河北省沧衡八校联盟2021-2022学年高二物理上学期期中试题（Word版附解析）

沧衡八校联盟高二年级2021-202学年上学期期中考试物理

本试卷满分100分，考试用时75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册。

一、单项选择题本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 2021年10月16日，“神舟十三号”载人飞船成功发射，将3名航天员送入中国空间站开展为期6个月的科学实验。在空间站，航天员与地面通信采用的是（　　）

A. 超声波 B. 无线电波 C. 有线通信 D. 声波

【1题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】空间站与地面之间有段距离没有空气，声波、超声波不能够传播；地面和太空之间距离太远，也不可能通过有线的方式来通信，只能通过电磁波（无线电波）来通信。

故选B。

2. 真空中频率为电磁波，其波长为（已知真空中的光速）（　　）

A.  B.  C.  D.

【2题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】真空中频率为的电磁波，根据公式，其波长为

故选A

3. 两个带电荷量分别为q和Q的点电荷，若它们之间的库仑力为F，静电力常量为k，则它们之间的距离为（　　）

A.  B.  C.  D.

【3题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】根据库仑定律

可得

故选C。

4. 如图所示，四个面积不同的圆形线圈，套在一条形磁铁上，其中磁通量最大的是（　　）

A. 线圈Ⅰ B. 线圈Ⅱ C. 线圈Ⅲ D. 线圈Ⅳ

【4题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过线圈的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下。由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过线圈的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，线圈Ⅳ的面积最小，抵消最少，则磁通量最大。

故选D。

5. 两根相同材料做成的导体，若它们的横截面积之比为2∶1，长度之比为4∶1，则将它们串联起来通以相同的电流，在相同的时间内，它们产生的热量之比为（　　）

A. 2∶1 B. 4∶1 C. 1∶2 D. 1∶4

【5题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】两根相同材料做成导体，若它们的横截面积之比为2∶1，长度之比为4∶1，根据

则

根据

则产生的热量之比为2∶1

故选A。

6. 如图所示，M为电动机，电流表的内阻不计，恒定电压。当闭合、断开时，电流表A的示数为；当闭合、断开时，电动机的输出功率为，电流表A的示数也为。不计摩擦阻力，下列说法正确的是（　　）

A.  B. 电动机的内阻为

C. 电动机的效率为66.6% D. 电动机内阻的发热功率为

【6题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A．对定值电阻运用欧姆定律，定值电阻的阻值为

故A正确；

BCD．电动机正常工作时，消耗的电能，一部分转化为内能，一部分转化为机械能

电动机的总功率为

设电动机内阻为r，根据能量守恒有

电动机的效率为

由 得电动机得内阻

故BCD错误。

故选A。

7. 金属板M在某种光照射下可以发射出最大速度为v的电子，电子从金属板M运动到金属网N形成电流。已知图中两电池的供电电压都为U，电子的电荷量为e，质量为m，当单刀双掷开关S与1接通时，电流表的示数刚好为零（即电子恰好不能运动到金属网N）。现单刀双掷开关S与2接通时，电子运动到金属网N时的最大速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【7题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】由图可以看出，当单刀双掷开关S与1接通时，MN间电场由M指向N，故电子逸出后做匀减速运动，因为电子恰好不能运动到金属网N，所以电子最大初动能由动能定理得

则当单刀双掷开关S与2接通时，MN间电场由N指向M，故电子逸出后做匀加速运动，电子运动到金属网N时的最大速度由动能定理得

联立解得

故选D。

二、多项选择题；本题共3小题，每小题6分，共18分。在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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 下列说法正确的是（　　）

A. 安培发现了电流的磁效应，提出了“分子电流假说”

B. 法拉第发现了电磁感应现象，并用磁感线形象化地描述磁场

C. 奥斯特发现了直线电流下面的小磁针发生了偏转，说明电流可以产生磁场

D. 赫兹总结得出了电磁场理论，并证实了电磁波的存在

【8题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】A．奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了“分子电流假说”，A错误；

B．法拉第发现了电磁感应现象，并用磁感线形象化地描述磁场，B正确；

C．奥斯特发现了直线电流下面的小磁针发生了偏转，说明电流可以产生磁场，C正确；

D．麦克斯韦提出了电磁场理论，并预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，D错误。

故选BC。

9. 研究磁铁对通电导线作用力的装置如图所示。当轻质细导线中通入电流I时，细导线下端的金属棒受到水平方向的磁场力，平衡时细导线偏离竖直方向的角度为。已知金属棒的质量为m，两细导线间的距离为L，把磁极之间的磁场看作匀强磁场，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）

A. 金属棒受到磁场力大小为

B. 金属棒受到的磁场力大小为

C. 金属棒所在位置磁场的磁感应强度大小为

D. 金属棒所在位置磁场的磁感应强度大小为

【9题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】对金属棒受力分析，如图所示

根据力的平衡条件得磁场力

故A错误，B正确；

根据得

故C错误，D正确。

故选BD。

10. 某小灯泡的伏安特性曲线如图所示。若将此小灯泡与两节干电池组成的电池组（电动势、内阻）连接成闭合电路，则（　　）

A. 小灯泡中的电流为 B. 小灯泡两端的电压为

C. 小灯泡的工作电阻为 D. 小灯泡消耗的电功率为

【10题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】将此小灯泡与两节干电池组成的电池组（电动势、内阻）连接成闭合电路，则

E=U+Ir

即

U=3-2.5I

将此函数关系图像画在灯泡的U-I图像上，则交点即为该灯泡的工作点，由图可知U=2.0V I=0.4A，则小灯泡中的电流为0.4A，两端电压为2.0V；小灯泡的工作电阻为

小灯泡消耗的电功率为

故选CD。

三、非选择题：共54分。

11. 多用电表是常用的电学测量仪表。

（1）若利用多用电表欧姆挡某倍率测量某电阻时，指针偏转角很大，这时应该________（选填“增大”或“减小”）倍率，选择正确倍率后，___________（选填“需要”或“不需要”）欧姆调零。

（2）若某次选择“”欧姆挡测量，指针位置如图所示，则待测电阻的阻值为________。

【11题答案】

【答案】    ①. 减小    ②. 需要    ③. 1900

【解析】

【详解】（1）[1][2]若利用多用电表欧姆挡某倍率测量某电阻时，指针的偏转角很大，说明倍率选择过大，所以应适当减小倍率，每次调换倍率之后，都需要重新欧姆调零。

（2）[3] 选择“”欧姆挡测量，由图知，指针指19，所以待测电阻的阻值为1900。

12. 某物理兴趣小组采用如图所示的电路测量电源的电动势E和内阻r。已知电流表的内阻为r，，，。

（1）当电流表的示数为I时，通过电源的电流为_________。

（2）通过多次改变电阻箱R的阻值，得到对应的电流表的示数为I，以为纵坐标、R为横坐标，通过描点作出拟合直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则电源的电动势________、内阻_________。

【12题答案】

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]因为与并联，所以两端电压相等，又因为，根据欧姆定律，流过与的电流相等，当电流表的示数为I时，通过干路的电流为2I，即通过电源的电流为2I。

（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律得

其中，整理得

以为纵坐标、R为横坐标，通过描点作出拟合直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，所以

，

得

，

13. 一根长度为l、横截面为S的铜导线中通入一定大小的恒定电流时，铜导线内部的自由电子以速率v定向移动。已知铜的密度为、摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，电子的电荷量为e，每一个铜原子能贡献两个自由电子。求：

（1）这根铜导线中自由电子的总个数N；

（2）通入该铜导线的电流I。

【13题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）每一个铜原子只能贡献两个自由电子，设这根铜导线的质量为m，所以有

，

解得

（2）设铜导线内部的自由电子全部流出所用的时间为t，根据电流的定义式得

，

解得

14. 在如图所示的电路中，，电流表、电压表均为理想电表，电容器，电源的电动势，闭合开关S，电路稳定后，电流表的示数，电压表的示数，求：

（1）定值电阻；

（2）电源的内阻r；

（3）电容器C极板所带电荷量Q。

【14题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由部分电路欧姆定律得

解得

（2）由闭合电路欧姆定律得

解得

（3）设电容器两极板的电压为，则有

解得

15. 多边形区域内有平行于纸面方向的匀强电场（图中未标出），已知，。已知A、B、C三点的电势分别为、、，现有一个电子（电荷量为e）从F点沿方向以某一初速度射入，恰好通过C点，不计电子受到的重力，求：

（1）匀强电场的电场强度大小E；

（2）电子从F点沿方向射入电场时的初动能。

【15题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）连接可知中点的电势为，过B点作的垂线，该垂线即为等势线，方向为电场强度的方向，所以有

解得

（2）设电子的质量为m，电子从F点射入时的初速度大小为，加速度大小为a，由类平抛运动规律得：

解得