河北省張家口市張垣聯(lián)盟2020-2021學年高二物理上學期階段檢測試題（含解析）

1、河北省張家口市張垣聯(lián)盟2021-2021學年高二物理上學期階段檢測試題（含解析）注意事項1.本試卷共100分，考試時間90分鐘。2.答題前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡相應的位置。第I卷（選擇題共40分）一、選擇題本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1. 有關靜電場和磁場說法正確的是（）A. 電場強度為零的位置電勢也為零B. 和都是比值定義式C. 磁感線、電場線都是非閉合的D. 帶電粒子在電場和磁場中都一定會受到力的作用【答案】B【解析】【分析】【詳解】A電場強度為零的位置電勢不一定為零，例如等量同種電荷連線的中點處場強為零，電

2、勢大于零，選項A錯誤；B和都是比值定義式，選項B正確；C磁感線是閉合的，電場線不是閉合的，選項C錯誤；D帶電粒子在電場中一定會受到電場力作用，但是帶電粒子在磁場中不一定會受到磁場力，選項D錯誤。故選B。2. 有一根長為0.5m的通電導線，把它放入磁感應強度為1.2T的勻強磁場中，通過導線的電流為5A。則通電導線受到的磁場力的大小不可能為（）A. 0NB. 1.5NC. 3ND. 3.5N【答案】D【解析】【分析】【詳解】當通電導線與磁場垂直時，安培力最大，F(xiàn)max=BIL=3N，所以通電導線受到的磁場力的大小不可能為3.5N。故選D。3. 勻強磁場垂直紙面向里，在磁場中某點同時釋放兩個帶電粒子

3、a和b，速度大小和方向均相同，運動軌跡如圖所示。不計帶電粒子的重力，下列判斷正確的是（）A. 粒子a帶正電，粒子b帶負電B. 粒子a的比荷（）較大C. 粒子b的運動周期較小D. 粒子b的向心加速度較小【答案】C【解析】【分析】【詳解】A帶電粒子a做順時針方向的圓周運動，帶電粒子b做逆時針方向的圓周運動，根據(jù)左手定則判斷可知，粒子a帶負電，粒子b帶正電，故A錯誤；B根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得整理得由于帶電粒子a做圓周運動的半徑較大，比荷（）較小，故B錯誤；C根據(jù)可知粒子b的運動周期較小，故C正確；D由可知粒子b的向心加速度較大，故D錯誤。故選C。4. 如圖，虛線MN的上方有方向垂直于紙面向里的勻

4、強磁場，帶負電粒子從M點垂直磁場方向射入磁場，從N點射出磁場。已知帶電粒子的質(zhì)量為m，帶電量為-q，磁感應強度為B，入射速度大小為v，與磁場邊界的夾角為45，M點和N點之間的距離為L。下列關系式正確的是（）A. qv=mBLB. 2mv=qBLC. mv=qBLD. 2qv=mBL【答案】B【解析】【分析】根據(jù)已知條件畫出粒子的運動軌跡，確定圓心、半徑，再根據(jù)洛倫茲力作為向心力列式化簡可得?！驹斀狻緼BCD由幾何關系可知，帶電粒子在磁場中的軌跡為圓弧，半徑R=，據(jù)洛倫茲力作為向心力，有代入數(shù)據(jù)可得2mv=qBL ，B正確，ACD錯誤。故選B。5. 正點電荷與接地金屬空腔產(chǎn)生的電場線分布如圖所示

5、，O為直電場線上一點，c、d兩點關于O點對稱。下列判斷正確的是（）A. 空腔是等勢體，電勢大于零B. c、d兩點的電場強度相同C. a點的電勢低于b點的電勢D. 將正點電荷從c點移到d點的過程中，電場力始終不做功【答案】C【解析】分析】【詳解】A金屬空腔在正點電荷電場中處于平衡狀態(tài)，可知空腔是等勢體，因空腔接地，可知電勢等于零，選項A錯誤；Bc、d兩點的電場強度大小相同，方向不同，選項B錯誤；C沿電場線電勢逐漸降低，可知a點的電勢低于b點的電勢，選項C正確；D將正點電荷從c點移到d點的過程中，電場力先做負功，后做正功，選項D錯誤。故選C。6. 如圖所示，長方形ABCD區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強電

6、場，質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從A點以初速度v0垂直射入勻強電場，恰好從C點射出。已知AB邊長2L，AD邊長3L，離子重力不計。則勻強電場的電場強度為（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】【詳解】正離子在電場中做類平拋運動，則水平方向豎直方向聯(lián)立解得故選A7. 如圖所示，當電阻箱接入電路的阻值為R0時，理想電壓表的示數(shù)為U；當電阻箱接入電路的阻值為3R0時，理想電壓表的示數(shù)為2U，則電源的電動勢E和內(nèi)阻r分別為（）A. E=2U，r=R0B. E=4U，r=3R0C. E=3U，r=2R0D. E=5U，r=4.5R0【答案】B【解析】【分析】【詳解】當電阻箱接入電路的阻值為

7、R0時，由閉合電路歐姆定律得當電阻箱接入電路的阻值為3R0時，由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立解得，故選B。8. 質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要設備，構(gòu)造原理如圖所示。離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束（初速度可視為零），經(jīng)MN間的加速電壓U加速后從小孔O垂直于磁感線進入磁感應強度為B的勻強磁場，運轉(zhuǎn)半周后到達照相底片上的P點，P點到小孔O的距離為x。下列關于x與的圖像可能正確的是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】【詳解】粒子在電壓為U的電場中加速時，據(jù)動能定理得粒子在磁場中做勻速圓周運動，由頓第二定律有由幾何關系可知x=2r解得故B正確，ACD錯誤。故選B。二、選擇題

8、本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9. 下列單位中與磁感應強度單位一致的是（）A. B. C. D. 【答案】AC【解析】【分析】【詳解】根據(jù)磁感應強度的定義式得1T=1N/（Am）；安培力的單位是N，而電流的單位是A，1A=1C/s，長度的單位為m，則單位的換算可得1T=N/（Am）=1N/（Cms-1）1N=1kgm/s21T=1故AC正確，BD錯誤；故選AC。10. 某興趣小組探究測定環(huán)形電流產(chǎn)生磁場的磁感應強度的方法，如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)南北方向放置環(huán)形導線PQ，環(huán)形導線的圓心和小

9、磁針的中點重合，小磁針可繞其中點自由轉(zhuǎn)動。導線中沒有通電時，小磁針的N極指向北方，與環(huán)形導線平面平行；給導線通人電流后，小磁針靜止時N極停在北偏東53的位置，俯視如圖乙所示。已知此地的地磁場水平分量為B0，sin53=0.8，cos53=0.6。下列說法正確的是（）A. 環(huán)形導線中通有從P到Q的電流B. 環(huán)形導線中通有從Q到P的電流C. 電流在圓心處產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小為D. 電流在圓心處產(chǎn)生磁場的磁感應強度大小為【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB環(huán)形導線PQ在豎直平面內(nèi)南北方向放置，無電流時小磁針N極指向北方，通電后小磁針N極指向北偏東53，環(huán)形導線電流產(chǎn)生的磁場在圓心處指向東方，

10、根據(jù)安培定則可知環(huán)形導線中通有從Q到P的電流，A錯誤B正確；CD根據(jù)磁感應強度的疊加原理可知所以C錯誤D正確。故選BD。11. 如圖甲所示，電源內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，R1r，R為磁敏電阻，其阻值隨磁感應強度的變化規(guī)律如圖乙所示。當R處磁感應強度增強時，電壓表的示數(shù)變化量為，電流表的示數(shù)變化量為。下列說法正確的是（）A. ，B. 電阻R1消耗的電功率增大C. 電阻R2消耗的電功率增大D. 電源的輸出功率增大【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A當R處磁感應強度增強時，磁敏電阻R的阻值增大，R和R2并聯(lián)的總電阻變大，整個電路的總電阻變大，由可知，內(nèi)壓減小，R1兩端電壓減小，所以電壓表示數(shù)

11、增大，電流表示數(shù)減小，所以，故A正確；B電阻R1消耗的電功率因電流減小而減小，故B錯誤，C電阻R2消耗的電功率由于U增大所以R2消耗的電功率增大， C正確；D由于R1r，所以外電阻大于電源內(nèi)阻，當磁敏電阻R的阻值增大時外電阻增大，電源的輸出功率可知，當時P出最大，由題意可知外電阻和內(nèi)阻大小相差越來越大，所以電源的輸出功率減小，故D錯誤。故選AC。12. 如圖所示，豎直面內(nèi)有一長為2L的絕緣輕桿，中點O固定在轉(zhuǎn)軸上，輕桿的兩端固定帶有等量異號電荷的小球（不計重力），小球的質(zhì)量均為m，帶電量大小均為q，整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度為E。開始時，兩小球分別在A、B位置，輕桿與電場方向成

12、53夾角。在靜電力作用下，輕桿繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)到水平位置，取O點的電勢為0，不計一切摩擦和兩小球間的庫侖力。sin53=0.8，cos53=0.6。下列說法正確的有（）A. 轉(zhuǎn)動中兩小球的電勢能始終相等B. 該過程兩小球的總電勢能保持不變C. 轉(zhuǎn)到水平位置時小球的速度大小為0D. 轉(zhuǎn)到水平位置時輕桿中彈力的大小為【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A輕桿繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)到水平位置，根據(jù)勻強電場中電勢差與場強的關系得取O點的電勢為0，則有解得同理可得又根據(jù)電勢能與電勢的關系得A小球的電勢能為轉(zhuǎn)動中兩小球沿電場線方向的距離d相等，所以兩小球的電勢能始終相等，A正確；BC轉(zhuǎn)動中兩小球都沿電場力方向移動一段距離，根據(jù)

13、電場力做功的條件可知，該過程靜電力對兩小球均做正功，所以該過程兩小球的總電勢能減小，總動能增大，轉(zhuǎn)到水平位置時小球的速度大小不為0，BC錯誤；D根據(jù)能量守恒定律得對A球由牛頓第二定律得解得D正確。故選AD。第卷（非選擇題共60分）三、非選擇題本題共6小題，共60分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13. 某同學用多用電表測量一只電阻的阻值，標稱阻值為1500。多用電表電阻擋有4個倍率，分別為1k、100、10、1。(1)該同學進行機械調(diào)零后應將選擇開關旋轉(zhuǎn)到_位置；(2)將紅、黑兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋

14、鈕，使指針指在_（選填“左側(cè)”或“右側(cè)”）0刻度線位置；(3)該同學進行測量后，刻度盤上的指針位置如圖所示，則該電阻的測量值是_；測量結(jié)果_（選填“偏大”或“偏小”），其原因可能是_。A.電池電動勢降低B.電池內(nèi)阻增大C.測量時，雙手接觸了表筆金屬部分【答案】 (1). 100 (2). 右側(cè) (3). 1300 (4). 偏小 (5). C【解析】【分析】【詳解】(1)1為了減小誤差，用多用電表測量電阻時，應讓指針盡量指向中間刻度，故選擇開關應該轉(zhuǎn)到“100”位置；(2)2將紅、黑兩表筆短接，外電路相當于導線，應使指針指在“右側(cè)”0刻度線位置；(3)3 4由圖可得，讀數(shù)為，因為，故測量結(jié)果偏

15、??；5電源電動勢和電池內(nèi)阻對測量結(jié)果沒有影響，測量時，若雙手接觸了表筆金屬部分，相當于人與待測電阻并聯(lián)，由串并聯(lián)知識可知，并聯(lián)電阻減小，只有C選項符合題意，故選C。14. 某實驗小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內(nèi)阻，要求測量結(jié)果盡量準確。電壓表（量程03V，內(nèi)阻約為3k）電流表（量程00.6A，內(nèi)阻約為1）定值電阻R0（阻值為4）滑動變阻器R（020，額定電流1A）待測電池組（電動勢約為3V）開關，導線若干(1)該小組連接的實物電路如圖甲所示，請在圖乙的方框中畫出電路圖；（ ）(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，得到幾組電壓表讀數(shù)U和對應的電流表讀數(shù)I，并作出U-I圖像，如圖丙所示。根據(jù)圖像可知

16、，電池組的電動勢為_V，內(nèi)阻為_（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）；(3)該小組同學還測量了另一組電池的電動勢和內(nèi)阻，得到它們的路端電壓和電流的關系如圖丁所示。當通過兩電源的電流相等時，電源_（選填“1”或“2”）的輸出功率較大。【答案】 (1). (2). 2.9 (3). 1.8（1.71.9） (4). 1【解析】【分析】【詳解】(1)1由實物圖畫電路圖，如下(2)2由閉合電路的歐姆定律和圖丙可知，路端電壓U=E-I（r+R0）圖像的縱軸截距表示電源電動勢E=2.9V3圖像斜率的絕對值所以電源內(nèi)阻r=1.8(3)4當通過兩電源的電流相等時，電源1的路端電壓U1與電源2的路端電壓U2，如下圖所示，

17、由P出=UI可知，電源1的輸出功率較大。15. 如圖所示，水平導軌間距為L=0.3m，導軌電阻忽略不計；金屬棒ab的質(zhì)量m=0.6kg，電阻R0=0.3，與導軌接觸良好。電源電動勢E=5V，內(nèi)阻r=0.2。整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向與導軌平面、金屬棒ab垂直。金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.5，取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求(1)當電阻箱接入電路的阻值為R=2時，金屬棒ab受到的安培力大?。?2)為使金屬棒ab不滑動，電阻箱接入電路的阻值應滿足的條件?！敬鸢浮?1)1.2N；(2) 【解析】【分析】【詳解】(1)當電阻箱接入電路的阻值為R

18、=2時，由閉合電路歐姆定律得金屬棒ab受到的安培力大小為 解得(2)金屬棒ab受到的最大靜摩擦力為根據(jù)題意可知解得16. 如圖所示，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2，電阻R1=3，R2=12，R3=4，C為水平放置的平行板電容器，其電容C=210-6F。求(1)平行板電容器所帶的電荷量Q；(2)電阻R2消耗的電功率P2。【答案】(1)910-6C；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)電阻R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，電容器兩極板間電壓等于R2兩端的電壓，得 由閉合電路歐姆定律得由歐姆定律得U2=IR23平行板電容器所帶的電荷量為Q=CU2解得Q=910-6C(2)電阻R2消耗的熱功率為解得17. 如圖所示，平行邊界MN間存在垂直紙面向里的勻強磁場，邊界間距為d，磁感應強度為B。質(zhì)量為m、電量為q的負離子（不計重力）從邊界M上的A點進入磁場，速度與邊界的夾角為=37，從邊界N上的C點垂直邊界射出磁場。sin37=0.6，cos37=0.8。求(1)正離子進入磁場速度大小v0；(2)正離子在磁場中運動的時間t；(3)若入射速度不變，正離子不能從邊界N射出磁場，磁感應強度應滿足什么條件?！敬鸢浮?1)；(2)；(3)【解析】【分析】【詳解】(1)作出帶電粒子的運動軌跡，由幾何關系得由洛倫茲力提供向心力得解得