湖北省宜昌市示范高中教学协作体2021-2022学年高二上学期期中考试物理试题含答案

宜昌市示范高中教学协作体2021-2022学年高二上学期期中考试

物理

考生注意：

1．本试卷分选择题和非选择题两部分．本试卷满分100分，考试时间75分钟．

2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚．

3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效．

4．本卷命题范围：必修第三册，选择性必修第一册第一章至第二章第3节．

一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有项符合题目要求；第8~11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．如图所示（横截面图），两根平行细导线分别通有大小相等、方向相反的电流，b为它们连线中点，则（    ）

A．b点磁感应强度大小为0

B．b点磁感应强度大小不为0，方向沿连线向右

C．b点磁感应强度大小不为0，方向垂直连线向上

D．b点磁感应强度大小不为0，方向垂直连线向下

2．关于简谐运动所受的回复力，下列说法正确的是（    ）

A．回复力一定是弹力

B．回复力大小一定与位移大小成正比，且两者方向相同

C．回复力一定是质点所受的合力，大小与位移成正比，方向与位移方向相反

D．回复力的方向一定指向平衡位置

3．如图所示，边长为a的正方形的顶点A、B、D处各放一个电荷量为的点电荷，静电力常量为k，则在点C处产生的电场强度大小为（    ）

A．    B．    C．    D．

4．如图所示，圆形线框在匀强磁场中所做的各种运动，能够产生感应电流的是（    ）

A．    B．    C．    D．

5．有一个玩具电动机，其内阻，把它接在如图所示的电路中，先夹住电动机的转轴，闭合开关，电动机不转．调整滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数为；松开夹子，使电动机正常转动，调整滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数为（此电压为电动机的额定电压），此时电流表的示数为．则下列说法正确的有（    ）

A．无论电动机转不转，电动机的电功率与热功率都相等

B．电动机转动时，电动机的电功率等于热功率

C．电动机不转时，电动机的电功率等于热功率，并且都为

D．电动机转动后，电动机的电功率为，热功率为

6．如图所示，A、B是组成电容器的两块水平放置的平行金属极板，下极板接地，E为直流电源（内阻不计），M为其中的一个定点．将开关S闭合，电路稳定后，带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于平衡状态．现将A板向上平移一小段距离，则（    ）

A．电容器的带电量将增大               B．在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流

C．带电油滴将沿竖直方向向上运动      D．M点电势将降低

7．若一颗质量的子弹以的初速度经时间射入墙壁，则子弹射入墙壁时，其对墙壁的平均作用力约为（    ）

A．    B．    C．    D．

8．某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾．若水的阻力不计，那么在这段时间内关于人和船的运动情况，下列判断正确的是（    ）

A．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与各自的质量成反比

B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与各自的质量成反比

C．人走走停停，船退退停停，两者动量之和总是为零

D．当人从船头走到船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离

9．图甲所示的弹簧振子以O点为平衡位置在B、C间振动，取水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，得到如图乙所示的振动曲线如果振子的质量为，弹簧的劲度系数为k，下列说法正确的是（    ）

A．振子运动的频率为                             B．，振子处于图甲中的C位置

C．振子在任意一个周期内运动的路程一定为           D．振子的最大加速度大小为

10．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，在滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向上滑动的过程中（    ）

A．路端电压变大                      B．电阻消耗的电功率变小

C．通过滑动变阻器的电流变小       D．电源的输出功率一定变大

11．如图所示，矩形的边长，E、F分别是矩形边、边的中点，空间中存在方向平行于矩形所在平面的匀强电场．已知A、D、E三点的电势分别是，则下列说法正确的是（    ）

A．电场强度方向与连线平行             B．电场强度大小为

C．A、D间的电势差等于B、F间的电势差    D．把正电荷从D点移到B点，电场力做的功

二、实验题（本题共2小题，共16分）

12．（6分）某同学利用如图所示的实验装置探究半径相等的小球1和小球2在碰撞过程中是否动量守恒．

（1）在实验中，用天平测出两个等大金属小球的质量，在下列物理量中还需要测量的有____________．（填选项前的字母）

A．小球释放点距倾斜轨道底端的距离L

B．水平轨道与地面的高度差h

C．小球自由下滑时落地点与水平轨道端口在地面的投影间的距离

D．小球与碰撞后，两小球落地点与水平轨道端口在地面投影间的距离

（2）若，的值可能为___________．（填选项前的字母）

A．    B．    C．    D．

（3）写出一条减小实验误差的建议_______________________________．

13．（10分）物理兴趣小组欲比较准确地测量一个长约几厘米、电阻R约为、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率．

（1）用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示，读数__________；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，读数________．

（2）测量导电材料的电阻时，除导线和开关外，还有以下器材可供选择：

A．电源E（电动势为）                  B．电压表V（量程，内阻约为）

C．电流表（量程，内阻约为）   D．电流表（量程，内阻约）；

E．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）

为了便于调节，测量尽可能准确，实验中所用电流表应选用___________（填所选仪器前的字母符号），在图示方框内画出实验电路．

（3）设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率___________（用R、L、D三个物理量表示）

三、计算题（本题共3小题，共40分．作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的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）

14．（10分）如图甲所示，在光滑水平面上有A、B两个滑块，已知A滑块的质量，初始时刻滑块B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移时间图象如图乙所示（规定向右为位移正方向），则：

（1）碰撞前、后，滑块A的速度分别为多大？

（2）滑块B的质量为多少？

15．（14分）如图所示，一带电荷量为、质量为的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，整个装置被置于一足够大的水平向右的匀强电场的空间中．带电小球在电场中静止时细线偏离竖直方向的夹角．若不计空气阻力的作用，重力加速度g取．求：

（1）细线拉力的大小和电场强度的大小；

（2）如果将细线轻轻剪断，求细线剪断后，小球运动的加速度大小；

（3）从剪断细线开始经过时间，这一段时间内小球电势能的变化量．

16．（16分）如图所示，平面直角坐标系，y轴右侧两个区域内有匀强电场．其中的区域Ⅰ匀强电场方向水平向右、电场强度大小为E；的区域Ⅱ匀强电场方向竖直向上电场强度大小为（大小未知）．现从坐标原点O处静止释放一电量q、质量为m的带正电粒子，该粒子经过两电场恰好到达点处，不计粒子重力．求：

（1）粒子刚进入区域Ⅱ时的瞬时速度；

（2）电场强度与E的比值；

（3）当该粒子刚进入区域Ⅱ时，直线上的某点同时水平向左发射另一负粒子，负粒子与正粒子质量、电量大小均相同，负粒子的发射速率为此刻正粒子速率的3倍，若保证两粒子能够在区域Ⅱ中相遇，求负粒子发射时的纵坐标（不计粒子的相互作用）．

宜昌市部分示范高中教学协作体2021年秋期中联考·高二物理

参考答案、提示及评分细则

1．D  2．D  3．B  4．B  5．C  6．D  7．B  8．ABC  9．AD  10．AC  11．BD

12．（1）CD（3分）   （2）BC（2分）

（3）多次测量取平均值或改把碰撞球换成密度更大的小球或其他正确的措施（1分）

解析：（1）小球碰前和碰后的速度都可用平抛运动来测定，即，由知，只需验证即可．

（2）由，可知四组数据都符合，由碰撞过程动能不增加，可排除A项，由碰撞后，小球速度不能超过，可排除D项．故选B、C项．

（3）减小误差可以通过多次测量取平均值实现，减小误差可以通过把碰撞球改换成密度更大的小球实现，其他正确的措施同样给分．

13．（1）5.240（2分）    2.150（2分）    （2）C（2分）   如图所示（2分）   （3）（2分）

解析：（1）游标卡尺的固定刻度读数为，游标读数为，所以最终读数等于固定尺加上游标尺的读数之和，为；螺旋测微器的固定刻度读数，可动刻度读数为，所以最终读数等于固定尺加上可动尺的读数之和，为．

（2）待测电阻的最大比，因此选择，滑动变阻器阻值较小，用分压式接法，待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路图如图所示．

（3）根据电阻定律，解得．

14．解：（1）由图乙可得，碰撞前A的速度      （2分）

碰撞后A、B粘在一起的速度        （2分）

（2）依据动量守恒，有

      （3分）

解得       （3分）

15．解：（1）小球受到重力、电场力F和细线的拉力T的作用，如图所示．

由共点力平衡条件有       （1分）

解得       （1分）

      （1分）

解得       （1分）

（2）剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，

由牛顿第二定律有       （3分）

解得      （2分）

（3）在的时间内，小球的位移为       （2分）

小球运动过程中，电场力做的功为        （2分）

所以小球电势能的变化量为       （1分）

17．解：（1）正粒子在区域Ⅰ时，做初速度为零的匀加速直线运动，

由动能定理得      （2分）

解得      （2分）

（2）正粒子进入区域Ⅱ，

水平方向      （2分）

竖直方向      （2分）

      （1分）

联立解得      （1分）

（3）正粒子能够在区域Ⅱ中相遇，由题意得：

水平方向      （2分）

竖直方向     （2分）

综上得       （2分）