河北省邯郸市五校2020-2021学年高二物理上学期12月阶段检测试题.doc

河北省邯郸市五校2020-2021学年高二物理上学期12月阶段检测试题

河北省邯郸市五校2020-2021学年高二物理上学期12月阶段检测试题

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姓名：

16

河北省邯郸市五校2020-2021学年高二物理上学期12月阶段检测试题
（考试时长：90分钟 总分：100分）
考生注意：
考生作答时，请将答案答在答题卡上，选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷，草稿纸上作答无效。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。）
1．关于物理学史，下列说法中正确的是

A．图1-1是法拉第线圈，法拉第发现了“电生磁”
B．图1-2是电流的磁效应，奥斯特发现了“磁生电”
C．图1-3是库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律
D．图1-4对应的是楞次提出的分子电流假说
2．目前家庭智能锁常用的是指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，当手指贴在传感器上时，传感器上的小极板和正对的指纹的凸起部分和凹下部分就形成电容大小不同的电容器。在如图所示电路中，关于电容器的知识下列说法正确的是

A．指纹凸起部分对应的板间距离小，电容器的电容大
B．指纹凹下部分对应的板间距离大，电容器的电容大
C．开关处于闭合状态，当A板下移时流过电流表的电流方向是M→N
D．开关处于断开状态，当A板下移时P点的电势升高
3．如图所示，某金属导体的长宽高之比为4：2：1，分别按图3-1和图3-2方式连接，通过两导体的电流之比为1：2，经相同时间，两导体产生的焦耳热之比为
A．1：4 B．4：1 C．1：16 D．16：1

4．如图所示电路，，，，当消耗的电功率为P时，和消耗的电功率分别为

A．， B．，3P C．，3P D．，
5．如图所示是某改装电压表的内部结构，表头电流表，，接a、b时电压表量程为3V，接a、c时电压表量程为5V．关于这个电压表，下列判断正确的是

A．，
B．，
C．接a、b时经校准发现改装电压表示数略偏大，应该在上串联一个比小的多电阻
D．接a、b时经校准发现改装电压表示数略偏大，应该在上并联一个比大的多电阻
6．如图所示，质量为m，边长为L的金属框通过两根细绳竖直悬挂在房顶上静止，边长为的正方形区域内有磁感应强度大小为B．垂直纸面向里的匀强磁场，金属框的下边框处于匀强磁场区域的正中间。当给金属框通入逆时针方向，大小为I的较小电流时，下列判断正确的是
A．金属框所受安培力向上，每根绳上的拉力大小
B．金属框所受安培力向下，每根绳上的拉力大小
C．当电流大小不变，方向反向时，每根绳上的拉力大小
D．当电流大小不变，方向反向时，每根绳上的拉力大小

7．如图所示，直角坐标系Oxy中，区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，很多质量为m、带电量为的相同粒子在纸面内从O点沿与竖直方向成60°角方向以不同速率射入磁场，关于这些粒子的运动下列说法正确的是

A．所有粒子在整个磁场中的运动轨迹长度都相同
B．所有粒子在整个磁场中的运动时间都相同，均为
C．所有粒子经过y轴上方时速度的方向可能不同
D．所有粒子从O点运动到y轴所用时间都相同，均为
8．图8为“研究电磁感应现象”的实验装置，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A．线圈BC．电流计及电键按如图所示连接，已知电路接通时A中电流方向如图中箭头所示。关于实验现象，下列判断正确的是

A．将线圈A迅速插入下面线圈时，通过电流计的电流方向是B→→C
B．将线圈A插入下面线圈稳定后，通过电流计的电流方向是C→→B
C．线圈A插入下面线圈稳定后，将变阻器滑片迅速向左滑动时电流计指针不偏转
D．将线圈A从下面线圈中拔出时，快速拔比慢慢拔过程中电流计的最大偏转角度大
二、多项选择（本题共4个小题，每小题4分，共16分。每个小题给出的四个选项，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
9．如图所示电路中，闭合开关，发现灯泡发光，每个电表都有一定示数，现向上移动滑动变阻器的滑片，则

A．灯泡变亮，电流表A示数变大，电压表和示数均变小
B．灯泡变暗，电流表A示数变小，电压表和示数均变大
C．电源的输出功率变大
D．电源的效率变大A
10．关于电场和磁场下列说法正确的是
A．电场和磁场都不是客观存在的物质
B．电场中，，，都是比值定义式
C．点电荷电场中，离点电荷越近电场强度一定越大
D．根据，电荷在磁场中运动时一定受到洛伦兹力
11．如图所示是一个速度选择器，它由两块平行金属板构成，两板间距为d，工作时在两板上加一定电压U，使两板间形成匀强电场，同时还需要在两板间垂直于电场方向上加一匀强磁场，磁感应强度大小为B，当质量为m、带电量为的粒子从O点以速度进入速度选择器时，恰好可以沿中线做匀速直线运动，粒子重力可忽略不计。关于此速度选择器下列判断正确的是
A．匀强磁场方向垂直纸面向里
B．
C．当粒子质量不变，带电量加倍时粒子会向上偏转
D．当粒子质量不变，带电量为时粒子会向下偏转

12．如图12-1所示，一个10匝，电阻为4Ω，边长为20cm的正方形线圈处在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B大小随时间的变化如图12-2所示，垂直纸面向里为正，下列判断正确的是

A．0~5s内线圈中感应电流先沿顺时针方向后沿逆时针方向
B．0~3s内线圈中感应电动势为1.2V，3s-5s内线圈中感应电动势为2.8V
C．2s末线圈ab边所受安培力向右，大小为6.6N
D．5s末线圈ab边所受安培力向左
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
三、实验题（本题共2小题，共15分。请把正确答案填写在答题纸相应的位置上）
13．（6分）某同学在练习使用多用电表，需要完成下列操作：

（1）用多用电表的直流电压50V档测某段直流电压时，表针位置如图13-1所示，读数是______V．
（2）用多用电表测量一内阻未知（2kΩ～5kΩ），量程0～3V的直流电压表的电阻，如图13-2，欧姆挡的选择开关拨至倍率____________（选填“×10”、“×100”或“×1k”）挡。先将红，黑表笔短接调零后，将多用电表的____________（选填“红表笔”或“黑表笔”）与被测电压表的“+”极连接，另一表笔与“”极连接，表针位置仍如图13-1所示，则读数是______Ω。
14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有”2．5V，1．25W”的小灯泡导线和开关外，还有：
A．电流表（量程300mA，内阻约1Ω）；
B．电流表（量程0.6A，内阻约0.30）；
C．电压表（量程3.0V，内阻约3kΩ）；
D．电压表（量程15.0V，内阻约10kΩ）；
E．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流为300mA）；
F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为1A）；
G．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流为1A）；
H．电池组E（电动势3V，内阻不计）。
（1）实验中还需要的器材有：___________（请填写选项前对应的字母）。
（2）实验要求测量从0V到2.5V的电压下通过小灯泡的电流，请在方框内画出实验所需电路图。

（3）根据某次实验记录的数据在坐标系中得到灯泡的图像如图所示，可以看出随着电压增加，灯泡的电阻_____________（选填“变大”、“变小”、“不变”）。

（4）将两只上述的灯泡串联接在电动势是5.0V，内阻是5.0Ω的电源两端，则每只小灯泡的实际功率约为__________W（保留两位有效数字）。
四、计算题（本题共3小题，共37分）
15．（12分）如图所示，在绝缘粗糙的水平地面上有水平向右的匀强电场，三个质量，体积大小相同的带电小球A、B、C分别位于竖直平面内的直角三角形的三个顶点上。球B、C在地面上，球A在球B的正上方，AB间距为L，AC连线与水平方向夹角为30°，三球恰好都可以静止不动。已知A、B带正电，电荷量均为Q，C球带负电，带电量为，重力加速度为g，静电力常量为k。求：
（1）球A的质量m及匀强电场的电场强度E的大小；
（2）地面对球C的摩擦力大小和方向。

16．（12分）如图所示，在竖直平面内有两根足够长的金属导轨竖直放置，两导轨间距为，其下端通过导线与一部分电路连接，导轨与电路处在同一平面内，导轨处有垂直竖直平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。现将一根金属杆紧贴着导轨由静止释放，金属杆下滑过程中始终与导轨接触良好。当金属杆以匀速下滑时，电动机恰好可以正常工作，电流表示数为。已知，，电动机内阻，其它电阻不计。求：

（1）金属杆匀速时a，b两点哪点电势高；
（2）金属杆匀速时通过的电流的大小；
（3）电动机正常工作时的输出功率。
17．（13分）如图所示，竖直平面内有一个等腰直角三角形abc，ab边竖直，长为，此区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小。左侧M、N两板间电压为，N板在c点正上方。bc边的左侧有足够长的水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现有一个比荷为,带正电的粒子从M板小孔由静止释放，经MN板间电场加速后从ac边的中点e水平向右进入磁场区域（不计粒子重力）。求：
（1）粒子进入磁场时的速度v的大小；
（2）粒子从离开N板至第一次离开磁场区域所经历的时间；
（3）粒子第二次离开磁场时的位置及从第一次离开磁场至第二次离开磁场所经历的时间。

2020-2021学年第一学期阶段测试
高二物理参考答案
1．答案：C
解析：第一幅图是法拉第线圈，法拉第发现了“磁生电”，故A错误。
第二幅图是电流的磁效应，奥斯特发现了“电生磁”，故B错误。
第四幅图对应的是安培提出的分子电流假说，故D错误。答案为C．
2．答案：B
解析：根据知板间距小的电容器大，A错误。
开关处于闭合状态，当A板下移时，d减小则C变大，由，知U不变，Q变大，需要给电容器充电，所以流过电流表的电流方向应该是N→M，B正确。
开关处于断开状态，当A板下移时，由
知E不变，由，知P点的电势不变，故C、D均错误。
3．答案：B
解析：根据得电阻之比为16：1，
再根据得，故选B．
4．答案：A
解析：和的并联电阻为2Ω，与阻值相等，根据串联关系知并联部分与消耗的电功率相同为P，并联部分根据知功率与R成反比，和消耗的电功率之比为2：1，
故和消耗的电功率，，选A．
5．答案：C
解析：根据知，，故A、B错误。
校准时改装电压表示数略偏大，说明流过表头的电流偏大，改装电压表电阻略偏小，应该在上串联一个比小的多电阻，故C正确、D错误。
6．答案：C
解析：通过左手定则可知，电流向右时金属框所受安培力向上，安培力的大小为，
每根绳上的拉力大小应该，故A、B错误。
当电流大小不变、方向反向时，金属框所受安培力向下，每根绳上的拉力大小
，故C正确，D错误。
7．答案：D
解析：粒子速度不同，在整个磁场中运动半径不同，轨迹长度不同，故A错误。
由可知所有粒子运动周期都相同，可知从x轴离开的粒子运动所对应的圆心角为，
，故B错误。
根据单边界磁场特点：进出边界时粒子与边界的夹角相同，可知粒子从y轴离开时速度方向相同，与y轴夹角均为60°，故C错误。
粒子从o点运动到y轴所用时间相同，圆心角为120°，，故D正确。
8．答案：D
解析：题干中已知A中电流方向在下面螺线管中产生的磁场方向是竖直向下，当A插入下面线圈时，根据楞次定律知感应电流的磁场向上，由安培定则知感应电流方向为C→→B，故A错误。
线圈A插入下面线圈稳定后不再有感应电流，故B错误。
线圈A插入下面线圈稳定后，将变阻器滑片迅速向左滑动时A中电流变化，在下面线圈中有感应电流产生，电流计指针偏转，故C错误。
根据电磁感应定律可知感应电动势与磁通量的变化率成正比，快速拔出产生的电动势比较大，感应电流也就比较大。故D正确。
9．答案：BD
解析：滑片上移时接入阻值变大，电路总电阻变大，则总电流变小，灯泡变暗；
总电流变小，则电源内压变小，外电路电压变大，电压表示数变大；
因灯泡变暗，灯泡电压变小，而外电路总电压变大，则电压表示数变大；
电压表示数变大，则流过的电流变大，又因电路总电流变小，
所以电流表示数应变小；故B正确。
电源的输出功率变化取决于内阻和外阻的具体大小关系，题中没有，所以不能确定输出功率如何变化，C错误。
电源的效率，变大，效率变大，故D正确。
10．答案：BC
解析：电场和磁场都是客观存在的物质，A错误。
，，，分别是电势、电场强度、电势差的比值定义式，B正确。
点电荷电场中，无论是正点电荷还是负点电荷，都是离点电荷越近电场强度一定越大，C正确。
电荷运动方向与磁场平行时不受洛伦兹力，D错误。
11．答案：AB
解析：速度选择器中粒子做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力等大方向，可判断匀强磁场方向垂直纸面向里，A正确。
平衡应满足得，故B正确。
根据知粒子运动与q和m无关，所以C错误。
当粒子带负电时，电场力和洛伦兹力均反向，粒子受力仍平衡，不会偏转，故D错误。
12．答案：BC
解析：根据楞次定律可知0～5s内线圈中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，故A错误。
0～3s内线圈中感应电动势，
3s~5s内线圈中电动势，故B正确。
2s末线圈中电流沿逆时针方向，根据左手定则可知ab段所受安培力向右，大小
，故C正确。
5s末，通过线圈的磁通量为零但磁通量变化率不为零，所以线圈中有感应电流，此时，所以线圈不受安培力作用，故D错误。
13．答案：（1）21.0V（2分）
（2）×100（1分） 黑表笔（1分） （2分）
解析：（1）电压表量程为50V时，表盘最小格是1V，所以精确到到0.1V，读数应为21.0V．
（2）多用电表测电阻时，应让指针指在中间刻度附近，因而应选“×100”挡。
多用电表测电阻时，电流是从多用电表黑表笔流出，
所以黑表笔应该与被测电压表的“+”极连接，红表笔与“”极连接，
欧姆表的读数为。
14．答案：（1）BCFH（2分）
（2）（3分）
（3）变大（2分） （4）0.60（2分）
解析：（1）根据小灯泡的额定电压和电流可以确定电压表选择C、电流表选择B，分压电路需要选小一点的滑动变阻器，但E的额定电流太小，所以选择F，还需要选择电源H，所以所需器材是BCFH．
（2）伏安特性曲线要求从0开始，所以电路是分压电路，小灯泡是小电阻，所以采用电流表外接法。
（3）随着电压增加，图像的斜率变小，所以灯泡的电阻变大。
（4）两只灯泡串联接在电动势是5.0V、内阻是5.0Ω的电源两端时一只灯泡的电压和电流满足，在灯泡的伏安特性曲线中再做灯泡在新电路中满足的图像直线如图，两直线的交点即小灯泡的实际功率。交点为（1.5V，0.4A），可知每只灯泡实际功率为0.60W．

15．答案：
（1）

（2）水平向右
解析：（1）对A受力分析如图：

（2分）
得（2分）
（2分）
得（2分）
（2）对球C进行受力分析如图，
。

16．答案：（1）b点电势高 （2） （3）13.5W
解析：（1）b点电势高（2分）
（2）金属杆匀速运动时（2分）
通过的电流（2分）
得（1分）
（3）通过电动机的电流（1分）
电动机的电压（1分）
电动机的输出功率：（2分）
得（1分）
17．（1）
（2）
（3）b点，
解析：（1）粒子在M、N间加速过程： （2分）
得 （1分）
（2）由粒子在磁场中运动时，由 （1分）
得（1分）
粒子的运动轨迹如图所示
粒子离开N板至进磁场前的匀速阶段。
（1分）

粒子在第一次在磁场中运动阶段：

得 （1分）
粒子从离开N板至第一次离开磁场区域所经历的时间：
（1分）
（3）由（2）中粒子轨迹可知，粒子第一次离开磁场是从bc边中点离开。进入电场再返回磁场时速度大小不变。粒子在磁场中运动轨迹的半径不变，可得粒子的运动轨迹如图所示，粒子第二次离开磁场时的位置是b点。（1分）

粒子在电场中运动过程：
得 （1分）
（1分）
粒子第二次在磁场中运动过程：
得（1分）
粒子从第一次离开磁场至第二次离开磁场所经历的时间为
得。（1分）