1、2020-2021 学年高二物理上学期期中测试卷 02（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关于电磁场的理论，下列说法正确的是（ ） A变化的电场周围产生磁场一定是变化的 B变化的磁场周围产生的电场一定是变化的 C均匀变化的磁场周围产生电场是均匀变化的 D预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦 【答案】 D 【解析】 A均匀变化的电场周
2、围产生恒定磁场，A 错误； BC均匀变化的磁场周围产生恒定电场，BC 错误； D麦克斯韦预言了电磁波存在，D 正确。 故选 D。 2如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一 层绝缘物质，C 为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电 流方向相同如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度 h 变化为（ ） Ah 正在减小 Bh 正在增大 Ch 不变 D无法确定 【答案】 A 【解析】 影响平行板电容器电容的因素有正对面积、 极板间距与电介质， 然而如图所示为一测定液面 高低的传感器，利用了平行板电容器特性。高度的变化，就相当于正对面积
3、变化。如果液体 的高度升高，导致两极板的正对面积增大，根据公式 4 S C k d 可得电容器的电容变大，两 极板间的电压恒定，根据 Q C U 可知两极板上所带电荷量增大，应为充电，灵敏电流表应 向左偏转，反之向右偏转，题中灵敏电流表向右偏转，说明液面降低，故 A 正确。 故选 A。 3如图所示，轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端与静止在光滑水平面上的木块 A 相 连接，子弹 B 沿水平方向射入木块后留在木块内，再将弹簧压缩到最短。上述这个过程可 抽象为两个典型的过程： 过程是子弹射入木块并获得共同速度； 过程是木块与子弹一起 压缩弹簧并将弹簧压到最短。已知木块的质量大于子弹的质量，空气阻
4、力可忽略不计，下列 说法中正确的是（ ） A过程中木块获得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能 B过程中子弹对木块的冲量大小可能大于木块对子弹的冲量大小 C过程中墙壁对弹簧的冲量大小一定小于子弹和木块总动量的减小量 D过程中弹簧的最大弹性势能可能等于过程中木块所获得的动能 【答案】 A 【解析】 A子弹射入木块过程中，子弹损失的动能转化内能和木块的动能，所以 过程中木块获 得的动能一定小于此过程中子弹损失的动能，故 A 正确； B子弹射入木块过程中，根据牛顿第三定律可知子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用 力大小相等时间相等， 所以过程中子弹对木块的冲量大小等于木块对子弹的冲量大小， 故 B
5、错误； C由动量定理可知，木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短过程中，墙壁对弹簧的冲 量大小一定等于于子弹和木块总动量的减小量，故 C 错误； D木块与子弹一起压缩弹簧并将弹簧压到最短过程中，弹簧的最大弹性势能等于过程中 木块所获得的动能与子弹的末动能之和（过程系统的末动能） ，故 D 错误； 故选 A。 4关于磁场，下列说法正确的是（ ） A磁场是看不见、摸不着、实际不存在的，是人们假想出来的一种物质 B磁场是客观存在的一种特殊物质形态 C磁场的存在与否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无 D磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致 【答案】 B 【解析】 AB
6、磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质， 它与实物粒子不同， 磁场是看不见， 摸不到， 但又确实是客观存在的，通常用人们假想的磁感线来描述，A 错误，B 正确； C磁场的存在是客观的，不与是否决定于人的思想，想其有则有，想其无则无，C 错误； D磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 N 极在此处的受力方向一致，D 错误。 故选 B。 5如图所示，在真空中把一绝缘导体向带负电的小球缓慢地靠近（不相碰） ，则下列说法中 正确的是（ ） AB 端的感应电荷越来越多 B导体内场强越来越大 C感应电荷在 M 点产生的场强小于在 N 点产生的场强 D感应电荷在 M 点和 N 点产生的场强相等 【答案】 A 【
7、解析】 A离的越近，导体上的电子与负电荷排斥力越大，越会向左排斥，故 N 端带负电荷越多， M 端带的正电荷也越多，故 A 正确； B导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，故 B 错误； CD导体处于静电平衡状态，内部场强处处为零，即感应电荷的场强和带电小球的场强等 大、反向、共线，由公式 2 Q Ek r 可知，带电小球在 M 点产生的场强大，故感应电荷在 M 点产生的场强也大，故 C D 错误。 故选 A。 6 在如图所示的电路中 123 1116RrRR， ， 当开关 S 闭合且电路稳定时， 电容器 C 的带电荷量为 1 Q ；当开关 S 断开且电路稳定时，电容器 C 的带电量为 2
8、Q ，则 （ ） A 12 :1:3Q Q B 12 :3:1Q Q C 12 :1:5Q Q D 12 :5:1Q Q 【答案】 A 【解析】 开关断开稳定时，电路中没有电流，电容器的电压等于电源的电动势，即 2 UE ，开关闭 合稳定时，电容器的电压等于电阻 2 R 两端的电压，则 2 1 12 1 3 R UEE RRr ，对于给定 电容器，电容不变，由Q CU 得 1213 :1:3Q QU U ，A 正确 7如图所示，图线表示的导体的电阻为 R1，图线 2 表示的导体的电阻为 R2，则下列说法正 确的是（ ） AR1：R2=3：1 B把 R1拉长到原来的 3 倍长后电阻等于 R2 C
9、将 R1与 R2串联后接于电源上，则功率之比 P1：P2=1：3 D将 R1与 R2并联后接于电源上，则电流比 I1：I2=1：3 【答案】 C 【解析】 A根据I U 图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以 R1：R2=1：3， 所以 A 选项是不 符合题意的； B根据电阻定律： 2 LL R SV 当把 1 R 拉长到原来的 3 倍，则电阻变为原来的 9 倍，因此是 R2的 3 倍，所以 B 选项是不符 合题意的； C串联电路电流相等，所以将 1 R 与 2 R 串联后接于电源上，电流比： 12 :1:1II 根据公式 2 PI R 可知： P1：P2=1：3 所以 C 选项是符合题意的；
10、 D并联电路，电压相等，根据公式 U I R 可知，电流比等于电阻之反比，所以将 1 R 与 2 R 并联后接于电源上，电流比： 12 :3:1II 所以 D 选项是不符合题意的； 8 如图所示， 在匀强电场中， 场强方向与 abc 所在平面平行， acbc， abc=60 ， ac=0.2m。 一个电荷量 5 =1 10Cq 的正电荷从 a 移到 b，电场力做功为零；同样的电荷从 a 移到 c，电 场力做功为5 10 4J。则该匀强电场的场强大小和方向分别为（ ） A500V/m、垂直 ab 向下 B500V/m、沿 ac 由 a 指向 c C1000V/m、垂直 ab 向上 D1000V/
11、m、沿 ab 由 a 指向 b 【答案】 A 【解析】 正电荷从 a 移到 b，电场力做功为零，则由电场力做功的特点可知，ab 两点电势相等，故 ab 应为等势线；因电场线与等势面相互垂直，故过 c 做 ab 的垂线，一定是电场线；正电荷 从 a 到 c 过程，由 W=Uq 可知，ac 两点的电势差 4 5 5 10 V50V 1 10 ac W U q 即 a 点电势低于 c 点的电势，故电场线垂直于 ab 向下，ac 间沿电场线的距离 1 cos600.2m0.1m 2 dac 由 U E d 可知，电场强度大小为 50 V/m500V/m 0.1 E 方向垂直 ab 向下 故选 A。 二
12、、 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。 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，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。 9 如图所示， 在竖直向上的匀强磁场中， 水平放置着一根长直流导线， 电流方向指向读者， a、b、c、d 是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中 Aa、b 两点磁感应强度相同 Ba 点磁感应强度最大 Cc、d 两点磁感应强度大小相等 Db 点磁感应强度最大 【答案】 CD 【解析】 根据安培
13、定则，直线电流的磁感应强度如图 根据平行四边形定则，a、b、c、d 各个点的磁场情况如图 显然，C 点与 D 点合磁感应强度相等；a 点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；B 电磁 感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；故选 CD 10用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的 U-I 图线，由图可知 A电池电动势的测量值为 1.40 V B电池内阻的测量值为 1.0 C外电路发生短路时的电流为 0.40 A D电压表示数为 1.20 V 时，电流表的示数 I0.2A 【答案】 ABD 【解析】 A、由图象可知，电源 UI 图象与纵轴交点坐标表示电源的电动势，
14、则知电源的电动势为 1.40V，故 A 正确； B、电源的内阻 r| U I | 1.40 1.00 0.4 1，故 B 正确； C 外电路发生短路时的电流 I 1.40 1 E r 1.40A，故 C 错误； D、当电压表示数为 1.20V 时，I 1.40 1.20 1 EU r A0.20A，故 D 正确； 11图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经 过 M 点，再经过 N 点，可以判定（ ） AM 点的电势大于 N 点的电势 BM 点的电势小于 N 点的电势 C粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D粒子在 M 点受到的电场力小于在
15、 N 点受到的电场力 【答案】 AD 【解析】 根据顺着电场线方向电势降低可知，M 点的电势高于 N 点的电势，故 A 正确，B 错误；根 据电场线的疏密来判定电场强度的强弱，M 点的电场力小于 N 点，故 D 正确，C 错误。 12 如图所示， 两个质量和速度均相同的子弹分别水平射入静止在光滑水平地面上质量相同、 材料不同的两矩形滑块 A、B 中，射入 A 中的深度是射入 B 中深度的两倍上述两种射入过 程相比较 A射入滑块 A 的子弹速度变化大 B整个射入过程中两滑块受的冲量一样大 C两个过程中系统产生的热量相同 D射入滑块 A 中时阻力对子弹做功是射入滑块 B 中时的两倍 【答案】 BC
16、 【解析】 设子弹的初速度为 v，共同速度为 v，则根据动量守恒定律，有：mv=（M+m）v， 解得：v= mv Mm ；由于两矩形滑块 A、B 的质量相同，故最后子弹与滑块的速度都是相同 的， 子弹速度变化相同， 故A错误； 滑块A、 B的质量相同， 初速度均为零， 末速度均为 mv Mm ， 故动量变化量相等，根据动量定理，冲量相等，故 B 正确；根据能量守恒定律，两个过程 中系统产生的热量等于系统减小的机械能， 故两个过程中系统产生的热量相同， 故 C 正确； 根据动能定理，射入滑块中时阻力对子弹做功等于动能的增加量，故射入滑块 A 中时阻力 对子弹做功等于射入滑块 B 中时阻力对子弹做
17、功，故 D 错误；故选 BC. 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 （1）用多用电表测量电阻，所用多用电表如图所示。表盘上的 X、Y、Z 分别表示对应 的三个旋钮。完成下列填空。 （如需填旋钮名称，只填对应的字母） a测量前观察表的指针是否指在电流的“0”刻度，如果不指“0”，应调节_旋钮， 使指针指在电流的“0”刻度处； b将红表笔插入_孔内；黑笔插入_孔内； c现要使用“ 100”挡进行测量，应调节_； d将红黑表笔短接，调节_，使指针对准电阻的“0”刻度； e将两表笔接在待测电阻的两
18、端，然后读出阻值。 （2）上图是某次测量指针所指的位置，若用的是 1 挡，则读数为_；若用的是 直流 250mA 挡，则读数为_mA；若用的是直流 50V 挡，则读数为_V。 【答案】 Y + X Z 11.3 （或： 11.2， 11.4） 140 （或： 141） 28.0 （或：28.1） 【解析】 （1）测量前观察欧姆表的指针是否指在电流的“0”刻度，如果不指“0”，应调节机械调 零按钮 Y，使指针指在电流的“0”刻度处。 测量时，将红表笔插“+”，黑表笔插“”。 现要使用“ 100”挡进行测量，应调节换挡开关“X”。 将红黑表笔短接进行电阻调零时，应调节电阻调零旋钮“Z”，使指针对准
19、电阻的“0”刻 度线。 （2）多用电表测电阻时，若用的是1 挡，则直接读出读数，读数为 11.3，或 11.211.4 均可以。 测电流时，用的是直流 250mA 挡，读数为 140mA，或 141mA。 测电压时，用的是直流 50V 挡，读数为 28.0V，或 28.1V。 14为探究小灯泡 L 的伏安特性曲线，提供了以下器材： 小灯泡 L，规格“4.0 V 2.8 W”； 电流表 A1，量程 3 A，内阻约为 0.1 ； 电流表 A2，量程 0.6 A，内阻 r20.2 ； 电压表 V，量程 3 V，内阻 rV9 k； 标准电阻 R1，阻值 1 ；标准电阻 R2，阻值 3 k； 滑动变阻器
20、 R，阻值范围 010 ； 学生电源 E，电动势 6 V，内阻不计； 开关 S 及导线若干 （1） 某同学设计了如图甲所示的电路来进行测量， 闭合开关前， 滑动阻器滑片应置于_， 当 通过 L 的电流为 0.46 A 时，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为_V， 此时 L 的电阻为_ （2）要想更准确完整地描绘出 L 的伏安特性曲线，需要重新设计电路请你利用所供器 材，在图中的虚线框内补画出实验电路图_，并在图上标明所选器材代号 （3）根据实验测得的数据，描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图， 若将该灯泡接到 E=1.5V、 r=3.0 的电源两端，则灯泡实际消耗的功率 P=_W结果保留两位有效
21、数字） 【答案】 左端 2.30 5 0.18W 【解析】 （1）由图甲可知，测量部分与滑动变阻器左端并联，则可知，为了让电压从零开始调节， 滑动变阻器滑片应滑至左端题图乙电压表量程为 3 V，则示数为 2.30 V，解得电阻值： 2.3 5 0.46 U R I （2） 由于灯泡额定电压为4.0V， 故电压表应串联R2使用， 而额定电流 2.8 7 0.4 P IAA U ， 大于电流表量程，因此电流表应并联小电阻 R1使用，故虚线框内电路如图所示； （3）根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，则有 U=3-10I，画出 U-I 图象如图所示： 交点对应的电压与电流即为小灯泡此时的实际电压与
22、电流，所以小灯泡两端电压为 0.9V， 电流 I=0.2A，所以实际功率为：P=UI=0.9 0.2W=0.18W 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有一个电流表 G，内阻 Rg=20
23、，满偏电流 Ig=3mA。要把它改装为量程为 03V 的电压 表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？ 【答案】 980，1000 【解析】 改装成量程为 03V 的电压表后， 两端加上 3V 的电压时， 指针指到满刻度， 即电流为 3mA， 根据欧姆定律 () gg UIRR 解得 980R 改装后电压表的内阻 V 1000 g RRR 16如图所示电路中， 1 9R ， 2 30R ，开关 S 闭合时电压表示数为 11.4V，电流表 示数为 0.2A，开关 S 断开时电流表示数为 0.3A，求： （1）电阻 3 R 的值 （2）电源电动势和内电阻 【答案】 （1）15 （2）12V
24、1 【解析】 （1）由图可知，当开关 S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有： 2 112 3 () IR UIRIR R 解得： 3 15R （2） 由图可知，当开关 S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有： 2 1 3 ()11.40.6 IR EUIrr R S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有： 212 ()0.3 (39)EIRRrr 联立解得： 12VE 1r 17在光滑水平面上静置有质量均为 m 的木板 AB 和滑块 CD，木板 AB 上表面粗糙动摩 擦因数为，滑块 CD 上表面是光滑的 1/4 圆弧，其始端 D 点切线水平且在木板 AB 上表面 内，它们紧靠在一
25、起，如图所示一可视为质点的物块 P，质量也为 m，从木板 AB 的右端 以初速度 v0滑上木板 AB，过 B 点时速度为 0 2 v ，又滑上滑块 CD，最终恰好能滑到滑块 CD 圆弧的最高点 C 处，求： （1）物块滑到 B 处时木板的速度 vAB； （2）木板的长度 L； （3）滑块 CD 圆弧的半径 【答案】 （1） 0 4 AB v v （2） 2 0 5 16 v L g （3） 2 0 64 v R g 【解析】 （1）对 ABC 用由动量守恒得 0 2 BAB mvmvm v ，又 0 2 B v v ，则 0 4 AB v v （2）由 A 到 B，根据能量守恒得 222 00
26、 0 111 2 ()() 22422 vv mvmmmgL ， 则 2 0 5 16 v L g （3）由 D 点 C，滑块 CD 与物块 P 的动量守恒且机械能守恒，得 00 2 24 vv mmmv 共 222 00 111 2()() 22224 vv mgRmvmm 共 解之得： 2 0 #0 3 864 v vvR g 18在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为 d，当 平行板电容器的电压为 U0时，油滴保持静止状态，如图所示当给电容器突然充电使其电 压增加 U1时，油滴开始向上运动；经时间 t 后，电容器突然放电使其电压减少 U2，又 经过时间 t
27、，油滴恰好回到原来位置假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电 的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计重力加速度为 g.求： （1）带电油滴所带电荷量与质量之比； （2） ）第一个 t 与第二个 t 时间内油滴运动的加速度大小之比； （3）U1与 U2之比. 【答案】 （1） 0 dg U （2）13（3）14 【解析】 （1）油滴静止时，根据平衡条件有： 0 U mgq d 解得： 0 qdg mU （2）设第一个 t 内油滴的位移为 x1，加速度为 a1，第二个 t 内油滴的位移为 x2，加速度 为 a2，则 2 11 1 2 xat 2 212 1 2 xvtat 根据题意有： 11 vat 21 xx 联立解得： 12 :1:3?aa （3）油滴向上加速运动时，根据牛顿第二定律有： 01 1 UU qmgma d 即： 1 1 U qa d 油滴向上减速运动时，根据牛顿第二定律有： 012 2 UUU mgqma d 即： 21 2 UU qa d 联立则有： 1 21 1 3 U UU 解得： 1 2 1 4 U U
