甘肃省天水市实验中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试卷

20202021学年第一学期期中考试试卷高二物理【选修31】第I卷<选择题，共48分>一、选择题（18为单选题，每题只有一个正确的选项，912为多选题，每题至少有两个选项正确，选全得4分，选不全得2分，选错不得分，总计48分）。1.物理学史上，通过风筝实验发现了电的科学家是（）A.安培 B.奥斯特 C.富兰克林 D.法拉第【答案】C【解析】【详解】1752年，美国物理学家富兰克林的风筝实验，捕捉到了雷电，并发现它与实验室中摩擦得到的电是一回事。故选C。2.有一电场的电场线如图所示，场中A、B两点的场强和电势分别用、和表示，则（）A.>、 B.>、C.<、 D.<、【答案】C【解析】【详解】电场线的疏密反映场强的大小，因B点的电场线较A点密集，可知沿电场线电势逐渐减低，可知故选C。3.列关于磁场力、磁感应强度的说法中正确的是（）A.通电导线不受磁场力的地方一定没有磁场B.将I、L相同的通电导线放在同一匀强磁场中的不同位置，所受磁场力一定相同C.通电导线所受磁场力的方向就是磁感应强度的方向D.以上说法都不正确【答案】D【解析】【详解】A．通电导线不受磁场力的地方不一定没有磁场，当电流方向与磁场方向平行时也不受磁场力，选项A错误；B．将I、L相同的通电导线放在同一匀强磁场中的不同位置，放置方式不同，则所受磁场力不同，选项B错误；C．通电导线所受磁场力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项C错误；D．以上说法都不正确，选项D正确。故选D。4.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是()AA、B两点磁感应强度相等B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度D.无法比较磁感应强度的大小【答案】B【解析】试题分析：根据公式，图象的斜率为，由于长度一定，故斜率越大，表示磁感应强度越大，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，故ACD错误，B正确．考点：安培力、磁感应强度【名师点睛】本题考查了安培力公式F=BIL的理解和应用，关键是根据推导出F与I的关系表达式分析，得到图象斜率的物理意义．5.在如图所示的逻辑电路中，当A端和B端都输入电信号“1”时，则在C和D端输出的电信号分别为（A.1和0 B.0和0 C.0和1 D.1和【答案】A【解析】【详解】正确认识门电路的符号，“≥1”为或门，“1”为非门，其真值为：B端1输入，则D端0输出，或门为“0，1”输入，则C故选A。6.如图所示，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球慢慢靠近，关于绝缘导体两端的电荷，下列说法中不正确的是（）A.两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等【答案】B【解析】【详解】A．把一个绝缘导体向带负电的球慢慢靠近，绝缘导体两端的电荷越来越多，选项A正确，不符合题意；BC．离带负电的球P较近的一端感应出正电荷，较远的一端感应出负电荷，即两端的感应电荷是异种电荷，选项B错误，符合题意；选项C正确，不符合题意；D．据电荷量守恒知，两端的感应电荷电荷量相等，选项D正确，不符合题意。故选B。7.有一小段通电导线，长为1cm，导线中电流为5A，把它置于磁场中某点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B一定是（）A.B=2T B.B≤2TC.B≥2T D.以上情况都有可能【答案】C【解析】【详解】磁感应强度的定义式中的电流是垂直于磁场方向的电流，如果通电导线是垂直磁场方向放置的，此时所受磁场力最大F＝0.1N，则该点的磁感应强度B==T=2T如果通电导线不是垂直磁场方向放置的，则受到的磁场力小于垂直放置时的受力，垂直放置时受力将大于0.1N，由定义式可知，B将大于2T故选C。8.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定（）A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D.电场中A点的电势低于B点的电势【答案】B【解析】【详解】A．由电场线可知，B点的电场线密，所以B点的电场强度大，粒子受的电场力大，加速度也就大，故A错误；BC．粒子受到的电场力指向曲线弯曲的内侧，所以受到的电场力的方向是沿电场线向上的，所以粒子从A到B的过程中，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在A点的动能小于它在B点的动能，粒子在A点的电势能大于它在B点的电势能，故B正确，C错误；D．沿电场线方向电势逐渐降低，A点的电势高于B点的电势，故D错误。故选B。9.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定（）A.φa>φb>φc B.Ea>Eb>EcCφa－φb＝φb－φc D.Ea＝Eb＝Ec【答案】A【解析】【详解】A．由沿电场方向电势降低可得φa>φb>φc，故A正确；BD．一条电场线无法描述电场分布，故Ea、Eb、Ec的大小关系不能确定，故BD错误；C．如果是匀强电场，才有φa－φb＝φb－φc，故C错误。故选A。10.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】OA的中点C的电势为3V，将C点与B点连接，如图，电场线与等势线垂直，根据几何关系得则OB沿电场线方向上的距离所以电场强度故选A。【点睛】解决本题的关键知道电场线与等势线垂直，掌握匀强电场的电场强度大小与电势差的关系，即，注意d是沿电场线方向上的距离。11.将一带电量为q的检验电荷从无限远处移到电场中的A点，该过程中电场力做功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为A.EP=W， B.EP=W，C.EP=W， D.EP=W，【答案】A【解析】【详解】依题意，q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为EPA=W则A点的电势故选A12.下列关于电场性质的说法，正确的是（）A.电场强度大的地方，电场线一定密，电势也一定高B.电场强度大的地方，电场线一定密，但电势不一定高C.电场强度为零的地方，电势一定为零D.电势为零的地方，电场强度一定为零【答案】B【解析】【详解】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低。电场线密处，电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，电势就不一定高，选项A错误，B正确；CD．电势为零，是人为选择的。电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零的地方，电势不一定为零，电势为零的地方，电场强度也不一定为零，选项CD错误。故选B。第Ⅱ卷<非选择题，共52分>二、填空题（每空3分，总计18分）。13.用伏安法测电阻，可采用如图所示的甲、乙两种接法。若所用电压表内阻为5000Ω，电流表内阻为0.5Ω。(1)当测量100Ω左右电阻时，宜采用________（选填“甲”或“乙”）电路。(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V、0.5A，则此电阻的测量值为________Ω，真实值为________Ω。【答案】(1).甲(2).20(3).20.08【解析】【详解】(1)[1]当测量100Ω左右的电阻时，因则宜采用甲电路。(2)[2]现采用乙电路测量某电阻的阻值时，两电表的读数分别为10V、0.5A，则此电阻的测量值为[3]真实值为14.在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为_____mm，合金丝的直径为________mm。【答案】(1).0.007(2).0.638【解析】【详解】[1][2]按照螺旋测微器的读数原则，校零时的读数为0.007mm，测量合金丝时的读数为0.5mm+0.01mm×14.5=0.645mm合金丝的直径为d=0.645mm-0.007mm=0.638mm（在0.636mm～0.640mm15.为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图丙所示的实验电路图，按照该电路图完成图丁中的实物电路连接。【答案】【解析】【详解】实物图连接如图所示16.用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示，分别将图a和b两种测量电路连接到电路中，按照a图时，电流表示数为4.60mA，电压表示数为2.50V；按照b图时，电流表示数为5.00mA，电压表示数为2.30V，比较这两次结果，正确的是（）A.电阻的真实值更接近543Ω，且大于543ΩB.电阻的真实值更接近543Ω，且小于543ΩC.电阻的真实值更接近460Ω，且大于460ΩD.电阻的真实值更接近460Ω，且小于460Ω【答案】B【解析】【详解】两次测量电流表分压的变化电压表分流示数变化即电流表分压的变化较小，所以采用电流表内接，测量的更接近真实值，且测量值大于真实值；所以电流表内接法所测电阻故ACD错误，B正确.故选B。三、计算题（1617题9分，18题12分，总计34分）17.如图所示，R1=14Ω

R2=9Ω，当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A；当开关处于位置2时，电流表的读数I2=0.3A，求电源的电动势E和内电阻r。【答案】3V；1Ω【解析】【详解】根据闭合电路欧姆定律得代入数值联立解得E=3V，r=1Ω18.如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10C的正电荷由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是3.0×10－8J，已知a、b、c三点的连线组成了一个直角三角形，ab＝20cm，∠a＝37°，∠c＝90°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8(1)a、b两点的电势差Uab；(2)匀强电场的场强大小和方向。【答案】(1)60V；(2)375V/m，方向垂直bc向右【解析】【详解】(1)根据(2)由题可知Uab=Uac，由a点移到b点和由a点移到c点静电力做功相同，故bc在等势面上，故电场强度方向垂直bc向右；根据公式U=Ed，电场强度为19.如图所示，水平放置的两平行金属板A、B接在U＝4