2021年浙江省杭州市市行知中学高二物理期末试卷含解析

2021年浙江省杭州市市行知中学高二物理期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．M为c图线的最高点也是b、c的交点．则下列说法中正确的是（）A．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B．图中a线最高点N对应的功率为最大输出功率C．在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系yA=yB+yCD．b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1：2，纵坐标之比一定为1：3参考答案：C【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功率Pr=I2r可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，在由功率的公式可以分析功率之间的关系．【解答】解：AB、由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI，Pr=I2r，可知，a是直线，表示的是电源消耗的总电功率，b是抛物线，表示的是电源内电阻上消耗的功率，c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR，所以AB错误；C、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，因为直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系yA=yB+yC，所以C正确；D、当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b、c线的交点M时的电流，此时电流的大小为I==，功率的大小为P=，a、b线的交点N表示电源的总功率PE和电源内部的发热功率Pr随相等，此时只有电源的内电阻，所以此时的电流的大小为I=，功率的大小为P=，所以横坐标之比为1：2，纵坐标之比为1：4，所以D正确．故选：C2.（多选题）如图，虚线a．b和c是某静电场中的等势面，它们的电势分别为Ua、Ub和Uc．Ua＞Ub＞Uc一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知（）A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，静电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减少参考答案：AC【考点】等势面；电势能．【分析】电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；电场力做功的正负还可以直接根据电场力的方向判断．【解答】解：A、根据Ep=qφ，粒子从K到L的过程中，电势能增加，故电场力做负功，故A正确；B、根据Ep=qφ，粒子从L到M的过程中，电势能减小，故电场力做正功，故B错误；C、根据Ep=qφ，粒子从K到L的过程中，电势能增加，故C正确；D、粒子从L到M的过程中，电场力做正功，故动能增加，故D错误；故选AC．3.有两个共点力，其中一个力大小是3N，另一个力大小是4N，这两个力的合力大小可能是A．16N

B．12N

C．9N

D．7N参考答案：D4.甲、乙两物体的质量之比为m甲:m乙=1:4,若它们在运动过程中的动能相等,则它们动量大小之比p甲:p乙是

（

）

A．1:1

B．1:2

C．1:4

D．2:1参考答案：B5.线框ABCD从有界的匀强磁场区域穿过，下列说法中正确的是（

）

A．进入匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流B．在匀强磁场中加速运动时，ABCD中有感应电流C．在匀强磁场中匀速运动时，ABCD中没有感应电流D．离开匀强磁场区域的过程中，ABCD中有感应电流参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，长为L的导体棒原来不带电，现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端为R的某点.当达到静电平衡时，棒上感应电荷在棒内中点处产生的场强的大小为_______________。参考答案：7.如图，带电量为＋q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为

，方向

．(静电力恒量为k)参考答案：解；q在a点形成的电场强度的大小为，方向向左；因a点场强为零，故薄板在a点的场强方向向右，大小也为，由对称性可知，薄板在b点的场强也为，方向向左；故答案为：，水平向左；8.如图所示，两个线圈绕在同一铁芯上，A中接有电源，B中导线接有一电阻R。在把磁铁迅速插入A线圈的过程中，A线圈中的电流将_____________（填“减少”、“增大”或“不变”），通过电阻R的感应电流的方向为_____________；若线圈B能自由移动，则它将____________移动（填“向左”、“向右”或“不”）。参考答案：9.如图，质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E的匀强电场中，当小球A静止时细线与竖直方向成30°角，已知电场方向恰使小球受的电场力最小，则小球所带电量为________．参考答案：10.（6分）图是电场中某区域的电场线分布图，A、B是电场中的两点，可以判断________点场强较大（选填“A”或“B”）；一正点电荷在B点受到电场力的方向是________（选填“向左”或“向右”）。参考答案：B；向左11.（4分）一等边三角形ABC，其顶点处都通有相同电流的三根长直导线垂直线面放置，电流方向如图，则三角形ABC的中心的磁感应强度为

。（每根导线在O处产生的磁感应强度均为B）参考答案：012.如图所示，绝缘金属平行板电容器充电后，静电计

的指针偏转一定角度，若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，则电容器的电容将

▲

，静电计指针的偏转角度将

▲

。（填增大或者减小）参考答案：（1）增大

（2）减小13.根据下图可知该交流电的电流最大值是

A，有效值是

A，周期是

s，频率是_____Hz。参考答案：10A，A，0.2s，_5_Hz三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用螺旋测微器测某一物体的大小，刻度如右图所示，则螺旋测微器的示数是_________mm．

(2)某兴趣小组用多用电表粗测某电阻的阻值。

该兴趣小组首先选用“×1O”的欧姆挡，接着按正确的操作程序进行，测量时其表盘指针如图甲所示。为了减小误差，多用电表的选择开关应换用________欧姆挡(选填“×l”或“×lOO”)；换挡后，按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时，表盘指针如图乙所示，则R的组值大约是___________Ω．参考答案：15.(实验)某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为3V，内电阻很小。A．量程是0.6A,内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程是3V,内阻是6kΩ的电压表；C．量程是15V,内阻是30kΩ的电压表；D．阻值为0~1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；E．阻值为0~10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；F．定值电阻4Ω，额定功率4W；G．电键S一个，导线若干。(1)为了减小实验误差，电压表应选择_______（填器材代号），电路图中的导线应连接到_________（填“①”或“②”），改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择__________（填器材代号）(2)用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U—I图线如图中（a）所示，由图线（a）可得该蓄电池的电动势E=_______V，内电阻r=________Ω。（结果保留三位有效数字）(3)另有一电阻的U—I图线如图（b）所示，若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，电源两端的电压为_______V。（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）B，①，E

（2）3.20，1.33

（3)2.53四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=0.5Ω，“8V，16W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M绕组的电阻R0=1Ω，求：（1）电源的输出功率（2）电动机的总功率（3）电动机的输出功率参考答案：17.（10分）如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，有两条光滑的平行金属导轨，其电阻不计，间距为L，导轨平面与磁场方向垂直，ab、cd为两根垂直导轨放置的、电阻都为R、质量都为m的金属棒。棒cd用能承受最大拉力为f的水平细线拉住，棒ab在水平拉力F的作用下以加速度a静止开始向右做匀加速运动，求：（1）F随时间t的变化规律；（2）经多长时间细线将被拉断；（3）从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中，流过cd棒的电量。参考答案：（1）时刻t，棒的速度v=at此时棒中感应电动势为E=BLv=Blat此时棒中的感应电流为I=

由牛顿第二定律得F-BIL=ma得F=

（2）细线拉断时满足BIL=f即

得t=

（3）Q=

18.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离s与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10m/s2（忽略ab棒运动过程中