2021年高二物理上学期期中测试卷01（新教材人教版）.docx

1、2020-2021 学年高二物理上学期期中测试卷 01（新教材人教版） 考试范围：必修 3 全册 选择性必修 1 第一章 一、 单项选择题一、 单项选择题： 本题共本题共 8 小题， 每小题小题， 每小题 3 分， 共分， 共 24 分。分。 每个题目只有一个选项符合要求，每个题目只有一个选项符合要求， 选对得选对得 4 分，选错得分，选错得 0 分分。 1电磁感应现象的发现，标志着人类从蒸汽机时代步入了电气化时代。下列设备利用电磁 感应原理的是（ ） A电风扇 B电熨斗 C发电机 D电磁起重机 【答案】 C 【解析】 A电扇的主要元件是电动机，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动工作的，A

2、不符合 题意。 B电熨斗是利用电流的热效应工作的，B 不符合题意。 C发电机是利用电磁感应现象工作的，C 符合题意。 D电磁起重机是利用电流的磁效应工作的，选项 D 不符合题意。 故选 C。 2 两根通有相同电流的长直导线平行放置， 它们的截面处于等边 ABC （与两导线均垂直） 的顶点 A 和 B 处，如图所示。两导线在顶点 C 处所产生磁场的总磁感应强度大小为 0 B ，则 通过顶点 A 的电流在顶点 C 处产生的磁场的磁感应强度大小为（ ） A 0 3 3 B B 0 3 2 B C 0 B D2 0 B 【答案】 A 【解析】 根据安培定则可知，导线 A 在 C 处产生的磁场方向垂直于

3、 AC 方向向右，导线 B 在 C 处产 生的磁场方向垂直于 BC 方向向右，两通电导线在 C 处产生磁场的合场强大小为 B0，如图 根据平行四边形定则得到，那么 C 处的总磁感应强度为 0 2cos30 A BB 解得 0 3 3 A BB 故选 A。 3一根细橡胶管中灌满盐水，两端用短粗铜丝塞住管口管中盐水柱长为 40cm 时测得电 阻为 R，若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同则将管中盐水柱均匀 拉长到 50cm（盐水体积不变，仍充满橡胶管） ，盐水柱电阻变为（ ） A 4 5 R B 5 4 R C 16 25 R D 25 16 R 【答案】 D 【解析】 由于总体积

4、不变，设 40cm 长时的横截面积为 S所以长度变为 50cm 后，横截面积 4 5 S S 根据电阻定律 l R S 可知 40 50 4 5 R S R S 解得 25 16 RR 故 D 正确 4如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板 A 接地，极板 B 与一个灵敏静电计的金属 小球相连接，将 A 极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量 Q、 电容 C、两极间的电压 U、电容器两极板间的场强 E 的变化情况是（ ） AQ 不变，C 变小，U 变大，E 不变 BQ 不变，C 变小，U 变大，E 变小 CQ 变小，C 不变，U 不变，E 变小 DQ 变小，C 变小，U

5、不变，E 不变 【答案】 A 【解析】 由于电容器与电源断开，因此电容器的带电量 Q 保持不变，根据 4 rS C kd 当增大两板间的距离 d 时，电容 C 变小，根据 Q C U 可知两板间的 U 电压增大，而电容器内部电场强度 U E d 三式联立可得 4 r k S E Q 因此电场强度 E 与 d 无关，增大 d 时电场强度 E 不变，因此 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 5一对等量正点电荷电场的电场线（实线）和等势线（虚线）如图所示，图中 A、B 两点 电场强度分别是 EA、EB，电势分别是 A、B，负电荷 q 在 A、B 时的电势能分别是 EPA、 EPB，下列判断正确的是

6、 AEAEB，AB，EPAEB，AB，EPAEPB CEAB，EPA EPB DEAEB，AEPB 【答案】 A 【解析】 根据电场线疏密表示电场强度的大小，可知 EAEB 根据顺着电场线方向电势逐渐降低，可知 AB 负电荷 q 所在处电势越高电势能越小 EP AEPB 故 A 正确，BCD 错误。 6如图甲所示，一轻质弹簧的两端与质量分别为 m1和 m2的两物块 A、B 相连接，并静止 在光滑的水平面上.现使 A 瞬时获得水平向右的速度 3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速 度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（ ） A两物体的质量之比为 m1：m2=2：1 B从 t3到 t4时刻

7、弹簧由压缩状态恢复到原长 C在 t1、t3时刻两物块达到共同速度 1m/s，弹簧分别处于压缩状态和拉伸状态 D在 t2时刻 A 和 B 的动能之比为 EK1： EK2=1：4 【答案】 C 【解析】 A、B组成的系统合外力为零， 遵守动量守恒 选择开始到t1时刻列方程可得： m1v= （m1+m2） v1，将 v=3m/s，v1=1m/s 代入得：m1：m2=1：2，故 A 错误；结合图象弄清两物块的运动过 程，开始时 m1逐渐减速，m2逐渐加速，弹簧被压缩，t1时刻二者速度相当，系统动能最小， 势能最大，弹簧被压缩最厉害，然后弹簧逐渐恢复原长，m2依然加速，m1先减速为零，然 后反向加速，t

8、2时刻，弹簧恢复原长状态，由于此时两物块速度相反，因此弹簧的长度将逐 渐增大，两木块均减速，当 t3时刻，二木块速度相等，系统动能最小，弹簧最长，因此从 t3到 t4过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故 B 错误；由图可知 t1、t3时刻两物块达到共同速 度 1m/s，总动能最小，根据系统机械能守恒可知，此时弹性势能最大，t1时刻弹簧处于压缩 状态， t3时刻弹簧处于伸长状态 故 C 正确； 在 t2时刻 A 的速度为： vA=-1m/s， B 的速度为： vB=2m/s，根据 m1：m2=1：2，结合 2 1 2 K Emv ，得：Ek1：Ek2=1：8，故 D 错误所以 C 正确，ABD 错误

9、 7 如图所示， MN 是某匀强电场中的一等势线。 虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下， 在纸面内由 a 运动到 b 的轨迹。下列判断正确的是（ ） A电场方向一定是垂直 MN 向上 Ba 点的电势一定不等于 b 点的电势 C带电粒子的加速度可能平行 MN 向右 D带电粒子由 a 运动到 b 的过程中动能可能增加 【答案】 B 【解析】 ACMN 是某匀强电场中的一等势线，只受电场力的作用，根据轨迹可以判断电场力的方 向垂直 MN 向上，带电粒子的加速度垂直 MN 向上，但不知道带电粒子的电性，所以无法判 断电场的方向，故 AC 错误； BMN 是某匀强电场中的一等势线，而 a 点和 b 点

10、位于 MN 两侧，所以 a 点的电势一定不 等于 b 点的电势，故 B 正确； D带电粒子由 a 运动到 b 的过程中，电场力与速度的夹角是钝角，所以带电粒子由 a 运动 到 b 的过程中动能减小，故 D 错误。 故选 B。 8下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中错误的是（ ） A电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多 BW UIt 适用于任何电路，而 2 2 U WI Rtt R 只适用于纯电阻电路 C在非纯电阻电路中， 2 UII R D焦耳热 2 QI Rt 适用于任何电路 【答案】 A 【解析】 电功率越大， 表示电流做功越快， 但是电路中产生的焦耳热量的多少还与做功的

11、时间的长短 有关，A 错误；公式W UIt 是计算电路的总功的大小，适用于任何的电路，当为纯电阻电 路时，根据欧姆定律 U I R ，可以推到出 2 2 U WI RtWt R ， ，所以 2 2 U WI RtWt R ， 只能适用于纯电阻电路，B 正确；在不是纯电阻的电路中，UI 表示 的是总的功率的大小，而 2 I R只是电路中发热的功率，还有对外做功的功率的大小，所以 2 UII R ，所以 C 正确；焦耳热 2 QI Rt 适用于任何电路中的焦耳热量的计算，D 正确 二、 多项选择题二、 多项选择题： 本题共： 本题共 4 小题， 每小题小题， 每小题 4 分， 共分， 共 16 分

12、。 每小题有多个选项符合题目要求。分。 每小题有多个选项符合题目要求。 全部选对得全部选对得 4 分，选对但不分，选对但不全的得全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。 9如图所示电路中，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 从 b 端向 a 端滑动时，以下判断 正确的是（ ） A电压表示数变大 B通过灯 L1的电流变小 C通过灯 L2的电流变小 D通过灯 L2的电流变大 【答案】 AC 【解析】 当滑动变阻器的滑片 P 从 b 端向 a 端向下滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总 电阻增大，总电流减小，通过 L2的电流减小；由 U并=E-I（RL2+r） 知，变阻器与 L

13、1并联部分电压增大，所以电压表示数变大，通过灯 L1的电流变大，故 AC 正确，BD 错误。 故选 AC。 10 如图所示， 将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上， 槽的左侧有一固定在水平面上的物块。 今让一小球自左侧槽口 A 的正上方从静止开始落下，与圆弧槽相切自 A 点进入槽内，则以 下结论中正确的是（ ） A半圆槽内由 A 向 B 的过程中小球的机械能守恒，由 B 向 C 的过程中小球的机械能也守 恒 B小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 C小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒 D小球离开 C 点以后，将做斜抛运动 【答案

14、】 CD 【解析】 A只有重力或只有弹力做功时物体机械能守恒，小球在半圆槽内运动由 B 到 C 过程中，除 重力做功外，槽的支持力也对小球做功，小球机械能不守恒，由此可知，小球在半圆槽内运 动的全过程中，小球的机械能不守恒，故 A 错误； B小球在槽内运动的前半过程中，左侧物体对槽有作用力，小球与槽组成的系统水平方向 上的动量不守恒，故 B 错误； C小球自半圆槽的最低点 B 向 C 点运动的过程中，系统在水平方向所受合外力为零，故小 球与半圆槽在水平方向动量守恒，故 C 正确； D小球离开 C 点以后，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故 D 正确。 故选 CD。 11

15、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，有两根彼此靠近且平行的长直导线 a 和 b 放在纸面内，导线长度均为 L。导线中通有如图所示的相反方向电流，a 中电流为 I，b 中电 流为 2I，a 受到的磁场力大小为 F1，b 受到的磁场力大小为 F2，则（ ） A导线 a 的电流在导线 b 处产生的磁场方向垂直纸面向里 BF2=2F1 CF2F2 则 a 通电导线的电流在 b 导线处产生的磁感应强度大小为 12 2 2 FF B IL 则选项 C 正确，BD 错误。 故选 AC。 12如图（a）所示，在两平行金属板中央有一个不计重力的静止电子，当两板间所加的的 电压分别如图 （b） 中甲、 乙、 丙

16、、 丁所示时， 关于电子在板间的运动 （假设不与两板相碰） ， 下列说法正确的是（ ） A电压是甲图时，在0T时间内，电子的电势能先减少后增加 B电压是乙图时，在 0 2 T 时间内，电子的电势能先增加后减少 C电压是丙图时，电子在板间做往复运动 D电压是丁图时，电子在板间做往复运动 【答案】 AD 【解析】 A若是甲图，0T时间内粒子先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，即电场力先 做正功后做负功，电势能先减少后增加，故 A 正确； B电压是乙图时，在 02 T 时间内，电子先加速后减速，即电场力先做正功后做负功，电 势能先减少后增加，故 B 错误； C电压是丙图时，电子先做加速度先增大后

17、减小的加速运动，过了2 T 做加速度先增加后减 小的减速运动，到 T 时速度减为 0，之后继续朝同一方向加速减速，故粒子一直朝同一方向 运动，C 错误； D电压是丁图时，电子先加速，到4 T 后减速，2 T 后反向加速， 3 4 T 后反向减速，T 时减为 零，之后又加速；故粒子做往复运动，D 正确。 故选 AD。 三、实验题三、实验题：本题共：本题共 2 小题小题，第，第 13 题题 6 分，第分，第 14 题题 9 分，共分，共 15 分。分。 13“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示，回答下列问题： （1）实验装置中应保持斜槽末端_ （2）入射小球的质量 mA和被碰小球的质量 mB的大

18、小关系是_ （3）在图中，小球的水平射程的数值分别用 OP、OM 和 ON 表示，小球半径均为 r因此 只需验证_ 【答案】 切线水平； mAmB mAOP=mAOM+mB（ON-2r） 【解析】 （1） 为了保证小球的初速度水平，所以必须保持斜槽末端切线水平 （2） 为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：mAmB （3） 小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，小球的运动时间 t 相等， 如果碰撞过程动量守恒，则： mAvA=mAvA+mBvB 两边同时乘以时间 t 得： mAvAt=mAvAt+mBvBt 则： mAOP=mAOM+mB（ON-2r） ；

19、 14一待测电阻阻值约为 500，为了较准确测量该电阻的阻值，某同学从实验室找来了下 列器材： 电流表 A1（量程 040mA、内阻 r110） 电流表 A2（量程 050mA、内阻约 10） 滑动变阻器 R（阻值范围 0500） 定值电阻 R0（阻值 R0=100） 电源 E（电动势 5V） 开关、导线若干 （1）实验中要求操作方便，在方框内画出符合要求的电路图_； （2）用 I1、I2分别表示电流表 A1、A2的示数，则待测电阻的阻值为_（用已知 字母表示） ； （3）从设计原理看，其测量值与真实值相比_（填“偏大”、“偏小”或“相 等”） 。 【答案】 110 21 () x I rR

20、R II 相等 【解析】 （1）由于没有电压表，故将 A1与定值电阻 R0串联当作电压表用，由于改装后的电压表内 阻已知，故采用电流表外接法；滑动变阻器阻值与待测电阻值差不多，应用限流式，原理图 如图所示 （2）由电路图根据欧姆定律可知 101 21 () x I Rr R II （3）从设计原理看待测电阻两端电压为其真实电压，电流也为其真实电流，则其测量值与 真实值相等 四、解答题四、解答题：本题共：本题共 4 小题小题，第第 15 题题 8 分，第分，第 16 题题 9 分，第分，第 17 题题 12 分，第分，第 18 题题 16 分，分， 共共 45 分分。解答应写出必要的文字说明、方

21、程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能。解答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。得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15如图所示，用 30cm 的细线将质量为 m4 10 3kg 的带电小球 P 悬挂在 O 点正下方， 当空中有方向为水平向右，大小为 E2 104N/C 的匀强电场时，小球偏转 37 后处在静止状 态。 （g 取 10m/s2，sin37 0.6；cos37 =0.8。 ） （1）分析小球带何种电荷； （2）求小球所带电荷量 q； （3）求剪断细线后带电小球的加速度 a。

22、【答案】 （1）小球带正电； （2）1.5 10 6C； （3）12.5m/s2。 【解析】 （1）小球受到水平向右的电场力作用，处于静止状态，匀强电场的场强水平向右，则小球 带正电。 （2）小球受到重力、电场力和绳子拉力，处于静止状态，所以有 qEmgtan37 小球所带电荷量为 6 tan37 1.5 10 C mg q E （3）剪断细线后，小球只受到重力和电场力的作用，合力为 =0.05N cos37 mg F 合 小球的加速度为 2 12.5m/s F a m 合 16如图所示，R12 ，R23 ，滑动变阻器最大值 R35 ，则当滑动触头从 a 滑到 b 的过程中，电流表示数的最小值

23、为多少？ 【答案】 2A 【解析】 设触头上部分电阻为 x， 则下部分为 （5-x） ， 总电阻 2(8)2(8) 2810 xxxx R xx 由数学知识可知当 2+x=8-x 时，即 x=3 时，R 最大，此时 Rmax= 5 5 10 =2.5 安培表的示数最小 5 2 2.5 min max U IAA R 17如图所示，绝缘光滑轨道 AB 部分为倾角为 30 的斜面，AC 部分为竖直平面上半径为 R 的圆轨道，斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为 E、方向水平向右的匀强电场中。现有 一个质量为 m 的小球，带正电荷量为 q 3 3 mg E ，要使小球能安全通过圆轨道，在 O 点的

24、初速度应满足什么条件？ 【答案】 0 103 3 gR v 【解析】 小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、 轨道的作用力，如图所示， 类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力 mg，大小为 222 3 3 mgqEmgmg 3 tan 3 qE mg 解得 30 等效重力的方向与斜面垂直指向右下方， 小球在斜面上匀速运动， 因要使小球能安全通过圆 轨道，在圆轨道的等效最高点（D）点满足等效重力提供向心力，有 2 D v mgm R 因 30，与斜面倾角相等，由几何关系可知 2ADR 令小球以最小初速度 0 v 运动，由动能定理知 22 0 11

25、2 22 D mgRmvmv 解得 0 10 3 3 gR v 因此要使小球安全通过圆轨道，初速度应为 0 10 3 3 gR v 。 18如图甲所示，下表面光滑的长木板 B 静止放在水平面上，质量为 m3=2.0kg 的物块 C 放 在长木板的最右端， 质量为 m1=1kg 的物块 A 从距长木板 B 左侧 s0=9.5m 处以某一初速度向 长木板运动，一段时间后物块 A 与长木板 B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短） ，以长木板 B 开始运动作为计时起点，长木板 B 和物块 C 运动的 v-t 图象如图乙所示，已知物块 A 与地 面间的动摩擦因数为 1 0.1 ，物块 C 与长木板 B 间的动

26、摩擦因数为 2 0.2 ，重力加速 度 g=10m/s2，求： （1）长木板 B 的质量 m2； （2）物块 A 的初速度 v0； （3）A 静止时，系统 A、B、C 由于摩擦产生的热量 Q。 【答案】 （1）2.0kg； （2）10m/s； （3）32J 【解析】 （1）根据图乙可知，长木板 B 的加速度大小为 2 2 2 2m/s v a t 根据牛顿第二定律可得 2322 m gm a 联立解得 2 2.0kgm （2）物块 A 与长木板 B 发生弹性碰撞，根据动量守恒定律有 11 12 2 mvmvm v 根据能量守恒可得 222 11 122 111 222 mvmvm v 联立即得 v9m/s 对于物块 A，以初速度 v0向右减速运动与长木板 B 碰撞的过程，根据动能定理有 22 11011 0 11 22 m gsmvvm 解得 0 10m/sv （3）对物块 A 反向后， 1t vvat ，当 A 停下后，即 0 t v ，解得 t=3s 由于碰撞过程中不损失机械能， 碰撞前后损失的机械能均为克服摩擦力而做功， 故产生的热 量为 22 1 023 11 () 22 Qmvmm v 共 由图乙可知 3m/sv= 共 ，解得 Q=32J