解： （1）由闭合电路的欧姆定律可得 E I R r   （ 1 分） U I R  （ 1 分） 解得 I=0.5A R=11Ω （ 1 分） （2）金属棒受力平衡，则 s i n m g B I d  （ 2 分） 解得 B=0.6T （ 1 分） （3）当安培力的方向向上时，金属杆对斜面的支持力才可能等于0， ，设此时磁感应强度为B′，则 mg=B′Id （ 2 分） 代入数据可得 B′=1T （ 1 分） 由左手定则可知，磁场的方向水平向右 （1 分） 17.解： （1）内阻         2 2 . 0 6 . 0 0 . 6 8 . 6 I U r （1 分） 当I=0.2A 时，U=6.8V，则： 电动势 V r I U E 2 . 7 2 2 . 0 8 . 6        （2 分） （2）电动机不转时，电动机内阻      4 2 . 0 4 . 0 8 . 0 6 . 1 M R （1 分） 当I=0.2A 时，R 最大： ) ( M R R r I E    （2 分） ∴      30 ) ( M R r I E R （1 分） （3）当I=0.6A 时，电动机输出功率最大 (1 分 ) 16 . 2 2 max    M R I UI P W （2 分） 18．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 由tan qE mg  ， 4 3 mg E q  解得 53   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     2 2 5 = 3 F mg qE mg   合 因此 2 B 5 3 v mg m R  解得 B 5 3 v gR  （ 1 分） 小球从从P 点运动到B 点，由动能定     2 2 B 0 1 1 cos53 cos37 sin53 sin37 2 2 mg R R qE R R mv mv       （ 2 分） 解得 0 5 v gR  （ 1 分） (2)由 p E q  ， 0  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     pD sin37 0 qE R R E     （ 1 分） 解得 pD 8 15 E mgR  （ 1 分） 最大动能在等效最低点A 点，从A 点到B 点由动能定理 2 B km 5 1 2 3 2 mg R mv E     （ 1 分） 解得 km 25 6 E mgR  （ 1 分） (3)P 点小球受重力、电场力、轨道的压力为T，如图 2 0 cos37 cos53 v T mg qE m R    （ 2 分） 解得 5 T m g  （ 1 分） 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。 （ 1 分） 答案第5 页，共1 页