1、焦作市普通高中20202021学年（上）高二年级期中考试物理考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一个选项符合题目要求，第810题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.库仑定律
2、的数学表达式为，式中k为静电力常量。关于库仑定律及静电力常量，下列说法正确的是（ ）A.库仑定律不能用于两个带电体间库仑力的计算B.由可知，当两个带电小球的距离趋于零时，它们之间的库仑力无穷大C.库仑力和万有引力是同种性质的力D.若用国际单位制的基本单位表示，则k的单位为2.若一遥控玩具汽车在平直轨道上运动的位移时间图像如图所示，则它的速度时间图像是下列选项中的（ ）ABCD3.随着城市夜生活的增多，每晚因为照明消耗的电能占据用电量的很大一部分。为了节省电能，并为城市提供夜间照明，“人造月亮”设想应运而生。假设“人造月亮”和月球都绕地球做匀速圆周运动，“人造月亮”的轨道半径小于月球的轨道半径，
3、则“人造月亮”与月亮相比，具有更大的（ ）A.运行速度B.运行周期C.向心力D.动能4.自奥斯特发现电流能使磁针发生偏转之后，安培等人又做了很多关于电流与磁场发生相互作用的实验。如图所示，把一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，导线就会移动。关于该实验，下列说法正确的是（ ）A.导线和蹄形磁铁之间存在相互作用力，但蹄形磁铁对导线的作用力更大，所以蹄形磁铁不动，导线运动B.导线对蹄形磁铁的力和蹄形磁铁对导线的力是一对平衡力C.导线受到的磁场力是蹄形磁铁的磁场施加的D.导线和蹄形磁铁没有接触，因此蹄形磁铁没有受到导线对它的力的作用5.如图所示，在竖直放置的平行板电容器的左极板附近的P点由静止
4、释放一个可视为质点的带电小球，小球将运动到电容器的右极板。不考虑小球到达右极板后的运动情况，则此次运动过程中，小球在任意相等时间内的（ ）A.位移增量相同B.速度增量相同C.动能增量相同D.机械能增量相同6.如图所示，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量及空气阻力忽略不计，若该同学荡到最高点时绳与竖直方向的夹角为37，则当该同学荡到秋千支架的正下方时， 每根绳子承受的平均拉力约为（ ）（重力加速度g取，）A.250NB.350NC.500ND.700N7.欧姆表的电路结构如图所示。把欧姆表调零后测量一个阻值为的电阻时，G的指针偏转至满刻
5、度的处；测量一个阻值为的电阻时，G的指针偏转至满刻度的处；则与的比值为（ ）A.3B.4C.5D.68.正电荷只在电场力作用下沿直线由A运动到B，其电势能随位移x的变化关系如图所示，则下列选项可能符合该正电荷运动场景的是（ ）ABCD9.如图所示，M、N是纸面内一椭圆的两个焦点，两根互相平行的长直导线分别过M、N两点，且导线与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O是椭圆的中心，a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点，b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点，关于a、b、c、d、O处的磁场，下列说法正确的是（ ）A. O点处的磁感应强度为零B. a、c两处的磁感应强度相同C. b、d两处的磁感应强度相同
6、D.在bd连线上，O点处的磁感应强度最大10.P、Q为真空中一条水平直线上的两个等量同种点电荷。现以它们的连线中点O为球心，画一个半径为r的球面，如图所示。A、B、C、D、E、F为球面上的6个点，A、B在P、Q所在水平直线上、C、D在P、Q连线的竖直中垂线上，E、F在P、Q连线的水平中垂线上。一电子只在静电力作用下沿着做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A. O点电势高于C点电势B. A、B、E、F四点的电势相同C.若将一负电荷沿球面从A移动到B，电场力先做负功后做正功D.只要速度合适， 电子只在静电力作用下也可沿做匀速圆周运动二、非选择题：本题共6小题，共60分。11.（6分）实验室内有
7、一金属圆柱体，某同学欲测量它的电阻率。（1）该同学先用游标卡尺测量圆柱体的长度，再用螺旋测微器测量圆柱体的直径，测量结果分别如图1和图2所示，则圆柱体的长度_、直径_。（2）该同学准备再测量该金属圆柱体的电阻时，发现实验室内唯一的电压表已损坏，于是他打算用一个微安表头（量程100，内阻900）和电阻箱改装一个量程为3V的直流电压表，则改装成功后电阻箱接入电路中的阻值为_。12.（9分）某同学利用伏安法测量两节干电池电池组的电动势和内阻，他设计的电路如图1所示。该同学准备采用两种测量方案：一种是将开关拨向1，另一种是将开关拨向2。测量得到如图2所示的两条图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数
8、。回答下列问题：（1）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到_（填“a”或“b”）端。（2）图2中标记为的图线是将开关拨向_（填“1”或“2”）时的方案测量得到的。（3）这两节干电池电池组的电动势真实值为_V，电池组内阻的真实值约为_。（最后一空保留两位有效数字）13.（9分）在课外探究活动中，某同学将开关、电动机、电流表和电阻箱串联后接到直流电源上。将电阻箱接入电路的阻值调到时，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电电流表的读数；此后，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱接入电路的阻值时，电动机正常工作，电流表的读数。已知直流电动机的线圈阻值，电流表为理想电表，直流电源的内阻不计。求：（1）直
9、流电源的电动势E和电动机的额定电压U；（2）电动机正常工作时的机械功率P（保留两位有效数字）。14.（10分）如图所示，虚线沿竖直方向，在的左侧有一范围足够大，平行纸面且方向水平的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从水平地面上的A点以初速度竖直向上射入电场，经时间t该粒子从上的P点（图中未画出）离开电场，且离开电场时的速度方向与水平方向的夹角为60。不计粒子的重力。（1）求匀强电场的电场强度大小，并判断其方向；（2）求A、P两点的电势差。15.（13分）如图所示，在光滑绝缘水平面上方有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。将一所带电荷量大小为q的小滑块放在A点，并同时对小滑块施
10、加-水平向右的恒力F（未知），经时间t小滑块运动到B点，小滑块到达B点后立即将外力反向，不改变外力下的大小，又经过时间t滑块回到A点。已知A、B之间的距离为x。（1）判断小滑块的电性；（2）求外力F的大小；（3）求小滑块回到A点时的动能。16.（13分）如图所示，绝缘轨道由粗糙的水平轨道和半径的竖直光滑半圆轨道组成，与相切于B点。整个轨道处于水平向右的匀强电场中，将一质量的带正电的小滑块从P点由静止释放，若小滑块受到的电场力与其重力的大小之比为34，之间的距离为2.5m，且滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度g取。（1）求小滑块与水平轨道间的动摩擦因数；（2）求小滑块运动到C点时对
11、轨道的压力大小。焦作市普通高中20202021学年（上）高二年级期中考试物理答案选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一个选项符合题目要求，第810题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.答案 D命题透析 本题以库仑定律的表达式为情景，考查库仑定律的适用条件、物理学史、量纲，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 库仑定律的适用条件是真空中静止点电荷之间的库仑力的计算，当两个带电体能视为点电荷时，库仑定律同样适用，A项错误；当两个带电小球的距离趋于零时，两个带电小球不能视为点电荷，这时库仑定律不再适用，B
12、项错误；库仑力和万有引力是两种性质的力，C项错误；静电力常量的国际单位是，若用国际单位制的基本单位表示，则，静电力常量k的单位为，D项正确。2.答案 C命题透析 本题以位移时间为情景，考查位移时间图像及速度时间图像的物理意义，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 玩具汽车先匀速运动，再静止不动，后反向匀速运动，因此它的速度一时间图像如C项所示。3.答案 A命题透析 本题以“人造月亮”为地球照明为情景，考查万有引力定律及圆周运动知识，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨 根据可得，可见轨道半径r越小，v越大，T越小，A项正确，B项错误；由于不知道“人造月亮”与月亮的质量关系，故无法比较向心力
13、大小和动能大小，C、D项均错误。4.答案 C命题透析 本题以通电导线在磁场中的受力实验为情景，考查场的概念、相互作用力，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 导线和蹄形磁铁虽然没有接触，但它们之间存在相互作用力，且导线对蹄形磁铁的力和蹄形磁铁对导线的力大小相等，方向相反，是一对相互作用力。导线受到的磁场力是蹄形磁铁的磁场施加的，C项正确。5.答案 B命题透析 本题以小球在恒力作用下做直线运动为情景，考查匀变速直线运动规律，考查考生的理解能力和科学思维。思路点拨 根据题意可判断，小球受到的电场力和重力均为恒力，所以小球做初速度为零的匀加速直线运动。根据得，任意相等时间内小球的位移增量不相同，A
14、项错误；根据可知，任意相等时间内小球的速度增量都相同，B项正确；根据动能定理可知，任意相等时间内小球的动能增量不相同，C项错误；根据功能关系可知，小球的机械能增量不相同，D项错误。6.答案 B命题透析 本题以生活中常见的荡秋千游戏为情景，考查机械能守恒定律、牛顿第二定律，考查考生推理能力和科学思维。思路点拨 设该同学和踏板的总质量为m，绳长为l，该同学从最高点荡到最低点时，根据机械能守恒定律有；在最低点，根据牛顿第二定律有。联立解得，B项正确。7.答案 A命题透析 本题以欧姆表测电阻为情景，考查欧姆表的测电阻原理，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨 设电动势为E，内阻为r，G的满偏电流为。
15、欧姆表调零时，有；测时，有；测时，解得，A项正确。8.答案 CD命题透析 本题考查电场力做功与电势能的关系、图象分析，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 正电荷由A运动到B，电势能减小，电场力做正功。由，得，可见，B处的电场强度更大，选项C、D正确。9.答案 BCD命题透析 本题以椭圆平面内的磁感应强度分布为情景，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 由安培定则知，两电流在O点处的磁场方向都向下，O点处的磁感应强度不为零，A项错误；同理可判断，a、c两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，B项正确；b、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同，C项正确；bd连线上，M、N在O处的磁感应强度方
16、向相同，且都为最大，D项正确。10.答案 AC命题透析 本题以带电粒子在球面上运动为情景，考查常见电场的分布、电势、电场力做功、圆周运动的条件，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 一电子只在静电力作用下沿着圆周匀速运动，说明电子受到P、Q处的电荷对它的库仑力的合力指向圆心O，根据平行四边形定则可知，P、Q处的电荷对电子的力为库仑引力，P、Q处固定的电荷为正电荷；根据等量正电荷的电场模型特点可知，A点电势高于O点电势，O点电势高于C点电势，A项正确，B项错误；负电荷在电势高的地方电势能小，将一负电荷沿球面从A移动到B，负电荷的电势能先增大后减小，电场力先做负功后做正功，C项正确；根据匀速运动
17、的特点可知，电子不可能只在静电力作用下沿圆周匀速运动，D项错误。11.答案（1）50.1（2分） 0.400（2分，0.3980.401均可）（2）29100（2分）命题透析 本题考查游标卡尺和螺旋测微器的读数、电压表的改装，考查考生的理解能力和物理观念。思路点拨 （1）根据游标卡尺的读数规则有；根据螺旋测微器的读数规则有（2）根据电压表的改装原理有，代入数据得。12.答案（1）a（2分）（2）2（2分）（3）2.92（2.9182.922均可，2分） 2.0（3分）命题透析 本题伏安法测电阻为情景，考查电源电动势和内阻的测量，考查考生的实验能力和科学探究。思路点拨（1）为保护电流表，闭合开关
18、S前滑动变阻器连入电路的阻值应最大，即滑片P调到a端；（2）采用将开关拨向1时的方案，电源电动势和内阻的测量值均小于真实值；采用将开关拨向2时的方案，电源电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值。故标记为的图线是将开关拨向2时的方案。（3）将开关，拨向1时，设短路电流为，由标记为的图线的斜率知，得；又，所以可得。13.命题透析 本题以探究电动机为情景，考查闭合电路欧姆定律、能量守恒定律，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨 （1）根据闭合电路欧姆定律有（2分）得（1分）电动机的额定电压为（2分）得（1分）（2）根据能量守恒有（2分）解得（1分）14.命题透析 本题以带电粒子在电场中的
19、运动为情景，考查类平抛运动规律、动能定理，考查考生的推理能力、科学思维。思路点拨 （1）粒子向右偏转，且带正电，因此匀强电场的电场方向水平向右。（1分）设电场强度大小为E，则根据类平抛运动规律有（2分）得（2分）（2）设粒子离开电场时的速度为v，根据类平抛运动规律有（2分）从A到P，根据动能定理有（2分）解得（1分）15.命题透析 本题以小滑块在电场中运动运动为情景，考查匀变速直线运动、牛顿第二定律、动能定理，考查考生的推理能力和科学思维。思路点拨 （1）设由A到B的加速度大小为，由B返回到A的加速度大小为，则根据匀变速直线运动规律有（1分）（1分）（2分）解得（1分）若小滑块带正电，则有，显然与题意矛盾，故可判断小滑块带负电。（1分）（2）小滑块带负电，则根据牛顿第二定律有（1分）（1分）解得（1分）（3）对整个过程，运用动能定理有（2分）得（2分）16.命题透析 本题以小滑块在电场、重力场中的运动为情景，考查圆周运动、动能定理、牛顿运动定律，考查考生的推理能力、分析综合能力和科学思维。思路点拨 （1）滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，则在D点有（2分）由P到D的过程，根据动能定理有（3分）得。（1分）（2）小滑块由P运动到C，根据动能定理有（3分）在C点，根据牛顿第二定律有（2分）得（1分）根据牛顿第三定律可知，小滑块运动到C点时对轨道的压力大小（1分）