山东省青岛市青岛二中分校2020-2021年高二上学期期中考试物理试卷 Word版含解析

山东省青岛市青岛二中分校2020-2021年高二上学期期中考试物理试卷 Word版含解析

青岛二中分校2020—2021学年度第一学期期中考试高二物理试题第Ⅰ卷（选择题共48分）一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题目要求。）1.在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。1825年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，其类似的实验装置如图所示，示意图如图。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后科拉顿跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的（　　）A.该实验过程中没有感应电流的产生B.观察到小磁针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C.观察到小磁针没有偏转是因为线圈电阻太大D.将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察小磁针，错过了感应电流产生的时机【答案】D【解析】【详解】该实验过程中电路闭合且穿过线圈的磁通量发生了变化，产生了感应电流，因电流周围存在磁场，故小磁针会发生偏转，但当他跑到另一个房间时，线圈中产生的感应电流已经消失，小磁针也停止偏转，错过了感应电流产生的时机。故选D。2.在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为，下列说法正确的是(　　)A.若移去检验电荷，则该点的电场强度为0B.若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4EC.若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反-14- D.若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小、方向均不变【答案】D【解析】电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，故选D.3.三个相同金属球，原来有两个小球带电荷量相等，相互间的引力为F，用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后再移走，则原来两个带电小球之间的相互吸引力变为A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】因为题中两球之间为吸引力，故两者带等量异种电荷，假设A带电量为Q，B带电量为-，两球之间的相互吸引力的大小是，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小故选C。4.在磁场中某一点，已经测出一段0.5cm长的导线中通入0.01A电流时，受到的安培力为5.0×10－6N，则下列说法正确的是(　　)A.该点磁感应强度大小一定是0.1TB.该点磁感应强度大小一定不小于0.1TC.该点磁感应强度大小一定不大于0.1TD.该点磁感应强度的方向即为导线所受磁场力的方向【答案】B【解析】【详解】因为导线受到的安培力F=BILsinα=5.0×10﹣6N，计算得：Bsinα=0.1T即B=，所以B≥0.1T，故AC错误，B正确；-14- D、该点的磁感应强度的方向与导线所受的磁场力方向垂直，所以磁感应强度的方向一定不是导线所受的磁场力方向，故D错误；故选B5.如图所示，一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面内，且处于两直导线的正中央，则线框中有感应电流产生的是（　　）A.两电流同向且不断增大B.两电流同向且不断减小C.两电流反向且不断增大D.两电流反向且不变【答案】C【解析】【详解】AB．当电流同向时，根据安培定则，两电流在线圈处产生的磁场方向垂直于线圈，方向相反，磁通量为零，所以通过的电流无论增大还是减小，线圈的磁通量始终为零，没有变化，也就没有感应电流，故AB错误；CD．电流方向相反时，在线圈处产生的磁场方向相同，磁通量不为零，当两电流不断增大时，穿过线圈平面的磁通量增大，发生了变化，也就有了感应电流，当两电流不变时，穿过线圈的磁通量没有变化，也就没有感应电流，故C正确，D错误。故选C。6.A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度一时间图像如图所示。则这一电场可能是（　　）-14- A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】由图象可知，速度在逐渐减小，图象的斜率在逐渐增大，故此带负电的微粒做加速度越来越大的减速直线运动，所受电场力越来越大，受力方向与运动方向相反；故选A。7.一个标有“220V60W”的白炽灯炮，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图线表示．图中给出的四个图线中，符合实际的是（）A.B.C.D.【答案】ACD【解析】【详解】试题分析：由题，白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到220V时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，由欧姆定律得到，等于图线上的点与原点连线的斜率，电阻一直增大，斜率一直增大。故选B。8.如图所示的电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V，12W”字样，电动机线圈的电阻RM=0.50Ω。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（　　）-14- A.电动机的输入功率为24WB.电动机的输出功率为10WC.电动机的热功率为4.0WD.整个电路消耗的电功率为22W【答案】B【解析】【详解】A．电动机两端的电压整个电路中的电流为所以电动机的输入功率为故A错误；BC．电动机的热功率为则电动机的输出功率为故B正确，C错误；D．整个电路消耗的功率为故D错误。故选B。二、多选题（本题共4小题，每小题4分，共16-14- 分。每小题至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，错选得0分。）9.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键，电容器充电，这时悬线偏角与竖直方向的夹角为θ，如图所示（　　）A.保持K闭合，A板向B板靠近，则θ变小。B.保持K闭合，A板向B板靠近，则θ大。C.断开K，A板向B板靠近，则θ增大。D.断开K，A板向B板靠近，则θ不变。【答案】BD【解析】【详解】AB．保持k闭合，则电容器两极板之间电压保持不变，根据可知，当将A板向B板靠近时，电场强度增大，则电场力增大，θ将增大，故A错误，B正确；CD．断开k，电容器带电量保持不变，由和以及可得A板向B板靠近，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则θ不变，故D正确，C错误；故选BD。10.在如图所示的图像中，直线A为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线B为某一电阻R的伏安特性曲线用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图像可知A.电源的电动势为3V，内阻为B.电阻R的阻值为-14- C.电源的输出功率为2WD.电源的效率为66.7%【答案】ABD【解析】【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得，当时，，由此读出电源的电动势，内阻等于图线的斜率的绝对值，则有故A正确；B．电阻故B正确；C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出电压，电流，则电源的输出功率为故C错误；D．电源的效率为故D正确．故选ABD。11.如图所示，以两等量异种点电荷连线的中点O为圆心画圆，在圆上有a、b、c、d四点，b、d两点在两电荷连线的垂直平分线上，下列说法正确的是（　　）A.a点的电场强度大于c点的电场强度-14- B.b、d两点的电场强度大小相等、方向相同C.负电荷在a点的电势能大于在c点的电势能D.将正电荷由b点沿直线移到d点，其受到的电场力先做负功后做正功【答案】B【解析】【详解】A．、两点关于点对称，根据场强的叠加法则可知，、两点的电场强度大小相等，方向相同，A错误；B．、两点关于点对称，且在两电荷连线的垂直平分线上，根据场强的叠加法则可知，、两点的场强大小相同，方向均水平向右，B正确；C．沿电场线方向电势降低，所以，电荷带负电，根据可知C错误；D．将正电荷由b点沿直线移到d点，电场力方向始终与速度方向垂直，电场力不做功，D错误。故选B。12.为创建绿色校园，青岛二中分校科技小组设计一款节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图为科技小组初步设计的路灯内部电路原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　）A.A灯变亮、B灯变暗B.A灯变暗、B灯变亮C.A、B灯都变暗D.Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量【答案】CD【解析】-14- 【详解】ABC．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，故电路总电流I增大，消耗在内电阻上的电压增大，路端电压U=E-Ir减小，即A灯两端电压减小，通过A灯的电流IA减小，所以A灯变暗，通过定值电阻R0的电流I0=I-IA增大，所以R0两端电压U0=I0R0增大，B灯两端电压UB=U-I0R0减小，B灯变暗，故AB错误，C正确；D．通过R0上电流等于通过光敏电阻Rt与B灯的电流之和，即I0=It+IB，根据前面的分析，通过B灯的电流IB减小，故Rt上电流的变化量大于R0上电流变化量，故D正确。故选CD。第Ⅱ卷（非选择题共52分）三、实验题（共2道题，共20分。请按要求完成答案。）13.学校科技小组在学习另外电路的串并联知识后，决定将一只内阻未知的250μA的电流表改装为0~3V的电压表。(1)为了测量该电流表的内阻，该同学首先进行了如下操作：把选择开关扳到了×100的欧姆挡上，再将红表笔和黑表笔________，进行欧姆调零；测量的时候，多用电表的示数如图所示，则微安表的内阻为________Ω。(2)改装时，该同学选用的电阻R的阻值应为_______Ω，与微安表_______联（填“串”或“并”）。(3)该小组改装之后，在使用中发现此电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列那种措施可以加以改进（）A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻【答案】(1).短接(2).1000(3).(4).串(5).D-14- 【解析】【详解】（1）[1]多用电表测电阻前，选好档位后应将两个表笔短接，进行欧姆调零。[2]指针指向10，档位是×100Ω，故内阻为（2）[3][4]电流表改装为电压表，电阻应该串联。由欧姆定律得解得。（3）[5]要让电流稍大一点，则应减小总电阻，给R并联一电阻可达到要求，若并联一比R小得多电阻，其并联值会比并联的电阻阻值还要小，电流增加太多，故应并联一比R大得多的电阻可使总电阻稍变小，满足要求。故选D14.某同学利用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻。(1)现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材∶A.电流表（0~0.6A）B.电流表（0~3A）C.滑动变阻器（0~20Ω）D.滑动变阻器（0~100Ω）实验中电流表应选用____：滑动变阻器应选用____。（选填相应器材前的字母）(2)在图2中用笔画线代替导线，按图1连接电路实物图_______。(3)根据实验记录，画出干电池的U－I图像如图所示，则干电池电动势E=_______，内阻r=_______。-14- 【答案】(1).A(2).C(3).(4).1.5V(5).2Ω【解析】【详解】(1)[1]电路最大电流约零点几安培，电流表应选A。[2]为方便实验操作，滑动变阻器应选择C。(2)[3]根据图示电路图连接实物电路图，如下图所示。(3)[4]在干电池的U－I图像中，图线与纵坐标的截距表示电源的电动势，故干电池的电动势为E=1.5V。[5]在干电池的U－I图像中，图线斜率的绝对值表法电源的内电阻，故干电池的内电阻为三、计算题（本题共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。）15.有一带电荷量q=-5.0×10-8C的点电荷从A点移到B点时，克服电场力做功3.0×10-6J。求：(1)A、B间的电势差；(2)若取B点的电势为零，则A点的电势为多少？-14- (3)q从A到B的电势能变化；【答案】(1)60V；(2)60V；(3)电势能增加了3.0×10-6J【解析】【详解】(1)A、B间的电势差为(2)若取B点的电势为零，则由，可得(3)由于q从A点移到B点时，克服电场力做功3.0×10-6J，则电势能增加了3.0×10-6J。16.如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=1Ω，R1=4Ω，R2=5Ω，C=30μF，试求：(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流。(2)然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量。【答案】(1)1A；(2)5V，【解析】【详解】(1)闭合开关S，R1和R2串联，稳定后根据闭合电路的欧姆定律可知通过R1的电流为(2)开关S闭合时，电容器两端的电压就是电阻R2两端的电压，为开关S断开后，电路处于断路，这时电容器两端的电压大小等于电源电动势E，则电容器两端的电压变化量为-14- 流过R1的总电荷量就是电容器电荷量的变化量，即为17.喷墨打印机是将彩色液体油墨经喷嘴变成细小微粒喷到印纸上打印技术，喷墨打印机因其技术成熟、使用成本低成为市场主流产品。某喷墨打印机的基本构造如图1所示，墨滴从发生器G射出并在充电室C中带上负电荷，从计算机来的输入信号控制每个墨滴所带的电量，并和偏转电场（匀强电场）一起控制墨滴落在纸上的位置。某同学将打印机的原理简化为图2。假设质量为m、带电量为-q的墨滴沿x轴正方向以速率v0从两板正中央进入偏转电场，墨滴经过偏转电场最终落到与x轴垂直的纸面上。已知偏转电场的场强为E，两极板的长度为L，刚好从上板边缘射出，且末速度恰好与上板成30°角飞出。已知偏转电场板间距离为l，不计墨滴重力，板与纸之间无电场。(1)求墨滴在离开偏转电场时末速度的大小；(2)求所加偏转电场的电场强度大小；(3)若偏转板的右端与纸之间的距离为s，求墨滴打到纸上位置到O＇（x轴与纸的交点）的距离y。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）把末速度分解，如图所示则末速度为-14- （2）根据动能定理得代入解得（3）从偏转板的右端打到纸的时间为竖直方向速度为则偏转的距离y为-14-