河南省顶尖名校联盟2021-2022学年高二上学期期中联考物理Word版含答案

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顶尖名校联盟2021～2022学年高二上学期期中考试物理试卷考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分110分，考试时间90分钟。2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。3．本卷命题范围：选修3—1第一章～第三章第4节，选修3—5第十六章。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．关于地球的磁场，下列说法正确的是（）A．在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的北极B．地磁场的南极在地理北极附近C．地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的D．地球磁偏角的数值在地球上的不同地点是相同的2．下图所示的彼此绝缘且相互交叉的两根通电直导线与闭合线圈共面，则穿过线圈的磁通量可能为零的是（）A．B．C．D．3．如图所示，O、M、N为一负点电荷电场中一条电场线上的三点，M为ON的中点．O、N两点的电势分别为，，则（）A．M点的电势为B．O点的电场强度一定比N点的电场强度大C．M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差D．一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做负功4．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”．在“上海陋习排行榜”中，它与“乱扔垃圾”齐名，排名第二．高空抛物是一种不文明的行为，而且会给社会带来很大的危害．若一个鸡蛋从一居民楼的28层坠下，与地面碰撞接触的时间约为2ms，已知一个鸡蛋的质量约为50g，则该鸡蛋对地面的冲击力约为（）

1A．B．C．D．5．如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在绝缘丝线．上的带电小球A挂在铁架台的P点．小球A静止时与绝缘带电球C处于同一水平线上，与带电球C的距离为r，丝线与竖直方向的夹角为．已知A球的质量为m，电荷量为，重力加速度为g，静电力常量为k，两球可视为点电荷．则带电球C在小球A所在处产生的电场的场强的大小和带电球C所带的电荷量Q分别为（）A．；B．；C．；D．；6．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场中，CO间的距离为，当CO间闸片所受安培力为时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为（）A．电流大小为，方向为C→OB．电流大小为，方向为O→CC．电流大小为，方向为O→CD．电流大小为，方向为C→O7．如图所示，A、B是水平放置的平行板电容器的两块极板，下极板B接地，直流电源内阻不计．将开关S闭合，电路稳定后，一带电油滴位于两板中央的M点且恰好处于静止状态．现将A板向上平移一小段距离，则（）

2A．电容器的带电量将增大B．在A板上移过程中，电阻R中有向左的电流C．带电油滴将沿竖直方向向上运动D．M点电势将降低8．如图所示是一直流电动机竖直向上匀速提升质量为的重物时的电路图，已知电动机内电阻，定值电阻，直流电压，理想电压表示数，g取，则提升速度大小是（）A．B．C．D．9．点电荷的定义与质点类似，是指不考虑其尺寸、形状和电荷分布情况的带电体，是实际带电体的理想化模型．如图所示，一带正电的点电荷q固定在水平放置的光滑接地金属板中点正上方H高处，一可视为质点的带正电、表面绝缘的小球（不影响原电场）以速度在金属板上自左端向右端运动，则（）A．金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直B．小球先做减速运动后做加速运动C．运动过程中小球的电势能先减小后增大D．金属板上的感应电荷对点电荷q的作用力10．如图所示，三根相互平行的固定长直导线、和两两等距，三根导线中均通有大小为I的电流，中电流方向与中电流的方向相同，与中电流的方向相反．下列说法正确的是（）

3A．所受安培力的方向与、所在平面平行B．所受安培力的方向与、所在平面垂直C．、和单位长度所受的安培力大小之比为D．、和单位长度所受的安培力大小之比为11．一些材料的电阻随温度的变化而变化．如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势，内阻不计）、电流表（量程为，内阻不计）、电阻箱串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．以下有关判断正确的是（）A．温度升高，电路中电流增大B．电流刻度较大处对应的温度刻度较小C．电流为时，电阻D．电流为时，对应的温度数值为5℃12．如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，则（）A．电动机线圈内阻为B．电动机正常工作时的输入功率为C．电动机正常工作时的热功率为D．电动机正常工作时的输出功率为二、实验题：本题共2小题，共15分．13．（6分）某同学利用如图甲所示的多用电表测量某电阻的阻值．

4（1）根据该挡位和表中指针所示的位置可得电阻丝的阻值约为______．（2）用电流表和电压表较精确地测定此电阻丝的阻值，实验室提供下列可选用的器材：A．电压表（量程为0～，内阻约）；B．电流表（量程为0～200，内阻约）；C．电流表（量程为0～，内阻约）；D．电流表（量程为0～，内阻约）；E．滑动变阻器R（最大阻值为）；F．电源E（电源电压为）；G．开关S、导线若干．①在所提供的电流表中应选用______．（填字母代号）②在图乙所示的虚线框中画出测电阻的实验电路图．14．（9分）某同学准备测量一电池的电动势（不高于）和内阻．（1）为较精确测量电池的电动势和内阻，除被测电池、开关、导线若干外，还有下列器材供选用，请选择适当的器材______．（填写选项前的字母）A．电流表（0～，内阻）B．电流表（0～，内阻约为）C．电压表（0～，内阻未知）D．电压表（0～，内阻未知）E．滑动变阻器（0～，）

5F．滑动变阻器（0～，）（2）在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，根据第（1）小题所选器材，实验电路图应选择_______（填“甲”或“乙”）．（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则电池的电动势______V，内电阻______．（最后结果保留1位小数）三、解答或论述题：本题共4小题，共47分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．15．（10分）如图所示，一边长的闭合的正方形线圈放在磁感应强度大小的匀强磁场中，线圈平面与磁场垂直．（1）求通过该线圈的磁通量．（2）若将这个线圈的形状由正方形变成圆形，周长不变，在这一过程中穿过线圈的磁通量改变了多少？16．（10分）如图所示，已知电子质量为m、电荷量为e，有一电子初速度为零，经电压加速后，进入两块间距为d的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘穿出电场，飞出时速度的偏转角为，电子重力不计．求：（1）电子刚进入板间电场时的速度大小．（2）电子离开电场时的速度大小v．（3）平行金属板间的电场强度大小E．17．（13分）如图甲所示，一质量的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住．小车上表面由光滑圆弧轨道BC和动摩擦因数的水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，圆弧轨道BC的半径，圆弧所对圆心角．一质量的小物块从某一高度处的A点以的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，A、B两点间的水平距离，小物块最后没有从小车上掉落．取，，忽略空气阻力．求：

6（1）小物块的初速度．（2）水平轨道CD的最小长度．18．（14分）在如图甲所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．求：（1）电源内阻r和电动势E；（2）定值电阻的最大电功率．顶尖名校联盟2021～2022学年高二上学期期中考试·物理参考答案、提示及评分细则1．B小磁针S极指南是因为地磁N极在地理的南极附近，A项错误；地磁场的两极和地理两极是相反的，B项正确；依据地磁场的空间分布知，只有赤道上的磁场方向和地面平行，C项错误；地球磁偏角的数值在地球上的不同地点是不同的，D项错误．2．B根据安培定则，电流、在第四象限磁场方向均是垂直纸面向里，所以穿过线圈的磁通量不可能为零，A项错误；电流在第一象限磁场方向是垂直纸面向外，在第一象限磁场方向是垂直纸面向里，所以穿过线圈磁通量可能为零，B项正确；电流在第一象限磁场方向垂直纸面向外，在第一象限的磁场方向垂直纸面向外，所以穿过线圈磁通量不可能为零，C项错误；电流在第二、三象限的磁场方向是垂直纸面向外，在此处磁场方向是上半部垂直纸面向里，下半部分垂直纸面向外，所以穿过线圈的磁通量不可能为零，D项错误．3．C负点电荷位于N点的右侧，M、N两点的电势差大于O、M两点的电势差，M点的电势不是，选项A错误、C正确；该电场是由负点电荷形成的，因为N点更靠近负点电荷，所以O点的电场强度一定比N点的小，选项B错误；一正点电荷从O点沿直线移到N点的过程中，电场力做正功，选项D错误．4．B每层楼高约为，鸡蛋下落的总高度，自由下落时间，与地面的碰撞时间，全过程根据动量定理可得，解得冲击力约为，B项正确．

75．D小球A受力如图所示，根据平衡条件可知，电场强度的定义式，带电球C在小球A所在处产生的电场的场强，方向水平向左；根据库仑定律，解得，只有选项D正确．6．C根据左手定则，闸刀开关中通以O→C方向的电流时，闸刀开关受到的安培力方向向左；由安培力公式得，C项正确．7．D将A板向上平移一小段距离，板间距离d增大，由可知电容器的电容变小，又，电压U不变，因此电容器带电量减小，开关S闭合，两极板间的电压U不变，由可知极板上的电荷量Q减小，电容器放电，回路中有顺时针方向的电流，电阻R中有向右的电流，选项A、B错误；根据电容器内部电场强度可知，d增大，场强减小，油滴受到向上的电场力减小，将向下运动，选项C错误；A、B两板间的电场强度E减小，由可知，M点电势降低，选项D正确．8．A通过R的电流为：，电动机的输入功率为：，电动机内电阻的发热功率为：，输出的机械功率为：；，解得：，只有选项A正确．9．AD金属板在点电荷的电场中形成一个等势体，所以金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直，选项A正确；小球运动过程受到竖直向下的重力和电场力、竖直向上的支持力，所以小球做匀速直线运动，电场力不做功，电势能不变，选项B、C错误；根据如图电场线的分布，可以将金属板等效为距离正点电荷正下方2H处的等量负点电荷，根据库仑定律可知该负点电荷对正点电荷的作用力为，所以金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力为，选项D正确．

810．AD先根据安培定则判断磁场的方向，再根据磁场的叠加得出通电直导线处磁场的方向，再由左手定则判断安培力的方向．根据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则，、通电导线在处的磁场方向如图所示，再根据左手定则，可知所受安培力的方向与、所在平面平行，A项正确；同理对受力分析，所受安培力的方向与、所在平面平行，B项错误；设三根导线两两之间的相互作用力为F，、受到的安培力的合力等于F，受的安培力的合力为F，即、、单位长度受到的安培力之比为，故C项错误．D项正确．11．BD由题图甲可知，温度升高，电阻阻值增大，电路中电流减小，因此电流刻度较大处对应的温度刻度较小，选项A错误，B正确；电流为时，电路总电阻为，电阻箱阻值，则，由题图甲得对应的温度为5℃，选项C错误，D正确．12．ABD电动机接入电压为时，电动机不转，此时电动机为纯电阻，故电动机线圈内阻，选项A正确；电动机接入电压为的电路时，电动机正常工作，此时电动机为非纯电阻，则由电功率与热功率各自的定义式，得电动机正常工作时的输入功率：，选项B正确；电动机正常工作时的热功率，选项C错误；由能量守恒定律可知电动机的输出功率，选项D正确．13．（1）（2分）（2）①B（1分）②电路图如图丙所示（3分）

9解析：（1）使用欧姆表测电阻时，选择开关的尖端对准的欧姆挡位是“”，由图示可知，电阻丝的阻值为．（2）①电路中最大电流约为，故电流表应选．②待测电阻的阻值为几十千欧，滑动变阻器的最大阻值为，故滑动变阻器应采用分压接法．因为电流表内阻为，电压表内阻为，所以相对来说，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，实验电路图如图丙所示．14．（1）ACE（3分）（2）甲（2分）（3）1.5（2分）0.7（2分）解析：（1）在题述器材中选择适当的器材：电流表A的内阻是已知的，故选A，电压表选择量程0～3V的C，滑动变阻器选择阻值较小的E，被测电池、开关、导线若干，故选ACE．（2）因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲．（3）由图可知电池的电动势，内电阻．15．解：（1）线圈横截面是正方形时的面积（2分）穿过线圈的磁通量．（2分）（2）线圈横截面为圆形时，其半径（1分）横截面积（2分）穿过线圈的磁通量（2分）所以磁通量的变化量．（1分）16．解：（1）电子在电场中加速，有（2分）解得（1分）

10（2）电子离开电场时的速度．（2分）（3）电子飞过偏转电场过程中，有（2分）而（2分）解得（1分）17．解：（1）由平抛运动的规律得（1分）（1分）解得．（1分）（2）物块进入圆弧轨道在B点时的速度（1分）由机械能守恒定律得（2分）物块到达C点的速度（1分）物块在小车上CD段滑动过程中由动量守恒定律得（2分）解得（1分）由功能关系得（2分）解得CD的最小长度．（1分）18．解：（1）由图甲知，电压表测定值电阻两端电压，且两端的电压随电流的增大而增大，则图乙中下方图线表示电压表的读数随电流表读数的变化情况，由图线的斜率得：（3分）电压表测得的是电源的路端电压，图乙中上方图线表示的读数随电流表读数的变化情况，上方图线斜率的绝对值等于电源的内阻：

11（3分）当电路中电流为时，电压表的读数为，根据闭合电路的欧姆定律得：（2分）（2）当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大电流为：（3分）此时定值电阻消耗的功率最大，最大电功率为：（3分）