【文档说明】河北省衡水市深州市中学2020-2021学年高二上学期期中考试物理试卷【精准解析】.doc，共(16)页，678.500 KB，由小赞的店铺上传

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-1-2020~2021学年深州市中学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100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域内作答，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。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.有三个完全相同的金属小球A、B、C，A带电荷量为＋8Q，B带电荷量为－2Q，C不带电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A

、B两球接触（次数足够多），最后移去C球，则A、B两球间的库仑力变为原来的（）A.14B.25C.13D.12【答案】A【解析】【详解】开始时AB之间的库仑力为21228216QQkQFkrr==若让C球

反复与A、B两球接触（次数足够多），最后移去C球，则三个小球均带电量8223QQqQ+−==+则A、B两球间的库仑力变为221222241=4QQkQFkFrr==故选A。2.真空中某点电荷O左右两边相等距离处有两点A、B，

则（）-2-A.A点电场强度和B点电场强度相同B.A点的电势大于B点电势C.试探电荷－q在A点的电势能和在B点的相同D.将试探电荷－q从A点移到B点的过程中，电场力做负功【答案】C【解析】【详解】A．根据点电荷的电场强度公式：2QEkr=可

知A点和B点的电场强度大小相等，但方向不相同，所以两点的电场强度不相同，故A错误；B．A点离O的距离与B点离O的距离相等，根据点电荷的电势分布特点，可知A点和B点的电势相等，故B错误；C．因A点和B点的电势相等，根

据电势能的表达式：PEq=可知同一试探电荷在两点的电势能相等，故C正确；D．将试探电荷－q从A点移到B点，电场力做功()ABABWq=−已知AB=，所以0ABW=，故D错误。故选C。3.图示为某电场中的一根电场线，电场线上有A、B、C三点且AB=BC，一电子从A点出发经

B点运动到C点。下列说法正确的是（）A.该电场线是客观存在的B.在A、B、C三点中，A点的电势最高，C点的电势最低C.在A、B、C三点中，A点的电场强度最大，C点的电场强度最小-3-D.在A、B、C三点中，电子在A点的电势能最大，在C点的电势能最小【答案】B【解析】【详解】A．电场线是假

想的曲线，不是客观存在的，A错误；B．沿电场线的方向，电势降低，A点的电势最高，C点的电势最低。B正确；C．电场线的疏密表示电场的强弱，一条电场线无法比较疏密，所以无法比较强弱。C错误；D．电子带负电，受力与电场

方向相反，电场力对电子做负功，电势能增大，D错误。故选B。4.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，Ep表示

点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ减小，E不变，Ep增大B.θ减小，E不变，Ep不变C.θ增大，E增大，Ep不变D.θ增大，E不变，Ep不变【答案】B【解析】【详解】电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移

动时，两板间的距离减小，根据4πSCkd=可知，电容C增大，则根据QCU=可知，电压U减小，故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度为4πUQkQEdCdS===因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；再根据设P与下极板距离

为L，则P点的电势PEL=-4-电势能pEELq=因此电荷在P点的电势能保持不变故选B。5.如图所示，一价氢离子和二价氦离子的混合体，由静止开始同时经同一加速电场加速后，垂直偏转电场的电场线方向射入同一偏转电场中，偏转后，均打在同一荧光屏上，离子在加速电场中运动

的时间可忽略不计，离子间的相互作用和重力均不计。则一价氢离子和二价氦离子（）A.同时到达屏上不同点B.先后到达屏上不同点C.同时到达屏上同一点D.先后到达屏上同一点【答案】D【解析】【详解】设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d。在加

速电场中，由动能定理得21012qUmv=两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于两种粒子的比荷不同，则v0不同，所以两粒子在偏转电场中运动的时间0Ltv=不同。两种粒子在加速电场中的加速度不同，位移相同，则运动的时间也不同，所以两粒子是先

后离开偏转电场。在偏转电场中的偏转位移222()01122qUyatmdLv==联立得-5-214ULyUd=同理可得到偏转角度的正切21tan2ULUd=可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同。故两种粒子打屏上同一点。故AB

C错误，D正确；故选D。6.一太阳能电池对一用电器供电时，电流为40mA，则在10s，通过该用电器的电荷量为（）A.0.04CB.0.24CC.0.4CD.2.4C【答案】C【解析】【详解】根据电流的定义式，有qIt=代入数据，得

0.4Cq=故选C。7.如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，闭合开关后，灯泡L发光，若滑动变阻器的滑片向a端滑动，则（）A.灯泡L变暗，电流表的示数变大B.灯泡L变亮，电流表的示数变大C.通过R2的电流不变D.通过R2的电流变小【答案】A【解析】

【详解】AB.滑动变阻器的滑片向a端滑动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，故外电路总电-6-阻减小，电流增大，电流表示数变大；总电流变大，那么，UEIr=−，路端电压减小，故灯泡L两端电压减小，通过L的电流减小

，灯泡L变暗，故A正确B错误．CD.总电流变大，通过L的电流减小，故另一支路电流增大，即通过R2的电流变大，故CD错误．8.如图所示，直线A、B分别为某电源和一电阻的U-I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率为（）

A.1WB.2WC.3WD.4W【答案】D【解析】【详解】由交点坐标可知，工作电压为2V，工作电流为2A。根据公式，有PUI=输出代入数据，可得4WP=输出故选D。9.某通电直导线的长度为L，所在匀强磁场的磁感应强度大小为B，

其所受的安培力的大小为F，下列说法正确的是（）A.安培力的方向一定垂直于直导线B.将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为2FC.通过直导线的电流可能为2FBLD.通过直导线的电流可能为2FBL【答案】AD【解析】【详解】A

．根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A正确；B．当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，安培力的大小-7-一定变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的2

2，故B错误；CD．当磁场与电流不垂直时，安培力的大小为sinFBIL=则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，则通电导体的电流大小为sinFIBL=因为sin1故FIBL所以C错误，D正确；故选AD。10.如图所示，水平通电导体棒靠

在绝缘竖直面或放在绝缘斜面上，并处于匀强磁场中。在图A中，磁场方向垂直竖直面向左；在图B中，磁场方向沿斜面向上；在图C中，磁场方向沿斜面向下；在图D中，磁场方向竖直向上。若不计一切摩擦，则导体棒可能处于静止状态的是（）A.B.C.D.

【答案】AD【解析】【详解】A．图A中导体棒受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力，可能处于静止状态，故A正确；B．图B中导体棒受到竖直向下的重力和垂直斜面斜向上的安培力，还可能受到斜面的支持力，-8-导体棒不可能静止，故B错误；C．图C中导体棒受

到竖直向下的重力、垂直斜面向下的安培力和斜面的支持力，导体棒不可能静止，故C错误；D．图D中导体棒受到竖直向下的重力，水平向右的安培力和斜面的支持力，导体棒可能静止，故D正确。故选AD。11.如图所示，有一倾角为30°的光

滑斜面固定在地面上，长度为L、质量为m的导体棒置于斜面上，棒中垂直纸面向里的电流为I。导体棒处在范围足够大的匀强磁场中且静止在斜面上，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.B的最大值为mgILB.B的最小值为2mgILC.导体棒所受的安培力方向可能竖直向下

D.若B的方向水平向左、大小为mgIL时，导体棒对导轨无压力【答案】BD【解析】【详解】AB．对导体棒受力分析，重力已知，斜面支持力方向已知，当安培力沿斜面向上时，B有最小值，根据左手定则，可知B的方向垂直斜面向上，且满足sinBILmg

=变形，得sin2mgmgBILIL==安培力没有最大值，所以B没有最大值。2mgBIL故A错误；B正确；C．导体棒所受的安培力方向竖直向下时，导体棒受力不平衡，不能处于静止。故C错误；-9-D．若B的方向水平向左，则安培力竖直

向上，当BILmg=即mgBIL=时，导体棒对导轨无压力。故D正确。故选BD。12.如图所示，重力不计的带电粒子以某一速度从两平行金属板中央进入正交的匀强电场和匀强磁场中，做匀速直线运动。若粒子进入场区的水平速度增大，但粒子仍能穿越该磁场区域，则（）A粒子可能

带正电B.粒子一定向下偏转C.粒子的速度越来越小D.粒子仍做直线运动【答案】AC【解析】【详解】A．根据左手定则可知，粒子做匀速直线运动与电性无关，故A正确；B．根据洛伦兹力表达式fqvB=可知进入的水平速度增加，会使洛伦兹力增大

，从而与粒子所受电场力不再平衡，但粒子电性不确定，则粒子不一定向下偏转，还可能向上偏转，故B错误；C．不论粒子电性如何，增大速度后，会在电场力的反方向上发生位移，故此后电场力将做负功，即粒子的速度越来越小。故C正确；D．根据C项的分析，可知粒子要发生偏转，不在

做直线运动。故D错误。故选AC。-10-二、实验填空题：本题共2小题，共15分。13.用多用电表测某一电阻，一同学选择欧姆挡“×100”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所示。（1）为了较准确地

进行测量，请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤：A.将选择开关转至_____（选填“×1”“×10”或“×1k”）挡；B．将红、黑表笔短接，进行_____（选填“欧姆调零”或“机械调零”）。（2）重新测量后，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是_____Ω。【答

案】(1).×10(2).欧姆调零(3).130【解析】【详解】（1）[1][2]．选择×100倍率，用正确的操作步骤测量时，指针偏转角度太大说明指针示数太小，选择倍率太大，为准确测量电阻阻值：A．应换用小挡位，换用×10倍率档；B．将红、黑表笔短接，进行欧姆

调零。（2）[3]．由图示表盘可知，测量结果为：13×10=130Ω；14.在实验室测量直流电源的电动势和内阻，电源的电动势约为2.0V，内阻约为0.6Ω．实验室还能提供如下器材：A．量程为3V的理想电压表V1B．量程为15V的理想电压表V2C．阻值为4.0Ω的

定值电阻R1D．开关两个，导线若干为了简便快捷而双较准确地测量电源的电动势和内电阻，选择电压表、定值电阻等器材，采用如图所示电路进行实验．-11-（1）电压表应该选择_____（填“A”或者“B”）．（2）

实验中，先将S1闭合，S2断开，电压表示数为1.98V．然后将S1、S2均闭合，电压表示数为1.68V，则测得电源电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（小数点后保留两位小数）．【答案】(1).A(2).1.98(3).0.71【解析】【详解】（1）[1]电源电动势约

为2.0V，则电压表应选择：A、量程为3V的理想电压表V1；（2）[2]由图示电路图可知，将S1闭合，S2断开，电压表测电源电动势，电压表示数为1.98V，则电源电动势E=1.98V[3]将S1、S2均闭合，电压表示数为1.68V，由欧姆定律可知E=U+Ir即1.9

8=1.68+1.684r解得r=0.71Ω三、解答或论述题：本题共3小题，共37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.如图所示，光滑绝缘的水平面与半径为R的光滑绝缘圆弧相切于

B点，其中半径OB竖直，半径OC水平。在整个空间内存在水平向右的匀强电场。现将一质量为m、带电荷量为q的带电小球从距离B点2R处的A点由静止释放，小球恰好能运动到圆弧最高点C处。重力加速度为g。求：(1)匀

强电场的电场强度大小E；(2)小球从A点运动到B点时所受圆弧轨道的支持力大小N。-12-【答案】(1)23mgq；(2)53mg【解析】【详解】(1)在小球从A点由静止运动到C点的过程中，小球沿电场方向发生的位移大小为x=2R+

R在该过程中，由动能定理有Eqx-mgR=0解得E=23mgq(2)由动能定理有qE·2122Rmv=又N-mg=2vmR解得N=53mg16.如图所示，在同一平面内边长均为的正方形区域abcd和cdef中，分别存在方向平行于ab、电场强度大小为E的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场

。质量为m、电荷量为q的带电粒子，以一定速度沿ad方向从a点射入电场，并从dc边的中点O点进入磁场区域。粒子重力不计。(1)求粒子射入电场时的速度大小0v；(2)若粒子垂直于边界ef射出磁场，求磁场的磁感应强度大小B。-13-【答案】(1)0qElvm=

；(2)mEBql=【解析】【详解】(1)粒子在电场中运动的加速度大小为qEam=设粒子通过电场区域的时间为t1，有2011122llvtat==，解得0qElvm=(2)由(1)可得101latvt==设粒子射出电场时的速度v与0v方向的夹角为，则010

tancos，vatvv==解得：2=45，qElvm=粒子进入磁场后做匀速圆周运动，垂直边界ef射出磁场的运动轨迹如图所示，由几何关系-14-可知sinrl=又2mvBqvr=解得mEBql=17.如图所示，在圆心为O、半径R=5cm的

竖直圆形区域内，有一个方向垂直于圆形区域向外的匀强磁场，竖直平行放置的金属板连接在图示电路中，电源电动势E=220V、内阻r=5，定值电阻的阻值R1=16，滑动变阻器R2的最大阻值Rmax=199；两金属板上的小孔S1、S2

与圆心O在垂直于极板的同一直线上，现有比荷53.210/qCKgm=的带正电粒子由小孔S1进入电场加速后，从小孔S2射出，然后垂直进入磁场并从磁场中射出，滑动变阻器滑片P的位置不同，粒子在磁场中运动的时间也不同，当理想电

压表的示数U=100V时，粒子从圆形区域的最低点竖直向下穿出磁场，不计粒子重力和粒子在小孔S1处的初速度，取tan68.2°=2.5，求：(1)U=100V时，粒子从小孔S2穿出时的速度大小v0；(2)匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)粒子在磁场中运动的最长时间t．

(结果保留两位有效数字)-15-【答案】（1）8×103m/s（2）0.5T（3）1.5×10-5s【解析】【分析】（1）粒子在电场中加速，由动能定理即可求出穿出时的速度大小；（2）粒子在磁场中做圆周运动，根据几何关系求出半径，再根据牛顿第二定律即可求出

磁感应强度；（3）根据闭合电路的欧姆定律、动能定理、牛顿第二定律和几何关系即可求出粒子在磁场中运动的最长时间．【详解】（1）对粒子在电场中的运动过程中，由动能定理有：2012qUmv=解得：30810/vms=（2）粒子从圆

形区域的最低点竖直向下穿出磁场，则粒子在磁场中的速度方向偏转了90，粒子在磁场中做圆周运动的径迹如图甲所示：由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径为：15rRcm==由牛顿第二定律有：2111vqvBmr=解得：10.5BT=（3）两金属板间的

电压越小，粒子经电场加速后的速度越小，粒子在磁场中做圆周运动的半径越小，射出电场时的偏转角越大，在磁场中运动的时间越长，所以滑片在变阻器2R的左端-16-时，粒子在磁场中运动的时间最长，由闭合电路的欧姆定律有：maxEIRRr=+

+两金属板间的最小电压为min1UIR=设粒子加速后的速度大小为v，由动能定理有：2min12qUmv=设粒子做圆周运动的半径为2r，由牛顿第二定律有：22vqvBmr=解得：20.02rm=粒子进入磁场后的径迹如图乙所示：1O为径迹圆的圆心，由几

何关系有：25tan2Rr==解得：68.2=故2360tT=，其中2mTBq=解得：51.510ts−=【点睛】分析粒子的运动情况是求解的关键和基础，考查综合应用电路、磁场和几何知识，处理带电粒子在复合场中运动问题的能力，综合性

较强．