【文档说明】河北省保定市2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题含解析.doc，共(22)页，2.179 MB，由小赞的店铺上传

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1保定市2020—2021学年度第一学期期末调研考试高二物理试题一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。第1-8题为单选，9-12题为多选。全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分。1.如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互

接触，带正电的小球C靠近A，以下说法中正确的是（）A.若先将A、B分开，再移走C，A带正电，B带负电B.若先将A、B分开，再移走C，B带正电，A带负电C.若先将C移走，再把A、B分开，A带正电，B带负电D.若先将C移走，再把A、B分开，B带正电，A带负电2.一个量程为0~15V的电

压表，内阻为15k，把它与一个电阻R串联后接在10V的恒压源上，此时电压表的读数是6.0V。则电阻R的阻值为（）A.200B.10kC.20kΩD.2403.带电体周围的电场强弱和方向可用带箭

头的一簇线条来形象描述，如图是某电场中的一条直电场线，AB、是线上两点，关于这两点电势和场强的大小，下列说法正确的是（）A.,ABABEEB.,ABABEEC.,ABABEE==D.AB，AE和BE的大小关

系不确定4.如图，空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，单匝闭合线圈放在磁场中，线圈平面与磁场垂直，线圈的面积为S。如果将线圈绕其某一条直径旋转270，这个过程中穿过线圈磁通量的变化量大小为（）A.0B.BSC.2BSD.

3BS25.导线a通以垂直纸面向里的电流，其周围的磁感线（未标出方向）如图所示，AaC在一条直线上且AaCaB⊥，下列说法中正确的是（）A.、、ABC三点的磁场方向相同B.、、ABC三点的磁感应强度大小相等C.在此空间中叠加水平向右的匀强磁场，B点的磁感应强度增大D.在此空间中叠加水

平向右的匀强磁场，AC、两点的磁感应强度增大6.如图，电源电动势10VE=，小灯泡12LL、的额定电压和额定功率分别为“3V6W，”和“6V,6W”，闭合开关，两小灯泡正常发光，电动机M正常工作，则下列说法正确的是（

）A.电动机的线圈电阻为6B.电动机输出的机械功率为6WC.电源内阻1r=D.电源的效率为90%7.如图所示，倾角为的光滑导轨平行放置，两导轨间距离为L。所在空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m的导体杆AB水平放在导轨上，通以恒定电流I时恰好静止。下列说法正

确的是（）A.若磁场方向竖直向上，电流方向必由A到B，且sinBILmg=B.若磁场方向竖直向上，电流方向必由B到A，且tanBILmg=C若磁场方向竖直向下，电流方向必由A到B，且sinBILmg=3D.若磁场方向竖直向下，电流方

向必由B到A，且tanBILmg=8.一条形磁铁从某一高度处由静止释放，竖直向下穿过导线圈，当磁铁的S端经过A，N端经过B时，下列关于线圈中感应电流的方向和所受安培力的说法中正确的是（）A.感应电流方向相同，线圈所受安培力的方向相同B.感应电流方向相反，线圈所受安培力的

方向相反C.感应电流方向相反，线圈所受安培力的方向相同D.感应电流方向相同，线圈所受安培力的方向相反9.如图所示，带电粒子以初速度0v垂直电场方向射入匀强电场中，射出电场时，其速度方向与入射速度方向的夹角60=。已知带电粒子的质量为m，不计重力，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子

带负电C.带电粒子的电势能减少了2032mvD.带电粒子的电势能减少了202mv10.如图甲所示电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为1R，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，滑动变阻器的滑片从左端向右端滑动，电压表、电流表的示数U和I随之发

生变化，如图乙所示，00UI、和1I均为已知，下列说法中正确的是（）4A.010UrII=−B.0110URrII=+−C.0110UEIII=−D.0010UEIII=−11.如图所示，竖直平面内

正方形区域ABCD中存在水平向右的匀强电场，带电小球从A点以水平初速度0v射入电场，从C点离开电场时速度大小也为0v，已知正方形区域的边长为a，小球的质量为m，带电荷量为q，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球带正电B.电场强度的大小mgqE=

C.小球做匀速圆周运动D.小球机械能减少mga12.如图所示，倾角为37的光滑平行导轨处在匀强磁场中，磁感应强度的大小0.5TB=，方向垂直斜面向上。导轨上、下两端所接电阻分别为10.6R=和21.

2R=，两导轨间距1mL=，导轨的电阻可忽略，金属棒ab的质量1kgm=，受到大小为0.52Fv=+（式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N）、方向平行导轨向下的拉力作用，由静止开始做匀加速运动，g取210m/s，s

in370.6cos370.8==，。下列说法正确的是（）5A.金属棒ab的电阻30.1R=B.金属棒ab的加速度28m/sa=C.金属棒ab由静止开始通过位移1m所用的时间为0.25sD.金属棒ab由静止开始通过位移1m所用的时间为0.5s二、实验题：本大题共2

小题，其中第13小题4分，14小题10分，共14分。13.一同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，读数为___________mm；某同学在一次电学实验测量电压时，电压表的表盘及指针位置如图乙所示，其读数为___________V。14.某同学通过查阅资料知道，导电溶液形成

的导体也满足电阻定律，所以想要设计实验测量某导电溶液的电阻率。他将一条内径为d的橡胶管内灌满该导电溶液，两端用粗铜接线柱堵紧管口，形成一段封闭的导电溶液柱（电阻值约5Ω），把橡皮管拉直固定。除刻度尺、导线和开关

外，可供使用的器材还有：A.电源（电动势3V、内阻不计）B.电流表（量程0.6A,3A，内阻分别约为0.5Ω0.1Ω、）C.电压表（量程3V15V、内阻分别约为3kΩ15kΩ、）D滑动变阻器1R（最大阻值1000Ω，额定电流0.05A）E.滑动变阻器2R（最大阻值200Ω、额定电

流0.2A）F.滑动变阻器3R（最大阻值10Ω、额定电流1A）6（1）要实现多组数据测量，需要选用一合适的滑动变阻器，请在横线上填上其代号：___________。（2）请在方框中画出最合理的实验电路图，要求在图中标出电流表和电压表的量程___

________。（3）已知该同学向橡胶管内灌注导电溶液的体积为V，实验中记录电压表和电流表的示数分别为U和I，则该导电溶液的电阻率表达式为=___________。三、计算题：本大题共3小题，其中第15小题8分，第16小题12分，第17小题18分，共38分。15.设电子以速率v绕某原子

核做匀速圆周运动，形成一大小为I的等效环形电流。已知电子的电荷量为e，质量为m，静电力常量为k，求：（1）电子做圆周运动的轨道半径r；（2）原子核所带电荷量q。16.如图所示，abcd、为水平放置的光滑

平行金属导轨，两导轨间距为l，左端用电阻值为R的金属丝连接。导轨间有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。金属杆MN放置在导轨上，与导轨夹角30=，以速度v沿平行于导轨的方向向右匀速滑动。已知金属杆电阻值为r，导轨电阻不计，金属杆滑动过程中与导轨接触良好。求：（1）金属杆所

受安培力；（2）金属杆生热的功率。17.如图所示，平面内建立直角坐标系xOy，第Ⅰ象限内有沿y+方向的匀强电场，第Ⅳ象限有一个边长为72h的正方形磁场区域,abcdad在x轴上，a的坐标为(2,0)h，磁场方向垂直于xOy平面向里。一质量

为m、电荷量为q的粒子，从y轴的(0,)Ph点，以大小为0v的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从a点进入磁场，然后从b点离开。不计粒子所受的重力，求：（1）电场强度E的大小；（2）区域abcd内磁场磁感应强度的大小1B；（3）如果在第Ⅱ和第Ⅲ象限还存

在一个匀强磁场，分布在图中虚线左侧区域，带电粒子从Q点（虚线与y轴交点）进入该磁场，离开磁场后恰能沿水平方向通过P点再次进入电场，求该磁场的磁感应强度大小2B。保定市2020—2021学年度第一学期期末调研考试高二物理试题（解

析版）一、选择题：本大题共12小题，每小题4分，共48分。第1-8题为单选，9-12题为多选。全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分。1.如图所示，不带电的金属导体A和B放在绝缘支柱上并相互接触，带正电的小球C靠近A，以下说法中

正确的是（）A.若先将A、B分开，再移走C，A带正电，B带负电B.若先将A、B分开，再移走C，B带正电，A带负电C.若先将C移走，再把A、B分开，A带正电，B带负电8D.若先将C移走，再把A、B分开，

B带正电，A带负电【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．带正电的小球C靠近A端，由于感应起电，A端带负电，B端带正电，将A、B分开，再移走C，则A整体带负电，B整体带正电，故A错误，B正确；CD．带正电的小球C靠近A端，由于感应起电，A端带负电

，B端带正电，将C移走，A、B上的电荷又马上中和，不再带电，再把A、B分开，A、B都不带电，故C、D错误。故选B。2.一个量程为0~15V的电压表，内阻为15k，把它与一个电阻R串联后接在10V的恒压源上，此时电压表的读数是6.0V。则电阻R的阻值为（）A.200B.10kC.20kΩD.

240【答案】B【解析】【分析】【详解】串联电路电压的分配与电阻成正比，则有610615R−=解得10kR=故选B。3.带电体周围的电场强弱和方向可用带箭头的一簇线条来形象描述，如图是某电场中的一条直电场线，AB、是线上两点，关于这两点电势和场强的大小，下列说法正确的是（）A.

,ABABEEB.,ABABEEC.,ABABEE==D.AB，AE和BE的大小关系不确定【答案】D【解析】【分析】【详解】沿电场方向，电势降低，所以有AB，电场线的疏密表示电场的强弱，一条电场线无法确定疏9密，所以场强关系无法确定。故选D。4.如

图，空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，单匝闭合线圈放在磁场中，线圈平面与磁场垂直，线圈的面积为S。如果将线圈绕其某一条直径旋转270，这个过程中穿过线圈磁通量的变化量大小为（）A.0B.BSC.2BSD.3BS【答案】B【解析】【分析】【

详解】旋转270线圈会与磁感线平行，此时磁通量为0，而原来线圈与磁感线垂直，磁通量为BS，所以磁通量变化量为BS，B正确。故选B。5.导线a通以垂直纸面向里的电流，其周围的磁感线（未标出方向）如图所示，AaC在一条直线上且AaCaB⊥，下

列说法中正确的是（）A.、、ABC三点的磁场方向相同B.、、ABC三点的磁感应强度大小相等C.在此空间中叠加水平向右的匀强磁场，B点的磁感应强度增大D.在此空间中叠加水平向右的匀强磁场，AC、两点的磁感应强度增大【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由右手定则可判断通过导线

周围的磁场是顺时针方向的一组同心圆，所以、、ABC三点的磁10场方向不相同，所以A错误；B．离通电导线越近的磁场越强，离的越远的磁场越弱，所以、、ABC三点的磁感应强度大小不相等，则B错误；C．在此空间中叠加水平向右的匀强磁场，B点的磁感应强度减小，因为B点原磁场方向水平向左的，所以C

错误；D．在此空间中叠加水平向右的匀强磁场，AC、两点的磁感应强度增大，因为AC、两点的原磁场方向与所加磁场方向垂直，所以叠加后增大了，则D正确；故选D。6.如图，电源电动势10VE=，小灯泡12LL、的额定电压和额定功率分

别为“3V6W，”和“6V,6W”，闭合开关，两小灯泡正常发光，电动机M正常工作，则下列说法正确的是（）A.电动机的线圈电阻为6B.电动机输出的机械功率为6WC.电源内阻1r=D.电源的效率为90%【答案】D【解析】【分析】【详解】A．电动机的电流为121212661A36M

PPIIIUU=−=−=−=电动机的线圈为非纯电阻则有66Ω1MMMUrI==所以A错误；B．电动机输出的机械功率为616WMMMPPUI===机所以B错误；C．电源内阻为1112110360.5Ω63EUUrI−−−−===所以C错误；D．电源的效率为1236=100%100%

100%90%10UUUIEIE++===所以D正确；故选D。7.如图所示，倾角为的光滑导轨平行放置，两导轨间距离为L。所在空间中存在竖直方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量为m的导体杆AB水平放在导轨上，通以恒定电流I时恰好静止。下列说法正确的是（）

A.若磁场方向竖直向上，电流方向必由A到B，且sinBILmg=B.若磁场方向竖直向上，电流方向必由B到A，且tanBILmg=C.若磁场方向竖直向下，电流方向必由A到B，且sinBILmg=D.若磁场方向竖直向下，电流方向必由B到A，且tanBILmg=【答案】B【解析】【

分析】【详解】从侧面观察，受力分析，若磁场竖直向上或者向下，则根据左手定则，受安培力的方向不是向左就是向右，根据受力分析，受力向右才能平衡，故有sinBILN=cosmgN=可解得tanBILmg=B正确。12故选B。8

.一条形磁铁从某一高度处由静止释放，竖直向下穿过导线圈，当磁铁的S端经过A，N端经过B时，下列关于线圈中感应电流的方向和所受安培力的说法中正确的是（）A.感应电流方向相同，线圈所受安培力的方向相同B.感应电流方向相反，线圈所受安培力的方向相反C.感应电流方向相反，线圈所受安培力的方向相同D.感应

电流方向相同，线圈所受安培力的方向相反【答案】C【解析】【分析】【详解】条形磁铁S端经过A位置时，磁铁靠近线圈，穿过线圈的磁通量向上且增加，根据楞次定律判断，线圈中感应电流产生的磁场方向向下，由安培定则判断可知，线圈中感应电流为顺时针方

向（从上向下看），有感应电流的线圈等效为上S下N的条形磁铁，磁铁与线圈是相互排斥的，故线圈所受安培力的方向是向下的；条形磁铁N端经过B位置时，磁铁远离线圈，穿过闭合线圈的磁通量向上且减少，根据楞次定律判

断，线圈中感应电流产生的磁场方向向上，由安培定则判断可知，线圈中感应电流为逆时针方向（从上向下看），有感应电流的线圈等效为上N下S的条形磁铁，磁铁与线圈是相互吸引的，线圈所受安培力的方向是向下的。综上所述，当磁铁的S端经过A，N端经过B时，感应电流方向相反，线圈所受安培力的方向相同。故选C。9.

如图所示，带电粒子以初速度0v垂直电场方向射入匀强电场中，射出电场时，其速度方向与入射速度方向的夹角60=。已知带电粒子的质量为m，不计重力，下列说法正确的是（）13A.粒子带正电B.粒子带负电C.带电粒子的电势能减

少了2032mvD.带电粒子的电势能减少了202mv【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．带电粒子不计重力，只受竖直方向的电场力与初速度垂直而做类平抛运动，电场力指向凹侧即竖直方向，而电场力方向与场强方向

相反，则粒子带负电，故A错误，B正确；CD．射出电场时其速度方向与入射速度方向的夹角60=，而水平速度不变，则由速度的三角形有002cosvvv==则电场中做类平抛运动，由动能定理有22200113=222Wmvmvmv−=电而由=

PWE−电，则带电粒子的电势能减少了2032mv，故C正确，D错误；故选BC。10.如图甲所示电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为1R，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，滑动变阻器的滑片从左端向右端滑动，电压表、电流表的示数

U和I随之发生变化，如图乙所示，00UI、和1I均为已知，下列说法中正确的是（）A.010UrII=−B.0110URrII=+−14C.0110UEIII=−D.0010UEIII=−【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB．根据闭合电路的欧姆定律有1()EUIRr=++则UI−

图像的斜率表示等效内阻，即0110URrII=+−故A错误，B正确；CD．根据电源的UI−图像的纵截距表示电动势，由图像中的三角形相似，有0101UIIEI−=解得0110UEIII=−故C正确，D错误

；故选BC。11.如图所示，竖直平面内正方形区域ABCD中存在水平向右的匀强电场，带电小球从A点以水平初速度0v射入电场，从C点离开电场时速度大小也为0v，已知正方形区域的边长为a，小球的质量为m，带电荷

量为q，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.小球带正电B.电场强度的大小mgqE=15C.小球做匀速圆周运动D.小球机械能减少mga【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．若小球带正电，小球受的电场力向右，电场力与重力的合力方向指向右下，位移方向也

指向右下，此时位移与速度的夹角小于90，合力做正功，速度将会增大，与题意矛盾，故A错误；B．从A到C根据动能定理0mgaqEa−=解得mgqE=故B正确；C．由A分析可知合力与速度方向不垂直，所以小球不可能做匀速圆周运动，故C错误；

D．小球克服电场力做功WqEamga==根据功能关系可知小球机械能减少mga，故D正确。故选BD。12.如图所示，倾角为37的光滑平行导轨处在匀强磁场中，磁感应强度的大小0.5TB=，方向垂直斜面向上。导轨上、下两端所接电阻分别为10.6R

=和21.2R=，两导轨间距1mL=，导轨的电阻可忽略，金属棒ab的质量1kgm=，受到大小为0.52Fv=+（式中v为杆ab运动的速度，力F的单位为N）、方向平行导轨向下的拉力作用，由静止开始做匀加速运动，g取210m/s，sin370.6c

os370.8==，。下列说法正确的是（）A.金属棒ab的电阻30.1R=B.金属棒ab的加速度28m/sa=16C.金属棒ab由静止开始通过位移1m所用的时间为0.25sD.金属棒ab由静止开始通过位移1m所用的时间为0.5s【答案】ABD【解析】【分析】【详解】AB．对导体棒受力分析有2

212312sinBLvFmgmaRRRRR+−=++化简得30.25(0.5)80.4vaR−+=+所以有30.250.500.4R−=+，28m/sa=解得30.1R=AB正确；CD．金属棒ab由静止开始通过位移1m有20.5ssta==C错误，D正确。故选ABD。二、实验

题：本大题共2小题，其中第13小题4分，14小题10分，共14分。13.一同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，读数为___________mm；某同学在一次电学实验测量电压时，电压表的表盘及指针位置如图乙所示，其读数为___________V。17【答案】(1).0.398（0

.396-0.399都给分）(2).2.20【解析】【分析】【详解】[1]螺旋测微器的读数为主尺数+对准的格数*0.01，但是单位均为毫米且要保留到小数点后三位，故读数为0.398。[2]电压表最小刻度为0.1，所以需要估

读到小数点后两位，即读数为2.20。14.某同学通过查阅资料知道，导电溶液形成的导体也满足电阻定律，所以想要设计实验测量某导电溶液的电阻率。他将一条内径为d的橡胶管内灌满该导电溶液，两端用粗铜接线柱堵紧管口，形成一段封闭的导电溶液柱（电阻

值约5Ω），把橡皮管拉直固定。除刻度尺、导线和开关外，可供使用的器材还有：A.电源（电动势3V、内阻不计）B.电流表（量程0.6A,3A，内阻分别约为0.5Ω0.1Ω、）C.电压表（量程3V15V、内阻

分别约为3kΩ15kΩ、）D.滑动变阻器1R（最大阻值1000Ω，额定电流0.05A）E.滑动变阻器2R（最大阻值200Ω、额定电流0.2A）F.滑动变阻器3R（最大阻值10Ω、额定电流1A）（1）要实现多组数据测量，需要选用一合适的滑动变阻器，请在横线上填上其代号：_______

____。（2）请在方框中画出最合理的实验电路图，要求在图中标出电流表和电压表的量程___________。（3）已知该同学向橡胶管内灌注导电溶液的体积为V，实验中记录电压表和电流表的示数分别为U和I，18则该导电溶液的电阻率表达式为=___________

。【答案】(1).3R(2).(3).2416UdIV【解析】【分析】【详解】(1)[1]由于导电溶液柱（电阻值约5Ω）较小，电源（电动势3V、内阻不计），通过导电溶液柱的最大电流约为0.6A，所以选用R1、R2时额定电流太小，还有其电阻太大不容易控制读数，所以选用R3。(2)[2

]待测电阻是小电阻所以采用外接法测电阻，小的滑动变阻器所以采用分压式控制电路，电源（电动势3V、内阻不计），则电压表量程采用15V，通过导电溶液柱的最大电流约为0.6A，则电流表选0.6A的量程，电路图如

图所示(3)[3]导电溶液的电阻率表达式为=RSl，URI=，24dS=，VlS=解得24=16UdIV三、计算题：本大题共3小题，其中第15小题8分，第16小题12分，第17小题18分，共38分。15.设电子以速率v绕某原子核做匀速圆周运动，形成一大小为I的等效环形电流。已

知电子的电荷量为e，19质量为m，静电力常量为k，求：（1）电子做圆周运动的轨道半径r；（2）原子核所带电荷量q。【答案】（1）2verI=；（2）32mvkI【解析】【分析】【详解】（1）设电子做圆周运动的周期为T，根据电流的定义知道eIT=又2rTv

=解得2verI=（2）库仑力提供电子做圆周运动的向心力22qevkmrr=解得32mvqkI=16.如图所示，abcd、为水平放置的光滑平行金属导轨，两导轨间距为l，左端用电阻值为R的金属丝连接。导轨间有垂直于导轨平面向下的匀

强磁场，磁感应强度大小为B。金属杆MN放置在导轨上，与导轨夹角30=，以速度v沿平行于导轨的方向向右匀速滑动。已知金属杆电阻值为r，导轨电阻不计，金属杆滑动过程中与导轨接触良好。求：（1）金属杆所受安培力；（2）金属杆生热的功率。20【答案】（1）2

22BlvRr+；（2）2222()BlvrRr+【解析】【分析】【详解】（1）金属杆切割磁感线产生感应电动势为EEBlv=电流EIRr=+安培力sinlFBI=解得222BlvFRr=+（2）金属杆的生热功率为P2PIr=解得2222()BlvrPRr=+17

.如图所示，平面内建立直角坐标系xOy，第Ⅰ象限内有沿y+方向的匀强电场，第Ⅳ象限有一个边长为2h的正方形磁场区域,abcdad在x轴上，a的坐标为(2,0)h，磁场方向垂直于xOy平面向里。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴的(0,)Ph点

，以大小为0v的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从a点进入磁场，然后从b点离开。不计粒子所受的重力，求：（1）电场强度E的大小；（2）区域abcd内磁场磁感应强度的大小1B；21（3）如果在第Ⅱ和第Ⅲ象限还存在一个匀强磁场

，分布在图中虚线左侧区域，带电粒子从Q点（虚线与y轴交点）进入该磁场，离开磁场后恰能沿水平方向通过P点再次进入电场，求该磁场的磁感应强度大小2B。【答案】（1）202mvEqh=；（2）01mvBqh=；（3）02(21)5mvBqh+=【解析】【分析】【详解】（1）设带电粒子在电场中运动的

时间为t，运动的加速度为a，x方向上02hvt=y方向上212hat=又qEma=解得202mvEqh=（2）如图，粒子从电场进入正方形磁场区域时，其速度为v，与x轴夹角为θ220tan1atv==0cosvv=设带电粒子在磁场中做圆周运动

的轨道半径为r，由几何知识知道22rh=又21vqvBmr=解得01mvBqh=（3）如图，粒子从Q点进入虚线左侧磁场区域，做圆周运动的半径为R，从N点离开该磁场区域时，速度沿x轴正方向，根据几何关系(

1cos)5Rh+=又22vqvBmR=解得02(21)5mvBqh+=