2020-2021学年人教版（2019）高 二（上）学业水平合格性物理试卷一、选 择 题（本题包括12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-8小题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9-12小题有多项符合题目要求，每小题3分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）I.（3分）在空气中有两个带电小球（可视为质点），相 距r时，它们间相互作用的静电力为FE时，其他条件不变，它们间的距离变为（）2A.B.返三.C.J2r D.4r2 22.（3分）据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电.某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电（）A.该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大B.该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少C.该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零3.（3分）浴室用的暖风机的工作原理是通过PTC陶瓷加热元件将冷空气加热，然后通过风扇将热空气吹出，其内部结构是内阻为r的风扇与电阻为R的加热元件串联接在电源上，流过暖风机的电流大小为I,消耗的电功率为P。则下列关系式中正确的是（）A.PUI C.P=I2（r+R）D.PI2（r+R）4.（3分）如图所示的两电路中，电路甲和电路乙分别用开关Si、S2控制，小灯泡L有电流流过就能发光。则下列操作能使L发光的是（）A.保持S i闭合,B.保持S2闭合,C.保持S2闭合,D.保持S i断开,闭合S2的瞬间断开S i的瞬间闭合S i的瞬间闭合S2的瞬间5.（3 分）如图所示，P、Q、A、B 四个点在同一条直线上，分别把两个正、负点电荷置于P、Q 两 点.A、B 两点间的电势差用U 表示，则（）-1-P A B QA.U 变大，E 变大C.U 变小，E 变大B.U 变小，E 变小D.U 变大，E 变小6.（3 分）在如图所示的电路中，Ri、R2为定值电阻，Ro为滑动变阻器，电压表以及电流表均为理想电表，电源的内阻rWO。合上开关K,现将滑动变阻器的滑动触头缓慢地向上滑动，则（）A.U 和 I 均减小 B.U 和 I 均增大C.U 增大，I 减小 D.U 减小，I 增大7.（3 分）如图所示，匀强电场中的A、B、C 三点构 成 一 边 长 为 的 等 边 三 角 形 o,质子以某一初速度仅在静电力作用下从C 移动到A 动能增加Eo,已知电子和质子电荷量绝对值均为e,则匀强电场的电场强度大小为（）A.空 1 B,C,.团 D里遇3eL 3eL 3eL 3eL8.（3 分）如图所示电路中，已知电源接入电路后能提供大小保持不变的电流，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时，定值电阻R l两端电压的变化量为U i,定值电阻R2两端电压的变化量为U2。下列说法正确的是（）A.AU0 B.AU20 C.A UI0 D.|AUI|AU|9.（4分）下列说法正确的是（）A.库仑比较精确地测出了元电荷e的数值B.电磁波由真空进入介质传插时，波长将变短C.制作汽油桶的材料用金属比用塑料好D.电场中某点电场强度的方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向1 0.（4分）如图所示，一根通电直导线垂直匀强磁场放置，磁场方向水平向右，R为半径的圆周上有a、b、c、d四个点，a、c两点的连线竖直，则下列说法正确的是（）A.直导线中电流方向垂直纸面向外B.a点的磁感应强度为&T,方向向右C.b点的磁感应强度为亚T,方向斜向下D.d点的磁感应强度为01 1.（4分）如图中的实线为电场线，但电场线的方向没有画出，虚 线1、2为电场中的两条等势线，m、n仅在电场力作用下的轨迹分别如图中的虚线a、b所示，则在两粒子出发后的一小段时间内（)1/.,2A.粒子m、n 的加速度均逐渐增大B.粒子m、n 的速度均逐渐增大C.粒子m 带正电荷，粒子n 带负电荷D.粒子m、n 带异种电荷12.（4 分）如图所示，边长为L 的正方形abed区域内有场强大小为E 的匀强电场，电场方向与正方形的一条边平行（图中未画出），以垂直该边的速度v 进入该正方形区域，若不计粒子的重力，具有的动能可能是（）A.Amv2 B.Amv2-工EqL2 2 2C.Amv2+AEqL D.Amv2+EqL2 3 2 3二、实 验 题（本题包括2 小题，共 15分）13.（7 分）为了测量一个量程为3.0V的直流电压表的内阻Rv（约为几千欧），所用的电路如图甲所示。（1）请将图乙的器材连成完整的电路；（2）该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是（用步骤前的字母表示）A.闭合开关SB.将电阻箱Ro的阻值调到零C.调节滑动变阻器R 的阻值，使电压表的示数为3.0VD.断开开关SE.调节电阻箱Ro的阻值使电压表示数为1.5V,读出此时电阻箱Ro的阻值F.把滑动变阻器的滑片P 滑到a 端a R b（3）若在实验步骤E 中，如图丙读出Ro的阻值为。，则该电压表 的 内 阻 R v 的测量值为 Q,由于系统误差，测量值（选 填“偏大”或“偏小”）。14.（8 分）小李同学为测量某金属丝的电阻率，他截取了其中的一段，用米尺测出金属丝的长度L,用多用电表粗测其电阻约为R.该同学将米尺的0 刻度线与金属丝的左端对齐，从 图（甲）中读出金属丝的长度L=该同学用螺旋测微器测金属丝的直径，从 图（乙）中 读 出 金 属 丝 的 直 径 D=该同学选择多用电表“X 10”档粗测金属丝的电阻，从 图（丙）中读出金属丝的电阻R=C.18 19 20接着，该同学用伏安法尽可能精确地测出该金属丝的电阻，实验电路如图丁所示A.直流电源E（电动势4 V,内阻不计）B.电流表Ai（量程0 3 m A,内阻约50。）C.电流表A2（量程0 15m A,内阻约30。）D.电压表Vi（量程0 3 V,内阻10k。）E.电压表V2（量程0 1 5 V,内阻25kQ）F.滑动变阻器Ri（阻值范围015。，允许通过的最大电流2.0A）G.滑动变阻器R2（阻值范围02k。，允许通过的最大电流0.5A）H.待测电阻丝R x,开关、导线若干要求较准确地测出其阻值，电流表应选，电压表应选,滑动变阻器应选.（用器材前的字母表示即可）用图所示的电路进行实验测得R x,实验时，开关S2应向 闭 合（选 填“1”或“2”）.请根据选定的电路图，在如图戊的实物上画出连线（部分线己画出）.T戌设金属丝的长度为L,测得直径的平均值为D,测得的电压值是U,则金属丝电阻率的表达式为p=（用给定字母表示）三、计 算 题（本题包括4 小题，共 45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）15.（8 分）人体的细胞膜两侧存在的电势差（膜电位差）约为U=35m V,细胞膜厚度约d=7X10-9m o细胞膜有选择地让钾离子或钠离子通过，以保持细胞内、外的电势差和渗透压。细胞膜内的电场可看作匀强电场，且电势关系为（P AQB,示意图如图所示。一个一价的钠离子（电荷量q=1.6X10 1%）,从A运动到B。（1）求钠离子受到的电场力的大小；（2）钠离子的电势能是增加还是减少？变化量是多少？16.(10分)如图所示，电源电动势E=1 0 V,内阻r=0.5C,电动机 线圈的电阻Ro=2Q,求：(1)灯泡L 中的电流11；(2)电动机中的电流12;(3)电动机工作2min产生的热量。17.(1 2 分)如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d.当两板间加电压 U 时，以水平速度vo从 A 点射入电场，经过一段时间后从B 点射出电场，A、B 间的水平距离为L(1)带电粒子从A 点运动到B 点经历的时间；(2)带电粒子经过B 点时速度的大小；(3)A、B 间的电势差.18.(15分)如图所示的电路中，两电表均为理想电表，定值电阻R2=1C，滑动变阻器RI的触头从一端滑到另一端的过程中，电压表的读数在0 到 3V之间变化，电流表的读数在0.75A到 1A之间变化。(1)该电源的电动势和内阻分别为多少？(2)滑动变阻器的电阻为多大时电源的输出功率最大？此时电源的输出功率多大？(保留两位有效数字)-CZT I I-%R,-0-7 耍 一2020-2021学年人教版（2019）高 二（上）学业水平合格性物理试卷参考答案与试题解析一、选 择 题（本题包括12 小题，共 4 0 分。在每小题给出的四个选项中，第 1-8 小题只有一项符合题目要求，每小题3 分；第 9-12 小题有多项符合题目要求，每小题3 分，全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得（）分）1.（3 分）在空气中有两个带电小球（可视为质点），相 距 r时，它们间相互作用的静电力为FE时，其他条件不变，它们间的距离变为（）2 _A.工 B.c.J 2 r D.4 r2 2【分析】由库仑定律可得出两球在接触前后的库仑力表达式，则根据静电力的变化确定距离的变化。【解答】解：原来电荷之间的库仑力为F,由库仑定律可得：F=k%222r它们间相互作用的静电力减小到时，两小球的电荷量不变E=k/3 22 2 12联立两式解得：r=瓜,故 C正确。故选：C o【点评】本题考查库仑定律的应用，利用库仑定律的公式直接列式，联立求解即可。2.（3 分）据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电.某同学假日登山途中用该种电容器给手机电池充电（）A.该电容器给手机电池充电时，电容器的电容变大B.该电容器给手机电池充电时，电容器存储的电能变少C.该电容器给手机电池充电时，电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零【分析】电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，并依据能量守恒定律，即可求解.【解答】解：A D、电容是描述电容器的容纳电荷的本领大小的物理量，故 AD错误；BC、当该电容器给手机电池充电时，则电能变少，C错误；故选：B【点评】考查电容器的电容的概念，掌握比值定义法的内涵，注意电容器充电时，电荷量增多，电能变大，而电容器放电时，则电荷量减少，电能变小3.（3分）浴室用的暖风机的工作原理是通过PTC陶瓷加热元件将冷空气加热，然后通过风扇将热空气吹出，其内部结构是内阻为r的风扇与电阻为R的加热元件串联接在电源上，流过暖风机的电流大小为I,消耗的电功率为P。则下列关系式中正确的是（）A.PUI C.P=I2（r+R）D.PI2（r+R）【分析】对于纯电阻电路消耗电能全部用来产生焦耳热，电功率的计算用P=UI=12R=IT2对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的，即P=U I#P热=R；R【解答】解：AB、暖风机消耗的电功率P是总的功率，故AB错误；CD、因为电动机是非纯电阻，所以暖风机消耗的电功率：pI2（r+R）,故C错误。故选：D。【点评】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=PR来计算,如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的。4.（3分）如图所示的两电路中，电路甲和电路乙分别用开关Si、S2控制，小灯泡L有电流流过就能发光。则下列操作能使L发光的是（）A.保持S i闭合，闭合S2的瞬间B.保持S2闭合，断开Si的瞬间C.保持S2闭合，闭合S1的瞬间D.保持S i断开，闭合S2的瞬间【分析】要使小灯泡发光，电路甲中必须有感应电流，根据感应电流产生的条件进行分析即可。【解答】解：A、保持S i闭合，闭合S2的瞬间，穿过闭合电路甲的磁通量发生变化，则小灯泡L 发光；BC、保持S5闭合，断开S i或闭合S i的瞬间，穿过电路甲的磁通量没有发生变化，小灯泡 L 不能发光；D、保 持 S6断开，电路甲没有构成闭合回路2是否闭合，电路甲中都不可能有感应电流产生，故 D 错误。故选：Ao【点评】本题主要是考查感应电流产生的条件，即闭合电路的磁通量发生变化，两个条件缺一不可。5.（