湖南省三湘名校、五市十校教研教改共同体2021-2022学年高二上学期期中考试（11月）物理含答案

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三湘名校教育联盟·五市十校教研教改共同体·2021年下学期高二期中考试试题

物理

本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.下列关于电场强度和磁感应强度的说法，合理的是

A.由E=知，E与F成正比、与q成反比

B.在同一匀强电场中，带电量相等的正负带电体所受电场力相同

C.电流元Il在磁场中某处所受力的方向就是该点的磁感应强度方向

D.正试探电荷在某处所受电场力方向是竖直向上，该位置电场的方向一定是竖直向上

2.2021年7月4日，我们在电视中看到湖南湘潭籍航天员汤洪波走出离地面高约为400km的中国空间站，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。航天员出舱的画面是通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法不正确的是

A.生活中用微波炉来加热食物，可见，电磁波具有能量

B.汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站最少需要约0.014s

C.1886年，赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路

D.英国物理学家麦克斯韦系统总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，在此基础上，他最终建立了经典电磁场理论

3.如图所示，一质量为m的物体沿着倾角为θ的粗糙斜面加速下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为µ，重力加速度为g。在物体沿斜面下滑的时间t内，下列说法正确的是

A.物体受到重力、支持力、滑动摩擦力、下滑力4个力的作用

B.地球对物体的重力冲量的方向是竖直向下

C.斜面对物体的滑动摩擦力冲量大小If=μmgtsinθ

D.物体动量变化量的大小是△p=mg(sinθ-μcosθ)t，方向是竖直向下

4.在用电高峰时期，电网负荷比较大，为了确保居民、农业、重要公益事业和公益性服务等用电供应，会在部分地区对工业生产实行“拉闸限电”和优化供电渠道。下列关于能源和可持续发展说法合理的是

A.太阳能的利用对环境的影响很小。利用太阳能最有前途的领域是，通过太阳能电池将太阳能转化为电能

B.水能是可再生能源，水电站是利用水能的唯一形式

C.利用核能的方法有核聚变和核裂变，核电站就是利用核聚变来发电的

D.实现可持续发展，一方面要大力提倡多使用能源，另一方面要发展可再生能源以及天然气、核能等对生态环境的污染程度低的清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明

5.如图所示，电源的输出电压恒定U=16V。将一根粗细均匀由同一材质做成的导线CD，接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，理想电流表的示数为I=0.4A。断开开关，取下导线CD，将它均匀拉升到原来长度的2倍，记为导线C1D1；再将C1D1接入两接线柱a、b之间，闭合开关S。不考虑温度变化对导线电阻大小的影响，下列分析合理的是

A.导线C1D1的电阻大小R=4Ω

B.导线C1D1电阻是导线CD电阻的2倍

C.导线C1D1接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，理想电流表的示数变为0.1A

D.导线C1D1接入两接线柱a、b之间，闭合开关S，电源的输出功率变为原来的4倍

6.如图所示，面积为S的长方形线框CDEF放在垂直纸面向里、足够大的、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直。下列分析正确的是

A.图示位置，穿过线框CDEF中的磁通量Φ=0

B.以CD边为轴，让线框CDEF转过180°，这一过程中，线框中的磁通量变化量△Φ=0

C.线框以CF边为轴在磁场中转动，线框中会产生感应电流

D.线框绕过D点与磁场平行的轴转动，线框中会产生感应电流

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.如图所示，小车放在水平桌面上，上表面绝缘并且光滑，竖直支杆OA顶端O处用细绳悬挂一质量为m1的不带电小球C，一带电圆环套在支杆底端A处，质量为m2、带电量为+q的小球D放在小车右端。用一水平恒力拉着小车向左做匀加速直线运动，细绳与支杆之间的夹角为θ且保持稳定，小球D相对于小车静止。下列分析正确的是

A.支杆底端A处的圆环带负电

B.小车的加速度大小为a=gsinθ

C.带电圆环对小球D的库仑力大小F=m2gtanθ

D.小车突然停止运动，带电小球D的动能和电势能减少

8.真空中A、B两个异种点电荷，带电量分别为qA=2Q、qB=-Q，固定光滑水平桌面的相距为L的两处。下列分析正确的是

A.A、B两个点电荷之间的库仑力大小为F=

B.A、B两个点电荷连线之间的电场方向是由A指向B

C.A、B两个点电荷连线中垂线OO1上各位置的电场强度方向都是与AB平行指向B侧

D.在BA连线的延长线上、点电荷A的左侧静止释放一负点电荷，它一定加速向A靠近

9.已知通电直导线在其周围空间产生的磁场磁感应强度大小的表达式是B=k，其中k为一个常数，I表示导线中的电流大小，r表示距离导线的距离。如图所示的AB、CD通电直导线，导线AB中电流大小为I0，在距离导线AB、CD分别为r、2r位置O处磁感应强度为零。下列分析正确的是

A.导线CD中的电流大小是2I0              B.导线CD中的电流方向由D流向C

C.导线AB右侧的磁场方向是垂直纸面向外   D.导线CD左侧空间磁感应强度大小可能为0

10.如图所示，光滑轨道由倾角θ=30°的倾斜轨道AO和水平轨道OB构成，只在O1OO2右侧有一水平方向的匀强电场，质量为m、电荷量为q的正点电荷，从倾斜轨道上距O点距离x1某处静止滑下，在水平轨道滑过距离x2后速度变为0。已知x1=2x2，重力加速度大小为g，不考虑点电荷经过O处时速度的损失，不考虑点电荷对水平匀强电场的影响和点电荷电量的损耗。下列说法正确的是

A.点电荷在倾斜轨道的加速度大小a1=g

B.匀强电场的方向是水平向左，大小是E=

C.速度变为零后，点电荷可以静止在水平轨道OB上

D.点电荷在水平轨道向右滑过距离x2过程中，电势能增加mgx1

三、非选择题：本题共5小题，共56分。

11.(6分)由直流电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关组装成实验电路，如图所示。

(1)把开关S接1，此时给电容器充电。在充电过程中，可以看到电流表指针会偏转，电压表示数逐渐增大，电容器极板上的电荷量逐渐增加。当                          时，极板。上的电荷量稳定，充电结束。

(2)把开关S接2，此时电容器放电。在放电过程中，可以看到电压表的示数逐渐减小，直至变为零。在这一过程中，极板间的电场强度         (填“变大”“变小”或“不变”)，定值电阻R中有              (填“a经R流向b”或“b经R流向a”)方向的电流。

12.(9分)色环电阻是一种常用的电阻元件，可以通过看色环就知道电阻值，通常有四环和五环电阻，色环电阻对照表如图所示：

(1)如表格上图所示色环电阻阻值为         Ω。(该四环电阻从左至右各环的颜色依次是：红色、红色、黑色、金色)

某学习小组为了检测该电阻是否符合要求，需要精确测量该色环电阻Rx的阻值。实验室有以下一些器材可供选择。

电流表A1(量程0～50mA，内阻为14Ω)      电流表A2(量程0～0.6A，内阻为0.12Ω)

电压表V1(量程0～3V，内阻约2kΩ)         电源E(电动势约为3V，内阻约为0.2Ω)

定值电阻R(25Ω，允许最大电流1.0A)        滑动变阻器R1(0～10Ω，允许最大电流2.0A)

滑动变阻器R2(0～1000Ω，允许最大电流0.3A)  单刀单掷开关S一个，导线若干

(2)电流表应选         ，滑动变阻器应选         。(填字母代号)

(3)请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图。(所用器材用对应的符号标出)

(4)某次测量中，电压表示数为2.70V时，电流表示数为45.0mA，则待测电阻阻值Rx=

         Ω，该色环电阻         (填“是”或“不”)符合要求。

13.(12分)如图所示电路，用微型电动机通过细绳竖直提升质量m=200g的物体。闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于ab中点时，物体恰好匀速上升，此时理想电流表的示数是I=1A。已知电源电动势E=10V、内阻r=1Ω，电动机线圈内阻r1=2Ω，滑动变阻器R的最大阻值Rmax=10Ω。求物体在被匀速提升过程中：

(1)电动机两端电压U的大小；

(2)物体速度v的大小。

14.(14分)空间内有竖直方向的匀强电场，一带电弹性小球质量为m，从离水平地面高为h的位置静止释放，与水平地面碰撞后，以与下落触地前瞬间速度大小相等的速度弹起，在小球弹起的瞬间匀强电场方向反向。由于受到竖直方向匀强电场的影响，第一次与地面碰撞后弹起的高度是碰撞前下落高度的。不考虑空气阻力的影响，重力加速度大小为g。求：

(1)小球第一次与地面相互作用过程中动量变化量△p的大小是多少？

(2)为使小球第一次弹起后能上升到原来的释放位置，在小球释放的同时，在极短的时间内对小球做的功W至少是多少？

15.(15分)有一种电子仪器叫作示波器，可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，图1是它的原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子，示波管的YY'偏转电极上加的是待测的信号电压。XX'偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压(图2)，叫作扫描电压。如果在偏转电极XX'和偏转电极YY'之间没有加电压，电子束从电子枪射出后沿着直线运动，打在荧光屏的中心，在那里产生一个亮斑。如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，那么，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像了。已知=2.65，电子的比荷=1.76×1011C/kg。求：

(1)型号为MOS-620示波器速度快，亮度高，加速极电压为2000V，即使在高速扫描的情况下也能显示清晰的轨迹，电子刚进入YY'偏转电极的速度为多少？

(2)若MOS-620示波器YY'偏转电极板长L=10cm，板间距离d=5cm，信号电压UY(YY'偏转电极两端的电压)为正弦式电压如图3所示，若在屏。上显示完整的波形，则电压的峰值Umax必须满足什么要求？