2020-2021学年深圳某中学高二年级上册期末物理试卷(附解析)

2020-2021学年深圳高级中学高二上学期期末物理试卷

一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）

1.在一个匀强电场中有a,b两点,相距为d,电场强度为E,把一个电量为q的负电荷由a移到b点

时，电场力对电荷做正功W,以下说法正确的是

A.a点电势比b点电势高

B.该电荷在b点的电势能较a点大

C.a,b两点电势差大小一定满足U=Ed

D.必两点电势差大小一定满足U="

q

2.对真空中两个点电荷之间的库仑力，以下说法正确的是（）

A.库仑力与两点电荷带电量的乘积成正比，与两电荷之间的距离成反比

B.两点电荷带电荷量、电荷间距离均增加为原来的2倍，两者间的库仑力大小不变

C.两点电荷带电量、电荷间距离均增加为原来的2倍，两者间的库仑力大小变为原来的2倍

D.两点电荷带电量、电荷间距离均增加为原来的2倍，两者间的库仑力大小变为原来的之

3.关于电磁感应现象，下列叙述不正确的有（）

A.真空冶炼炉是利用涡流工作的

B.法拉第发现了电磁感应现象，并利用电磁感应原理制成了人类历史上第一台发电机

C.纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，发现了法拉第电磁感应定律

D.楞次发现了电流的磁效应，并提出了楞次定律

4.如图所示，电路中4B是两块竖直放置的金属板，C是一个静电计,

开关S闭合后，静电计指针张开一个角度，下述说法正确的是（）

A.使4,B极板靠近一些，则静电计指针张角增大

B.使A,B极板正对面积减小一些，静电计指针张角减小

C.断开S后，使B板向右平移一些，4,B板间的电场强度减小

D.断开S后，在4B极间插入电介质，静电计指针张角减小

5.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于。点，将圆环拉离平衡位置并释放,

圆环摆动过程中经过一匀强磁场区域，该区域的宽度比圆环的直径大，不计空气

阻力，则下述说法中正确的是（）

A.圆环向右穿过磁场后，还能摆至原高度

B.在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流

C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大，感应电流也越大

D.圆环最终将静止在平衡位置

6.如图，所示，-矩形金属线框放在均匀磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图2所示,

取磁场方向垂直于纸面向里为正。假设电流沿逆时针方向为正，则下列关于线框中的电流-时

间图象正确的是（）

二、多选题（本大题共4小题，共22.0分）

7.在足够大的匀强磁场中，静止的镁的同位素得益“g发生衰变，沿与磁场垂

直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出粒子在磁场中运

动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是（）

A.新核为患4B.新核沿逆时针方向旋转

C.另Mg发生的是。衰变D.轨迹1是新核的径迹

8.如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间只充满与纸面平行的匀强电

场或只充满与纸面垂直的匀强磁场的单一场区（场区都足够大，），现有一重力

不计的带电粒子从MN上的。点以水平初速度巧沿纸面射入场区，下列判断正

确的是（）

A.如果粒子回到MN上时速率不变，则该空间存在的一定是磁场

B.如果粒子回到MN上时速率增大，则该空间存在的一定是电场

C.若只增大水平初速度%,发现粒子再回到MN上时速度方向与增大前相同，则该空间存在的

一定是磁场

D.若只增大水平初速度孙，发现粒子再回到MN所用的时间发生变化，则该空间存在的一定是

电场

9.传感器是能把外界非电信息转换成电信号的器件或装置，应用领域非常广泛。已知电学器件压

敏电阻的特征为：阻值与所受压力成反比，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态

的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降

机运动过程的0到匕时间内，升降机静止，电流表示数.则

A.ti到t2时间内升降机匀加速上升B.%到t2时间内升降机变加速上升

C.上到13时间内升降机匀速上升D.t2到匕时间内升降机匀加速上升

10.如图所示，一个m=3kg的物体放在粗糙水平地面上，从t=0时刻起，物体在水平力F作用下

由静止开始做直线运动。在0〜3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示，已知物体

与地面间的动摩擦因数处处相等。则（）

A.在。〜3s时间内，物体的速度先增大后减小

B.0〜3s时间内，物体所受合外力的冲量大小为30N-s

C.0〜2s时间内，水平拉力F的平均功率为481V

D.前2s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

11.一微安表的满偏电流为500m4,若用一个1000的电阻与此并联，成为一个量程为1加4的毫安表,

求：

(1)此微安表的内阻为多少？

(2)若将这个微安表改成量程为的电压表，应串联还是并联一个多大的电阻？

12.现有一特殊电池，它的电动势E约为5人内阻r约为400,已知该电池允许输出的最大电流为

407n4为了测定该电池的电动势和内阻，某同学准备了如下器材：

A.待测电池;

B.电压表k量程0〜15V,内阻即#15kO；C,电流表4量程0〜1mA,内阻以=156。；

。.电阻箱R：0〜999.90;E.定值电阻Ri=4O；

足定值电阻/?2=390；G.定值电阻&=50。；

H.定值电阻/?4=900;/.开关、导线若干。

(1)该同学设计的部分电路如图甲所示，图中保护电阻R。应选择器材中的(填写器材前的选项

字母)。

(2)选择合适的器材，将虚线框中的电路补充完整，并在电路中注明所选器材的符号。

(3)将电阻箱的阻值调整到最大，闭合开关。

(4)调节电阻箱的电阻，使所选电表指针指到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R和所选电表的读数X,

电表读数用国际单位(A或V)作单位。

(5)重复步骤(4)获取多组R和％的值。

(6)断开开关，整理器材。

(7)根据所得数据在坐标系中描点连线，如图乙所示。根据图线可求得该电池的电动势E为V,

内阻r为0.(结果保留到小数点后一位)

四、简答题(本大题共1小题，共16.0分)

13.如图所示，4为电解槽(电能转化为化学能的装置)，M为电动机,

N为电炉子，恒定电压U=12V,电解槽内阻以=20,当闭合，

七、七断开时，电流表示数匕=64；当/闭合，K〉《断开时，

电流表示数/2=34,且电动机输出功率为13.5W；当他闭合，Ki、&断开时，电流表示数为与

2A不计电流表内阻，求：

(1)电炉子的电阻R及发热功率PR；

(2)电动机的内阻力；

(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率P化.

五、计算题(本大题共2小题，共24.()分)

14.如图所示4、B、C为一匀强电场中的三个点，把一带电荷量q=-1.0x*B

A*

10-8。的电荷从无穷远处移到a点，克服电场力做功Wi=2.0x10-7/把它

从4点移到B点，电场力做功修=1.0xIO'/,再把它从B点移到C点，克c

服电场力做功名=1.0xlO-j以无穷远处为零势能点，试根据以上信息作出该匀强电场的示

意图(即画出几条电场线)。

15.如图所示，水平放置的两块平行金属板，两板间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面的匀强磁

场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的微粒以一定的水平初速度从两极板中轴线。P射

入板间，它受到的洛伦兹力是电场力的2倍，并恰好做直线运动.现将匀强磁场撤去，使该微粒

以相同的水平初速度仍从两极板中轴线OP射入板间，飞出板后，继续运动，打在屏NN'上的S点

(未标出),已知金属板长L,屏与金属板右端距离也是L.求：

(1)匀强磁场的方向；

(2)微粒的水平初速度多大？

(3)S点到中轴线OP的距离PS(P点在屏上).

N

LL+L—*

0«---------►---------------------------------P

参考答案及解析

1.答案：D

解析：略

2.答案：B

解析：解：4、真空中有两个点电荷Q和q，根据库仑定律得：它们之间的库仑力为F=等，库仑力

与两点电荷带电量的乘积成正比，与两电荷之间的距离平方成反比，故A错误。

B、两点电荷带电荷量、电荷间距离均增加为原来的2倍，它们之间的库仑力F'=啜夺=F,故B

正确，co错误。

故选：B。

根据库仑定律的内容F=缪，找出变化量和不变量求出问题.

r2

本题应根据题意和选项，清楚变量和不变量，结合库仑定律的表达式求解.

3.答案：D

解析：

明确电磁理论的发展历程，根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可本题考查

物理学史以及电磁理论的应用，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记

忆，这也是考试内容之一.

人真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在冶炼炉中产生涡流，从而产生大量的热量，故A

正确；

2、法拉第发现了电磁感应现象，并制成了人类历史上第一台发电机，故B正确；

C、法拉第发现了电磁感应现象后，纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，发现了法拉第

电磁感应定律，故C正确；

。、奥斯特发现了电流的磁效应，楞次提出了楞次定律，故。错误。

本题选错误的，故选：D。

4.答案：D

解析：解：4、闭合开关，根据电容器与电源相连，U不变，则指针偏角不会改变，因此与AB距离无

关，故A错误；

8、闭合开关，根据电容器与电源相连，U不变，则指针偏角不会改变，因此与4B极板正对面积无关，

故8错误；

C、断开S,电容器带电量保持不变，使B板向右平移一些，即增大48距离，根据C=嬴，与E=%

及C=?可知，9=如丝，则有电场强度与间距d无关，所以4B板间的电场强度不变，故C错误;

。、断开S,电容器带电量保持不变，使在4,B极间插入电介质，即电介质增大，根据C=嬴，知

C变大，根据C=?可知U减小，张角减小，故。正确；

故选：Do

静电计测量的是电容器两端间的电势差。合上开关，电容器两端间的电势差不变；断开开关，电容

器所带的电荷量不变，从而即可求解。

解决本题的关键在处理电容器动态分析时，电容始终与电源相连，两端间电势差不变，与电源断开，

电量保持不变。

5.答案：B

解析：解：4、圆环向右穿过磁场后，会产生电流，圆环中将产生焦耳热，根据能量守恒知圆环的机

械能将转化为电能，所以回不到原来的高度了，故A错误.

8、当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流.故8正确.

C、整个圆环进入磁场后，磁通量不发生变化，不产生感应电流，机械能守恒.离平衡位置越近速度

越大，感应电流为零.故C错误.

。、在圆环不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来

回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即圆环最后的运动

状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置.故Q错误.

故选:B.

圆环向右穿过磁场后，会产生电流，根据能量守恒求解.

当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流.

整个圆环在磁场区域来回摆动，不产生感应电流，机械能守恒.

本题为楞次定律的应用和能量守恒相合.注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方

向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化.

6.答案：C

解析：解：由图可知，0-%内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-4内电流的方向相同，由楞次

定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为负方向；

同理可知，tl—t2内电路中的电流为逆时针，电流为正的；

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：E=W="-S,图象的斜率不变，感应电动势不变,

电路中电流大小为：/=5不变，所以电流强度是平行于t轴的直线；

故C正确、AB。错误。

故选：Co

由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应

定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况。

本题要求学生能正确理解B-t图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定律等进行判定；解题时

要特别注意，内，ti-t2内，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电

流一定是相同的。

7.答案：AB

解析：解：力、根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出

的粒子应带负电，是£粒子，所以发生的是0衰变。

核反应方程式为：爸Mg-翁4+』le，所以新核为e4,故A正确，C错误；

从新核带正电，根据左手定则可知，新核沿逆时针方向旋转。故8正确；

。、发生衰变，根据动量守恒可知，新核与衰变产生粒子动量大小相等方向相反，根据洛伦兹力提

供向心力可得r=翳，电荷量越大半径越大，所以轨迹2是新核的径迹。故。错误；

故选：AB.

根据动量守恒和左手定则，粒子和新核的轨迹在同一侧，说明粒子是负电荷，应该是发生的是£衰变；

根据质量数守恒和核电荷数守恒，可以确定新核。

本题看考查了原子核衰变、带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒、左手定则等知识点。对于原

子物理部分知识很多是属于记忆部分的，因此需要注意平时的记忆与积累。

8.答案：BD

解析：试题分析：洛伦兹力不做功，电场力可以做功：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，在电场

中做类似抛体运动.

A、若带电粒子以与电场线平行的速度为射入，粒子返回速率不变，故A错误；

8、洛伦兹力对带电粒子不做功，不能使粒子速度增左，电场力可使带电粒子做功，动能增左，故速

率增加一定是电场，故B正确；

C、若带电粒子以与电场线平行的速度火射入，粒子返回速率不变，故C错误；

。、由7=絮知，粒子在磁场中运动的时间与速率无关；故时间改变一定是电场；故。正确；

故选：BD.

9.答案：BD

解析：

升降机运动过程中若电流表不变，则说明是匀变速运动，若/大于升降机静止时电流表的示数/。，则

可知外电压的变化情况，说明电阻变化情况，由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，判断压

力情况，根据牛顿第二定律判断运动情况。

本题主要考查的是闭合电路的欧姆定律以及传感器的应用，主要是理清一些变化关系。

到七时间内，电流增大电阻减小，因为压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以压力增

大，静止时尸=mg,J到《2时间内根据牛顿第二定律F—犯9=瓶。，合力向上，加速度向上，向上

做加速度增大的加速运动，故A错误，B正确；

CD.务到匕时间内电流不变，电阻不变，压力不变，电流大于静止时的电流，压力大于静止时的压力，

对物块受力分析受到重力和支持力，根据牛顿第二定律F-mg=ma，合力向上，加速度向上，加

速度不变，所以垃到t3时间内升降机匀加速上升，故C错误，。正确。

故选

10.答案：BD

解析：解：力、物体在力F作用下由静止开始运动，加速度方向与速度方向相同，故物体在前3s内始

终做加速运动，第3s内加速度减小说明物体速度增加得慢了，但仍是加速运动，故A错误；

8、根据△”=。•△1知速度的增加量等于加速度与时间的乘积，在a-t图象上即为图象与时间轴所

围图形的面积，△f=at=10m/s,根据动量定理可知，/=mu=30N-s,即0〜3s时间内，物体

所受合外力的冲量大小为30N-s,故B正确；

C、前2s内物体加速度恒定，故所受作用力恒定，根据牛顿第二定律尸分=ma知，前2s内的合外力

为12N,2s末的速度/=at'=8m/s,2s内的平均速度9=£=4m/s,则合外力的平均功率为「=

F#=48W,水平拉力F的平均功率大于48W,故C错误;

。、前2s内的物体的加速度恒定，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律知物体的受合外力恒

定，又因为物体与地面间的动摩擦因数处处相等，故物体所受摩擦力恒定，即物体受的作用力网■亘定，

故。正确。

故选：BD。

物体做加速运动时加速度方向与速度方向相同。

a-t图象围成的面积表示速度变化量，根据动量定理求解合外力冲量大小。

平均功率等于力与平均速度的乘积。

掌握加速运动与减速运动只看加速度的方向与速度方向是相同还是相反，不看加速度的大小变化，

知道加速度与物体所受合外力大小成正比，掌握规律是解决问题的关键。

11.答案：解：(1)：根据欧姆定律，应有：IgRg=Q_Ig)R,解得/?。=罗=100。；

(2)电压表是电流表与分压电阻串联成的，根据欧姆定律，应有：U=Ig(Rg+R),解得R=19000；

答：(1)此微安表的内阻为1000；

(2)应串联的电阻为19000.

解析：本题(1)的关键是明确毫安表是由微安表与电阻并联成的，根据欧姆定律即可求出微安表的内

阻；题(2)的关键是明确电压表是将微安表与电阻串联成的，根据欧姆定律即可求出分压电阻的阻值.

明确电流表与电压表的改装原理是根据串联电阻具有分压作用和并联电阻具有分流作用，求解时可

以先画出电路图，然后再根据欧姆定律求解即可.

12.答案：H5.041.1

F

解析：解：(1)电源电动势约为5忆电源最大输出电流为40巾4电路最小电阻约为：R=-r-=

lmax

“：3,=1250,电源内阻约为400,则保护电阻应选择H。

40x10

(2)电源电动势约为5V,电压表量程为15V,如果用电压表测电压实验误差太大，不能用电压表测电

压，不能应用伏安法测电源电动势与内阻，应用电流表与电阻箱测电源电动势与内阻，电流表量程

为1加4,电源最大输出电流为40m4应把电流表量程扩大到40nL4,电流表并联电阻阻值：R=密=

1-19

器营=40,电流表应与电阻心并联，电源、电流表、电阻箱与保护电阻组成串联电路，实验电路

图如图所示:

(7)流过电路的电流：/=40〃=40x,由图示电路图可知，电源电动势：E=/(r+R+Ro)=40x(r+

R+Ro)

整理得：=+

xEE

由图示图象可知：-=b=1080,40(r+R。)=k=3320-1080

EE280

解得：E=5.0V,r=41.10；

故答案为:(1)H；(2)电路图如图所示；(7)5.0；41.1。

(1)求出电路的最小电阻，然后选择保护电阻。

(2)根据题意选择实验器材，根据实验原理作出实验电路图。

(7)根据实验电路应用闭合电路的欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源的电

动势与内阻。

本题考查了测电源电动势与内阻实验，根据题意确定实验原理是解题的前提与关键，根据电路图应

用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，根据图示图象可以求出电源电动势与内阻。

13.答案：解：(1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律R=£=2。

其发热功率为PR=U/i=12x6〃=72W

(2)电炉子为纯电阻，由欧姆定律UR=，2R=6V

所以：UM=U-UR=6V

电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：UM12=W，TM+P输出

代入数据解得rM=0.50

(3)电炉子为纯电阻，由欧姆定律：U'R=I3R=4VUA=U-U^=8V

电解槽工作时，由能量守恒定律得：「化=〃/3-/介。

代入数据解得P/匕=(8x2-22x2)W=8W

答：(1)电炉子的电阻R是20,发热功率是72”；

(2)电动机的内阻是0.50；

(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率是8W.

解析：(1)电炉子为纯电阻，根据欧姆定律及发热功率公式即可求解；

(2)电动机为非纯电阻，由能量守恒定律即可求解；

(3)化学能的功率等于总功率减去内阻消耗的功率.

对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻

电路；当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路.

14.答案：解：根据U=£可得:

必8_一川8a-(-2.0x10-7)

V=-20V

q-—q--1.0x10-8

又因以8=9A-08

而3oc=OK,故以=-20V

1.0x10-7

=-10K

-1.0x10-8V

乂因以8=9A—3B

而％=—20V,故WB=10K

二%c=-1x10-7

UBCv=101/

q-1.0xio-8

而以=10K,故0c=0U

因在匀强电场中沿任意一条直线电势均匀降落，AB连线上距离4点|的D点处的电势必定等于