1、山东省济宁兖州区第一中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、选择题（1-8单选，9-12多选）1. 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，另一根对折后绞合起来然后给它们分别加上相同电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为A. 4：1B. 8：1C. 16：1D. 1：16【答案】D【解析】设原来的电阻为R，其中的一根均匀拉长到原来的2倍,横截面积变为原来的1/2,另一根对折后绞合起来,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,根据电阻定律,电阻R1=4R,电阻R2=R/4，则两电阻之比为16：1.加上相同的电压，根据欧姆定律，电流比为1：1
2、6，根据q=It知相同时间内通过的电量之比:1：16.故D正确，A. B.C错误故选:D.点睛：根据电阻定律判断出两根金属导线的电阻之比，根据欧姆定律得出电流之比，再根据q=It得出通过的电荷量之比2. 直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20 V，理想电流表的示数是1.0 A，限流电阻R=5.0 ，则可知（ ）A. 电动机的机械功率是20 WB. 电阻R消耗的电功率是5 WC. 电动机线圈电阻是20 D. 电动机产生的电热功率是20 W【答案】B【解析】【详解】电动机消耗的总功率为：P=IU=20 W，选项AD错误；电阻R消耗的电功率为PR=125 W=5 W，选项B正确；电
3、动机不是纯电阻电路，故不适用欧姆定律，故电动机线圈的电阻，电动机产生的电热功率不是20 W选项CD错误；故选B3. 已知两电源1、2的电动势分别为、，且，当外电路电阻为R时，外电路消耗功率正好相等当外电路电阻降为时，电源为1对应的外电路功率，电源2对应的外电路功率为，电源1的内阻为，电源2的内阻为则（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】当两个电源分别与阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等，即由，可得；电源出电压U与电路中电流I的关系为由于外电路电阻为R时，两电路中的电流大小相等，故两个电源的输出电压随电流变化关系图像应为如图所示的两条相交的直线，交点的电流为，此时输出电压为
4、，过原点O与该点的直线即电阻R的图线若将R减小为，电路中的图线如图所示，且，分别与两个电源的输出电压随电流变化关系图线交于两个不同的点与电源1图线的交点处的电流和电压值均小于与电源2图线的交点处的电流和电压值，根据输出功率的定义可知，外电阻降为时，电源1的输出功率小于电源2的输出功率，即.故选D4. 如图所示，abcd是一闭合的小金属线框，用一根绝缘的细杆挂在固定点O，使金属线框在竖直平面内来回摆动的过程穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线方向跟线框平面垂直，若悬点摩擦和空气阻力不计，则( )A. 线框进入或离开磁场区域时，都产生感应电流，而且电流的方向相反B. 线框进入磁场区域后，越靠近OO线
5、时速度越大，因而产生的感应电流也越大C. 线框开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某一值后将不再减小D. 线框摆动过程中，机械能完全转化为线框电路中的电能【答案】AC【解析】【详解】A.框在进入和离开磁场的过程中磁通量才会变化，也可以看做其部分在切割磁感线，因此有感应电流，且由楞次定律或右手定则可确定进入和离开磁场时感应电流方向是相反的，选项A符合题意；B.当线圈整体都进入匀强磁场后，磁通量就保持不变了，此段过程中不会产生感应电流，选项B不符合题意，CD.当线框在进入和离开磁场的过程中会有感应电流产生，则回路中有机械能转化为电能，或者说当导体在磁场中做相对磁场的切割运动而产生感应电流的同时，一
6、定会有安培“阻力”阻碍其相对运动，故线框的摆角会减小，但当线框最后整体都进入磁场中后，并只在磁场中摆动时，没有感应电流产生，则机械能保持守恒，摆角就不会再变化，选项C符合题意，选项 D不合题意【点睛】本题考查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5. 如图所示电路中，伏特表V1和V2的内阻都远远大于R1、R2、R3和R4的电阻。R1和R3电阻未知，R2=R4=20，伏特表V1和V2的读数分别为15V和10V，则a、b两点间的电压为（）A. 23VB. 24VC. 25VD. 26V【答案】C
7、【解析】【详解】ABCD.由图可知， R1、R2、R3和R4串联，则由串联电路电压规律可得又因为R2=R4=20，因此 ，联立可得： ，ABD错误，C正确；故选C。6. 为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，可以先将玩具放置强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置可以检测到断针的存在，如图所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，、接报警器，当传感器所在处出现断针时，电流表的电流、两端的电压将（ ）A. 变大，变大B. 变小，变小C. 变大，变小D. 变小，变大【答案】C【解析】由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电
8、阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总E/(Rr)可知I总必增大，再由U外EI总r可知，外电压U减小而由U1I总R1可知，U1增大，U3必减小，由电流表的电流II总I3可知，电流表的电流必变大故选项C正确7. 一物体在合外力F的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示，物体在和时刻，物体的动能分别为、，物块的动量分别为、，则A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】C【解析】【分析】根据动量定理分别求物体在t0和2t0时刻的速度v1和v2之比根据公式P=mv，求出P1和P2之比，再根据动能的计算式求Ek1和Ek2之比【详解】根据动量定理得：内：内：由解得：3由得：由得：解得
9、：故选C【点睛】本题涉及力在时间的积累效果，优先考虑动量定理对于动能，也可以根据动能定理求解.8. 质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为s的地面上，如图所示若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边（ ）A. B. sC. sD. s【答案】D【解析】【详解】挡板挡住A球时，弹簧弹性势能全部转化为B球的动能，有Ep，挡板撤走后，弹性势能被两球平分，则有Ep2mvB2由以上两式解得vBvB由于B球抛出后做平抛运动，两次高度相同，运动时间相同可得故选D9. 麦克斯韦集电
10、磁学研究成果之大成，不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。下列关于人们对电磁波的认识，说法正确的是（）A. 有一个均匀变化的电场，就可以产生持续的电磁波B. 紫外线的波长比 X 射线更长，它具有灭菌消毒的作用C. 可见光也是电磁波，可用于通信D. 狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的【答案】BCD【解析】【详解】A变化的磁场一定产生电场，但如果是均匀变化的电场，只能产生恒定不变的磁场，不能形成电磁波，故A错误；B紫外线的波长比X射线长，具有灭菌消毒的作用，故B正确；C可见光是电磁波的一种，可用于通信，故C正确；D狭义相对论认为，真空中的光速在不
11、同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关，故D正确。故选BCD。10. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表、和两个电压表、已知电流表的量程大于的量程，电压表的量程大于的量程，改装好后把它们按图所示接法连入电路，则（）A. 电流表的读数大于电流表的读数B. 电流表指针的偏转角小于电流表指针的偏转角C. 电压表的读数小于电压表的读数D. 电压表指针的偏转角等于电压表指针的偏转角【答案】AD【解析】【详解】AB电流表的量程大于的量程，故电流表的内阻小于的内阻；由图可知，两电流表并联，故两流表两端的电压相等，两表由同一电流表改装而成，而将电流表扩大量程时为并联一小
12、电阻，故相当于为四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表的偏角相同，因表量程大于表，故的读数比的读数大，A正确，B错误；CD电压表的量程大于的量程，故的电阻大于的电阻；两电压表串联，故通过两表的电流相等，故的读数比的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表的偏转角等于电压表的偏转角，C错误，D正确。故选AD。11. 关于多用电表的使用，下列说法正确的有（ ）A. 甲图中用多用电表直流电压档测量的是电源的路端电压，表笔接法正确B. 甲图中用多用电表直流电压档测量的是小灯泡两端的电压，表笔接法错误C. 乙图中用多用电表电阻档测量的是二极管的正向电阻D. 乙图中用多用电
13、表电阻档测量的是二极管的反向电阻【答案】BC【解析】AB、甲图中用多用电表直流电压档测量的电流是小灯泡两端的电压，电流从黑表笔流出，从红表笔流入，所以表笔接法错误，故A错误，B正确；CD、电流从黑表笔流出，从红表笔流入，所以乙图中用多用电表电阻档测量的是二极管的正向电阻，故C正确，D错误；故选BC12. 如图所示的电路中，电容器两板间的电荷恰好处于平衡状态，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则( ) A. 电源的功率变小B. 电源内部消耗的功率变大C. 电容器贮存的电荷量变小D. 电容器两板间的电荷将向下移动【答案】BCD【解析】【详解】由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，接入电路的电阻
14、变小，则总电阻R总变小，I增大，电源的功率P=EI，则P变大故A错误电源内部消耗功率P内=I2r增大，故B正确；I增大，路端电压U减小，而R1分压U1增大，所以电容器上的电压减小由Q=CU知：Q变小，故C正确；电容器两板间的电压减小，则场强变小，电荷受电场力减小，则电荷将向下移动，选项D正确；故选BCD.【点睛】本题是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构、灵活应用欧姆定律、串联电路特点是解题关键二、实验题13. 某化学电源电动势为15V，内阻为1利用四个这样的化学电源串联构成的电池组作为电源做描绘小灯泡的伏安特性曲线实验，实验中用的小灯泡上标有“4V，2W”的字样，实验室还有下列器材供选用：A
15、电压表（05 V，内阻约为10 k）B电压表（010 V，内阻约为20 k）C电流表（003 A，内阻约为l）D电流表（006 A，内阻约为04）E滑动变阻器（10，2 A）；电键、导线若干实验中所用电压表应选用_，电流表应选用_（填A或B或C或D）；实验时要求尽量减小实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，请将右图中实物连接成满足实验要求的测量电路某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线（如右上图所示），若用两个这样的化学电源串联后给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是_W（结果保留两位有效数字）【答案】A；D连线如图；067【解析】试题分析： 电表量程应略大于灯泡的额定值，故电
16、压表应选择A；电流I约为05A，故电流表应选择D；根据原理图可得出对应的实物图如图所示；两个电源的电动势为3V，内阻为2，在图中作出电源的伏安特性曲线，两图的交点为灯泡的工作点，则由图可知，电压为18V，电流为037A；则功率P=UI=18037=067W； 考点：描绘小灯泡的伏安特性曲线【名师点睛】本题考查电源的电动势和内电阻以及灯泡的伏安特性曲线实验，要注意正确分析电路结构，明确闭合电路欧姆定律的正确应用；第3问中，电源的U-I线和灯泡的U-I线的交点就是电路的工作点，由此可以得到灯泡的电功率14. 为测定某旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：A旧干电池1节；B电压表(视为理想电
17、压表，量程为03 V)；C电阻箱R(0999.9)；D定值电阻R010；E多用电表；F开关、导线若干(1)同学甲直接使用多用电表的直流2.5V挡测量该干电池的电动势，读数如图所示，则该同学测得的电动势E_V，此测量值比旧干电池电动势的真实值_(选填“偏大”或者“偏小”)(2)同学乙将干电池接入如图所示的电路，规范操作得到如图所示的图像该同学所描绘的图像中，横坐标是_(填选项前的字母)ARBC(3)按照(2)问中所选的横坐标，已知图像的斜率为k，纵坐标的截距为b，则干电池的电动势E_，内阻r_(用k、b、R0表示)【答案】 (1). 1.45 (2). 偏小 (3). A (4). (5). 【
18、解析】【详解】（1）12由图可知，量程为2.5V，则其读数为1.45V；由于电压表内阻不是无穷大，故所测应为路端电压，故测量值为路端电压，故测量值偏小。（2）3根据图乙可知两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，则由闭合电路欧姆定律可知，变形得故应作出图象，故选A。（3）45根据图象可知，解得 三、解答题15. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm电源电动势E=24 V，内电阻r=1 ，电阻R=15 闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入两板间，小球恰能到达A板若小球带电荷量为q=110-2 C，质量为m=21
19、0-2 kg，不考虑空气阻力，取g=10 m/s2求：（1）A、B两板间的电压U；（2）滑动变阻器接入电路的阻值RP；（3）电源的输出功率P【答案】（1）8V；（2）；（3）【解析】【详解】（1）对小球从B到A的过程，由动能定理： 解得：U=8V （2）由欧姆定律有： 解得： （3）根据电功率公式有： 解得：16. 如图，三个质量相同滑块A、B、C，间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后AB分别以、的速度向右运动，B再与C发生碰撞，碰后B、C粘在一起向右运动。滑块A、B与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间极短。求：（1）AB碰撞前瞬
20、间A速度；（2）AB碰撞前A与地面摩擦损失的机械能；（3）B、C碰后瞬间共同速度的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据动量守恒定律，AB碰撞过程满足解得（2）从A开始运动到与B相碰的过程，则损失的机械能为 解得（3）则对物体B从与A碰撞完毕到与C相碰损失的动能也为，则损失的机械能为解得BC碰撞时满足动量守恒，则解得17. 如图所示，电灯L的规格为“4V 1W”，滑动变阻器R的总电阻为当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数为10V若导线连接完好，电路中各处接触良好试问：（
21、1）发生的故障是短路还是断路？发生在何处？（2）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？（3）电源的电动势和内电阻为多大？【答案】（1）电灯L发生断路（2）20（3）12.5V；5【解析】【详解】（1）电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压也增大，因此外电路总电阻增大，在外电路某处一定发生了断路由于电流表有读数，不可能断路，电压表也有读数，滑动变阻器R也不可能断路，因此，只可能是电灯L发生断路（2）L断路后，外电路只有，因无电流流过R，电压表示数即路端电压L未断路时恰好正常发光（3）根据闭合电路欧姆定律可知，故障前故障后得18. 如图所示，光滑水平面上有一质量M=1.98kg的小车，车的
22、B点右侧的上表面是粗糙水平轨道，车的B点的左侧固定以半径R=0.7m的光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在B点相切，车的最右端D点固定轻质弹簧弹簧处于自然长度其左端正好对应小车的C点，B与C之间距离L=0.9m，一个质量m=2kg的小物块，置于车的B点，车与小物块均处于静止状态，突然有一质量的子弹，以速度v0=500m/s击中小车并停留在车中，设子弹击中小车的过程时间极短，已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2.。则：(1)通过计算判断小物块是否能达到圆弧轨道的最高点A，并求当小物块再次回到B点时，小物块的最大速度大小；(2)若已知弹簧被小物块压缩的最大压缩量x=10cm，求弹簧的最大弹性势能。【答案】(1)否，5m/s；(2)2.5J【解析】【详解】(1)取向右为正方向，对于子弹打小车，系统动量守恒可得可得当小物块运动到圆轨道的最高点时三者共速解得根据机械能守恒定律得解得所以小物块不能达到圆弧轨道的最高点A；当小物块再次回到B点时，小物块速度为，车和子弹的速度为 系统水平方向动量守恒，则有系统能量守恒，则有解得，(2)当弹簧具有最大弹性势能时三者速度相同，由动量守恒定律得可得 根据能量守恒定律得解得