2021-2022学年内蒙古自治区阿拉善盟第一中学高二上学期期末考试物理试题含答案

  阿盟一中2021一2022学年度第一学期期末统一考试

高二物理试卷

注意事项：

1.本试卷共6页，考试时间90分钟，卷面总分100分。

2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。

3.全部答案写在答题卡上，答在本试卷上无效。

4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共2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. 电场强度有三个公式，分别为、、，关于这三个公式的理解和运用，下列说法正确的是（　　）

A. 公式表示，电场强度与电场力F成正比，与电荷量q成反比

B. 公式是点电荷电场强度的决定式，它表示空间中某点的电场强度与电荷的电荷量Q成正比，与该点到点电荷的距离r的二次方成反比

C. 公式是匀强电场中电场强度与电势差的关系式，由此公式可知，在匀强电场中，两点之间电势差与这两点之间的距离成正比

D. 这三个公式都是电场强度的决定式，分别适用于不同的电场

2. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种该称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（　　）

A.  B.  C.  D.

3. 如图所示。在光滑绝缘水平面上，三个静止的带电小球a、b和c：分别位于三角形的三个顶点上，已知，a、c带正电，b带负电，三个小球所带电荷量为q，静电力常量为k。下列关于小球c所受库仑力的大小和方向描述正确的是（　　）

A. ，方向平行于向右 B. ，方向平行于向右

C. ，方向平行于向右 D. 方向平行于向左

4. 如图所示，在匀强电场中，有边长为的等边三角形，三角形所在平面与匀强电场的电场线平行，点为该三角形的中心，三角形各顶点的电势分别为、、，下列说法正确的是（　　）

A. 匀强电场电场强度大小为，方向由指向

B. 将电子由点移到点，电子的电势能增加了

C. 将电子由点移到点，电子的电势能减少了

D. 在三角形外接圆的圆周上，电势最低点的电势为

5. 某静电场中有电场线与x轴重合，x轴上各点电势φ分布如图所示，图线关于纵轴对称，则（　　）

A. x1处和－x1处场强方向相同

B. x1处和－x2处场强大小相等

C. 某带电粒子在x2处和－x1处电势能相等

D. 某带电粒子在x2处的电势能可能小于在－x1处的电势能

6. 目前许多国产手机都有指纹解锁功能，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小

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小

D. 潮湿的手指对指纹识别没有任何影响

7. 阻值相等的四个电阻、电容器C及电池内阻可忽略连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为，闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为与的比值为　　

A.  B.  C.  D.

8. 在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B0.将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B1；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（  ）

A. B1-B0 B. B1+B2

C.  D.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

9. 通电螺线管内有一在磁场力作用下面处于静止的小磁针，磁针指向如图所示，则（　　）

A. 螺线管的P端为N极，a接电源的正极

B. 螺线管的P端为N极，a接电源的负极

C. 螺线管内的磁场方向由P端向Q端

D. 螺线管内的磁场方向由Q端向P端

10. 如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）

A. 图乙中滑动变阻器的最大功率

B. 图乙中，

C. 调整滑动变阻器的阻值，不可能使电源的输出电流达

D. 滑动变阻器消耗的功率最大时，定值电阻也消耗功率最大

11. 下面有关磁场的说法正确的有（　　）

A. 孤立的电流元是不存在的，可以从垂直磁场的较长通电导线中推知一小段电流元的受力，从而判断该处磁场的强弱

B. 根据，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比

C. 磁感应强度B是矢量，方向与通过该点磁感线的切线方向相同

D. 磁通量是矢量，单位是韦伯，1Wb=1T/m2

12. 四个带电粒子的电荷量和质量分别、、、它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

三、填空题：本题共2小题，共15分。

13. 一个多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100，用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度较小，但可以读出电阻值，为了较准确地进行测量，应换到________挡。换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，表盘的示数如图所示，读出的数据是________。

14. 某同学要测定电池组（两节干电池组成）的电动势和内阻，该同学设计了如图甲所示的原理图并进行实验。其中定值电阻R0=2.0Ω，毫安表量程为50mA，内阻Rg=4Ω。

（1）电阻箱取值如图乙所示，将图甲中虚线框内电路视为电流表，其量程为_______mA。

（2）实验步骤如下：

①将滑动变阻器R的滑片移到_______（填“A”或“B”）端，闭合开关S。

②改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，电压表示数如图丙所示，其读数为______V。

③将实验所测数据描绘在如图丁所示的坐标纸上，作出了U-I图线。

④根据图线求得电池组的电动势E=______V，内阻r=_______Ω。（结果均保留两位有效数字）

⑤通过本实验测量的电动势_______实际电动势（选填“大于、小于、等于”），测量的内阻_______实际内阻（选填“大于、小于、等于”）。误差造成的原因是_______。

四、计算题：本题共4小题，共45分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

15. “天宫一号”是中国第一个空间实验室，“天宫一号”空间应用系统开展了太阳与地磁活动指数的中期预测等研究，其成果已成功应用于中国首次载人交会对接任务的空间环境预报，如图所示，太阳电池帆板可以为空间飞行提供动力和能源，假设“天宫一号”正绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M，N的连线垂直，太阳帆板的总面积，在图示位置地磁场与太阳帆板垂直，磁感应强度，太阳帆板和空间站都是通电性能良好的导体，求：

（1）在图示位置穿过太阳帆板的磁通量；

（2）如果在图示位置太阳帆板绕连线转过120°角，则穿过太阳帆板磁通量的变化量。

16. 如图所示，电源电动势恒为，内阻，电灯上标有“”字样，直流电动机线圈电阻．若电灯恰能正常发光，且电机能正常运转，求：

（1）电动机两端电压是多大；

（2）电动机输出功率是多少。

17. 如图所示，图甲中在滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的、两直线所示，不考虑电表对电路的影响。

（1）定值电阻、滑动变阻器的总电阻R分别为多少？

（2）求出电源的电动势和内阻；

（3）电源的工作效率什么时候最大，最大效率是多少？

18. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在直线x=x0和直线x=2x0之间存在与直线x=2x0的夹角为60°的匀强电场I，在y轴和直线x=x0之间存在沿y轴负方向的匀强电场Ⅱ，一比荷为k的带正电粒子，从直线x=2x0上的A点从静止开始进入匀强电场I做直线加速运动，经过直线x=x0上的B点（图中未画出）以速度v0进入匀强电场Ⅱ做匀变速曲线运动，最后粒子垂直打在y轴上的C点（图中未画出），不计粒子的重力。求：

(1)A、C两点的电势差；

(2)匀强电场Ⅰ、匀强电场Ⅱ的电场强度之比；

(3)A、C两点间的距离。

1-5：BDACD 6-8:ACD

9.BD 10.BC 11.AC 12.AD

13. 【答案】    ①. ×100Ω    ②. 2200

14. 【答案】    ①. 300    ②. A    ③. 2.18##2.16##2.17##2.19    ④. 3.1    ⑤. 1.0    ⑥. 小于    ⑦. 小于    ⑧. 电压表分流

15. 【答案】（1）3.8×10-4Wb；（2）-5.7×10-4Wb

（1）在图示位置太阳帆板与磁场垂直，穿过太阳帆板的磁通量

（2）太阳帆板绕转过120°角后，穿过太阳帆板的磁通量

则穿过太阳帆板磁通量的变化量

16. 【答案】(1)；(2)

(1)电灯恰能正常发光，有

根据闭合电路欧姆定律，可得

(2)电动机的总功率

电动机的热功率

电动机输出功率

17. 【答案】(1)，；(2)8V，1Ω；(3)R最大时，

（1）电压表V1的示数随电流表示数的变化图象应为AC；电压表V2的示数随电流表示数的变化图象应为BC；定值电阻

；

当I=0.5A时

则

（2）根据闭合回路欧姆定律可得

可得

E=8V，r=1Ω

（3）电源的工作效率为

18. (1)；(2)1：1；(3)

(1)粒子从A到B沿电场I的电场线做直线运动，电场I的电场线与直线x=2x0的夹角为60°，所以粒子在B点的速度v0与直线x=x0的夹角为60°。

粒子从B到C做类斜抛运动，在C点的速度与y轴垂直，由逆向思维，粒子从C到B做类平抛运动，设粒子在C点的速度大小为vC，由类平抛运动的规律

vC=v0sin60°

设粒子的质量、电量分别为m、q，粒子从A到C，由动能定理

结合，综合解得

A、C两点的电势差为

(2)设电场I的强度为E1，由牛顿第二定律得

E1q=ma1

粒子从A到B沿着电场线做初速度为0的匀加速直线运动，由几何关系可得位移

由匀变速直线运动速度位移关系可得

设电场Ⅱ的的强度为E2，同理由牛顿第二定律得

E2q=ma2

设粒子从B到C的运动时间为t2，由类平抛运动的规律

结合，综合解得

、、

匀强电场I、匀强电场Ⅱ的电场强度之比

(3)由几何关系，粒子从A到B沿y轴方向的分位移：

沿x轴方向的分位移

xAB=x0

粒子从B到C沿y轴方向的分位移

沿x轴方向的分位移

A、C两点间的距离

结合、，综合可得