2021-2022學(xué)年河南省中原名校高二（上）期末聯(lián)考物理試題（解析版）

河南省中原名校2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考物理試卷全卷滿分100分，考試用時(shí)90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫(xiě)在答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，1-6小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，7-10小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1.關(guān)于電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟電場(chǎng)力的方向一致B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小總是跟電場(chǎng)力的大小成正比C.正電荷受到的電場(chǎng)力的方向跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致D.檢驗(yàn)電荷的電量越大，它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力就越大，因此該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就越大【答案】C【解析】【詳解】AC.物理學(xué)規(guī)定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和正電荷受力的方向相同，與負(fù)電荷相反，故A錯(cuò)誤，C正確；BD.電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)本身的屬性，和電場(chǎng)力的大小，電荷量的大小、電性以及有無(wú)電荷均無(wú)關(guān)，故BD錯(cuò)誤。故選C。2.電容器是一種常用的電子元件，對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是（）A.電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷能力B.電容器的電容與它所帶的電量成正比C.電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D.電容的常用單位有F，和pF，【答案】A【解析】【詳解】A.電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷能力，故A正確；BC.電容器的電容由電容器本身決定，與所帶電荷量和板間的電壓無(wú)關(guān)，故BC錯(cuò)誤；D.電容的常用單位有和pF故D錯(cuò)誤；故選A。3.正電荷q在電場(chǎng)力作用下由P向Q做加速運(yùn)動(dòng)，而且加速度越來(lái)越大，那么可以斷定，它所在的電場(chǎng)是下圖中的哪一個(gè)（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】正電荷受力的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，電場(chǎng)線越密的地方電荷受力越大，根據(jù)牛頓第二定律，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，電荷的加速度也就越大，所以根據(jù)題意，Q點(diǎn)的電場(chǎng)線應(yīng)比P點(diǎn)的電場(chǎng)線密，又由于電荷做加速運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)方向由P指向Q，故ABC錯(cuò)誤D正確。故選D。4.如圖為兩電阻Ra和Rb的伏安特性曲線，由圖可知，電阻Ra與Rb的大小關(guān)系為（）A.Ra＞Rb B.Ra＜Rb C.Ra=Rb D.不能確定【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)可知I-U圖像的斜率越大，則電阻越小，即Ra＜Rb故選B。5.a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)．電場(chǎng)線與矩形所在的平面平行．已知a點(diǎn)的電勢(shì)是20V，b點(diǎn)的電勢(shì)是24V，d點(diǎn)的電勢(shì)是4V，如圖．由此可知，c點(diǎn)的電勢(shì)為（）

A4V B.8V C.12V D.24V【答案】B【解析】【詳解】試題分析：

根據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將某一線段等分同時(shí)就將該線段兩端的電勢(shì)差等分將線段bd五等分，如圖所示，則Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf(shuō)-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf(shuō)=8v．故φa=φe，連接cf，則cf∥ae，故c點(diǎn)的電勢(shì)φc=φf(shuō)=8v．故B正確．故選B．考點(diǎn)：電勢(shì)【名師點(diǎn)睛】①在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將某一線段等分同時(shí)就將該線段兩端的電勢(shì)差等分；②在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線平行且均勻分布故等勢(shì)線平行且均勻分布．以上兩點(diǎn)是解決此類題目的金鑰匙．6.在圖示的電解池中，測(cè)得5s內(nèi)共有7.5C的正電荷和7.5C的負(fù)電荷通過(guò)池的豎直截面OO’，則電路中電流表指示的讀數(shù)應(yīng)為（）A.0B.1.5AC.3AD.7.5A【答案】C【解析】【詳解】電路中電流表讀數(shù)就表示電路中電流的大小，電路中電流表讀數(shù)；故選C．【點(diǎn)睛】本題考查電流的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，重點(diǎn)是明白電流是表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)的電荷量．同時(shí)要注意明確同時(shí)有正負(fù)電荷移動(dòng)時(shí)，總電荷量為正負(fù)電荷的絕對(duì)值的和．7.一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)體中通過(guò)的電流為I，則下列說(shuō)法中正確的有（）A.自由電子定向移動(dòng)的速率為v0B.自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝C.電流的速率為電場(chǎng)傳播的速率，即為真空中的光速cD.自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝【答案】BC【解析】【詳解】ABD．由電流的微觀表達(dá)式，可得自由電子定向移動(dòng)的速率為v＝，故B正確，AD錯(cuò)誤；C．電流的速率為電場(chǎng)傳播的速率，即為真空中的光速c，故C正確。故選BC。8.如圖所示的電路中，為滑動(dòng)變阻器，為定值電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為．先將開(kāi)關(guān)S閉合，電路穩(wěn)定后，再將當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.兩端電壓減小 B.的功率減小C.電流表的示數(shù)變大 D.的電流增大【答案】BC【解析】【詳解】A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，其接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，則干路電流減小，路端電壓增大，兩端的電壓等于路端電壓，則兩端的電壓增大，故A錯(cuò)誤；B．通過(guò)電流增大，通過(guò)的電流減小，增大，則減小，電壓也減小，故的功率減小，故B正確；C．的并聯(lián)電壓增大，減小，則增大，故通過(guò)電流表的電流增大，電流表的示數(shù)變大，故C正確；D．通過(guò)的電流減小，增大，則減小，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻組成如圖所示的電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，則以下判斷正確的是（）

A.液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)B.液滴將向上運(yùn)動(dòng)C.電容器上的帶電荷量將減為零D.電容器上的帶電荷量將增大【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．帶電粒子受重力和電場(chǎng)力平衡，斷開(kāi)電鍵后，電容器兩端電壓變大到等于電源電動(dòng)勢(shì)，故場(chǎng)強(qiáng)變大，電場(chǎng)力變大，粒子會(huì)向上加速，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．電鍵斷開(kāi)前，電容器兩端電壓等于電阻R2兩端的電壓，斷開(kāi)電鍵后，電容器兩端電壓變大到等于電源電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)電容的定義式得到帶電量變大，故C錯(cuò)誤，D正確；故選BD。10.如圖所示，在豎直放置的金屬板M上放一個(gè)放射源C，可向紙面內(nèi)各個(gè)方向射出速率均為v的粒子，P是與金屬板M平行的足夠大的熒光屏，到M的距離為d?，F(xiàn)在P與金屬板M間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，恰使沿M板向上射出的粒子剛好垂直打在熒光屏上。若粒子的質(zhì)量為m，電荷量為2e。則（）

A.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為B.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為C.在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為2dD.在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為3d【答案】BC【解析】【詳解】AB．因?yàn)檠豈板向上射出的粒子剛好垂直打在熒光屏上，由左手定則可判斷磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑為根據(jù)解得故A錯(cuò)誤，B正確；CD．沿M板向上射出的粒子，打到屏上時(shí)最遠(yuǎn)距離為d，同樣沿M板向下射出的粒子，打到屏上時(shí)最遠(yuǎn)距離也為d，所以在熒光屏上能觀察到的亮斑區(qū)的長(zhǎng)度為2d，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，每空2分，共14分）11.在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表均不是理想電表，會(huì)造成實(shí)驗(yàn)存在系統(tǒng)誤差，現(xiàn)有一個(gè)待測(cè)電阻Rx，當(dāng)由圖（a）連接方式變成圖（b）連接方式時(shí)，電壓表的示數(shù)減少了，電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)值的，則選用___________（填“a”或“b”）測(cè)量結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值，且測(cè)量值___________（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，造成誤差的原因___________。【答案】①.b

②.小于③.電壓表的分流作用【解析】【詳解】[1]當(dāng)由圖（a）連接方式變成圖（b）連接方式時(shí)，電壓表的示數(shù)減少了，電流表的示數(shù)增加了也就是,電流表的示數(shù)增加了，所以伏特表讀數(shù)變化更顯著，說(shuō)明電流表的分壓明顯，所以選用“b”測(cè)量結(jié)果更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值；[2][3]電壓表測(cè)得的是電阻Rx的兩端的真實(shí)電壓，但電流表測(cè)得的是通過(guò)電阻Rx和電壓表的共同電流，誤差是由電壓表分流引起的，可知電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。12.有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)小燈泡的圖線。現(xiàn)有下列器材供選用：A電壓表1（，內(nèi)阻約2kΩ）B.電壓表2（，內(nèi)阻約6kΩ）C.電流表A1（，內(nèi)阻約）D.電流表A2（，內(nèi)阻）E.滑動(dòng)變阻器R1（0~）F.滑動(dòng)變阻器R2（0~）G.學(xué)生電源（直流4V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選___________，電流表應(yīng)選用___________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________。（用序號(hào)字母表示）(2)要求：盡可能的減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路原理圖___________【答案】①.A②.D③.E④.【解析】【詳解】(1)[1][2][3]因燈泡的額定電壓為4V，為保證安全選用的電壓表量程應(yīng)稍大于4V，但不能大太多，量程太大則示數(shù)不準(zhǔn)確；故只能選用0～5V的電壓表，故選A；由P=UI得，燈泡的額定電流故電流表應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故選D；而由題意要求可知，電壓從零開(kāi)始變化，并要多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故只能采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，而分壓接法中應(yīng)選總阻值小的滑動(dòng)變阻器，故選E；(2)[4]電路采取分壓式接法，因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻已知，故采取內(nèi)接法，故電路圖如下：三、計(jì)算題（本題共4小題，共46分。解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。）13.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為40N/C,在同一條電場(chǎng)線上有A、B兩點(diǎn),把質(zhì)量為2×10-9kg、帶電荷量為-2×10-9C的微粒從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做了1.5×10-7J的正功．求:（1）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB;（2）A、B兩點(diǎn)間的距離;（3）若微粒在A點(diǎn)具有與電場(chǎng)線同向的速度為10m/s,在只有靜電力作用的情況下,求經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小．【答案】(1)(2)(3)m/s【解析】【詳解】(1)由電場(chǎng)力做功的公式得：(2)由勻強(qiáng)電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)公式得：(3)若微粒只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：代入數(shù)據(jù)解得vB=m/s14.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=40V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R=24Ω，M為一線圈電阻RM=0.4Ω的電動(dòng)機(jī)，電流表為理想電流表，求：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電源輸出功率P1是多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4.0A，則通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流及電動(dòng)機(jī)輸出功率P2是多少？【答案】(1)61.44W；(2)87.5W；【解析】【詳解】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電流為：電源輸出功率為：P1=I2R=1.62×24=61.44W；

（2）開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為4.0A，故路端電壓為：U=E-Ir=40-4×1=36V，

通過(guò)電阻R的電流：故流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，

故電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；15.如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向；在第Ⅳ象限的正方形abcd區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里，正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)且ad邊與x軸重合，ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P（0，h）點(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a（2h，0）點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限的磁場(chǎng)區(qū)域，不計(jì)粒子所受的重力。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（2）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足什么條件，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后能到達(dá)y軸上，且速度與y軸負(fù)方向成45°角？【答案】（1）；（2），方向與x軸正方向成45°角；（3）【解析】【詳解】（1）粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，沿y軸方向有h=t2沿x軸方向有2h=v0t解得E=（2）到達(dá)a點(diǎn)時(shí)水平速度為v0，豎直速度為vy水平方向有2h=v0t豎直方向有解得vy=v0所以到達(dá)a點(diǎn)的速度為va=v0方向與x軸正方向成45°角。（3）粒子到達(dá)y軸上，且速度與y軸負(fù)方向成45°角，必須要從ab邊射出，從b點(diǎn)射出時(shí)對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B最小，粒子在磁場(chǎng)中的軌跡是以O(shè)1為圓心的一段四分之一圓弧，設(shè)半徑為r1，有由Bqva=m解得B=所以磁感應(yīng)強(qiáng)度須滿足的條件為16.如圖所示，虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2=E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線P