贵州省毕节市金沙县2021-2022学年高二上学期期中考试物理试题含答案

金沙县2021-2022学年高二上学期期中考试

物理

考生注意：

1. 本试卷共100分，考试时间90分钟。

2. 请将各题答案填写在答题卡上。

3. 本试卷主要考试内容：必修1，必修2，选修3—1。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。

1. 电场是看不见摸不着的一种物质。试探电荷是研究电场的重要工具。下列物理量中与试探电荷无关的是（    ）

A. 电场强度和电场力  B. 电场强度和电势

C. 电场力和电势能  D. 电势和电势能

2. 如图所示，通电直导线中电流恒定不变，右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面。若将线框向右缓慢平移，已知通电直导线在其周围产生的磁场随距离增大而减弱，则穿过线框的磁通量将（    ）

A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 不能确定

3. 通电螺线管如图所示，为螺线管外一点，、两点在螺线管的垂直平分线上，在三点分别放置小磁针，这些小磁针静止时，下列说法正确的是（    ）

A. 点和点的小磁针的极指向相同

B. 点和点的小磁针的极指向相同

C. 点和点的小磁针的极指向相同

D. 、和三点的小磁针的极指向均相同

4. 如图所示，、、是一条电场线上的三个点，电场线的方向由到，、间的距离等于、间的距离。用、、和、、分别表示、、三点的电势和电场强度，则下列结论一定正确的是（    ）

A.   B.

C.   D.

5. 一个表头的内阻，满偏电流，要把它改装为量程的电流表，下列方法可行的是（    ）

A. 串联一个的电阻 B. 并联一个的电阻

C. 串联一个的电阻 D. 并联一个的电阻

6. “天问一号”于2021年2月到达火星附近，2021年5月择机实施降轨，着陆器与环绕器分离，软着陆火星表面，实现中国在深太空探测领域的技术跨越。“天问一号”远离地球的过程简化为如图所示的情景，“天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上运行到远地点加速变轨进入圆形轨道Ⅱ，在圆形轨道Ⅱ上运行一段时间后在点时再次加速变轨，从而最终摆脱地球束缚。对于该过程，下列说法正确的是（    ）

A. “天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上由近地点运行到远地点的过程中速度增大

B. “天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上的运行周期小于在圆形轨道Ⅱ上的运行周期

C. “天问一号”在轨道Ⅰ上经过点时的加速度大于在轨道Ⅱ上经过点时的加速度

D. “天问一号”在轨道Ⅰ上运行时的机械能大于在轨道Ⅱ上运行时的机械能

7. 超级电容器又叫双电层电容器，是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间并具有特殊性能的电源。一款超级电容器如图所示，其铭牌上标有“，”，则可知（    ）

A. 该超级电容器的电容与储存的电荷量成正比关系

B. 该超级电容器的电容与电容两极板间的电压成反比关系

C. 该电容器充满电时，储存的电荷量为

D. 该电容器放电时需要吸收能量

8. 在如图所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片向端移动时，下列说法正确的是（    ）

A. 、的示数都减小

B. 、的示数都增大

C. 的示数增大，的示数减小

D. 的示数减小，的示数增大

9. 关于电源的电动势，下列说法正确的有（    ）

A. 电源的电动势是反映电源将其他形式的能转化成电能本领大小的物理量

B. 闭合回路中，电源在单位时间内提供的电能越多，电动势就越大

C. 电源的电动势与电源两端的电压总是相等

D. 闭合回路中，电源的电动势等于电路的内外电压之和

10. 如图所示，两个相同的金属小球和均带电，小球带负电，电荷量为。小球也带负电，电荷量为。两个带电金属小球和此时均可以看成点电荷，当两球距离为时，两球之间的库仑力大小为。现将金属小球、接触后再放回原来的位置，两球之间的库仑力大小为，则下列说法正确的是（    ）

A. 小球所带电荷量可能为任意的实数

B. 金属小球和接触时，一部分电子从小球转移到了小球上

C.

D.

11. 如图甲所示，粗糙的水平面上，质量为的物块在水平向右的拉力的作用下做直线运动。后撤去拉力，物块运动的速度（）—时间（）图像如图乙所示，取重力加速度大小，下列说法正确的是（    ）

A. 内物块的加速度大于内物块的加速度

B. 内，物块通过的位移大小为

C. 物块在内的加速度大小为

D. 物块与水平面之间的动摩擦因数为

12. 如图所示，轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量、电荷量均相同的正、负电荷（不计重力），以相同速度从点射入磁场中，最终均从轴离开磁场。关于正、负电荷在磁场中的运动，下列说法正确的是（    ）

A. 正、负电荷在点所受的洛伦兹力相同

B. 正电荷从轴上点左侧射出磁场，负电荷从轴上点右侧射出磁场

C. 在磁场中正电荷的运动时间等于负电荷的运动时间

D. 两电荷重新回到轴时的速度大小相等、方向也相同

二、非选择题：共5小题，共52分。

13.（6分）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：

（1）某同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的图像，其中为弹簧弹力，为弹簧长度。请通过图甲来分析并计算，该弹簧的原长__________，弹簧的劲度系数__________。

（2）另一位同学使用两条不同的轻质弹簧和得到弹力与弹簧长度的图像如图乙所示，下列表述正确的是__________。

A. 的原长比的短 B. 的劲度系数比的大 C. 的劲度系数比的小

14.（9分）利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。现提供的器材如下：

A. 电压表（量程为）；

B. 电压表（量程为）；

C. 电流表（量程为）；

D. 滑动变阻器（最大阻值为）；

E. 滑动变阻器（最大阻值为）；

F. 开关和导线若干。

（1）实验设备中电流表的内阻与电池的内阻差不多大，为了尽量减小实验误差，应该选择的实验电路是__________（选填“甲”或“乙”）。

（2）实验中电压表应选用___________，滑动变阻器应选用__________。（选填相应器材前的字母）

（3）用所选器材按照选好的电路图连接好电路后，将滑动变阻器的滑片置于合适位置，闭合开关，通过调整滑动变阻器的滑片，得到多组电流和电压。根据实验数据，绘制出如图丙所示的图像，由图线可求出电源的电动势__________、内阻__________。（结果均保留小数点后两位）

15.（10分）小球以的水平初速度抛出，运动一段时间后，落在水平地面上。落地瞬间的速度方向与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取重力加速度大小，，，，求：

（1）小球在空中的运动时间；

（2）抛出点距小球落地点的高度。

16.（12分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面的夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度大小、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好保持静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨的电阻不计，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，，，求：

（1）导体棒受到的安培力；

（2）导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。

17.（15分）如图所示，空间中分布着方向平行于纸面且与电场边界垂直的有界匀强电场，电场强度大小为，宽度为，在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，圆形磁场区域与匀强电场的右边界相切于点。质量为、电荷量为的带正电的粒子从点由静止释放后，在点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从点射出，为圆心，，不计粒子所受的重力。求：

（1）粒子经电场加速后，进入磁场时速度的大小；

（2）粒子在匀强磁场中运动的轨道半径和时间。

高二物理考试参考答案

1. B 【解析】电场强度、电势差和电势都是描述电场的性质的物理量，是由电场本身决定的，与试探电荷无关；电场力为，可知电场力既与电场有关，又与试探电荷有关；电荷的电势能为，电势能既与电场有关，也与试探电荷的电量及电性有关；故选项B正确。

2. B 【解析】通电直导线产生稳定的磁场，离通电直导线越远磁场越弱，磁感线越疏，则当线框远离通电直导线时，穿过线框的磁感线的条数越来越少，磁通量将逐渐减小，选项B正确。

3. A 【解析】根据安培定则可知，通电螺线管左端相当于磁体极，右端相当于磁体极，因外部的磁感线是从极到极，而内部则是从极到极的，因此在点和点的小磁针极都指向左方，点的小磁针的极指向右方，故选项A正确。

4. D 【解析】一条电场线无法确定电场线的疏密情况，所以无法比较三点的电场强度的大小，故选项A和B都存在可能，无法得出肯定的结论；顺着电场线方向，电势降低，则一定有，故选项D正确、C错误。

5. D 【解析】把表头改装成量程为的电流表需要并联一个电阻进行分流，并联电阻的阻值为，故选项D正确。

6. B 【解析】“天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上由近地点运行到远地点的过程中，根据开普勒第二定律可知，速度减小，选项A错误；根据开普勒第三定律可知，“天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上的运行周期小于在圆形轨道Ⅱ上的运行周期，选项B正确；根据牛顿第二定律有，解得，由于经过点时的距离相同，所以沿不同轨道运动，经过点时的加速度相同，故选项C错误；“天问一号”在椭圆轨道Ⅰ上运行到远地点加速变轨进入圆形轨道Ⅱ的过程中，发动机点火做正功，“天问一号”的机械能增大，故“天问一号”在轨道Ⅰ上运行时的机械能小于在轨道Ⅱ上运行时的机械能，选项D错误。

7. C 【解析】电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电荷量无关，选项A、B均错误；该电容器充满电时，电荷量为，选项C正确；电容器放电时是把储存的电能释放到电路中，该过程释放能量，选项D错误。

8. B 【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，减小，外电路的总电阻减小，干路电流增大，所以电流表的示数增大。电源的内电压增大，则路端电压减小，通过的电流减小，则通过的电流增大；故两电表的示数均增大，选项B正确。

9. AD 【解析】电源是通过内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故选项A正确；电动势反映了电源内部非静电力做功的本领，与电源在单位时间内提供的电能的大小无关，故选项B错误；电动势在数值上等于电源未接入电路时电源两端的电压，但电源接入外电路后，由于内阻上的电压降低，电源电动势大于电源两端电压（路端电压），故选项C错误；根据闭合电路的欧姆定律可知，在闭合回路中，电源的电动势的大小等于电路的内外电压之和。故选项D正确。

10. BD 【解析】任何带电体所带的电荷量一定为元电荷的整数倍，所以小球所带电荷量不可能为任意的实数，选项A错误；金属小球和接触时，根据“电荷均分原理”可知，最后两者的电荷量均为，球所带的负电荷量增加，球所带的负电荷量减少，说明一部分电子从小球转移到了小球上，故选项B正确；原来两者之间的库仑力大小为，将金属小球、接触后再放回原来的位置，两球之间的库仑力大小为，所以，选项D正确、C错误。

11. BC 【解析】在图像中，图线的斜率的绝对值代表物块加速度的大小，所以内物块的加速度小于内物块的加速度，选项A错误；在图像中，图线与时间轴所围面积表示物块运动的位移。内，物块通过的位移大小为，故选项B正确；在内物块的加速度为，故加速度大小为，故选项C正确；在内，根据牛顿第二定律可得，联立解得，故选项D错误。

12. BD 【解析】由左手定则可判断，正、负电荷在点受到的洛伦兹力方向相反，正电荷沿逆时针方向旋转，负电荷沿顺时针方向旋转，运动轨迹如图所示，故选项A错误、B正确。因电荷的电荷量和质量都相同，所以正、负电荷的轨迹半径和周期都相同；经几何分析可知，负电荷转过的角度为，正电荷转过的角度为，从而可判断两段圆弧所对应的弦相等，可知它们回到轴时距点的距离相等；正、负电荷再次回到轴时，正电荷的速度方向改变了，负电荷的速度方向改变了，又因为洛伦兹力只是改变速度的方向，不改变速度的大小，故回到轴时正、负电荷的速度大小和方向均相同；因正、负电荷的偏转角度不同，所以在磁场中的运动时间不同，选项D正确、C错误。

13.（1）5（或5.0）（2分）  40（2分）

（2）C（2分）

【解析】（1）图线显示，当弹簧上的弹力等于0时，弹簧的长度即为原长（横轴截距），即弹簧的原长为。图线的斜率表示弹簧的劲度系数，。

（2）当弹簧弹力为零时，弹簧处于原长，由题图乙可知，横轴截距表示原长，所以的原长比短，选项A错误；根据胡克定律有，可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数，所以的劲度系数比小，选项C正确、B错误。

14.（1）甲（2分）

（2）B（1分）  D（1分）

（3）1.45（2分）  1.30（3分）

【解析】（1）干电池的内阻较小，为减小实验误差，应选题图甲所示的电路图。

（2）一节干电池的电动势约为，则电压表应选B，为方便实验操作，滑动变阻器应选D。

（3）根据闭合电路欧姆定律有，则该电池的电动势为图线的纵轴截距，即。

电源的内阻为图线斜率的绝对值，即。

15. 解：（1）根据几何关系和平抛运动规律有

（2分）

（2分）

解得。（2分）

（2）根据平抛运动规律有

（2分）

则抛出点与小球落地点的高度为

。（2分）

16. 解：（1）根据闭合电路欧姆定律，有

（2分）

导体棒受到的安培力大小

（2分）

解得（1分）

由左手定则判断可知导体棒受到的安培力的方向平行于导轨平面向上。（1分）

（2）对导体棒受力分析，则有

导体棒受到的最大静摩擦力

（2分）

（2分）

解得。（2分）

17. 解：（1）在电场中（3分）

解得。（2分）

（2）在磁场中（3分）

解得（2分）

其周期为（2分）

由于，由几何关系

解得（1分）

设粒子在磁场中的运动时间为，则

（1分）

解得。（1分）