山西省吕梁市三校2020-2021学年高二物理上学期期中联考试题.doc

山西省吕梁市三校2020-2021学年高二物理上学期期中联考试题

山西省吕梁市三校2020-2021学年高二物理上学期期中联考试题

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姓名：

13

山西省吕梁市三校2020-2021学年高二物理上学期期中联考试题
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题包含10小题，每小题3分，共3分。在每小题的四个选项中，只有一个是最符合题目要求的。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应的位置。
1.如图，将通过摩擦起电的塑料丝靠近带电的PVC管，塑料丝“躲开”状似章鱼，所以称为“静电章鱼”。由此现象可以判断

A.塑料丝和PVC管都带正电
B.塑料丝和PVC管都带负电
C.塑料丝和PVC管带同种电荷
D.塑料丝和PVC管带异种电荷
2.关于电源的电动势，下列说法正确的是
A.反映电源把电能转化为其他形式能的本领大小
B.数值上等于路端电压
C.数值上等于在电源内移动1C正电荷从正极到负极静电力做的功
D.数值上等于在电源内移动1C正电荷从负极到正极非静电力做的功
3.半径为R、带电量为+4q的绝缘球A固定，在距其球心为3R处放一点电荷B，电荷量为-q。已知A上电荷均匀分布，则关于A对B的静电力，下列说法正确的是
A.大小为方向沿AB连线背离A
B.大小为方向沿AB连线指向A
C.大小大于，方向沿AB连线指向A
D.A不是点电荷，故静电力不能用库仑定律计算
4.如图，电荷量为q（q>0）的点电荷固定在P点，M、N是电场中的两点，且PM>PN、、PM⊥PN，下列说法正确的是

A.沿MN直线从M点到N点，电场强度的大小逐渐减小
B.沿MN直线从M点到N点，电势逐渐升高
C.将正电荷从M点移动到N点，静电力先做负功后做正功
D.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
5.电容式指纹识别在门锁、手机屏幕等方面已有广泛的应用。电容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，些小极板与手指的凸凹部分形成大量的“小电容器”，由于凸凹部分与小极板的距离不同，所以这些“小电容器”的电容大小不同。当给所有“小电容器”充电到某一电压后“小电容器”放电，电容小的放电较快电容大的放电较慢。根据放电快慢的不同，就可以探测到凸凹的位置，从而形成指纹图像数据。根据以上信息可知
A.手指凸起处“小电容器”的电容比凹处的小
B.手指凹处“小电容器”的带电量比凸起处的大
C.手指上粘有汗液对指纹识别没有影响
D.手指凸起处“小电容器”比凹处的放电慢
6.如图，一个长为2L、带电量为+Q的绝缘细杆上电荷均匀分布。在其延长线上，距右端点为2L处有一个+q的点电荷，测得距杆右端点L的A点电场强度为0，则在其延长线上、距杆左端点为L的B点电场强度

A.大小为，方向向右
B.大小为，方向向左
C.大小为，方向向右
D.大小为，方向向左
7.两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点两电荷连线上各点的电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点的电势最高，则

A.N点的电场强度大小为零
B.q1为正电荷，q2为负电荷，且
C.x轴上AM间电场强度的方向沿x轴负方向
D.若将一负试探电荷从D点释放，则静电力先做正功后做负功，到达M点速度恰好减为0
8.如图所示，闭合电路中电流表和电压表均为理想电表，电阻R3=4.0Ω。只闭合S1，电流表示数为0.8A、电压表示数为3.2V；开关S1、S2均闭合后，电流表示数为0.75A、电压表示数2.0V。下列说法正确的是

A.电阻R1=2.5Ω
B.S1、S2均闭合时，R3两端的电压为1.2V
C.电阻
D.电源的电动势E=4.0V、内阻r=1.0Ω
9.“嫦娥四号”上搭载的中性原子探测仪，在入口处安装了高压偏转系统，形成强电场区域，对太阳风和月球表面作用后辐射的带电粒子进行偏转，以免其射到探测器上产生干扰信号。已知高压偏转系统由两平行金属板组成，当两板加一定的电压时其间形成匀强电场，可将沿平行极板方向射入金属板间、动能不大于Ek0的氢核均偏转到极板而被极板吸收。只考虑该电场的作用，则粒子沿平行极板方向射人金属板间，能够完全被极板吸收的是
A.动能不大于的质子 B.动能不大于Ek0的质子
C.动能不大于Ek0的电子 D.动能不大于2Ek0的电子
10.如图，空间有一范围足够大、水平向右的匀强电场，在电场中用绝缘细线悬挂一质量为m、电荷量为+q的小球，静止时细线与竖直方向的夹角为37°。若小球获得垂直于细线、方向斜向右上的速度v0，小球恰好可在竖直平面内做圆周运动。A点为圆轨迹上的最高点，已知细线长为l取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则

A.电场强度大小为
B.球运动到A点时速度最小
C.球运动过程中的最小速度为
D.球运动的初速度
二、多项选择题:本题包含5小题，每小题4分共20分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分有选错的得0分。请将正确选项前的字母填在答题卡中相应位置。
11.如图是一款手机电池的铭牌，根据信息可知

A.该电池的电动势为4.2V
B.该电池的电动势为3.7V
C.电池充满电后一次可提供的最大电能为26640J
D.电池充满电后一次可提供的最大电能为2000mAh
12.如图，A、B两点分别固定有等量的点电荷，其中A处的电荷为正电荷。MN为AB连线的中垂线，O为垂足。由绝缘材料制成的闭合光滑轨道abcd关于O点对称，其上穿有带正电的小环。现在P点给小环一沿轨道切线方向的初速度，小环恰能沿轨道做速率不变的运动，不计小环的重力，则

A.B处的电荷为负电荷
B.小环在a、c两点受到的电场力相同
C.小环在b、d两点的电势能相同
D.若将小环从c沿ca连线移到a，静电力先做负功后做正功
13.一个用钨材料制成的电阻器D，其伏安特性曲线如图所示，若将它与标准电阻R并联后接在电压为U的恒压电源两端，2个电阻消耗的电功率均为P。现将它们串联后接在电压为U的恒压电源两端，D和R消耗的电功率分别是PD和P1，下列关系正确的是

A.PD=P1 B.PD＜P1
C. D.
14.如图，带电平行板电容器两极板水平放置。两质量相等的带负电微粒a、b分别固定于电容器内上、下极板附近，两微粒与极板间的距离相等。现同时由静止释放a、b，a、b同时经过两极板的中线MN。不考虑a、b间的相互作用，下列说法正确的是

A.到达MN时，b的动能等于a的动能
B.到达M时，b的电势能等于a的电势能
C.从释放到MN的过程中，b的机械能增加量大于a的机械能减少量
D.若仅将上极板向上平移一小段，再同时由原位置释放a、b，a将先到达原中线MN
15.如图，AC是光滑绝缘的斜槽轨道，倾角为30°，BC为水平绝缘支撑杆，长度为2L，AB为竖直绝缘支撑杆。BC的中点O处固定一电荷量为Q的正点电荷。一质量为m、电荷量为-q的小球从斜槽顶端由静止沿AC滑下，到达斜槽上D点（BD⊥AC）时速度为v，则

A小球由A到C的过程中动能和电势能之和保持不变
B.小球由A到C的过程中机械能和电势能之和保持不变
C.A、C两点间的电势差为
D.A、C两点间的电势差为
三、实验探究题:本题包含2小题，共14分。请将正确答案填在答题卡中的横线上或按要求作答。
16.（6分）
如图的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。
（1）图中的静电计____________（选填“可以”或“不可以”）用电压表替代；

（2）使电容器带电后与电源断开，若观察到静电计指针偏角变大，说明电容____________（选填“变大”“变小”或“不变”）
（3）使电容器带电后与电源断开，将极板间距离增大，可观察到静电计指针偏角___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
17.（8分）
实验室新进了一批电阻丝，某同学用实验测量该电阻丝的电阻率。
（1）该同学用刻度尺测出电阻丝的长度，用螺旋测微器测出电阻丝的直径，其示数如图甲所示，则电阻丝的长度为____________cm，电阻丝的直径d=____________mm。

（2）图乙是该同学测量电阻丝的电阻Rx的实验器材实物图（图中a为待测电阻丝的右端接线柱，b为电流表正极接线柱，c为滑动变阻器左上端接线柱，d为滑动变阻器左下端接线柱），所用的器材的参数为:

A.待测电阻丝:阻值Rx约为5Ω；
B.电流表:量程0.4A，内阻约0.1Ω；
C.电压表:量程2V，内阻约3kΩ；
D.滑动变阻器R:阻值0～20Ω；
E.电源:电动势3V，内阻可不计。
①实验中，导线Ⅰ应连接____________（选填“a”或“b”），导线Ⅱ应连接____________（选填“c或“d”）。
②实验测得的数据如下表
U/V
0.30
0.40
0.90
1.10
1.50
1.90
I/A
0.063
0.084
0.189
0.231
0.315
0.399

在图丙中补全数据点作出U-I图线，根据图线求得电阻丝的阻值Rx为___________Ω（结果保留两位有效数字）。
（3）计算出电阻丝的电阻率ρ=____________Ω·m（结果保留两位有效数字）。
四、计算题:本题包含4小题，共36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得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。
18.（6分）
某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引导轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞已知质子的电荷量q=1.60×10-19C、质量m=1.67×10-27kg，要使质子由静止被加速到8.0×106m/s，不考虑相对论效应，则
（1）加速电场的电压应是多少?
（2）若加速电场是匀强电场，且质子的加速长度为4.0m，则电场强度应是多少?
19.（9分）
在用直流电动机提升重物时，重物的质量m=100kg，电源电压U=220V，不计电源内阻及各处的摩擦。当电动机以v=2m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=10A.重力加速度g取10m/s2。求：

（1）电动机线圈内阻消耗的功率；
（2）电动机线圈的电阻是多少?
20.（10分）
如图一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一竖直固定的半径为R的光滑半圆弧轨道上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止在圆弧轨道上的A点，A与圆心O的连线与竖直方向间的夹角θ=60°，B是圆弧轨道的最低点，重力加速度为g。

（1）求匀强电场电场强度的大小。
（2）若电场强度的大小减为原来的，但方向保持不变，将小物块从A点由静止释放，求物块到达B点时对轨道的压力。
21.（11分）
如图，在互相平行的三个竖直分界面AD、JH、BC间形成两个竖直方向足够长、水平方向宽均为L=0.6m的区域，两区域分别存在着电场强度大小相等的匀强电场，其中区域Ⅰ场强的方向与水平方向成37°角斜向右上方，区域Ⅱ场强的方向竖直向下。将一带电小球（可视为质点）从区域Ⅰ左边界上的P点由静止释放，小球沿水平直线运动到JH边界的Q点后进入区域Ⅱ，并从区域Ⅱ的右边界射出。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）小球通过Q点时速度的大小；
（2）小球离开区域Ⅱ速度的大小和方向。
秘密★启用前
2020-2021学年度高二年级第一学期期中测评考试试题
物理参考答案及评分参考
一、单项选择题:本题包含10小题，每小题3分，共30分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
B
C
D
B
B
D
A
D
二、多项选择题:本题包含5小题，每小题4分，共20。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
题号
11
12
13
14
15
答案
BC
CD
BD
AC
BD
三、实验探究题:本题包含2小题，共14分。
16.（6分）
（1）不可以（2）变小（3）变大
评分参考:每空2分。
17.（8分）
（1）31.40（31.39～31.41） 0.700（0.698～0.702）
（2）①a d
②如右图所示4.8（4.7～4.9）

（3）5.9×106（5.8×10-6）
评分参考:（1）（2）每空1分、（3）每空2分。
四、计算题:本题包含4小题，共36分。
18.（6分）
（1）设加速匀强电场的电压为U
（2分）
解得U=3.34×105V （1分）
（2）设电场强度为E
U=Ed……………（2分）
解得E=8.35×104V/m （1分）
19.（9分）
（1）电动机的输入功率等于电源的总功率为P
P=UI………（2分）
电动机输出的功率等于提升重物功率P机
P机=mgv………（2分）
电动机线圈的内阻消耗功率P耗
P=P机+P耗（1分）
解得P耗=200W…………（1分）
（2）电动机线圈的内阻为r
P耗=I2r…（2分）
解得r=2Ω （1分）
20.（10分）
（1）小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力分析如图所示，则有

FNsinθ=qE……（1分）
FNcosθ=mg…（1分）
解得………（1分）
（2）若电场强度减小为原来的，即……（1分）
设物块运动到B点时速度大小为v，从A到B过程中，由动能定理得
…………（2分）
解得
设物块运动到B点时受到的支持力大小为F，物块对圆弧轨道的压力大小为F′
……（2分）
由牛顿第三定律得
F′=F……（1分）
解得…（1分）
21.（11分）
（1）设小球电荷量为q、质量为m，电场强度大小为E，小球在区域Ⅰ受到的电场力和重力的合力方向水平向右，设加速度大小为a1
qEsin37°=mg……（1分）
qEcos37°=ma1……（1分）
小球通过Q点时速度的大小为v
……（1分）
解得v=4m/s……（1分）
（2）小球在电场Ⅱ区域中受到电场力和重力的合力竖直向下，设其加速度大小为a2
mg+qE=ma2…………（2分）
小球在电场Ⅱ区域中做类平抛运动，设其运动时间为t
L=vt………（1分）
设小球离开电场Ⅱ区域的速度大小为v合，万向与右边界的夹角为θ，小球在竖直方向的分速度为vy
vy=a2t……（1分）
解得vy=4m/s
…………（1分）

解得，θ=45°…………（1分）