四川省雅安市2021-2022学年高二上学期期末检测物理试题（Word版含答案）

雅安市2021-2022学年高二上学期期末检测
物理试题
请你在做题之前仔细阅读下列说明：
1.考试时间：90分钟；满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的准考证号，在规定的位置贴好条形码。
3.回答第I卷（选择题）时，必须使用2B铅笔填涂；第II卷（非选择题）必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔书写、笔迹清楚。按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效，在草稿纸上、试卷上答题无效。
4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱，禁用涂改液、涂改胶条。
第I卷 选择题（共45分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题给出的四个选项中，第1-10题只有一项符合题目要求，第11-15题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 法拉第通过实验最先得到了电流通过电阻产生热量的规律
B. 安培发明了能在实验室中产生高能粒子的回旋加速器
C. 富兰克林最早用实验测得元电荷e的数值
D. 奥斯特首先从实验中发现了电流的磁效应
2. 若某点电荷从静止开始只在电场力作用下运动，则在刚开始的一段时间内，该点电荷（　　）
A. 瞬时速度的方向总是与所在处电场线的切线方向平行
B. 总是从电场强度大的地方运动到电场强度小的地方
C. 总是从电势能大的地方运动到电势能小的地方
D. 总是从电势高的地方运动到电势低的地方
3. 2021年8月3日到4日，雅安市持续了两天的雷阵雨天气，在雷雨天人们应该提高防雷意识，保护生命财产安全。现假设在某雷雨天，一雷雨云下方存在一沿竖直方向的匀强电场，其电场强度为104V/m。一半径为1mm的球形雨滴在此电场中不会下落，则该雨滴携带的电荷量的最小值约为（取重力加速度大小为10m/s2，水的密度为103kg/m）（　　）
A. B. C. D.
4. 某磁场中部分磁感线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A. a、b两处的磁感应强度的大小相等
B. a、b两处的磁感应强度的大小不等
C. 同一小段通电导线放在a处所受安培力一定比放在b处大
D. 同一小段通电导线放在a处所受安培力一定比放在b处小
5. 如图所示，垂直纸面放置三条通电长直导线P、Q、R相互平行，且彼此之间距离相等，三条导线通入大小相等，方向相同的电流，则导线R受到的磁场力的方向是（　　）
A. 垂直R，指向y轴负方向 B. 垂直R，指向y轴正方向
C. 垂直R，指向x轴正方向 D. 垂直R，指向x轴负方向
6. 如图所示，直线A、B分别为电源a，b的路端电压与干路电流关系的图像，直线C为一电阻R的两端电压与电流关系的图像。若将这个电阻R分别接到a、b两电源上，下列说法正确的是（　　）
A. 电源b的内阻较大
B. R接到a电源上时，电源的效率较高
C. R接到a电源上时，电源内阻消耗的功率较大
D. R接到b电源上时，电源的输出功率较大
7. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（　　）
A. 导体环有收缩趋势
B. 通过导体环的磁通量保持不变
C. 导体环对桌面的压力小于重力
D. 导体环中产生顺时针方向的感应电流
8. 电荷量分别为q1、q2的点电荷固定在x轴上的某两点处，x轴上各点电势的分布如图所示，下列说法正确的有（　　）
A. q1和q2带异种电荷
B. x1处电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2，电势能增大
D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
9. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列说法正确的是(　 　)
A. 不变，变大 B. 变大，变大
C. 变大，不变 D. 不变，不变
10. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
11. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列说法正确的是（　　）
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率均等于，与粒子的荷质比无关
D. 带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大
12. 如图所示为电动机提升重物的装置示意图，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端的电压为5V，电路中的电流为1A，重物A所受的重力为20N，不计摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 电动机的输入功率为4W
B. 电动机线圈电阻上产生的热功率为1W
C. 电动机的效率为80%
D. 电动机在10s内可以把重物A匀速提升1m
13. 如图所示的电路中，A、B是两金属板构成的平行板电容器，先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变。则下列说法正确的是（　　）
A. 电容器的电容变小 B. A、B两极板间的电场强度变大
C. A、B两极板间电势差不变 D. P点电势升高
14. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A. 流过金属棒的最大电流为
B. 通过金属棒电荷量为
C. 克服安培力所做的功为mgh
D. 金属棒产生的焦耳热为mg（h－μd）
15. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一内壁光滑、半径为R的固定绝缘圆轨道处在竖直平面内，AB为圆轨道的水平直径，CD为竖直直径。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从轨道的最低点C获得一定的初速度v0后，能够在轨道内做完整圆周运动，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
A. 小球运动到D点时的动能最小
B. 小球运动到B点时的机械能最大
C. 若，小球恰好能够做完整的圆周运动
D. 若小球恰好能够做完整的圆周运动，则小球运动过程中对轨道的最大压力为12mg
第II卷 非选择题（共55分）
注意：
第II卷答案只能用0.5毫米黑色签字笔回答在答题卡指定的位置内。
二、实验题（本大题共2小题，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程）
16. 小肖同学制作了一个简单多用电表，图甲为电表的电路原理图。该表有三个挡位：直流电压挡，直流电流挡，欧姆“10”挡，已知选用的电流表内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=10mA，定值电阻R2=240Ω。
（1）图甲中的A端与_________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接；当选择开关接“3”时，电表为_________（选填“欧姆表”、“电压表”或“电流表”），
（2）某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的，则读数为_________；若此时B端是与“2”相连的，则读数为_________；
（3）小肖同学用另一块已经进行调零的多用电表的“10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是________。
A.这个电阻的阻值较小
B.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“1”挡
C.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“100”挡
D.换挡之后必须重新进行欧姆调零后再进行测量
17. 某学习小组的同学为测量一合金制成的圆柱体导体的电阻率，可供选用的器材如下：
待测电阻：阻值约为50Ω
电流表G1：满偏电流为1mA，内阻为30Ω
电流表G2：满偏电流为10mA，内阻为30Ω
电压表V：量程为3V，内阻约为9kΩ
标准电阻R1：阻值为1Ω
标准电阻R2：阻值为0.05Ω
滑动变阻器R：阻值范围为0~10Ω
学生电源E：电动势为6V，内阻不计
开关S及导线若干。
（1）用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲和乙所示，由图读得圆柱体的直径为__________mm，长度为__________ cm。
（2）学习小组认为要想准确测量导体的电阻率，需要重新改装电流表并设计电路，电流表应该选_______（选填“G1”或“G2”），标准电阻应该选_________（选填“R1”或“R2”）。
（3）在虚线框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材符号，要求电压表示数能从零开始变化_____。
（4）若某次实验电流表示数为I，电压表示数为U，写出此时待测电阻的表达式________（用I、U表示）
（5）圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、表示的电阻率的关系式为ρ=_________。
三、计算题（本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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）
18. 如图所示，质量为M、带电量为Q的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，另一带电量为q、质量为m的乙球在该水平面上的B点由静止释放后向左运动。释放时A、B两点间的距离为l0，释放后乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为（k为静电力常量）、方向指向甲球的恒力作用（两球均可视为点电荷，运动过程中乙球的电荷量可视为不变）。求：
（1）乙球在释放瞬间的加速度大小；
（2）乙球的速度最大时两球之间的距离。
19. 如图所示，间距为L=1.5m的光滑平行金属导轨固定在水平地面上，现垂直导轨放置一个有效电阻为r=1Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，阻值分别为R1=3Ω，R2=6Ω，其他电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T，当直导体棒在导轨上以v=6m/s的速度向右匀速运动时，求：
（1）流过R1和R2的电流大小；
（2）导体棒克服安培力做功的瞬时功率。
20. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限中以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B 一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上纵坐标y=h处的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上横坐标x=2h处的P点进入磁场，最后沿垂直于y轴的方向射出磁场，不计粒子重力 求：
(1)电场强度大小E；
(2)粒子在磁场中运动的轨迹半径r；
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t
雅安市2021-2022学年高二上学期期末检测
物理试题 答案版
请你在做题之前仔细阅读下列说明：
1.考试时间：90分钟；满分100分。
2.答题前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核对条形码上的准考证号，在规定的位置贴好条形码。
3.回答第I卷（选择题）时，必须使用2B铅笔填涂；第II卷（非选择题）必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔书写、笔迹清楚。按照题号顺序在各题的答题区域内作答，超出答题区域的答案无效，在草稿纸上、试卷上答题无效。
4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄皱，禁用涂改液、涂改胶条。
第I卷 选择题（共45分）
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共计45分。在每小题给出的四个选项中，第1-10题只有一项符合题目要求，第11-15题有多项符合题目要求。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 法拉第通过实验最先得到了电流通过电阻产生热量的规律
B. 安培发明了能在实验室中产生高能粒子的回旋加速器
C. 富兰克林最早用实验测得元电荷e的数值
D. 奥斯特首先从实验中发现了电流的磁效应
答案 D
2. 若某点电荷从静止开始只在电场力作用下运动，则在刚开始的一段时间内，该点电荷（　　）
A. 瞬时速度的方向总是与所在处电场线的切线方向平行
B. 总是从电场强度大的地方运动到电场强度小的地方
C. 总是从电势能大的地方运动到电势能小的地方
D. 总是从电势高的地方运动到电势低的地方
答案 C
3. 2021年8月3日到4日，雅安市持续了两天的雷阵雨天气，在雷雨天人们应该提高防雷意识，保护生命财产安全。现假设在某雷雨天，一雷雨云下方存在一沿竖直方向的匀强电场，其电场强度为104V/m。一半径为1mm的球形雨滴在此电场中不会下落，则该雨滴携带的电荷量的最小值约为（取重力加速度大小为10m/s2，水的密度为103kg/m）（　　）
A. B. C. D.
答案 B
4. 某磁场中部分磁感线分布如图所示，下列说法正确的是（　　）
A. a、b两处的磁感应强度的大小相等
B. a、b两处的磁感应强度的大小不等
C. 同一小段通电导线放在a处所受安培力一定比放在b处大
D. 同一小段通电导线放在a处所受安培力一定比放在b处小
答案 B
5. 如图所示，垂直纸面放置三条通电长直导线P、Q、R相互平行，且彼此之间距离相等，三条导线通入大小相等，方向相同的电流，则导线R受到的磁场力的方向是（　　）
A. 垂直R，指向y轴负方向 B. 垂直R，指向y轴正方向
C. 垂直R，指向x轴正方向 D. 垂直R，指向x轴负方向
答案 A
6. 如图所示，直线A、B分别为电源a，b的路端电压与干路电流关系的图像，直线C为一电阻R的两端电压与电流关系的图像。若将这个电阻R分别接到a、b两电源上，下列说法正确的是（　　）
A. 电源b的内阻较大
B. R接到a电源上时，电源的效率较高
C. R接到a电源上时，电源内阻消耗的功率较大
D. R接到b电源上时，电源的输出功率较大
答案 C
7. 如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上放一弹性闭合导体环，在导体环轴线上方有一条形磁铁。当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，下列判断中正确的是（　　）
A. 导体环有收缩趋势
B. 通过导体环的磁通量保持不变
C. 导体环对桌面的压力小于重力
D. 导体环中产生顺时针方向的感应电流
答案 A
8. 电荷量分别为q1、q2的点电荷固定在x轴上的某两点处，x轴上各点电势的分布如图所示，下列说法正确的有（　　）
A. q1和q2带异种电荷
B. x1处电场强度为零
C. 负电荷从x1移到x2，电势能增大
D. 负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
答案 A
9. 如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列说法正确的是(　 　)
A. 不变，变大 B. 变大，变大
C. 变大，不变 D. 不变，不变
答案 C
10. 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
答案 D
11. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的磁感应强度和电场强度分别为B和E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场。下列说法正确的是（　　）
A. 质谱仪是分析同位素的重要工具
B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里
C. 能通过狭缝P的带电粒子的速率均等于，与粒子的荷质比无关
D. 带电量相同的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的质量越大
答案 AC
12. 如图所示为电动机提升重物的装置示意图，电动机线圈电阻为r=1Ω，电动机两端的电压为5V，电路中的电流为1A，重物A所受的重力为20N，不计摩擦力和空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A. 电动机的输入功率为4W
B. 电动机线圈电阻上产生的热功率为1W
C. 电动机的效率为80%
D. 电动机在10s内可以把重物A匀速提升1m
答案 BC
13. 如图所示的电路中，A、B是两金属板构成的平行板电容器，先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变。则下列说法正确的是（　　）
A. 电容器的电容变小 B. A、B两极板间的电场强度变大
C. A、B两极板间电势差不变 D. P点电势升高
答案 AD
14. 如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。则金属棒穿过磁场区域的过程中（　　）
A. 流过金属棒的最大电流为
B. 通过金属棒电荷量为
C. 克服安培力所做的功为mgh
D. 金属棒产生的焦耳热为mg（h－μd）
答案 D
15. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，一内壁光滑、半径为R的固定绝缘圆轨道处在竖直平面内，AB为圆轨道的水平直径，CD为竖直直径。一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从轨道的最低点C获得一定的初速度v0后，能够在轨道内做完整圆周运动，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度，不计空气阻力，下列说法中正确的是（　　）
A. 小球运动到D点时的动能最小
B. 小球运动到B点时的机械能最大
C. 若，小球恰好能够做完整的圆周运动
D. 若小球恰好能够做完整的圆周运动，则小球运动过程中对轨道的最大压力为12mg
答案 BD
第II卷 非选择题（共55分）
注意：
第II卷答案只能用0.5毫米黑色签字笔回答在答题卡指定的位置内。
二、实验题（本大题共2小题，共16分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程）
16. 小肖同学制作了一个简单多用电表，图甲为电表的电路原理图。该表有三个挡位：直流电压挡，直流电流挡，欧姆“10”挡，已知选用的电流表内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=10mA，定值电阻R2=240Ω。
（1）图甲中的A端与_________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接；当选择开关接“3”时，电表为_________（选填“欧姆表”、“电压表”或“电流表”），
（2）某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示。若此时B端是与“1”相连的，则读数为_________；若此时B端是与“2”相连的，则读数为_________；
（3）小肖同学用另一块已经进行调零的多用电表的“10”挡测量另一个阻值未知的电阻，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是________。
A.这个电阻的阻值较小
B.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“1”挡
C.为测量更准确些，电表应当换用欧姆“100”挡
D.换挡之后必须重新进行欧姆调零后再进行测量
答案 ①. 红 ②. 电压表 ③. 7.0mA ④. 60Ω ⑤. CD##DC
17. 某学习小组的同学为测量一合金制成的圆柱体导体的电阻率，可供选用的器材如下：
待测电阻：阻值约为50Ω
电流表G1：满偏电流为1mA，内阻为30Ω
电流表G2：满偏电流为10mA，内阻为30Ω
电压表V：量程为3V，内阻约为9kΩ
标准电阻R1：阻值为1Ω
标准电阻R2：阻值为0.05Ω
滑动变阻器R：阻值范围为0~10Ω
学生电源E：电动势为6V，内阻不计
开关S及导线若干。
（1）用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，螺旋测微器和游标卡尺的示数分别如图甲和乙所示，由图读得圆柱体的直径为__________mm，长度为__________ cm。
（2）学习小组认为要想准确测量导体的电阻率，需要重新改装电流表并设计电路，电流表应该选_______（选填“G1”或“G2”），标准电阻应该选_________（选填“R1”或“R2”）。
（3）在虚线框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材符号，要求电压表示数能从零开始变化_____。
（4）若某次实验电流表示数为I，电压表示数为U，写出此时待测电阻的表达式________（用I、U表示）
（5）圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、表示的电阻率的关系式为ρ=_________。
答案 ①. 2.150 ②. 4.240 ③. G1 ④. R2 ⑤. ⑥. ⑦.
三、计算题（本大题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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）
18. 如图所示，质量为M、带电量为Q的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，另一带电量为q、质量为m的乙球在该水平面上的B点由静止释放后向左运动。释放时A、B两点间的距离为l0，释放后乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为（k为静电力常量）、方向指向甲球的恒力作用（两球均可视为点电荷，运动过程中乙球的电荷量可视为不变）。求：
（1）乙球在释放瞬间的加速度大小；
（2）乙球的速度最大时两球之间的距离。
答案 （1）；（2）
19. 如图所示，间距为L=1.5m的光滑平行金属导轨固定在水平地面上，现垂直导轨放置一个有效电阻为r=1Ω的直导体棒，在导轨的两端分别连接两个电阻，阻值分别为R1=3Ω，R2=6Ω，其他电阻不计，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.1T，当直导体棒在导轨上以v=6m/s的速度向右匀速运动时，求：
（1）流过R1和R2的电流大小；
（2）导体棒克服安培力做功的瞬时功率。
答案 （1）0.2A，0.1A；（2）
20. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限中以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B 一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上纵坐标y=h处的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上横坐标x=2h处的P点进入磁场，最后沿垂直于y轴的方向射出磁场，不计粒子重力 求：
(1)电场强度大小E；
(2)粒子在磁场中运动的轨迹半径r；
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t
答案 (1)；(2)；(3)