四川省西昌市2020-2021学年高二上学期期中考试物理试题 Word版含答案

西昌市2020—2021学年度上期半期检测
高 二 物 理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，试题卷4页，答题卷卡2页。全卷满分为100分，考试时间为90分钟。
答题前，考生务必将自己的姓名、考号用0.5毫米的黑色墨水签字笔填写在答题卡上，并检查条形码粘贴是否正确；选择题使用2B铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔书写在答题卡对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。考试结束后，将答题卡收回。
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
1．下列关于点电荷的说法正确的是
A．点电荷所带的电荷量一定是1.6×10-19C B．实际存在的带电体都是点电荷
C．点电荷是理想化的物理模型 D．带电金属球不能看成是点电荷
46037505645152．如图所示，两电荷量分别为Q(Q>0)和－Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷Q之间，b点位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是
A．b点电势为零，电场强度也为零
B．O点电势为零，电场强度也为零
C．将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功
D．将正的试探电荷从O点移到b点，必须克服电场力做功
44818302908303．如图，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，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增大，E增大 B．θ减小，E不变
C．θ减小，Ep增大 D．θ增大，Ep不变
45993052736854．如图，实线表示电场线(方向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN.下列判断正确的是
A．aM＜aN，EpM＜EpN B．vM＜vN，φM＜φN
4920615215900C．φM＜φN，aM＜aN D．vM ＜vN ，EpM＜EpN
5．某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源的发热功率Pr随电流变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示。下列判断正确的是
A．直线a表示电源的输出功率 B．曲线b表示电源的输出功率
C．电源的最大输出功率Pm=2.25W D．电源的电动势E=9V，内电阻r=1Ω
6．一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重力势能增加10J，机械能增加15J，电场力做功18J，则小球
A．重力做功为10J　　　　 B．电势能增加18J
C．空气阻力做功3J D．动能增加5 J
45650151416057．在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断
A．x＝2 m处电场强度为零
B．x＝2 m处电场方向一定沿x轴正方向
C．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小
D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大
8．如图甲所示，质量为m＝2kg、带电荷量为q＝3×10－3C的小物块静置于绝缘水平面上，A点左侧上方存在方向水平向右的匀强电场。小物块仅在电场中运动时才受到一个水平向左F=18N的拉力作用。小物块运动的v－t图象如图乙所示，取g＝10m/s2，则下列说法正确的是
347472012700A．小物块在3s内的位移为12m
B．小物块与水平面间的动摩擦因数为0.4
C．匀强电场的电场强度为104N/C
D．物块运动过程中因摩擦而产生的内能为8J
9．对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图象正确的是

10．一根套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球A通过绝缘细线系在细环上，另一带正电的小球B固定在绝缘支架上，A球处于平衡状态，如图所示．现将B球稍向右移动，当A小球再次平衡(该过程A、B两球一直在相同的水平面上)时，细环仍静止在原位置，下列说法正确的是
436245057785A．细线对带电小球A的拉力变小
B．细线对细环的拉力保持不变
C．细环所受的摩擦力变大
D．粗糙杆对细环的支持力不变
11．如图所示为一组方向未知的匀强电场的电场线，将带电荷量为q=﹣4.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点，克服静电力做了8×10-6J的功，已知A、B间的距离为2cm
4132580100965A．A、B两点间的电势差UAB=-2V
B．若A点的电势为φA=1V，则B点电势φB=﹣1V
C．该匀强电场的大小100V/m，方向沿电场线斜向下
D．该匀强电场的大小200V/m，方向沿电场线斜向下
4486910952512．如图所示，竖直放置的A和B两相同平行金属板，在A、B间用绝
缘细线悬挂一带电小球。开关S闭合，且滑动变阻器的滑片P在a
处，此时绝缘细线向右偏转θ角，电源内阻不能忽略，且r=R1+R2，
则下列判断正确的是
A．将A水平向右移动少许，θ将变小
B．当滑片P从a滑向b时，电流表中G有从下向上的电流
C．当滑片P从a滑向b时，电源的输出功率变小
D．保持滑片P不动，若在A、B间加一电介质，电流表中G有从下向上的电流
第Ⅱ卷 非选择题（共52分）
二、实验题（共15分）
13．下面两图中的游标卡尺和螺旋测微器的读数分别是_______cm和_______mm。
false
14．某研究性学习小组的同学欲做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验.已知所用小灯泡的额定电压和额定功率分别为2.5V、0.5W，实验使用的直流电源的电动势为3.0V内阻忽略不计，实验可供选择的器材规格如下
425005514605A．电流表A1（量程0～100mA，内阻为5Ω）
B．电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.1Ω）
C．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）
D．电压表V2（量程0～10V，内阻约2000）
E．滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）
F．滑动变阻器R2（阻值0～5000Ω，额定电流500mA）
H．电阻箱（0～999Ω）
请回答下列问题：
（1）为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择_______，电压表应选择_________、滑动变阻器应选择_________（填写实验器材前的序号）
（2）根据所选的实验器材，请在答题卡虚线框内设计合理的电路原理图来完成该实验________
（3）实验得到如图所示的小灯泡的伏安特性曲线，如果将这个小灯泡与一个电源电动势为4V，内阻为10Ω串联，则小灯泡消耗的实际功率应为________W（结果保留两位小数）
三、计算题（共37分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
428815537465015、（10分）如图所示的电路中，电源电动势E=20V，内阻r=1.0Ω，电动机的电阻R0=2.0Ω，电阻R1=5.0Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U1=10.0V，求：
（1）电动机消耗的电功率．将电能转化为机械能的功率；
（2）电源的输出功率．
16．（12分）如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E=105v/m，在长为L=2m的绝缘传送带上有可视为质点的物体P，质量为m=1kg，带电量为q=-7.5×10-5C，在传送带的右侧有一光滑半圆弧BCD与传送带平滑连接。物体与传动带间的滑动摩擦因素为μ=0.25；某时刻开始，传送带以速度v0=5m/s顺时针匀速转动，物体P以速度v1=8m/s向右滑上传送带，（g取10m/s2）。求：
（1）物体P运动到B点的速度vB
（2）要使物体P通过圆轨道的D点，求半圆弧BCD的半径R的取值范围。
380873072390
17、（15分）如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度E=103V/m。水平面有绝缘木板C，木板长L=3m、质量M=5kg，在木板的最左端有一质量m2=4.9kg的带电物块B，带电量q=-3×10-2C，木板最右端与固定绝缘挡板P的距离为x=0.5m，水平地面光滑。现让m1=0.1kg不带电的子弹A以v=150m/s的水平速度与物块B发生碰撞，碰撞后A、B不再分开且总电荷量不变（A、B可视为整体为D），一起在木板上滑动，物块D与木板C的动摩擦因数μ=0.25。若木板C与挡板P碰撞，则立即被粘住；若物块D与挡板P发生碰撞，碰后物块D以等大的速率反弹，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）碰撞后B的速度；
（2）木板C刚要与P碰撞时的速度大小；
（3）物块D能否滑离木板?如果能，通过计算说明理由；如果不能，物块D将停在木板上距离木板最右端多远处。

西昌市2020—2021学年度上期半期检测
高二物理参考答案
一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
C
B
A
C
D
D
C
BC
CD
BD
CD
二、实验题（共15分）
13、(4分)1.094cm 0.920mm
14、(11分) (1)A C E （每空2分）
(2) 如图（电路图全对3分，电流表改装1分，分压式连接1分） (3) 0.20～0.22w (2分)
三、计算题（共37分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
15、【参考答案】（10分）
（1）电动机两端的电压为：U=E﹣Ir﹣U1=（20﹣2×1.0﹣10.0）V=8 V；………2分
电动机消耗的电功率为：P电=UI=8×2 W=16 W；………2分
电动机消耗的热功率为：P热=I2R0=22×2.0 W=8W；………2分
电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为：
P机=P电﹣P热=（16﹣8）W=8 W；………2分
（2）电源的输出功率为：P出=P﹣P内=P﹣I2r=（40﹣22×1.0）W=36 W；
16、（12分）
（1）设物体P在传送带上一直减速至B点：
qEL-μmgL=mv22-mv12 ………2分
则 v2= m/s所以，物体P在B点时的速度为5m/s ………1分
（2）电场力和重力的合力：F合2=(mg)2+(qE)2 ………1分
F合与竖直方向成θ角：= ………1分
所以，F合=12.5N θ=370 ………1分
物体P恰好通过等效最高点时：F合= ………1分
物体P从B点到等效最高点过程：
-mgR(1+)+qER=mv2-mv02 ………2分
所以，R=m
则R的取值范围为：017、（15分）
(1)对A、B组成的系统，碰撞过程中系统动量守恒，设碰撞后B的速度为false ，由动量守恒得
false ………2分
解得false ………1分
D在木板C上匀减速直线，加速度大小：
false ………2分
false
木板C在水平地面上做匀减速直线:
false ………2分
false
设木板C一直减速至P，则 false ………1分
false ………1分
此时木板的速度 false ………1分
则木板C运动至P时速度为false ………1分
对D的整个运动过程中，摩擦力一直做负功，设物体C停下时经过的路程为s，由能量守恒可得false ………2分
解得 false ………1分
所以物块C不会与挡板P发生碰撞，停在距离木板右端1.4m的位置处。………1分