云南省新平縣一中2020-2021學年高二上學期12月份考試物理試題

絕密★啟用前云南省新平縣一中20202021學年上學期12月份考試高二物理本試卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷兩部分，共100分，考試時間90分鐘。學校：___________姓名：___________班級：___________考號：___________分卷I一、單選題(共10小題,每小題3.0分,共30分)1.有一“3V，3W”的小燈泡，則接入下列的哪一電源可使小燈泡最亮（）A．E=3V，r=1.0ΩB．E=3V，r=1.5ΩC．E=3V，r=2.0ΩD．E=3V，r=2.5Ω2.關于通電導線所受安培力F的方向、磁感應強度B的方向和電流I的方向之間的關系，下列說法正確的是()A．F、B、I三者必須保持相互垂直B．F必須垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C．B必須垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D．I必須垂直F、B，但F、B可以不相互垂直3.如圖所示，有豎直向下的勻強電場，A、B兩等勢面間距離為5cm，電勢差為25V，在電場中P點固定放置電荷量為5×10－9C的負點電荷，此時電場中有一點場強為零，此點在P點的()A．上方30cm處B．下方30cm處C．上方25cm處D．下方25cm處4.電源電動勢為E，內阻為r，向可變電阻R供電．關于路端電壓，下列說法中正確的是()A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當R增大時，路端電壓也增大C．因為U＝IR，所以當I增大時，路端電壓也增大D．因為U＝E－Ir，所以當I增大時，路端電壓減小5.如圖為某同學設計的研究磁場對通電金屬棒作用的實驗裝置．當其接通開關時，有電流通過金屬棒，觀察到金屬棒向左運動，則下列說法正確的是()A．此時通過金屬棒的電流是由電源經b流向aB．若調換U形磁鐵的南北極，則金屬棒仍向左運動C．若調換流經金屬棒的電流方向，則金屬棒仍向左運動D．若同時調換U形磁鐵的南北極和流經金屬棒的電流方向，則金屬棒仍向左運動6.如圖所示，足夠大的光滑絕緣水平面上有三個帶電質點，A和C圍繞B做勻速圓周運動，B恰能保持靜止，其中A、C和B的距離分別是L1和L2.不計三個質點間的萬有引力，則A和C的比荷(電荷量與質量之比)應是()A．()2B．()2C．()3D．()37.有三個用電器，分別為電風扇、白熾燈和電熱毯，它們的額定電壓和額定功率均為“220V,60W”．現(xiàn)讓它們在額定電壓下工作相同時間，產生的焦耳熱()A．電風扇最少B．白熾燈最少C．電熱毯最少D．三者相同8.在如圖所示的電路中，開關S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1斷路9.一根長為0.1m的電流為1A的通電導線，在磁場中某處受到的磁場力大小為0.4N，則該處的磁感應強度為()A．等于4TB．大于或等于4TC．小于或等于4TD．可能為010.一個電流表的滿偏電流Ig＝1mA，內阻Rg＝500Ω，要把它改裝成一個量程為3V的電壓表，則()A．應在電流表上再串聯(lián)一個阻值為3kΩ的電阻B．應在電流表上再并聯(lián)一個阻值為3kΩ的電阻C．改裝后的電壓表內阻是500ΩD．改裝后的電壓表內阻是3kΩ二、多選題(共4小題,每小題4.0分,共16分)11.(多選)如圖的電路中C是平行板電容器，在S先觸1后又扳到2，這時將平行板的板間距拉大一點，下列說法正確的是()A．平行板電容器兩板的電勢差不變B．平行板電容器帶電量不變C．平行板電容器兩板的電勢差減小D．平行板電容器兩板間的電場強度不變12.(多選)由磁感應強度公式B＝可知，磁場中某處的磁感應強度的大小()A．隨通電導線中的電流I的減小而增大B．此式只是B的定義式不是決定式，所以值是固定的C．隨通電導線所受磁場力F的增大而增大D．跟F、I、L的變化無關13.(多選)如圖所示電路中，當可變電阻R的阻值增大時()A．A、B兩點間的電壓增大B．A、B兩點間的電壓減小C．通過R的電流I增大D．通過R的電流I減小14.(多選)如圖所示，甲是某電場中的一條電場線，A、B是這條電場線上的兩點，若將一負電荷從A點自由釋放，負電荷沿電場線從A到B運動過程中的速度－時間圖象如圖乙所示，比較A、B兩點電勢φ的高低和場強E的大小可得()A．φA＞φBB．φA＜φBC．EA＞EBD．EA＝EB分卷II三、實驗題(共2小題,共15分)15.某直流電動機M轉動時的U－I圖象如圖甲所示，該同學利用圖乙的實驗電路研究電動機的轉動情況，電路中使用恒壓電源，R1＝15Ω，R2是滑動變阻器，電流表A是理想電流表，實驗操作步驟如下：(1)閉合開關S2前，調節(jié)滑動變阻器，使其滑動觸頭應在________端．(選填“左”或“右”)(2)先閉合開關S1，開關S2保持斷開，此時電流表的示數為0.6A，則恒壓電源輸出電壓為________V.(3)再閉合開關S2，然后緩慢調節(jié)滑動變阻器使電動機恰好轉動起來，此時電流表的示數為1.8A，直流電動機M實際消耗的電功率為________W，滑動變阻器接入電路中的阻值為________Ω.(取兩位有效數值)16.如圖所示為J0411多用電表示意圖．其中A、B、C為三個可調節(jié)的部件．某同學在實驗室中用它測量一阻值約為1～3kΩ的電阻．他測量的操作步驟如下：（1）調節(jié)可調部件，使電表指針指向．（2）調節(jié)可調部件B，使它的尖端指向位置．（3）將紅黑表筆分別插入正負插孔中，兩筆尖相互接觸，調節(jié)可動部件，使電表指針指向歐姆零刻度位置．（4）將兩只表筆分別與待測電阻兩端相接，進行測量讀數．（5）換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時，應調節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時還必須重復步驟，才能進行測量，若電表讀數如圖所示，則該待測電阻的阻值是．四、計算題17.一平行板電容器，板間距離為d，電容為C，接在電壓為U的電源上，充電完成后撤去電源．(1)求充電后電容器帶的電荷量；(2)若使板間距離增大為2d，則電容器的電容變?yōu)槎嗌?？板間電場強度變?yōu)槎啻螅?8.如圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質量為m＝0.2kg、帶電荷量為q＝2.0×10－6C的小物塊處于靜止狀態(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數μ＝0.1.從t＝0時刻開始，空間加上一個如圖乙所示的場強大小和方向呈周期性變化的電場(取水平向右為正方向，g取10m/s2)，求：(1)23s內小物塊的位移大??；(2)23s內電場力對小物塊所做的功．19.如圖所示的電路中，R1是由某金屬氧化物制成的導體棒（非純電阻），通過它的電流I和它兩端電壓U遵循I=kU3的規(guī)律（式中k=0.02A/V3），R2是普通電阻，阻值為24Ω，遵循歐姆定律，電源電動勢E=6V，閉合開關S后，電流表的示數為0.16A．求：（1）R1兩端的電壓U1；（2）R2消耗的電功率P2；（3）電源的內電阻r．20.如圖所示，一均勻帶正電的無限長細直棒水平放置，帶電細直棒在其周圍產生方向與直棒垂直向外輻射狀的電場，場強大小與直棒的距離成反比．在直棒上方有一長為a的絕緣細線連接了兩個質量均為m的小球A、B，A、B所帶電量分別為+q和+4q，球A距直棒的距離為a，兩球恰好處于靜止狀態(tài)．不計兩小球之間的靜電力作用．（1）求細線的張力；（2）剪斷細線，若A球下落的最大速度為vm，求A球下落到速度最大過程中，電場力對A球做的功．（3）分析剪斷細線后，B球的運動情況及能量的轉化情況．答案1.A2.B3.B4.D5.D6.C7.A8.A9.B10.D11.BD12.BD13.AD14.BC15.(1)左(2)9(3)3.84.8【解析】(1)閉合開關S2前，調節(jié)滑動變阻器使其接入電路中的阻值最大，則滑動觸頭應在左端．(2)恒壓電源輸出電壓U＝I1R1＝0.6×15V＝9V(3)通過直流電動機M的電流I2＝I－I1＝1.8A－0.6A＝1.2A，根據甲圖可知此時直流電動機M的電壓為UM＝3.2V，U2＝U－UM＝9V－3.2V＝5.8V，則直流電動機M實際消耗的電功率為P＝UMI2＝3.2×1.2W≈3.8W，滑動變阻器接入電路中的阻值為R＝＝Ω≈4.8Ω.16.（1）A表盤左邊的零刻度（2）“×100Ω”擋（3）C（5）（3）22kΩ．【解析】解：（1）多用電表的使用首先進行機械調零：調節(jié)可調部件A，使電表指針停在表盤左邊的零刻度的位置；（2）選擇合適的檔位：因電阻1～3kΩ，為使指針指在中央刻度附近選擇×100Ω即可．（3）選檔后進行歐姆調零：將紅、黑表筆分別插入“+”、“﹣”插孔，筆尖相互接觸，調節(jié)可調部件C，使電表指針指向表盤右邊的歐姆擋零刻線位置．（5）換測另一阻值為20～25kΩ的電阻時，應調節(jié)B，使它的尖端指向“×1k”的位置，此時還必須重新進行歐姆調零，即重復步驟（3），圖示讀數為：22×103Ω=22kΩ．17.(1)CU(2)C【解析】(1)由C＝知，電容器帶的電荷量Q＝CU.(2)由于電容器的電容與極板間的距離成反比，故距離增大為2d，電容變?yōu)樵瓉淼囊话?，即C′＝C.又由于充電后撤去電源，電容器帶的電荷量不會發(fā)生改變，故電容器極板間的電壓U′＝＝＝2U.原來兩板間的電場強度為E1＝，變化后兩板間的電場強度為E2＝＝，所以電場強度不變．18.(1)47m(2)9.8J【解析】(1)設0～2s內小物塊的加速度為a1由牛頓第二定律得E1q－μmg＝ma1即a1＝＝2m/s2位移x1＝a1t＝4m2s末的速度為v2＝a1t1＝4m/s2～4s內小物塊的加速度為a2，由牛頓第二定律得E2q－μmg＝ma2即a2＝＝－2m/s2位移x2＝x1＝4m,4s末小物塊的速度為v4＝0因此小物塊做周期為4s的勻加速和勻減速運動第22s末的速度為v22＝4m/s，第23s末的速度v23＝v22＋a2t＝2m/s所求位移為x＝x1＋t＝47m(2)23s內，設電場力對小物塊所做的功為W，由動能定理得W－μmgx＝mv解得W＝9.8J19.（1）2V（2）0.6144W（3）1Ω【解析】（1）因為R1、R2構成串聯(lián)電路，故電流相等，即I1=I2=IA=0.16（A）由I=kU3得：（2）U2=I2R2=0.16×24V=3.84（V）由P=UI得：P2=U2I2=3.84×0.16W=0.6144（W）（3）由E=U1+U2+Ir得：20.（1）（2）（3）在上升過程中，電勢能逐漸減小，機械能逐漸增大（重力勢能增大，動能先增大后減小）；在下降過程中，電勢能逐漸