重庆市南开中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题

重庆南开中学高2022级高二（上）中期考试物理试题本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。满分150分，考试时间120分钟。第I卷和第II卷都答在答题卷上。第I卷(选择题共64分)一、单项选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。)1．许多科学家在物理学发展中作出了重要贡献，下列表述不正确的是A．欧姆发现了欧姆定律，说明热现象和电现象之间存在联系B．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系D．安培提出分子电流假说，能够解释磁化现象2．下列说法中正确的是A．电动势在数值上为电源将正电荷从正极移送到负极时非静电力所做的功B．电动势就是路端电压C．电流的定义式，适用于任何电荷定向移动形成的电流D．由欧姆定律可知，在任何电路中电流与电压成正比，与电阻成反比3．关于电功率的计算，下列说法正确的是A．纯电阻用电器的电功率只能用公式P=I2R计算B．纯电阻用电器的电功率可用公式P=UI计算，也可用公式P=I2R计算C．非纯电阻用电器的电功率只能用公式P=I2R计算D．非纯电阻用电器的电功率可用公式P=UI计算，也可用公式P=I2R计算4．下列情形中，关于电流、带电粒子在磁场中受的磁场力方向描述正确的是FF安IBAF安BNSv电子C质子DIv电子所受洛伦兹力方向垂直纸面向外

F洛5．如图所示，通电长直导线a水平悬空固定不动，正下方有一光滑水平面．水平面中的虚线为导线a的投影，实线为可自由运动的通电直导线b，与b的夹角为，当导线a、b中接通图示方向的电流I时，从上往下看导线b将A．静止不动B．沿直线匀速C．逆时针转动D．瞬时针转动6．如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与干路电流的关系图像，曲线C为某热敏电阻R两端的电压与电流的关系图像，则A．电源a的电动势较小B．电源b的内阻较大C．R接到a电源上，电源输出功率较小D．R接到b电源上，电源输出功率较小7．有一种判断电梯运动状态的装置，电路如图所示．R为压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小．将R平放在电梯内，受压面朝上，并放置物体B．电梯静止时，理想电流表指针满偏．若电梯在运动时，发现电流表示数变小，则A．电梯可能向上匀加速运动B．电梯可能向下匀加速运动C．电梯一定向上运动D．电梯一定向下运动8．假定来自质子源的质子（初速度为零），经匀强电场E加速形成一束很细的质子流（可看做是恒定电流）．在质子流中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数之比为A．2:1B．1:2C．1:1D．4:19．如图所示，电压U保持恒定，C1、C2是两个不同的电容器，且C1>C2，R1、R2、R3为不同阻值的电阻．开始时，C1与C2所带电荷量相等，如果把C2与R2对换位置，其他条件不变，下列判断正确的是A．R1一定大于R2B．电路中的总电流保持不变C．电容器C1所带电荷量变小D．电容器C2所带电荷量变大10．如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R1为滑动变阻器，R2、R3和R4为定值电阻．设各电阻两端电压为Ui、电流为Ii；若向右移动R1的滑动触头P，各电阻两端电压变化量为ΔUi和流过该电阻电流变化量为ΔIi（i=1、2、3、4），则在此过程中A．ΔU1>0，B．ΔU2<0，C．D．二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，选错或未选得0分。）11．下列关于电场强度和磁感应强度的说法正确的是A．同一电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力都相同，则该区域内任意位置的电场强度都相同B．放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零C．一小段长为L的通有电流I的导体，在磁场中受到的安培力为F，则该磁场的磁感应强度B一定为D．一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，则该位置的磁感应强度一定为零12．在如图甲所示的电路中，电源的电动势为6.0V，内阻不计，R1、R2、R3为3个用特殊材料制成的同规格的元件，这种元件的UI图线如图乙所示．当开关S闭合稳定后，则A．通过R1的电流大小为通过R2电流的2倍B．R1消耗的电功率为2.4WC．R2消耗的电功率约为1.2WD．R3的电阻为12Ω13．等腰三角形的底角为θ=30º，在其三个顶点处分别放置着三根长直导线a、b、c，导线中电流大小相等、方向如图所示．以下关于导线c所受安培力的分析中，说法中正确的是θθabcPA．导线θθabcPB．导线c所受安培力的方向垂直ab向上C．若仅改变导线b中的电流方向，则导线c所受安培力的大小变为原来的3倍D．若导线c向下移动到关于ab对称的位置P处，则c在P处所受安培力与原来位置所受安培力相同RV1V2ErRV3V4ErRR14．如图所示的两种电路中，各电压表均相同．电路接通后电压表V1、V2、V3、RV1V2ErRV3V4ErRRA．θ1<θ4 B．θ1>θ4 C．θ2>θ3+θ4 D．θ2<θ3+θ415．如图所示,A、B、C三个带电离子(不计重力),以相同的初速度沿水平金属板M、N间的中心线射入匀强电场中，两极板间的距离为d．A离子落在N板的中点；B离子落在N板的边缘；C离子飞出极板时，沿电场方向的位移为d/4．已知它们带电量比值为qA:qB:qC=1:1:2,则下列说法中正确的是A.离子A、B在极板间的运动时间之比为1:1B．离子A、B的加速度之比为4:1C．离子B、C的加速度之比为1:2D．离子B、C的动能增加量之比为1:1Bv乙甲16．足够长的绝缘木板甲置于光滑Bv乙甲tvAtvBtvCttvAtvBtvCtvD三．实验题（17题10分，18题13分，19题14分，共37分）17．（10分）在“测量金属丝电阻率”的实验中，可供选用的器材如下：待测金属丝：Rx(阻值约4Ω，额定电流约0.5A)；A．电压表：V(量程3V，内阻约3kΩ)B．电流表：A1(量程0.6A，内阻约0.4Ω)；C．电流表：A2(量程3A，内阻约0.03Ω)；D．电源：E(电动势3V，内阻不计)；E．滑动变阻器：R1(最大阻值约2000Ω)F．滑动变阻器：R2(最大阻值约20Ω)；G．螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm．（2）若滑动变阻器采用限流接法，设计了如图所示的电路，为使测量尽量精确，电流表应选_________（选填“A1”或“A2”），滑动变阻器应选_________(选填“R1”或“R2”)；接线柱“11”应该连接________（选填“9”或“10”），待测金属丝电阻的测量值比真实值偏_________（选填“大”或“小”）；18．（13分）某物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为2.5W，额定电压值已模糊不清，他们想测定其额定电压值．（1）先用欧姆表“×10”挡粗测该灯泡的电阻，发现表头指针偏转角度过大，为了较准确地进行测量，接下来应：①将选择开关置于________挡（选填“×1”或“×100”）；②将红、黑表笔短接进行________；③将待测电阻Rx接在红、黑表笔间进行测量．若按照以上①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图甲所示，则该灯泡的阻值是______Ω．（2）根据测出的电阻值及功率标称值计算出该灯泡的额定电压约5.0V．他们怀疑所得额定电压不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量该灯泡的IU图线，进而分析灯泡的额定电压．A．电压表V(量程10V，内阻约3kΩ)乙B．电流表A1(量程150mA，内阻约2Ω)乙C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω)E．滑动变阻器R2(0～100Ω)F．电源E(电动势12.0V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测灯泡L(额定功率2.5W，额定电压未知)I/AU/V2.0O4.06.08.00.10.20.30.4丙①在实物图乙中帮该小组的同学完成实验所需的剩余连线，指出上述器材中，电流表选择________（选填“A1”或“A2”）；滑动变阻器选择________I/AU/V2.0O4.06.08.00.10.20.30.4丙②在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到5.0V时，发现灯泡亮度不大，当达到8.0V时，发现灯泡已太亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在表格中，作出灯泡的IU图线如图丙所示．③由图象得出该灯泡的额定电压约为：________V．19．（14分）将两个金属电极插入一个水果中就可以做成一个水果电池（比如将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约有1V左右）．某学习小组的同学找来了一个水果做成水果电池，并准备测量其电动势和内阻．实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电压表V(量程为0～3V、内阻约50kΩ)B．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻为1Ω)C．电流表A2(量程为0～200μA，内阻为900Ω)D．电流表A3(量程为0～300μA，内阻约为1000Ω)E．滑动变阻器R1(最大阻值约2kΩ)F．定值电阻R0(阻值为100Ω)G．变阻箱R(0～9999Ω)H．小灯泡L(“3V，0.5A”)（1）同学们把上述电压表V接在水果电池两极时读数为0.90V．但将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡L供电时，灯泡并不发光．检查灯泡、线路均没有故障，则出现这种现象的原因应当是：____________________________________________（不要求写分析、推导过程）．（2）该小组准备通过电流表和电阻箱配合尽可能准确地测出该水果电池的电动势和内阻．经分析实验电路中最大电流约1~2mA，则需选择电流表_____（选填“A1”、“A2”或“A3”）并用定值电阻R0对其量程进行扩充，扩充后的量程为_________．（3）在方框中画出设计的电路图．（4）用(3)中实验电路测得的几组电流表、电阻箱的读数I、R，作出图线如图所示，根据图线求得E＝_________V，r＝_________Ω．四、计算题（各小题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．其中20题8分，21题9分，22题15分，23题17分，共49分）20．（8分）如图所示电路，电源电动势E=2V、内阻r=1Ω，定值电阻R=3Ω，闭合开关S后，理想电压表eq\o\ac(○,V)的示数为1.2V，此时电动机恰好正常工作，求：MErRSV（1MErRSV（2）电动机正常工作时消耗的功率．21．（9分）如图所示，一质量为m、电荷为q的物块静止在粗糙、绝缘的水平面上，整个空间有如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B．现让物块以恒定加速度a水平向左从静止开始运动，直至物块离开水平地面为止，该过程中物块电量始终保持不变，重力加速度大小为g，求：（1）当地面对物块的支持力大小为0.5mg时，物块的速度大小；（2）物块从开始运动至离开水平地面，通过的总位移大小．aaB22．（15分）如图所示，平行金属导轨MGNOHP由水平和倾斜两部分组成，其中倾斜段与水平方向的夹角为θ=30º，导轨右端接一电源，电动势为E、内阻为r，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中（磁感应强度B未知）．现将4个完全相同的金属棒（编号分别为“1”、“2”、“3”、“4”）分别置于导轨的倾斜、水平部分，发现水平导轨上编号为“4”的金属棒恰好不发生滑动，倾斜导轨上其余的3根金属棒均恰好与导轨间无摩擦力作用．已知：所有金属棒质量均为m，电阻均为r，其长度略大于导轨间距，与导轨间处处摩擦因数相同且接触良好，不考虑金属棒间的相互作用力，金属导轨电阻不计，重力加速度大小为g．求：（1）编号为“1”的金属棒所受安培力的大小；（2）金属棒与导轨间的摩擦因数μ；（3）自上而下依次取走编号为“4”、“3”、“2”的金属棒后，编号为“1”的金属棒所受摩擦力的大小．θθθBMOHGNPEr123423．（17分）如图所示，水平虚线AB、CD之间有一匀强电场，电场强度的大小、方向未知，其中虚线AB与CD的间距等于CD与水平地面的间距．两完全相同的带正电粒子甲、乙分别从AB上的O点沿相反方向，以相等的速率v水平进入电场区域，此后甲恰好从O点正下方的P点离开电场区域，已知：乙离开电场时的动能与甲落地时动能相等，且均是甲离开电场时动能的2.6倍，重力加速度大小为g，甲、乙质量均为m，电量均为q，不计粒子间的相互作用．求：（1）甲、乙离开电场时的水平速度大小；（2）甲落地时的竖直分速度与乙离开电场时的竖直分速度的比值；vvABvvABCDOPG甲乙重庆南开中学高2022级高二（上）期中考试物理答案123456789101