2023年2020-2021学年高二上学期期中备考金卷 物理 含答案1.pdf

晨鸟教育 Earlybird 2020-2021 学年上学期高二期中备考金卷 物 理（A）注意事项：1答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答：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，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共 12 小题，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 8 题只有一项符合题目要求，每小题 3 分；第 9 12 题有多项符合题目要求，每小题 4 分，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以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是()A卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量 B伽利略用了理想实验法证明力是维持物体运动的原因 C电场强度 EFq、电容 CQU、电阻 RUI 均采用了比值定义法 D根据平均速度 v x t，当 t0，v 就表示为瞬时速度，这是极限法的思想 2如图所示，一电子沿等量异种电荷的中垂线由 A O B 匀速飞过，电子重力不计，则电子除受电场力外，所受的另一个力的大小和方向变化情况是()A先变大后变小，方向水平向左 B先变大后变小，方向水平向右 C先变小后变大，方向水平向左 D先变小后变大，方向水平向右 3如图所示的电路，R1、R2是两个定值电阻，R 是滑动变阻器，R3为小灯泡，电源内阻为 r，开关闭合后，当滑动变阻器触头 P 向上移动时()A电压表示数变大 B小灯泡亮度变大 C电容器放电 D电源的总功率变大 4如图所示，竖直放置的带电平行板电容器与一静电计相连，一带电小球用绝缘细线悬挂于平行板间处于静止状态，小球与竖直方向的夹角为，此时 A 极板带负电，B 极板带正电。则下列判断错误的是()A若将 A 极板向左平移稍许，电容器的电容将减小 B若将 A 极板向下平移稍许，静电计指针偏角增大 C若将 A 极板向上平移稍许，夹角 将变大 D轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动 5如图虚线框内存在着匀强电场（方向未知），有一正电荷（重力不计）从 bc 边上的 M 点以速度 v0射进电场内，最后从 cd 边上的 Q 点射出电场，下列说法正确的是()A电场力一定对电荷做了正功 B电场方向垂直 ab 边向右 C电荷运动的轨迹可能是一段圆弧 D电荷的运动一定是匀变速运动 6在真空中的 x 轴上的原点处和 x 6a 处分别固定一个点电荷 M、N，在 x 2a 处由静止释放一个正点电荷 P，假设点电荷 P 只受电场力作用沿 x 轴方向运动，得到点电荷 P 速度大小与其在 x轴上的位置关系如图所示，则下列说法正确的是()A点电荷 M、N 一定都是负电荷 B点电荷 P 的电势能一定是先增大后减小 C点电荷 M、N 所带电荷量的绝对值之比为 2 1 D x 4a 处的电场强度一定为零 7一个 T 形电路如图所示，电路中的电阻 R1 30，R2 R3 20，另有一测试电源，所提供电压恒为 10 V，以下说法正确的是()此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 晨鸟教育 Earlybird A若将 c、d 端短路，a、b 之间的等效电阻是 50 B若将 a、b 端短路，c、d 之间的等效电阻是 40 C当 a、b 两端接上测试电源时，c、d 两端的电压为 4 V D当 c、d 两端接通测试电源时，a、b 两端的电压为 6 V 8空间内有一水平向右的电场 E，现有一带电量为 q 的小球以初速度为 v0向右上抛出，已知33mgEq，求小球落地点距离抛出点的最远距离()A20vg B202vg C203vg D202vg 9如图所示，带电质点 P1固定在光滑的水平绝缘面上，在水平绝缘面上距 P1一定距离处有另一个带电质点 P2，P2在水平绝缘面上运动，某一时刻质点 P2以速度 v 沿垂直于 P1 P2的连线方向运动，则下列说法正确的是()A若 P1、P2带同种电荷，以后 P2一定做速度变大的曲线运动 B若 P1、P2带同种电荷，以后 P2一定做加速度变大的曲线运动 C若 P1、P2带异种电荷，以后 P2的速度和加速度可能都不变 D若 P1、P2带异种电荷，以后 P2可能做加速度、速度都变小的曲线运动 10图甲为两水平金属板，在两板间加上周期为 T 的交变电压 u，电压 u 随时间 t 变化的图线如图乙所示。质量为 m、重力不计的带电粒子以初速度 v0 沿中线射入两板间，经时间 T 从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是()A t 0 时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大 B t14T 时入射的粒子，离开电场时偏离中线的距离最大 C无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度方向都沿水平方向 D无论哪个时刻入射的粒子，离开电场时的速度大小都相等 11如图所示，电源 E 对电容器 C 充电，当 C 两端电压达到 80 V 时，闪光灯瞬间导通并发光，C 放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对 C 充电。这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路()A充电时，通过 R 的电流不变 B若 R 增大，则充电时间变长 C若 C 增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D若 E 减小为 85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 12将一直流电源的总功率 PE、输出功率 PR和电源内部的发热功率 Pr随电流 I 变化的图线画在同一坐标系中，如图所示，则下列说法正确的是()A图线 b 表示电源内部的发热功率 Pr随电流 I 的变化关系 B M 点对应的功率为最大输出功率 C在图线上 A、B、C 三点的纵坐标一定满足关系 PA PB PC D两个交点 M 与 N 的横坐标之比一定为 1 2，纵坐标之比一定为 1 2 二、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13(6 分)在如图甲所示的电路中，四节干电池串联，小灯泡 A、B 的规格均为“3.8 V，0.3 A”。闭合开关 S 后，无论怎样移动滑片 P，A、B 灯都不亮。(1)现用多用电表量程为 10 V 的直流电压挡检查故障，测得 c、d 间电压约为 5.8 V，e、f 间电压为 0，则故障可能是 _。A小灯泡 B 灯丝断路 B小灯泡 A 灯丝断路 C d、e 间断路 D小灯泡 B 灯被短路 晨鸟教育 Earlybird(2)接着用多用电表测小灯泡的电阻。测量前，把小灯泡从电路中隔离，将多用电表的选择开关置于测电阻挡的“1”挡。某次测量结果如图乙所示，测得小灯泡电阻为 _。换掉损坏的元件，电路正常接通后，将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，断开开关 S，将两表笔分别与 a、b 两接线柱接触，稳定时其指针也恰好指在如图乙所示所指位置上，则通过灯泡的电流是 _mA。14(8 分)在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给定以下的器材来完成实验。待测干电池 E 一节 电压表 V（量程 0 3 15 V，内阻约为 10 k）电流表 A（量程 0 0.6 3 A，内阻约为 1）滑动变阻器 R（0 10）导线、开关 S(1)实验所用电路如图甲所示，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图，要求保证开关在闭合前滑动变阻器的滑片处于正确的位置；(2)该同学根据实验数据得到图丙中的图线 a，根据图线 a 求得电源电动势 E _V，内电阻r _；(3)图丙中 b 图线是标有“1.5 V、1.6 W”的小灯泡的伏安特性曲线，该同学将该小灯泡与本实验中的电池连成一闭合电路，小灯泡实际消耗的电功率是 _（保留 2 位有效数字）。15(10 分)如图所示，滑动变阻器 R1最大阻值是 200，定值电阻 R2 R3 300，A、B 两端电压 UAB 8 V。(1)当开关 S 断开时，移动滑片 P，R2两端的电压变化范围是多少？(2)当开关 S 闭合时，移动滑片 P，R2两端的电压变化范围又是多少？16(10 分)如图甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与 Ox 轴成 37 角，Ox 轴上有 a、b、c三点，Oa bc12ab 2 cm，Ox 轴上各点的电势 的变化规律如图乙所示。取 sin 37 0.6，cos 37 0.8。(1)电场线方向和场强大小；(2)c 点的电势和电子在 a 点的电势能（用 eV 表示）。17(12 分)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为 C，极板间的距离为 d，上板正中有一小孔。质量为 m、电荷量为 q 的小球从小孔正上方高 h 处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为 g)。求：(1)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；(2)小球从开始下落运动到下极板处的时间。晨鸟教育 Earlybird 18(14 分)如图所示，在空间中取直角坐标系 Oxy，在第一象限内平行于 y 轴的虚线 MN 与 y轴距离为 d，从 y 轴到 MN 之间的区域充满一个沿 y 轴正方向的匀强电场，场强大小为 E。初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为 U 的电场加速后，从 y 轴上的 A 点以平行于 x 轴的方向射入第一象限区域，A 点坐标为（0，h）。已知电子的电量为 e，质量为 m，若加速电场的电势差24EdUh，电子的重力忽略不计，求：(1)电子从 A 点进入电场到离开该电场区域所经历的时间 t 和离开电场区域时的速度 v；(2)电子经过 x 轴时离坐标原点 O 的距离 L。晨鸟教育 2020-2021 学年上学期高二期中备考金卷 物 理（A）答 案 一、选择题：本题共 12 小题，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，第 1 8 题只有一项符合题目要求，每小题 3 分；第 9 12 题有多项符合题目要求，每小题 4 分，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【答案】B【解析】卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量，从而求得地球的质量，被人们称为“能称出地球质量的人”，故 A 正确；伽利略用了理想实验法证明力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故 B 错误；电场强度 EFq、电容 CQU、电阻 RUI均采用了比值定义法定义物理量，体现物理量间没有正比和反比关系；故正确；根据平均速度 v x t，当 t0，v 就表示为瞬时速度，这是极限法的思想，故 D 正确。2【答案】B【解析】根据等量异种电荷周围的电场线分布知，从 A O B，电场强度的方向不变，水平向右，电场强度的大小先增大后减小，则电子所受电场力的大小先变大，后变小，方向水平向左，则外力的大小先变大后变小，方向水平向右。3【答案】A【解析】闭合开关后，当滑动变阻器触头 P 向上移动时，R 增大，外电路总电阻增大，干路中电流减小，则小灯泡亮度变小；电源的内电压减小，路端电压增大，则电压表的示数变大，故 A 正确，B 错误；电路稳定时电容器的电压等于 R1、R 串联总电压，根据串联电路电压分配规律可知，R 增大，电容器的电压增大，则电容器充电，故 C 错误；电源的总功率为 P EI，干路电流 I 减小，则电源的总功率变小，故 D 错误。4【答案】D【解析】若将 A 极板向左平移稍许将，d 增大，根据 CrS4 kd得知电容器的电容将减小，故 A正确；若将 A 极板向下平移稍许，正对面积 S 减小，根据 CrS4 kd得知电容将减小。电容器的电量Q 不变，由 UQC分析得知板间电势差增大，静电计指针偏角增大，故 B 正确；若将 B 板向上平移稍许，板间电势差增大，根据 EUd得知 E 增大，小球所受的电场力增大，将变大，故 C 正确；轻轻将细线剪断，小球将沿重力与电场力的合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，故 D 错误。5【答案】D【解析】将电场力沿着水平和竖直方向正交分解，由于粒子从 Q 点飞出，故水平分量向右，竖直分量未知，水平分量做正功，竖直分量做功情况未知，故电场力做的总功未知，故 A 错误；将电场力沿着水平和竖直方向正交分解，由于粒子从 Q 点飞出，故水平分量向右，竖直分量未知，故电场力的方向未知，故 B 错误；带电粒子在平面中受恒定的电场力，则一定为匀变速运动，其运动轨迹为一条抛物线，故 C 错误，D 正确。6【答案】D【解析】由图可知，试探电荷在 x 4a 处速度最大，则加速度为零，该处电场强度一定为零，D正确；在 x 轴上从原点处到 x 6a 处，电场强度从两头指向 x 4a 处，点电荷 M、N 一定都是正电荷，A 错误；试探电荷仅在电场力作用下做先加速后减速的运动，动能先增大后减小，其电势能先减小后增大，B 错误；在 x 4a 处电场强度为零，可得2 2(4)(2)N MkQ kQa a，解得 QM 4QN，C 错误。7【答案】C【解析】当 c、d 端短路时，a、b 间电路的结构是电阻 R2、R3并联后与 R1串联，等效电阻为 R 40，故 A 错误；当 a、b 端短路时，c、d 之间电路结构是电阻 R1、R3并联后与 R2串联，等效电阻为 R 32，故 B 错误；当 a、b 两端接通测试电源时，c、d 两端的电压等于电阻 R3两端的电压，31 34 VRU ER R，故 C 正确；当 c、d 两端接通测试电源时，a、b 两端的电压等于电阻 R3两端的电压，32 35 VRU ER R，故 D 错误。8【答案】C【解析】设与水平方向发射角，落地点 y 0，故竖直方向上有 v0cos 12gt2 0，得202 sin vtg，在水平方向有22001 1cos sin 2(1 cos 2 23 3v gx v t tg，又因为1 2 2sin 2 cos 2 sin(2)63 3 3，所以最远射程为203vxg，故 C 正确。9【答案】AD【解析】若 P1、P2带同种电荷，P1、P2之间的库仑力为排斥力，并且力的方向和速度的方向不在一条直线上，所以质点 P2一定做曲线运动，由于两者之间的距离越来越大，它们之间的库仑力也就越来越小，所以 P2的加速度减小，库仑力做正功，速度增大，故 A 正确，B 错误。若 P1、P2为异种电荷，P1、P2之间的库仑力为吸引力，当 P1、P2之间的库仑力恰好等于 P2做圆周运动所需的向心力时，P2就绕着 P1做匀速圆周运动，此时 P2速度的大小和加速度的大小都不变，但是方向改变，故 C 错误；若速度较大，吸引力小于 P2做圆周运动所需的向心力，P2做离心运动，吸引力减小，则加速度减小，引力做负功，速度减小，P2做加速度、速度都变小的曲线运动，故 D 正确。10【答案】ACD【解析】因粒子在电场中运动的时间等于电场变化的周期 T，根据牛顿第二定律和 x at 知，所有粒子离开电场时竖直方向的速度为零，即最终都沿水平方向射出电场，离开电场时的速度大小都等于初速度，故 C、D 正确；粒子在电场中运动的时间是相同的，t 0 时入射的粒子，在竖直方向先加速，然后减速到 0 时恰离开电场区域，故 t 0 时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大；晨鸟教育 t14T 时入射的粒子，在竖直方向先加速，再减速，再反向加速，反向减速到 0 恰离开电场区域，此时刻射入的粒子离开电场时偏离中线的距离为 0，故 A 正确，B 错误。11【答案】BCD【解析】电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，故 A 错误；当电阻 R 增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，故 B 正确；若 C 增大，根据 Q CU，电容器的带电荷量增大，故 C 正确；当电源电动势为 85 V 时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压 80 V 时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，故 D 正确。12【答案】AB【解析】电源的总功率 PE EI，则 a 图线表示电源的总功率随电流 I 变化的关系，电源的输出功率 PR UI EI I2r，则 c 图线表示输出功率随电流 I 变化的关系，电源内部的发热功率 Pr I2r，则 b 图线表示电源内部的发热功率随电流 I 变化的关系，故 A 正确；c 图线表示输出功率随电流 I变化的关系，M 点对应的功率为最大输出功率，故 B 正确；根据能量转化，横坐标相同纵坐标一定满足 PE PR Pr，则在图线上 A、B、C 三点的纵坐标一定满足关系 PA PB PC，故 C 错误；b、c图线的交点 M，输出功率 PR和电源内部的发热功率 Pr相等，即 r R，满足2ME EIR r r，a、b线的交点 N 输出功率为 0，所以NEIr，可见 M 与 N 的横坐标之比一定为 1 2，据 Pr I2r，纵坐标之比为一定为 1 4，故 D 错误。二、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13(6 分)【答案】(1)B(2)7.0 175(每空 2 分)【解析】(1)测得 c、d 间电压约为 5.8 V，说明此时电压表与电源两极相连，c、d 间之外电路不存在断路，e、f 间电压为 0 为零，说明 e、f 间没有断路，e、f 之外电路存在断路，由此可知 c、d间断路，即小灯泡 A 灯丝断路，ACD 错误，B 正确。(2)小灯泡电阻为 7.01=7.0，将多用电表选择开关置于“250 mA”挡，由图示表盘可知，其分度值为 5 mA，示数为 35 5 mA=175 mA。14(8 分)【答案】(1)见解析图(2)1.45 0.5(3)0.69(每空 2 分)【解析】(1)由原理图可知滑动变阻器为限流接法，电压表并联在滑动变阻器两端，由原理图连接实物图所示。(2)由实验原理 U E Ir 可知，电源的电动势 E 1.45 V，内阻 0.5UrI。(3)两条图线 a、b 的交点的横、纵坐标分别表示将该电阻 R 与电源连成闭合电路时通过电阻 R的电流和它两端的电压，电压 U 1.15 V，电流 I 0.6 A，所以此时电阻 R 消耗的电功率是 P UI 0.69 W。15(10 分)【解析】(1)当 S 断开时，滑动变阻器 R1为限流式接法，R3及 R1的下部不接在电路中。当滑动片 P 在最上端时，R2上获得的电压最大，此时 R1接入电路的电阻为零，因此 R2最大电压等于 UAB 8 V(2 分)当滑动片 P 在最下端时，R1的全部与 R2串联，此时 R2上的电压最小 221 24.8 VABRU UR R(2 分)所以 R2上的电压变化范围为 4.8 V 8 V。(1 分)(2)当 S 闭合时，滑动变阻器 R1为分压式接法，当滑动片在最下端时，R2上的电压最小，此时R2与 R3并联，再与 R1的全部串联，R2与 R3的并联电阻 R 12R2 150(2 分)电压13.43 VABRU UR R(1 分)当滑动片在最上端时，R2上的电压最大等于 UAB 8 V(1 分)所以 R2上的电压范围为 3.43 V 8 V。(1 分)16(10 分)【解析】(1)由图乙可知沿 x 方向电势降低，所以电场线方向斜向下(2 分)x 图线的斜率表示电场强度沿 x 方向的分量大小，由图乙可知 Ex 800 V/m(2 分)所以 1000 V/mcos 37xEE。(1 分)(2)由题得 O 点的电势为 48 V，Oc 间的距离为 Oc 8 cm 0.08 m，所以 Oc 间的电势差为 UOc E Oc cos 37 64 V(1 分)由 UOc O c得 c 16 V(1 分)Oa 间的电势差为 UOa E Oa cos 37 16 V(1 分)由 UOa O a得 a 32 V(1 分)所以电子在 a 点的电势能为 Ep ea 32 eV。(1 分)17(12 分)【解析】(1)对从释放到到达下极板处过程运用动能定理列式，有：mg(h d)qEd 0(2 分)解得：()mg h dEqd(2 分)电容器的带电量为：()mg h d CQ CU CEdq。(2 分)晨鸟教育(2)小球到达小孔前是自由落体运动，根据速度位移关系公式，有：v2 2gh(1 分)加速过程：mgt1 mv(1 分)减速过程：(mg qE)t2 0 mv(1 分)t t1 t2(1 分)联立解得：2 h d hth d。(2 分)18(14 分)【解析】(1)由 eU12mv02 得电子进入偏转电场区域的初速度：v02eUm(2 分)设电子从 MN 离开，则电子从 A 点进入到离开匀强电场区域的时间：02d mt dv eU(2 分)2212 4Edy atU(2 分)因为加速电场的电势差24EdUh，所以 y h，说明以上假设正确 所以2yeEd mv atm eU 离开时的速度2 22 2022yeU eE dv v vm mU。(2 分)(2)设电子离开电场后经过时间 t 到达 x 轴，在 x 轴方向上的位移为 x，则：x v0t(2 分)h y vyt(2 分)L d x 联立解得：22d hULEd。(2 分)