河南省信阳市第一高级中学2020学年高二物理上学期期中试题

河南省信阳市第一高级中学2020学年高二物理上学期期中试题

河南省信阳市第一高级中学2020学年高二物理上学期期中试题 ‎ 说明：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）满分 100 分，考试时间 90 分钟。‎ ‎2．将第Ⅰ卷的答案代表字母填（涂）在第Ⅱ卷的答题表（答题卡）中。第Ⅰ卷 （选择题，共 48 分）‎ 一、选择题：（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，其中 1~8 题为单选题，8~12 题为多选题，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．下列说法中正确的是（ ）A．带电粒子在电场中由静止释放后，运动方向始终和电场线相切 B．一个均匀带电球，电荷量为 Q，距离球心 r 处的场强为 E＝kQr2，此时可以把带电 球看成电荷集中到球心处的点电荷C．电场线越密的地方场强越大，所以等差等势面越密的地方电势也越大D．两点间的电势差等于将单位正电荷从 A 点移到 B 点时静电力所做的功 ‎2．完全相同的两个金属小球 A 和 B 带有等量电荷，系在一个轻质绝缘弹簧两端，放在光滑水平面上，由于电荷间的相互作用，弹簧比原长伸长了 x，现将不带电且与 A、B 完全相同的金属球 C 先与 A 球接触一下，再与 B 球接触一下，然后拿走 C，当 A、B 与弹簧装置重新平衡时，弹簧的伸长量变为（ ）‎ A．‎ x B．‎ x C．大于 x D． 小于 x ‎4‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎8‎ ‎3．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同。此时传感器给所有的小电容器充电达到某一电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹的图象数据。根据以上信息，下列说法中正确的是（ ）‎ A．在峪处形成的小电容器电容较大 B．在峪处形成的小电容器放电较慢C．在嵴处形成的小电容器充电后带电量较大D．潮湿的手指对指纹识别没有任何影响 ‎4．M、N 是平行板电容器的两个极板， R0 为定值电阻， R1 、 R2 为可调电阻，用绝缘细 线将质量为 m 、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键 S，小球静止时受到悬线的拉 力为 F。调节 R1 、 R2 ，关于 F 的大小判断正确的是（ ）‎ A．保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变大 B．保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小 C．保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大 D．保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小 ‎5．如图所示，一段长为 a，宽为 b，高为 c（a＞b＞c）的导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最小电阻与最大电阻的比值为（ ）‎ A．‎ c2‎ B．‎ c2‎ C．‎ a D．‎ b a2‎ ab b c ‎6．从太阳和其他星体发射出的高能粒子流，成为宇宙射线，在射向地球时，由于地磁场的存在改变了带电粒子的运动方向，对地球起到了保护作用。‎ 如图为地磁场对宇宙射线作用的示意图。现有来自宇宙的一束电子流，以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点，则这些电子在进入地球周围的空间时将（ ）‎ A．竖直向下沿直线射向地面 B．相对于预定地点向东偏转 C．相对于预定地点向西偏转 D．相对于预定地点向北偏转 ‎7．如图所示是某品，其部分参数如表所示，其中标准里程是满电时在平坦路面以舒适速度行驶测试所得，则该某电动平衡车（ ）‎ 最大速度 ‎20km/h 充电器输出电压 充、放电电压 均为 63V 舒适速度 ‎15km/h 充电器输出电流 ‎1100mA 标准里程 ‎22km 电池组总容量 ‎3.75A•h A．充电器的输出功率为 700W B．充满电后以舒适速度能行驶 3h C．以舒适速度行驶时百公里耗电能约 1.1kW•h D．电池从完全没电到充满电所需的时间约 2h ‎8．如图是某温度检测和光电控制加热装置的原理图。RT 为热敏电阻（温度升高，阻值减 小），用来探测加热电阻丝 R 的温度。RG 为光敏电阻（光照强度增大，阻值减小），接收小灯泡 L 的光照。其他电阻均为定值电阻。当 R 处温度升高后，下列说法正确的是（ ）‎ A．灯泡 L 将变暗B．RG 的电压将增大C．R 的功率将增大 D．R 的电压变化量与 R2 的电流变化量的比值不变9．如图所示，在 a 点由静止释放一个质量为 m，电荷量绝对值为 q 的带电粒 子，粒子到达 b 点时速度恰好为零，设 ab 所在的电场线竖直向下，a、b 间的高度差为 h，则（ ）‎ A．带电粒子带负电 B．a、b 两点间的电势差U ab = mghq C．b 点场强大于 a 点场强； D．a 点电势能大于 b 点电势能 a b ‎10．在闭合电路中，E 表示电动势，U 表示外电压，U′表示内电压，R 表示外电路的总电阻，r 表示内电阻，I 表示电流，则下列各式中对于纯电阻电路和非纯电阻电路均正确的是( )‎ A．U′＝IR B．U′＝E－U C．U＝E＋Ir D．U＝R＋RrE ‎11．下列说法中不正确的是（ ）‎ A．磁感线从磁体的 N 极出发，终止于 S 极，所以磁感线是闭合曲线，但电场线是非闭合曲线 B．磁感应强度的方向就是小磁针 N 极所指的方向，也是小磁针 N 极的受力方向C．通电导线在磁感应强度越大的地方所受安培力越大 D．长度为 L、电流为 I 的导线在磁场中受力为 F，则磁感应强度 B 可能大于ILF ‎12．图中实线是一簇等差等势面，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、 b 是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 A． 带电粒子所带电荷的电性 a B．带电粒子在 a、b 两点的加速度大小何处更大 C．带电粒子在 a、b 两点的速度何处较大 D．a、b 两点的电势何处较大 b 第Ⅱ卷 ‎（选择题，共 52 分）‎ 二．实验题：本题共 2 小题，共 15 分。‎ ‎13．（6 分）右图为一简易多用电表的内部电路原理图，其中 G 为灵敏电流计，S 为单刀多掷开关(功能键)，表内直流电源的电动势为 E。由图可知，欲选择电压挡大量程时，应将功能键置于________位置；欲测电阻时，应将功能键置于________位置，欲选择电流挡大量程时，应将功能键置于________位置．(统一填写数字序号)‎ ‎14．（9 分）为了精密测量一金属丝的电阻率：‎ ‎(1)如图甲所示，先用多用电表“×1 Ω”挡粗测其电阻为________Ω，然后用螺旋测微 器测其直径为________mm。‎ ‎(2)为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：‎ A．电压表 V(量程 3 V，内阻约 15 kΩ；量程 15 V，内阻约 75 kΩ) B．电流表 A(量程 0.6 A，内阻约 1 Ω；量程 3 A，内阻约 0.2 Ω) C．滑动变阻器 R1(0～5 Ω，0.6 A)‎ D．滑动变阻器 R2(0～2000 Ω，0.1 A) E．1.5 V 的干电池两节，内阻不计F．电阻箱 G．开关 S，导线若干 为了测多组实验数据，则上述器材中的滑动变阻器应选用________(选填“R1”或 ‎“R2”)。‎ 请在虚线框内设计最合理的电路图并完成实物图的连线．‎ 三．计算题：本题共 4 小题，共 37 分。‎ ‎15．（6 分）如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度，他的右臂挂着矩形线圈，匝数 n，线圈的水平边长为 L，处于匀强磁场内，磁感应强度 B 的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流 I 时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向，大小不变，这时需要在左盘中增加质量为 m 的砝码，才能时两臂再达到新的平衡。‎ ‎（1）导出用已知量和可测量 n、m、L、I 计算 B 的表达式（2）当 n=5，L=10.0cm，I=0.10A，m=10g 时，磁感应强度是多 少（重力加速度 g 取 10/m2）?‎ ‎16．（8 分）如图甲所示，水平放置的两平行金属板 A、B 相距为 d，板间加有如图乙所示随时间变化的电压。A、B 板中点 O 处有一带电粒子，其电荷量为 q，质量为 m，在 时间内粒子处于静止状态。已知重力加速度为 g，周期 求：（1）判定该粒子的电性；（2）在方时间内两板间的电压 U0；‎ ‎（3）若 t=T 时刻，粒子恰好从 O 点正下方金属板 A 的小孔飞出，那么 的比值应满足什么条件。‎ ‎17．（13 分）如图 1 所示，电路中 R1 为定值电阻，R2 为滑动变阻器，M 为玩具电动机，电动机线圈电阻 r1=0.5Ω，A、V1、V2 均理想电表。闭合开关 S1、断开开关 S2，在将滑动变阻器的滑动触头 P 从最右端滑到最左端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整图线如图 2 所示。‎ ‎（1）求电源的电动势 E 和内阻 r；（2）求滑动变阻器 R2 的最大功率 Pm；‎ ‎（3）若滑动变阻器的滑动触头 P 滑到最 左端后，再闭合开关 S2，此时电流表的 示数 I=1.0A，求此状态下电动机的输出功率 P 输出 ‎18．（10 分）如图所示的电路中，两平行金属板 A、B 水平放置，两极板的长度 L=80cm 两板间的距离 d=20cm。电源电动势 E=28V，内电阻 r=1Ω，电阻 R=15Ω，滑动变阻器的最大阻值为 20Ω．闭合开关 S，待电路稳定后，将一带负电的小球从 A、B 两金属板左端正中间位置 M 处以初速度 v0=8m/s 水平向右射入两板间，恰能从上极板 B 板右侧边缘射出。若小球带电量为 q=1×10﹣2C，质量为 m=2×10﹣2kg，不考虑空气阻力，重力加速度g=10m/s2．求此时：‎ ‎（1）滑动变阻器接入电路的阻值；（2）电源的输出功率 ‎2020 学年上期中考 ‎20 届 高二物理试题答案 一、选择题（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分，其中 1-8 为单选，9-12 为多项选 择，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 答案 D C C B A C 题号 ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ 答案 C D ABC B ABC BC 二、实验题（第 13 题 6 分，第 14 题 9 分，共 15 分）‎ ‎13．（每空 2 分） (1)5 (2)3 (2)1‎ ‎14．(每空 1 分，每图 3 分)‎ ‎(1)8.0 2.096 (2)R1 (3)如图甲、乙所示 三、计算题（共 4 小题，15 题 6 分，16 题 8 分，17 题 13 分，18 题 10 分，共 37 分，写出必要的文字说明、重要的方程式和解题步骤，只有数值结果不给分。）‎ ‎15．解：（1）设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为 m1，右盘的质量为 m2，则由等臂天平的平衡条件，有： m1g= m2g－nBIL -------‎ ‎2 分 电流方向改变之后，同理可得： （m＋m1）g＝m2g＋nBIL------‎ ‎2 分 两式相减，得：B=----------‎ ‎1 分 ‎（2）把相关数据代入③式可得 B=0.48T--1 分 ‎16．解：（1）在时间内，粒子静止不动，由平衡条件可判定电场力向上，而场强向上故粒子带正电…………2 分 ‎（2）在时间内，粒子处于平衡状态，故：…………1 分 求得：…………1 分 ‎（3）在时间内有：…………2 分 根据牛顿第二定律，有：…………2 分 其中： 由以上公式联立得：…………1 分 ‎17．解：（1）由题图 2 可知，图线 B 的延长线与纵轴的交点值表示电动势，即电源的电 动势 E=6V…………2 分 由图线 A 可知…………1 分 电压表 V2 的示数变化△U2 等效于电源内阻 r 和定值电阻 R1 分得的电压变化，则△U2 与 电流表示数的变化△I 的比值为 R1+r，即 …………1 分 解得电源内阻 r=2Ω …………1 分 ‎（2）由图线 B 知，滑动变阻器接入电路的最大阻值…………1 分 根 据 等 效 电 源 原 理 可 知 ， 当 R2=R1+r=10Ω 时 ， R2 的 功 率 最 大 ， 此 时 电 流 ‎…………1 分 滑动变阻器 R2 的最大功率为…………1 分 ‎（3）当电流表的示数 I=1A 时，电源的路端电压为 U=E﹣Ir=4V…………1 分 此时通过 R1 的电流为 I1' = U = 0.5 A …………1 分 R1‎ 此时通过电动机的电流为 I'2=I﹣I'1=0.5A…………1 分 则电动机的输出功率 P输出 = UI1' - I2'2 r1 = 1.875w …………2 分 ‎18．解：（1）小球在极板间做类平抛运动 水平方向：………1 分 竖直方向： ………1 分 代入数据解得：a=20m/s2 ………1 分 对小球，根据牛顿第二定律有：F﹣mg=ma 代入数据解得：F=0.6N………1 分 极板间电场强度为：………1 分 两极板间的电压为：U=Ed=60×0.2=12V………1 分 电路电流为：………1 分 变阻器接入电路的阻值为：………1 分 ‎（2）电源的路端电压为：U 端=E﹣Ir=27V…………1 分 电源的输出功率为：P 出=U 端 I=27W…………1 分 ‎