2021-2022学年高二上学期物理期末复习冲刺卷【03卷】

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（考试时间：75分钟 试卷满分：100分 命题范围：必修第三册）
第Ⅰ卷（选择题 共43分）
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，只有一项符合题目要求）
1．（2021·安徽·合肥市第十一中学高二阶段练习）图中甲图和乙图分别为研究静电平衡内外部导体的电荷分布情况的实验，下列说法正确的是（ ）
A．处于静电平衡的导体，其内部导体部分没有任何电荷，原子里面电荷带电量都为零
B．处于静电平衡的导体，净电荷一定分布在其外表面，且外表面一定带同种电荷
C．处于静电平衡的导体，其内部感应电荷产生的场强一定为零
D．处于静电平衡的导体，其导体内部的场强一定为零
【答案】D
【详解】
A．处于静电平衡的导体，其内部导体部分的净电荷一定为零，原子里面正负电荷带电量相等，总电量为零，A错误；
B．处于静电平衡的导体，净电荷一定分布在其外表面，外表面可能带同种电荷也可能带异种电荷，B错误；
CD．处于静电平衡的导体，其内部感应电荷产生的场强与原电场的合场强一定为零，C错误，D正确。故选D。
2．（2017·湖北·十堰市教育科学研究院高二期末）关于感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生
B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生
C．线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流
D．只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流
【答案】C
【详解】
A．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故A错误；
B．穿过螺线管的磁通量发生变化，而且螺线管是闭合时，螺线管内部才有感应电流产生，故B错误；
C．只有当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中才有感应电流产生，故C正确；
D．当回路整体面积不变，在匀强磁场中运动，导体虽然切割磁感线，但是电路中没有磁通量的变化，故没有感应电流产生；故D错误；故选C。
3．（2021·全国·高二专题练习）电解槽内有一价的电解溶液，时间t内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（ ）
A．负离子定向移动形成的电流方向从B到A
B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消
C．溶液内电流方向从A到B，电流
D．溶液内电流方向从A到B，电流
【答案】A
【详解】
AB．电流的方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反。所以正离子定向移动形成电流，方向从B到A，负离子定向移动形成电流方向也从B到A，不会相互抵消，A正确B错误；
CD．溶液内电流方向从B到A．t时间内通过溶液截面S的电荷量
则根据电流的定义式有
C错误D错误。故选A。
4．（2021·陕西·榆林十二中高二阶段练习）如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A，B，A带电，B带电现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为（ ）
A．负，A的左边0.4m处B．正，B的右边0.2m处
C．负，A的左边0.2m处D．负，A的右边0.2m处
【答案】C
【详解】
依题意，要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足：“两同夹异”“两大夹小”“近小远大”的原则，所以点电荷C应在A左侧，带负电。设C带电荷量为q，A、C间的距离为x，由于C处于平衡状态，所以
解得，故选C。
5．（2021·陕西·宜君县高级中学高二阶段练习）在点电荷 Q 形成的电场中有一点 A，当一个的试探电荷从电场的无限远处移动到电场中的 A 点时，静电力做的功为，已知无限远处的电势为 0，则试探电荷在 A 点的电势能及电场中 A 点的电势φA分别为（ ）
A．，
B． ，φA＝12 V
C．，
D．，φA＝12 V
【答案】A
【详解】
依题意，带正电的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限远处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为
A点的电势为
BCD错误，A正确。故选A。
6．（2021·四川省南充高级中学高二期中）如图所示，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝6Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则（ ）
A．S断开时，R1与R2的电压之比为3：2
B．S闭合时，通过R1与R2的电流之比为3：2
C．S闭合时，R1与R2两端的电压之比为2：3
D．S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2：1
【答案】B
【详解】
A．串联电路各电阻两端的电压与各电阻的阻值成正比，则S断开时，A错误；
BC． 和 并联的总电阻
R1和并联的总电阻相等，则分得的电压相同，即R1与R2两端的电压之比
则根据欧姆定律，通过R1与R2的电流之比为3：2，C错误B正确；
D．S断开时，则，S闭合时则
断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为4：5，D错误。故选B。
7．（2020·黑龙江·铁人中学高三阶段练习）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷（上极板带正电），与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的正点电荷，以E表示两板间的电场强度，U表示两板之间的电势差，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（ ）
A．E不变，Ep不变B．U不变，E减小
C．θ增大，E增大D．E不变，Ep增大
【答案】A
【详解】
根据，，可得，
由于电容器带电量Q不变，d减小，两板之间的电势差U减小，静电计指针的偏角θ减小；由于电场强度与d无关，因此场强E不变；又由于P点到下极板距离不变，下极板接地，P点电势不变，故正点电荷在P点具有的电势能Ep不变。A正确，BCD错误。故选A。
二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．（四川省成都市蓉城高中教育联盟2021-2022学年高二（上）期末联考物理试题）如图，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡的图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路，则（ ）
A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．此时小灯泡的电阻大于1Ω
C．电源的发热功率为1WD．电源的效率约为66.7%
【答案】AD
【详解】
A．直线A的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，根据图像可得
故A正确；
B．电源的图线与小灯泡的图线的交点为小灯泡接在电源两端的工作电压，此时小灯泡的工作电压为2V，工作电流为2A，所以小灯泡的电阻为，故B错误；
C．电源的发热功率，故C错误；
D．电源的效率为，故D正确。故选AD。
9．（2020·四川凉山·高二期末）点电荷产生电场的电场线如图所示，关于A、B、C三点的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．三点电场关系是：
B．三点电势关系是：
C．一电子沿直线从A点移到C点，电势能逐渐增大
D．若，则AB、BC间的电势差关系是
【答案】AC
【详解】
A．根据电场线的疏密可判断场强的大小，则三点电场关系是：，所以A正确；
B．由于沿着电场线方向电势逐渐降低，所以三点电势关系是：，则B错误；
C．一电子沿直线从A点移到C点，电场力做负功，则电势能逐渐增大，所以C正确；
D．由于U＝Ed，若，则AB、BC间的电势差关系是，所以D错误；
故选AC。
10．（2021·四川省成都市新都一中高二期中）如图，氢（）、氘（）、氚（）三种原子核从板间电压为的平行板电容器的左端同一位置由静止释放，而后再经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。则（ ）
A．氢核（）最先打在荧光屏上
B．三种原子核在经过偏转电场的过程中，氚核（）的机械能增加量最大
C．氢（）、氘（）、氚（）三种原子核打在荧光屏上时的速度大小之比为
D．三种原子核以相同的动能打在荧光屏的同一位置上
【答案】AD
【详解】
A．电性相同的不同带电粒子，先经同一电场由静止加速，再经同一电场偏转，其运动轨迹相同；离开电场时的位置（即偏转位移）和方向相同，且离开电场后做匀速直线运动，因此都将打在荧光屏上的同一位置；三个粒子的电量相同均为元电荷量，质量数不同，加速过程由动能定理可得
因此质量最小的氢核加速所获得的垂直进入偏转电场的速度最大，进入偏转电场及离开偏转电场后沿垂直屏的方向做匀速直线运动，氢核运动到屏的时间最短，故氢核最先打在荧光屏上，故A正确；
B．经过偏转电场时，电场力对三个粒子只在电场方向做功，所以有
做功相同，故它们的机械能增加量相同，故B错误；
D．经过电场过程中电场力的总功为
所以电场力对三者做的功相同，由动能定理可知
即三个粒子打在荧光屏上时的动能相同，故D正确；
C．因三个粒子打在荧光屏上时的动能相同，由动能定理可得
三种原子核打在荧光屏上时的速度大小与原子核的荷质比决定，因此它们的速度大小比为，故C错误。故选AD。
第Ⅱ卷 （非选择题 共57分）
非选择题（共57分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
11．（6分）（2021·陕西汉滨·高二期中）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。
（1）按图甲所示的实验电路图，把图乙中的实物电路连接起来。（______）
（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_________端（选填“A”或“B”）。
（3）如图丙所示是根据实验数据作出的U一I图像，由图可知，电源的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。
【答案】 B 1.5 1
【详解】
（1）[1]由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示
（2）[2]为保证实验安全，闭合开关前滑片要置于阻值最大处，由图示实物电路图可知，滑片要置于B端。
（3）[3][4]电源的U-I图线与U轴的截距表示电源电动势，由图示图象可知，电源电动势为
E=1.5V
图象斜率的绝对值等于电源内阻，电源内阻为
12．（9分）（2021·广东东莞·高二期末）（1）某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：
电流表A1（量程0~0.6A，内阻r1约为0.125Ω）
电流表A2（量程0~3A，内阻r2约为0.025Ω）
电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ）
滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω）
滑动变阻器R2（最大阻值为1750Ω）
电源E（电动势约为3V）
①在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图所示，则该金属丝直径的测量值d=________mm。
②使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图所示，则该金属丝的电阻为_______Ω。
③若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电流表应选择_______（选填A1或A2）；滑动变阻器应选择_______（选填R1或R2）。
④采用伏安法测电阻时，测得了多组U、I数据，根据这些数据作出如图所示的U-I图像。由此可得金属丝的电阻R=_______Ω。（保留两位有效数字）
⑤若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R，金属丝的长度l，以及金属丝的直径d。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ=_______（用本题给出的字母表达）。
（2）如图是双量程电压表的内部结构原理图，当使用a、b两端点时，量程为0~3V，当使用a、c两端点时，量程为0~15V，已知灵敏电流表的内阻为Rg为500Ω，满偏电流Ig为1mA，则R1=______Ω，R2=______Ω。
【答案】0.410 5 A1 R1 4.8（4.6～5.0范围内均可） 2500 12000
【详解】
（1）[1]该金属丝直径的测量值为d=41.0×0.01mm=0.410mm
[2]该金属丝的电阻为R=5×1Ω=5Ω
[3]电路中的最大电流约为
为了使电流表指针能够达到适当的偏转幅度，电流表应选择A1。
[4]滑动变阻器R2的最大阻值过大，无论采用何种连接方式都不利于调节，所以滑动变阻器应选择R1。
[5]图像的斜率表示金属丝的电阻，即
[6]根据电阻定律有
解得
（2）[7][8]根据电表改装原理可得
13．（12分）（2021·河北·衡水市第十四中学高二阶段练习）如图所示，A、B、C是一边长为cm等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面。现将电荷量为1×10-8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10-6J，将另一电荷量为1×10-8C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功3×10-6J。
（1）求UAB、UAC各为多少？
（2）求电场强度大小和方向。
【答案】（1）300V；300V；（2）104V/m，方向垂直于BC连线向右下方
【详解】
（1）根据电场力做功可知

则知，B、C电势相等，所以电场线方向为垂直于BC连线向右下方．
（2）电场强度的大小
由于BC两点电势相等，所以电场强度方向为垂直于BC连线向右下方.
14．（2021·全国·高二课时练习）在如图所示的电路中，电阻，，当开关断开时，电流表示数为，当闭合时，电流表示数为，求：
（1）开关断开和闭合时的路端电压及；
（2）电源的电动势和内阻；
（3）开关断开和闭合时内阻上的热功率及。
【答案】（1），；（2），；（3），。
【详解】
（1）断开时，根据欧姆定律可得
闭合时，有
（2）断开时：外电路总电阻为
闭合时：外电路总电阻为
由闭合电路欧姆定律可得
代入数据解得
（3）断开时，有
内阻上的热功率为
闭合时，有
内阻上的热功率
15．（2021·安徽省涡阳第一中学高二阶段练习）如图所示，abc是固定在竖直面内的光滑绝缘轨道，ab水平，bc是半径为R=0.4m的四分之一光滑圆弧轨道，与ab相切于b点，整个空间存在电场强度为E=104V/m、方向水平向右的匀强电场。已知a、b间的距离也为R，重力加速度g取10m/s2。现把一质量为m=0.1kg、带电量为q=+10-4C的小球（可视为质点）从a点由静止释放，求：
（1）小球运动到c点时，轨道受到的压力大小；
（2）小球离开c点后刚落回水平轨道时的速度大小；
（3）小球刚落回水平轨道处到a点的距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】
（1）从到根据动能定理可得
解得
在点根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得小球运动到c点时，轨道受到的压力大小为。
（2）小球离开c点后，竖直方向
解得，
水平方向+ ；
解得，
（3）从点开始到落回轨道水平方向的位移
小球落回水平轨道处到点的距离
联立解得