2021年高二上学期期中调研考试物理(选修)试题 含答案

2021年高二上学期期中调研考试物理（选修）试题含答案
高二物理（选修）
（满分：120分；考试时间：100分钟）
第I卷选择题部分（共44分）
一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分）
1．最早提出利用电场线和磁感线分别描述电场和磁场的物理学家是
A．牛顿 B．伽利略 C．阿基米德 D．法拉第2．下列几幅图中，由电流产生的磁场方向正确的是
3．如图所示，L
1
、L
2
、L
3
为三个相同的灯泡。

在变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列判断中正确的是
A．L2变暗，L3变亮
B．L1变亮，L3变暗
C．L1中电流变化量等于L3中电流变化量
D．L1中电流变化量小于L2中电流变化量
4．把6个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使所有灯泡都正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论正确的是
A．P甲= P乙B．P甲= 3P乙
C．P乙= 3P甲D．P乙> 3P甲
5．把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来，使它下端刚好跟杯中的水银面接触，
并使它组成如右图所示的电路，当开关S接通后将看到的现象是
A．弹簧向上收缩B．弹簧被拉长
C．弹簧上下跳动D．弹簧仍静止不动
6．有关磁感应强度的下列说法中，正确的是
A．磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量
B．若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C．若有一小段长为L，通以电流为I的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该
L
3
L
1L2
R
P
E
r
处磁感应强度的大小一定是F IL
D．由定义式B＝F
IL可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小
7．英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究，于1922年荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子（不计重力）由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图
所示，则下列说法中不正确
．．．的是
A．该束粒子带正电
B．速度选择器的上极板带正电
C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大
D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷q/m越小
8．如图所示，a为带正电的物体，b为不带电的绝缘物块，a、b叠放
在粗糙水平地面上。

地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用恒力F
拉b，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，则在加速阶段，a受到b施加的摩擦力方向及大小变化是
A．向左，变大
B．先向左后向右，先减小后增大
C．向左，变小
D．向左，不变
二、多项选择题（每小题有多个选项符合题意，每题4分）
9．如右图所示，直线b为电源的U－I图象，直线a为电阻R的U－I图象，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是
A．电源的输出功率为4W B．电源的输出功率为2W
C．电源的效率为33.3% D．电源的效率为67%
10．电动机的线圈阻值为R，电动机正常工作时，两端的电压为U，通过的电流为I，工作时间为t，下列说法中正确的是
A．电动机消耗的电能为UIt B．电动机消耗的电能为I2Rt
C．电动机线圈产生的热量为I2Rt D．电动机线圈产生的热量为
11．如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，一根通电直导线被水平悬挂在磁铁中心的正上方处，保持导线跟磁铁垂直。

导线中通有如图中所示电流，磁铁保持静止状态。

以下判断正确的是
A．磁铁受到向右的摩擦力作用B．磁铁不受摩擦力作用
C．磁铁对桌面的压力大于自身的重力D．磁铁对桌面的压力小于自身的重力
12．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。

它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，
使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于
盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直
到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。

现要增大粒子射出时的动能，则
B
下列说法正确的是
A ．增大电场的加速电压
B ．增大磁场的磁感应强度
C ．减小狭缝间的距离
D ．增大D 形盒的半径
13．如图，两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L ，电阻不计，导轨平面与水平方向的夹角为θ，导轨上端接入一内电阻可忽略的电源，电动势为E ．一粗细均匀的金属棒电阻为R ，金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好．欲使金属棒静止在导轨上不动，则以下说法正确的是
A ．可加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为
B ．可加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为
C ．所加匀强磁场磁感应强度的最小值为
D
第II 卷 非选择题部分（共76分）
三、实验题（每空2分，共38分）
14．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V 1.5W ”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材： A ．直流电源3V （内阻可不计） B ．直流电表0～3A （内阻约0.1Ω） C ．直流电表0～600mA （内阻约0.5Ω） D ．直流电压表0～3V （内阻约3kΩ） E ．直流电压表0～15V （内阻约200kΩ） F ．滑线变阻器（10Ω，1A ） G ．滑线变阻器（1kΩ，300mA ）
（1）除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用 （用字母）。

（2）某同学用导线a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 和h 连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。

闭合开关后发现电压表的示数为2V ，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的电线是 ；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A ，小灯泡亮，则断路的导线是 ；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是 。

（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，某位同学根据表格中的数据作出了该灯泡的伏安特性曲线。

若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为 W
（结果保留两位有效数字）．
a
b
c d e
f
g h
.....
15．某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。

A．电流表G1（内阻R g=l5Ω，满偏电流I g=2mA）
B．电流表G2（量程20mA，内阻约2Ω）
C．滑动变阻器R1（0~1000Ω）
D．电阻箱R2（0~9999.9Ω）
E．待测水果电池（电动势E约4V，内阻r约200Ω）
F．开关S，导线若干
（1）实验中用电流表G1改装成量程0~4V的电压表，需（选填“串联”或“并联”）一个阻值为Ω的电阻；
（2）用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻，为尽量减小实验误差，请在虚线方框中画出实验电路图；
（3）该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数
据在下图中描点画出U-I图线；
（4）根据图线可得，水果电池的电动势E= V，内电阻r=
Ω；（结果保留三位有效数字）
（5）实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比，
E测E真，r测r真（选填“>”、“<”或“=”）．
16．在探究“决定导体电阻的因素”实验中，我们经常用到刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等测量工具。

（1）在一次实验中，如果提供了下列几个长度测量仪器：①毫米刻度
尺；②10分度游标卡尺；③20分度游标卡尺；④螺旋测微器。

一个
同学用其中一种仪器正确测量某工件的长度为3.125 cm，则他所使用的
仪器为（填仪器序号）。

如图是用螺旋测微器测量的电阻丝直径
的示意图，则该电阻丝的直径= mm。

（2）某研究性学习小组的同学想测量某电阻丝的电阻率：
①同学们截取了约1m长的电阻丝，首先利用多用电表的欧姆挡粗测其阻值，下列操作或说法中正确的是
A．测量前检查表针是否停在左端的“0”位置，如不在则要进行欧姆调零
B．若用欧姆表“×l”挡测量，指针恰好在刻度30～50的正中，则待测电阻为40Ω
C．若用欧姆表“×10”挡测量，指针偏转角度过大，应换成“×1”挡
D．每次改变不同倍率的欧姆档后都要重新进行欧姆调零
②若同学们粗测得该段电阻丝的阻值约为3Ω，然后用伏安法测定电阻丝的阻值，再利用公式求得电阻丝的电阻率，可供选择的器材如下：
A．量程0．6A，内阻0.5Ω的电流表
B．量程3 A，内阻0.1Ω的电流表
C．量程3 V，内阻6 kΩ的电压表
D．量程15V，内阻30kΩ的电压表
E．阻值为0～1 kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器
F．阻值为0～10Ω，额定电流为1 A的滑动变阻器
G．6 V蓄电池
H．电键一个、导线若干
实验中要求金属丝的发热功率不超过0.75 W，电流表应选用；电压表应选用；滑动变阻器应选用。

（请填写备选器材前的字母）
四、计算题（本题共3小题，共38分）
17．（12分）如图甲所示电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程中两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两
直线所示，不考虑电表对电路的影响。

求：
（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图
象应分别为U—I图象中哪一条直线？
（2）定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
（3）试求出电源的电动势和内阻。

18．（12分）如图甲所示，在y轴右侧加有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T。

从原点O处向第Ⅰ象限发射一比荷=1×104C/kg的带正电的粒子（重力不计），速度大小v0=103m/s，方向垂直于磁场且与x轴正方向成30°角。

（1）求粒子在该匀强磁场中做匀速圆周运动的半径R；
（2）求粒子在该匀强磁场中运动的时间t1；
（3）若磁场随时间变化的规律如图乙所示(垂直于纸面向外为正方向)，s后空间不存在磁场．在t=0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v0射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标。

19．（14分）如图的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半
径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成．以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域Ⅰ和区域Ⅲ有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域Ⅰ和Ⅱ有竖直向上的匀强电场．一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为μ（0<μ<1），而轨道的圆弧形部分均光滑．将小环在较长的直轨道CD下端的C点无初速释放（已知区域Ⅰ和Ⅱ的匀强电场场强大小为，重力加速度为g），求：
（1）小环在第一次通过轨道最高点A时的速度v A的大小；
（2）小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力F N的大小；
（3）若从C点释放小环的同时，在区域Ⅱ再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为，则小环在两根直轨道上通过的总路程多大？
树人学校xx学年度第一学期期中调研考试
高二物理（选修）
（满分：120分；考试时间：100分钟）
第II卷非选择题部分（共76分）
三、实验题（每空2分，共38分）
14．
（1）；
（2）；；；（3）．
15．
（1）；；
（2）（3）
（4）；；
（5）；．
16．
（1）；；
（2）
；
；；．
四、计算题（本题共3小题，共38分）
17．
18．
19．
树人学校xx学年度第一学期期中调研考试参考答案
高二物理（选修）
一、单选题
1.D
2.B
3.A
4.B
5.C
6.A
7.C
8.C
二、多选题
9.AD 10.AC 11.BD 12.BD 13.BCD
三、实验题（每空2分，共38分）
14．
（1）ACDF；（2）d h g；（3）0.15～0.18W
15．
（1）串联，1985 ；
（2）如图（直接画出电压表代替G1、R2的同样给分）；
（3）如图，E=3.80（3.75-3.85均给分）r =190（185-194均给分）
（4）=、>
16．
（1）③ 1.020
（2）①CD （2分，答对但不全的得1分）
② A C F
四、计算题（本题共3小题，共38分）
17．解：
（1）由图分析可得对应、对应
（2）由题意得：，则
当滑动变阻器取最大值时，电流最小，而
所以
（3）因为，则内阻，
则
18．解：
（1）轨迹如所示．由得
轨迹半径
（2）粒子运动周期
粒子在磁场中轨迹所对的圆心角为240°，
所以粒子在磁场中运动的时间为t1==
（3）磁场变化的半周期为
在图乙中，∠OO1C＝∠CO2D＝120°，且O1O2平行于x
y
O x
v0
轴
OE＝2（R＋R sin30°）＝3R＝0.3ｍ
RtΔEDP中，∠EDP＝60°，DE＝2R sin60°
EP＝DE tan60°＝3R＝0.3ｍ
则粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标x p＝OE＋EP＝0.6m
19．解：
（1）从C到A，洛伦兹力不做功，小环对轨道无压力，也就不受轨道的摩擦力．由动能定理有：
(3分) 可得：
（2）过A点时，研究小环，由受力分析和牛顿第二定律，有：
(3分) 解得
（3）由于0<μ<1，小环必能通过A点，以后有三种可能：
①有可能第一次过了A点后，恰好停在K点，则在直轨道上通过的总路程为：
②也有可能在水平线PQ上方的轨道上往复若干次后，最后一次从A点下来恰好停在K点，对整个运动过程，由动能定理，有：得：s总=
③还可能最终在D或点速度为零（即在D与点之间振动），由动能定理，有：
得：s总=23301 5B05 嬅36080 8CF0 賰39737 9B39 鬹
20984 51F8 凸N24194 5E82 庂A 33570 8322 茢? )34910 885E 衞。