1、山东省潍坊市临朐县第五中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题（含解析）时间：90分钟分值：100分一、选择题（18为单选，每小题3分；912为多选，每小题4分，共40分）1. 由磁感应强度的定义式B可知（）A. 同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的B. 通电导线放在磁场中某处不受磁场力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零C. 若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受磁场力一定为零D. 磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线有关【答案】C【解析】【详解】A同一条通电导线放在磁场中某处，放置的方式不同，所受的磁场力不同，其中导线与磁场垂直时受磁场力最大，平行时受磁
2、场力为零，选项A错误；B通电导线放在磁场中某处不受磁场力的作用时，可能是导线与磁场方向平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项B错误；C若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受磁场力一定为零，选项C正确；D磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与该点是否放通电导线无关，选项D错误。故选C。2. 如图所示，图线A为某电源的路端电压与电流的关系图线，图线B为某定值电阻两端电压与电流的关系图线。当把该电阻直接接在该电源两端组成闭合回路时，下列说法正确的是A. 该电源的总功率为4WB. 该电源的输出功率为4WC. 该电源内阻消耗的功率为4WD. 该电源的效率为50%【答案】B【解析】【详解】A该
3、电路中的电流为I=2A，电源电动势E=3V，则电源的总功率为P=IE=6W选项A错误；B该电源的输出功率为P出=IU=22W=4W选项B正确；C该电源内阻消耗的功率为选项C错误；D该电源的效率为选项D错误。故选B。3. 两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U=12V的直流电源上，且电源电压保持不变。把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1的两端（如图所示），电压表的示数为8V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将（）A. 小于4VB. 等于4VC. 大于4V、小于8VD. 等于或大于8V【答案】A【解析】【详解】当电压表接在R1两端时，其示数为8V，则此时电阻R2两端的电压
4、为4V，将R1与RV并联后的总电阻用R1V表示，则=解得R1V=2R2由于R1R1V，则R12R2。当电压表改接在R2两端时，将R2与RV并联后的总电阻用R2V表示，则R2R2V。此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为=2故电压表的示数将小于4V。故A正确，BCD错误。故选A。4. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间内，充电宝的输出电压、输出电流可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为，则时间内（）A. 充电宝输出的电功率为B. 充电宝产生的热功率为C. 手机电池产生的焦耳热为D. 手机电池储存的化学能为【答案】D【解析】【详解】A充电
5、宝的输出电压U、输出电流I，所以充电宝输出的电功率为A错误；BC手机电池充电电流为I，所以手机电池产生的热功率为而充电宝的热功率应为充电宝的总功率减去输出功率，根据题目信息无法求解，BC错误；D输出的电能一部分转化为手机的化学能，一部分转化为电池的热能，故根据能量守恒定律可知手机电池储存的化学能为D正确。故选D。5. 如图所示，在光滑的水平面上，质量为的小球A以速率向右运动。在小球的前方O点处有一质量为的小球B处于静止状态，Q点处为一竖直的墙壁。小球A与小球B发生弹性碰撞后两小球均向右运动，小球B与墙壁碰撞后原速率返回，并与小球A在P点相遇，则两小球的质量之比为（）A. 57B. 43C. 2
6、1D. 53【答案】D【解析】【详解】设A、B两个小球碰撞后速度分别为、，由动量守恒定律有： 由能量守恒定律有两个小球碰撞后到再次相遇，其速率不变，由运动学规律有： 联立代入数据解得：故D正确，ABC错误。故选D。6. 三根完全相同的长直导线互相平行，通以大小和方向都相同的电流它们的截面处于一个正方形abcd的三个顶点a、b、c处，如图所示已知每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导线的距离成反比，通电导线b在d处产生的磁场磁感应强度大小为B，则d处的磁感应强度大小为()A. 2BB. BC. 3BD. 3B【答案】C【解析】【分析】根据每根通电长直导线在其周围产生的磁感应强度与距该导
7、线的距离成反比，得出各电流在d点所产生的B的大小关系，由安培定则确定出方向，再利用矢量合成法则求得B的合矢量的大小和方向【详解】假设正方形的边长为L，通电导线b在a处所产生磁场的磁感应强度大小为B，根据几何关系得每根通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度大小与距该导线的距离成反比，则a与c在d处产生的磁场的强度，b在d处产生的磁场的强度为，方向如图：则d点的磁感应强度，故B正确7. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。则下列说法正确的是（）A. 若电阻R2短路，油滴向上加速运动，G
8、中有从b到a的电流B. 在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流C. 在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从a到b的电流D. 在将S断开，电路稳定后，油滴向下运动，G中无电流通过【答案】BD【解析】【详解】A若电阻R2短路，则电容器两极板间的电压为零，油滴向下运动，电容器放电，则G中有从a到b的电流，A错误；B滑片向下移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路总电阻减小，总电流增大，则内阻和R1两端的电压增大，则滑动变阻器的电压降低，可知电容器两端电压减小，电容器放电，电场减弱，油滴向下加速运动，G中有从a到b的电流，B正确；C在滑片
9、P向上移动的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，路端电压增大，电路总电流减小，即通过R1的电流减小，所以R1两端的电压减小，而路端电压是增大的，所以滑动变阻器两端电压增大，电容器处于充电状态，G中有从b到a的电流，因电容器两极板间的电压增大，则两极板间的电场强度增大，所以油滴向上加速运动，C错误；D将S断开，由于电容器放电，两极板间的电压减小，所以两极板间的电场强度减小，故油滴不能保持静止状态，油滴向下运动，当电路稳定后，电路中无电流，D正确。故选BD。8. 如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表
10、测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为A. 4RB. 5RC. 10RD. 16R【答案】D【解析】【详解】设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为Ig，欧姆表调零时，测一阻值为R的电阻时测一未知电阻时解这三式得：R=16RA. 4R与计算结果不符，故A错误B. 5R与计算结果不符，故B错误C. 10R与计算结果不符，故C错误D. 16R与计算结果相符，故D正确9. 用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是（ ）A. 从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B
11、. 子弹和木块一起上升的最大高度为C. 子弹射入木块瞬间动量守恒，子弹射入木块后一瞬，子弹和木块的共同速度为D. 忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能【答案】BC【解析】【详解】从子弹射向木块到一起运动到最高点过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，故AD错误；规定向右为正方向，由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可得：，所以子弹射入木块后的共同速度为：，之后子弹和木块一起上升，该阶段根据机械能守恒
12、得：，可得上升的最大高度为：，故BC正确。故选BC。10. 如图所示，直线I、II分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A. 电源1与电源2的内阻之比是117B. 电源1与电源2的电动势之比是11C. 在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12D. 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12【答案】ABC【解析】【详解】A根据电源的路端电压随输出电流的变化的特性图线斜率的绝对值表示电源内阻可知，电源1与电源2的内阻之比是117，选项A正确；B根据电源的路端电压随输出电流的变化的
13、特性图线在纵轴的截距表示电源电动势可知，电源1与电源2的电动势之比是11，选项B正确；C根据曲线交点表示工作点，交点的纵、横坐标的乘积表示电源输出功率，在这两种连接状态下，由可知，小灯泡消耗的功率之比是12，选项C正确；D根据曲线交点的纵、横坐标的比值表示小灯泡电阻，在这两种连接状态下，由可知，小灯泡的电阻之比是1825，选项D错误；故选ABC。11. 几个水球可以挡住一颗子弹？国家地理频道的实验结果是：四个水球足够！完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，则可以判断的是（）A. 子弹在每个水球中运动的时间相同B. 子弹在每个水球中的速度
14、变化相同C. 每个水球对子弹的冲量不同D. 子弹在每个水球中的动能变化相同【答案】CD【解析】【详解】AB设水球的直径为d，子弹运动的过程为匀减速直线运动，直到末速度为零，我们可以应用逆过程，相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动；因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d、2d、3d和4d，根据x=知，所用时间之比为1:2，所以子弹在每个水球中运动的时间不同；子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，所以加速度相同，由v=at可知，运动的时间不同，则速度的变化量不同；故AB错误；C根据冲量的定义I=Ft，受力是相同的，运动的时间不同，所以每个水球对子弹的冲量不同故C正确；D根
15、据动能定理Ek=W=Fd受力是相同的，运动的位移相同，所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等，所以子弹在毎个水球中的动能变化相同，故D正确。故选CD。12. 如图所示是质量为M=1.5kg的小球A和质量为m=0.5kg的小球B在光滑水平面上做对心碰撞前后画出的位移x-时间t图像，由图可知（ ）A. 两个小球在碰撞前后动量守恒B. 碰撞过程中，B损失的动能是3JC. 碰撞前后，A动能不变D. 这两个小球的碰撞是弹性的【答案】ABD【解析】【详解】根据xt图像的斜率等于速度，可知：A球的初速度为vA0，B球的初速度为碰撞后A球的速度为碰撞后B球的速度为vBm/s2 m/sA碰撞前总动量为pMvAmvB
16、2 kgm/s碰撞后总动量为pMvAmvB2 kgm/s故两个小球在碰撞前后动量守恒故A正确；B碰撞过程中，B球的动能变化量为EkBmvB2-mvB20.5(-2)2-42 J-3 J即损失3 J，故B正确；C碰撞前A的动能为0，碰撞后A的动能大于零，故C错误；DA球动能增加量为EkAMvA2-03 J则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞，故D正确。故选ABD。二、填空题。13. (1)如图甲、乙所示的两把游标卡尺，它们的游标尺分别为10等分、20等分，则读数依次为_mm、_ mm(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图丙所示，则金属丝的直径是_ mm【答案】 (1). 175
17、 (2). 23.35 (3). 2.139【解析】【详解】(1)图甲为10分度的游标卡尺，读数： 17mm+ 50.1 mm 17.5 mm图乙20分度的游标卡尺，读数： 23 mm70.05 mm 23.35 mm(2)螺旋测微器的读数：2 mm13.90.01 mm2.139 mm14. 一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线。A.电源E：电动势为3.0V，内阻不计；B.电压表V1：量程为03V，内阻约为1kC.电压表V2：量程为015V，内阻约为4kD.电流表A1：量程为03A，内阻约为0.1；E.电
18、流表A2：量程为00.6A，内阻约为0.6；F.滑动变阻器R1：最大阻值为l0，额定电流为0.5A；G.滑动变阻器R2：最大阻值为l5，额定电流为1.0A；H.滑动变阻器R3：最大阻值为l50，额定电流为1.0A；I.开关S，导线若干。实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：I/A0.000.120.210.290.340.380.420450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)实验中电压表应选用_；电流表应选用_；滑动变阻器应选用_（请填写选项前对应的字母）。(2)请你不要
19、改动已连接导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上_。闭合开关前，应使变阻器滑片放在最_（填“左”或“右”）端。(3)在下面坐标中画出小灯泡的U-I曲线_(4)若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为_（保留两位有效数字）。【答案】 (1). B (2). E (3). F (4). (5). 右 (6). (7). 0.28【解析】【详解】（1）1灯泡额定电压是2V，则电压表选B；2灯泡额定电流为0.5A，则电流表选E；3为方便实验操作，滑动变阻器应选F；（2）45灯泡正常发光时电阻根据可知电流表采用外接法，由表中实验数据可知，电压与电流
20、从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；闭合开关前，滑片应置于右端。（3）6根据表中实验数据，在坐标系中描出对应的点，然后作出灯泡的U-I图象如图所示（4）7电源的电动势为1.5V，电流与路端电压的关系式为作出电流与路端电压的图线，如图所示；交点坐标即为小灯泡的实际电压和电流，故功率为15. 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1)和若干导线。(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图(a)中器
21、件的连接方式，画线把它们连接起来；（ ）(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。当电阻箱的阻值R=2.6时，其对应的电流表的示数如图(b)所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数，再制作坐标图，如图(c)所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点。请用平滑的曲线将这些点拟合起来_；(3)根据图(c)描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_V，内电阻r=_ 。【答案】 (1). 见解析 (2). 见解析 (3). 1.50(1.461.54) (4). 0.3 (0.250.35)【解析】【详解】(1)1用安阻法测量电动势和内电阻，电路连接如图
22、所示(2)2连线如图所示(3)34根据闭合电路欧姆定律整理得图象的斜率等于电源电动势，截距的绝对值等于电源内阻与电流表内阻之和，而电流表内阻为0.1，根据图象数据可得E=1.50，r=0.3三、计算题16. 如图所示,M为一线圈电阻RM=0.4的电动机,R=24,电源电动势E=40V当S断开时,理想电流表的示数I1=1.6A,当开关S闭合时,电流表的示数为I2=4.0A求：（1）电源内阻；（2）开关S闭合时电动机的效率【答案】（1）1（2）97.2%【解析】【详解】（1）设电源内阻为r，当S断开时，得：r=1（2）当S合上时，I2=4A，则：U内=I2r=4VU外=E-U内=40V-4V=36
23、V也即电动机两端电压为36V；流过R的电流：IR= =1.5A流过电动机的电流：电动机的功率： =U外I=362.5W=90W热功率效率17. 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=40cm。电源电动势E=24V，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竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=110-2C，质量为m=210-2kg，不计空气阻力(取g=10m/s2)，求：(1)滑动变阻器两端电压为多大时，小球恰能到达A板？(2)此时电源的输出功率是多大？【答案】(1)8V；(2)23W【解析】【详解】(1)滑
24、动变阻器两端电压与金属板A、B上的电压相同，当小球恰能到达A板时，根据动能定理得：mgdqUAB =解得金属板A、B两端电压UAB8V(2)设此时回路中电流为I，根据闭合电路欧姆定律得I=1A滑动变阻器接入电路的电阻R滑=8电源的输出功率P出I2(RR滑)23W18. 如图所示，木块A的右侧为光滑曲面，且下端极薄，其质量为4.0kg，静止于光滑水平面上。一质量为2.0kg的小球B以2m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面，与A发生相互作用。求(1)B球沿A曲面上升到最大高度处时的速率；(2)B球沿A曲面上升的最大高度（设B球不能飞出去）；(3)B球与A相互作用结束后，B球的速率。【答案】(1)；
25、(2) ；(3) 【解析】【详解】(1)B球与木块A组成的系统水平方向动量守恒，在最大高度处时二者速度相同，设为，设小球质量为，物块质量为，则有代入数值解得(2)B球与木块A组成的系统机械能守恒，设上升的最大高度为，则有联立可得(3)设B球与A相互作用结束后B球的速率为，A的速率为，由水平方向动量守恒可得系统机械能守恒可得联立可得，所以B球速率为。19. 如图所示，水平地面上有两个静止的小物块A和B（可视为质点），A的质量为m=1.0kg，B的质量为M=2.0kg，A、B之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与物块接触而不连接。水平面的左侧连有一竖直墙壁，右侧与半径为R=0.32m的半圆形轨道相切。现压
26、缩弹簧使A、B由静止释放（A、B分离后立即撤去弹簧），A与墙壁发生弹性碰撞后，在水平面上追上B相碰后粘合在一起。已知A、B粘合体刚好能通过半圆形轨道的最高点，重力加速度取g=10m/s，不计一切摩擦。(1)求A、B相碰后粘合在一起的速度大小；(2)求弹簧压缩后弹簧具有的弹性势能。【答案】(1)；(2)27J【解析】【详解】(1)设粘合体在圆轨道的最高点的速度大小为，粘合体刚好能通过圆轨道的最高点，则对粘合体由牛顿第二定律得设A、B相碰后粘合在一起的速度大小为，则由机械能守恒定律得联立代入数据解得(2)压缩弹簧释放后，设A的速度大小为，B的速度大小为，取向左为正方向。由动量守恒定律得A与墙壁发生弹性碰撞反弹，速度大小不变，追上B相碰后粘合在一起，由动量守恒定律得设弹簧被压缩后具有的弹性势能为，由机械能守恒定律得联立代入数据解得