山东省德州市夏津县第一中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题.doc

山东省德州市夏津县第一中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题

山东省德州市夏津县第一中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题

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山东省德州市夏津县第一中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题（含解析）
本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，时间90分钟
第I卷（选择题52分）
注意事项：
1、答第I卷前考生务必将自己的姓名、考号、考试科目用2B铅笔写在答题纸上。
2、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，写在答题纸上无效。
一、单项选择题（每小题4分，共计32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1. 关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）
A. 波长越长的电磁波，其能量子能量越大
B. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C. 电磁波和声波都依赖于介质才能传播
D. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据可知，波长越长的电磁波，其能量子能量越小，选项A错误；
B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；
C．电磁波在真空中能传播，声波要依赖于介质才能传播，选项C错误；
D．各种频率电磁波在真空中以相同的速度来传播，均为3×108m/s，选项D错误。
故选B。
2. 如图所示，带负电的金属环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时（　　）

A. N极竖直向上 B. N极竖直向下
C. N极沿轴线向左 D. N极沿轴线向右
【答案】C
【解析】
【详解】金属环带负电，按题图所示的方向旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反，由右手螺旋定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极，因此小磁针最后静止时N极沿轴线向左，故C正确，ABD错误。
故选C。
3. 如图所示，固定于水平面上的金属架处在竖直向下的匀强磁场中，与框架构成一个边长为l的正方形。时，磁感应强度为，此时，金属棒沿框架向右做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动。为使棒中不产生感应电流，从开始，下列磁感应强度B随时间t变化的关系式正确的是（　　）

A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】要使棒不产生感应电流，穿过回路的磁通量应保持不变，则有

解得

故选A。
4. 如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的恒拉力F作用下，沿水平面向右匀速运动，速度大小为。则下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是（　　）

A. 拉力F的冲量大小为Ftcosθ B. 摩擦力的冲量可能为0
C. 合外力的冲量大小为0 D. 物体所受支持力的冲量是mgt
【答案】C
【解析】
【详解】A．拉力F的冲量大小为Ft，故A错误；
B．物体做匀速直线运动，可知摩擦力
f=Fcosθ
则摩擦力的冲量大小为
ft=Ftcosθ
故B错误；
C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，物体匀速运动，则动量变化为零，即合外力的冲量为零，选项C正确；
D．支持力大小为

则支持力的冲量为

故D错误；
故选C。
5. 如图所示，电源电动势E=24V，内阻r=4Ω，R0=1Ω，直流电动机内阻R0′=1Ω，当调节滑动变阻器R1为某值时可使甲电路输出功率最大，调节R2为某值时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率为P0=9W），则R1和R2的值分别为（　　）

A. 3Ω，2Ω B. 2Ω，1.5Ω
C 3Ω，1.5Ω D. 1.5Ω，2Ω
【答案】A
【解析】
【详解】因为题图甲电路是纯电阻电路，当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，所以R1接入电路中的阻值为
R1=r-R0=3 Ω
而题图乙电路是含电动机的电路，欧姆定律不适用，电路的输出功率
P＝IU＝I(E－Ir)
所以当
I＝＝3A
时，输出功率P有最大值，此时电动机的输出功率为P出=9W，发热功率为
P热=I2R0′=9W
所以电动机的输入功率为
P=P出+P热=18W
电动机两端的电压为
U==6V
电源内阻电压12V，则电阻R2两端电压为6V，所以R2接入电路中的阻值为

故选A。
6. 在距地面高度为h处，同时以大小相等的初速度v0，分别平抛、竖直上抛、竖直下抛出一个质量相等的小球，不计空气阻力，比较它们从抛出到落地过程中动量的增量Δp，正确的是（　　）
A. 平抛过程中动量的增量Δp最大
B. 竖直下抛过程中动量的增量Δp最小
C. 竖直上抛过程中动量的增量Δp最小
D. 三者一样大
【答案】B
【解析】
【详解】三种运动中物体都只受重力作用，且三个小球的重力相等，竖直上抛的物体运动时间最长，竖直下抛的物体运动时间最短，由动量定理

可知，竖直上抛的物体动量改变量最大，竖直下抛的物体动量改变量最小，故选B。
7. 2020 年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达 40m/s，假设打一次喷嚏大约喷出50ml的空气，用时约 0.02s。已知空气的密度为1.3kg/m3 ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为（　　）
A. 13N B. 0.13N C. 0.68N D. 2.6 N
【答案】B
【解析】
【详解】打一次喷嚏大约喷出气体的质量
m=ρV
由动量定理

解得

根据牛顿第三定律可知，打一次喷嚏人受到的平均反冲力为0.13N。
故选B。
8. 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为（　　）

A. 4R B. 5R C. 10R D. 16R
【答案】A
【解析】
【详解】欧姆表调零时

此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处

用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则

解得
R′=4R
故选A。
二、多项选择题（本题共4个小题，每小题5分，共20分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但不全得3分，错选得0分）
9. 现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如右图所示连接．下列说法中正确的是( )

A. 开关闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
B. 线圈A插入线圈B中后，开关闭合或断开瞬间电流计指针均不会偏转
C. 开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
D. 开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
【答案】A
【解析】
试题分析：电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，从而电流计指针偏转，选项A正确；线圈A插入线圈 B中后，电键闭合和断开的瞬间，线圈B的磁通量会发生变化，电流计指针会偏转，选项B错误；电键闭合后，滑动变阻器的滑片P无论匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，线圈B的磁通量变化，电流计指针都会发生偏转，选项C、D错误．
故选A
考点：本题考查了感应电流产生的条件，
点评：知道感应电流产生条件，认真分析即可正确解题．
10. 如图所示，图甲中M为一电动机，在滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V1和V2的读数随电流表A读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A读数在0.2A以下时，电动机没有发生转动，不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是（　　）

A. 此电路中，电动机的最大输出功率是0.54W
B. 图像交点处，变阻器的最大阻值为30Ω
C. 电路中电源内阻为1Ω
D. 若电流表A示数小于0.2A，随着变阻器滑片向右滑动，测量R0两端电压的电压表V读数的变化量与电流表A读数的变化量大小之比=6Ω
【答案】AD
【解析】
【详解】A．若电流表A示数小于0.2A，由图乙知，电动机不转动，电动机的电阻

当I=0.3A时，U=3V，电动机的输入功率率最大，最大输入功率为

则电动机的最大输出功率

故A正确；
BC．由电路图甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻，为

当电流I=0.1A时，U=3.4V，则电源的电动势

当I=0.1A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以

故滑动变阻器的阻值比30欧大，故BC错误；
D．若电流表A示数小于0.2A，由图知，电动机不转动，由于电动机的内阻为4，根据闭合电路欧姆定律得

得

故D正确。
故选AD。
11. 在平直公路上，汽车由静止开始作匀加速运动，当动能达到某值时，立即关闭发动机后滑行至停止，其v-t图像如图所示。汽车牵引力为F，运动过程中所受的摩擦阻力恒为f，全过程中牵引力所做的功为W1，冲量大小为I1，克服摩擦阻力所做的功为W2，摩擦阻力的冲量大小为I2。则下列关系中正确的是（　　）

A. F：f=3：1 B. F：f=4：1
C. W1：W2=1：1 D. I1：I2=3：2
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．由图可知，物体先做匀加速直线运动，1s末速度为v，由动能定理可知
(F-f)L1=mv2
减速过程中，只有阻力做功
fL2=0-mv2
则可得
(F-f)L1=fL2
由图象可知
L1：L2=1：2
解得
F：f=3：1
故A正确，B错误；
C．全过程动能定理可得

因此可得

C正确；
D．对全程由动量定理得
I1-I2=0
可得
I1：I2=1：1
D错误。
故选AC。
12. 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是 （ ）

A. 小灯泡L1、L3变暗，L2变亮
B. 小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C. ΔU1<ΔU2
D ΔU1>ΔU2
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分电压减小，则L3变暗．总电流增大，而的电流减小，则的电流增大，则变亮，故A错误B正确；
CD．电压表的示数减小，电压表的示数增大，由于路端电压减小，所以，故C错误，D正确．
故选BD。
【名师点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部
第II卷（非选择题共48分）
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分。把答案写在答题卡相应区域的横线上）
13. 某市质监局对市场上出售的纯净水质量进行了抽测，结果发现竞有九成样品的细菌超标或电阻率不合格（电阻率是检验纯净水是否合格的一项重要指标）。
(1)对纯净水样品进行检验时，将采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内（如图甲），容器两端用直径为D的金属圆片电极密封（忽略容器壁的厚度）制成检查样品。实验步骤如下：
A．用游标卡尺和螺旋测微器分别测量样品的直径D及其厚度L；

游标卡尺及螺旋测微器读数分别为___________mm___________mm
B．选用多用电表的电阻“×1k”挡，按正确的操作步骤测此塑料圆柱形容器的电阻，表盘的示数如图乙所示，则该电阻的阻值约为___________kΩ；

(2)为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
电流表A1（量程1mA，内阻约为2Ω）；
电流表A2（量程100uA，内阻约为10Ω）；
电压表V1（量程1V，内阻r=10kΩ）；
电压表V2（量程15V，内阻约为30kΩ）；
定值电阻R0=10kΩ；
滑动变阻器R（最大阻值5Ω）；
电源E（电动势约为4V，内阻r约为1Ω）；
开关，导线若干。
根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图并标注所选器材符号（如：A1或A2）________；

(3)该检验样品的厚度为L，直径为D，若用以上电路测量电压表的示数为U，电流表的示数为I，则检验样品的电阻率为ρ=___________（用相应物理量的字母表示）。
【答案】 (1). 29.8 (2). 3.192 (3). 22 (4). (5).
【解析】
【详解】(1) [1][2]游标卡尺的读数：2.9cm+0.1mm×8=29.8mm；
螺旋测微器读数为：3mm+0.01mm×19.2=3.192mm.
[3]该电阻的阻值约为：．
(2)[4]电源电动势为4V，直接使用电压表量程太小，电压表量程又太大，可以把电压表与定值电阻串联，增大其量程进行实验，故电压表选择，通过待测电阻的电流最大为，所以电流表选择．
待测电阻的电压从零开始可以连续调节，变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，所以采用分压式接法，由于电压表内阻已知，所以采用电流表外接法：

(3)[5]根据欧姆定律和电阻定律

其中
R0=r
整理可以得到

14. 某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A．待测干电池E（电动势约为1.5V，内阻约为1）
B．电流表G（满偏电流3.0mA，内阻为100）
C．电流表A（量程0~0.6A，内阻约为1）
D．滑动变阻器R1（0~10，额定电流为2A）
E．滑动变阻器R2（0~1k，额定电流为1A）
F．定值电阻R0（阻值为900）
G．开关一个，导线若干

(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选___________。
(2)根据题意在图中画出该实验所需要的电路图并正确标注所选器材符号（如R1或R2）______。
(3)如图所示，是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标I1为电流表G的示数，横坐标I2为电流表A的示数，由图可知，被测干电池的电动势为___________V，内电阻为___________（保留2位有效数字）
【答案】 (1). D (2). (3). 1.4 (4). 0.67
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器的阻值较大，在使用时很难控制电流的均匀变化，选用控制电路的电流比较方便，并且符合测量的要求，故选D。
(2)[2]本实验由于没用电压表，所以用定值电阻和电流表G来改装成电压表并入电路中，电路图如下

(3)[3][4]由电路图知，定值电阻与电流表G串联，则改装成电压表，可作电压表用，也就是

变形得

图线与纵轴的截距

解得电动势

图线的斜率大小

解得电源的内阻

四、计算题（本题共3个小题，共30分，解答应写出必要的文字说明、方程式和必要的演算步骤。只写出答案的不能得分，有数值计算的答案中必须明确写出数值和单位）
15. 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，电容器的电容C=40μF，电阻R1=R2=4Ω，R3=5Ω。接通电键S，待电路稳定后，求：
(1)理想电压表V的读数；
(2)电容器的带电量；
(3)S再断开后，通过R2的电荷量。

【答案】(1)5V；(2)1.6×10－4C；(3)1.6×10－4C
【解析】
【详解】电路稳定后，电容器和电压表所在支路可认为是断路，可得R2上无电流通过，R2两端电势相等，其等效电路如图所示

(1)根据闭合电路欧姆定律，得电路中的电流为

电压表的读数为
U3=IR3=5V
(2)电容器两端电压为
U1=IR1=4V
电容器的带电量
Q=CU1=1.6×10－4C
(3)S再断开后，电容器将通过R1、R2和其构成的闭合电路放电，所以通过R2的电荷量为
qR2=Q=1.6×10－4C
16. 如图所示的电路中，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U1=3.0V，求：

（1）电动机的输出电功率；
（2）电源的输出功率．
【答案】（1）8 W （2）18 W
【解析】
【详解】（1）电动机正常工作时，总电流为

电动机两端的电压为
U=E-Ir-U1=（10-2×0.5-3.0）V=6 V；
电动机的输入电功率为
P电=UI=6×2 W=12 W
电动机消耗的热功率为
P热=I2R0=22×1.0 W=4 W
电动机的输出功率为
P输出=P电-P热=（12-4）W=8 W
（2）电源的输出功率为
P出=P-P内=IE-I2r=（10×2-22×0.5）W=18 W
17. 一人醉酒驾驶辆轿车在强行超车时，与路边一静止的大货车相撞，轿车因相撞击，车身缩短了0.6m（撞击过程看作匀减速），据测算轿车相撞前的速度约为108km/h，车内人的质量约60kg求：
(1)车祸中若人不系安全带，则人受到的平均冲力是多大？
(2)若此人系有安全带，安全带在车祸过程中与人体作用时间是1s，求这时人体受到的平均冲力为多大？
【答案】(1)；(2)
【解析】
【详解】(1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.6m，设运动时间为t，初速度为
108km/h=30m/s
根据
x=t
得
t==
设车的方向为正方向，根据动量定理

得
F==4.5×104N
(2)若人系有安全带，则

解得
。