山西省怀仁市2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷

更新时间：2022-12-29 浏览次数：36 类型：期中考试

一、多选题

1. 如图，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为Q，板间距离为d，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间P点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是（）

A . P点的电势不变 B . 油滴带正电 C . 油滴向上运动 D . 静电计指针张角变小

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2. 如图所示的电路中，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为 $\text{[math]}$ ，电压表为理想电表， $\text{[math]}$ 为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中不正确的是（）

A . 电压表读数将变大 B . $\text{[math]}$ 亮度不变， $\text{[math]}$ 将变亮 C . $\text{[math]}$ 将变亮， $\text{[math]}$ 将变暗 D . 电源内阻的发热功率将变小

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3. 如图所示， $\text{[math]}$ 为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中 $\text{[math]}$ 部分为倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面， $\text{[math]}$ 部分为半径为 $\text{[math]}$ 的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切， $\text{[math]}$ 为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为 $\text{[math]}$ 的水平匀强电场中。现将一带电荷量为 $\text{[math]}$ 、质量为 $\text{[math]}$ 的小滑块从斜面上A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到 $\text{[math]}$ 点。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 释放点A到斜面底端 $\text{[math]}$ 的距离为 $\text{[math]}$ B . 小滑块运动到 $\text{[math]}$ 点时对轨道的压力为 $\text{[math]}$ C . 小滑块运动过程中最大动能为 $\text{[math]}$ D . 小滑块从 $\text{[math]}$ 点抛出后恰好落在轨道上的 $\text{[math]}$ 点

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4. A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）．两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的 $\text{[math]}$ 为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小）， $\text{[math]}$ 为滑动变阻器， $\text{[math]}$ 为定值电阻．当 $\text{[math]}$ 的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ．电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（）

A . 若将 $\text{[math]}$ 的滑动触头P向a端移动，则θ变小 B . 保持滑动触头P不动，用较强的光照射 $\text{[math]}$ ，则小球重新达到稳定后θ变小 C . 若将 $\text{[math]}$ 的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小 D . 保持滑动触头P不动，用较强的光照射 $\text{[math]}$ ，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

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5. 如图所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度E的匀强电场中，以初速度v₀沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，则下面说法中正确的是（）

A . 电场方向一定竖直向上 B . 电场强度E的最小值为 $\text{[math]}$ C . 如果电场强度为E= $\text{[math]}$ ，则小球相对初始位置的最大高度为 $\text{[math]}$ D . 如果电场强度为E= $\text{[math]}$ ，小球电势能的最大值为 $\text{[math]}$

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二、单选题

6. 真空中有两个固定的等量异种点电荷A、B，过直线 $\text{[math]}$ 延长线上的O点作 $\text{[math]}$ 的垂线，以O点为圆心的圆与 $\text{[math]}$ 的延长线和垂线分别交于a、c和b、d四点，如图所示。下列说法正确的是（）

A . a点的电势高于b点的电势 B . a点的电场强度大于b点的电场强度 C . 带负电的试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能 D . 带正电的试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能

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7. 如图所示，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，电源内阻为 $\text{[math]}$ ，电路中的电阻 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，小型直流电动机 $\text{[math]}$ 的内阻为 $\text{[math]}$ ，闭合开关 $\text{[math]}$ 后，电动机转动，电压表读数为 $\text{[math]}$ .则以下判断中不正确的是（）

A . 电动机的电流为 $\text{[math]}$ B . 电动机的电功率为 $\text{[math]}$ C . 电动机输出功率为 $\text{[math]}$ D . 电源的输出功率为 $\text{[math]}$

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8. 如图所示， $\text{[math]}$ 是一只理想二极管，电流只能从 $\text{[math]}$ 流向 $\text{[math]}$ ，而不能从 $\text{[math]}$ 流向 $\text{[math]}$ ，平行板电容器的 $\text{[math]}$ 、B两极板间有一电荷，在 $\text{[math]}$ 点处于静止状态。以 $\text{[math]}$ 表示电容器储存的电荷量， $\text{[math]}$ 表示两极板间的电压， $\text{[math]}$ 表示电荷在 $\text{[math]}$ 点的电势能。若保持极板 $\text{[math]}$ 不动，将极板 $\text{[math]}$ 稍向上平移，则下列说法中正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 不变 B . $\text{[math]}$ 减少 C . $\text{[math]}$ 变小 D . 电荷仍保持静止

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9. 在如图所示的电路中，电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为电容器，开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 闭合，断开开关 $\text{[math]}$ 后（）

A . 有短暂电流通过电阻 $\text{[math]}$ B . 电压表示数减小 C . 电流表示数变大 D . 电容器下极板带负电

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10. 某静电场在 $\text{[math]}$ 轴上的场强 $\text{[math]}$ 随 $\text{[math]}$ 的变化关系如图所示， $\text{[math]}$ 轴正方向为场强正方向，一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿 $\text{[math]}$ 轴运动， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 四点间隔相等，则（）

A . 点电荷在 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 处电势能相等 B . 点电荷由 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 的过程中电势能增加 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点之间的电势差小于 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点之间的电势差 D . 点电荷由 $\text{[math]}$ 运动到 $\text{[math]}$ 的过程中电场力先减小后增大

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11. 如图所示的电路中，已知电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内电阻为 $\text{[math]}$ ，滑动变阻器 $\text{[math]}$ 的阻值可以从零连续增大到 $\text{[math]}$ ，定值电阻 $\text{[math]}$ 的阻值范围为 $\text{[math]}$ ，则下列结论不正确的是（）

A . 外电路消耗的最大功率为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 消耗的最大功率可能为 $\text{[math]}$ C . 当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 消耗的功率最大 D . 当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 消耗的功率最大

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12. 如图所示，在竖直放置的半径为 $\text{[math]}$ 的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 $\text{[math]}$ 处固定一点电荷，将质量为 $\text{[math]}$ ，带电量为 $\text{[math]}$ 的小球从圆弧管的水平直径端点 $\text{[math]}$ 由静止释放，小球沿细管滑到最低点 $\text{[math]}$ 时，对管壁恰好无压力。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 小球滑到最低点 $\text{[math]}$ 时的速率小于 $\text{[math]}$ B . 小球滑到最低点 $\text{[math]}$ 时的速率为 $\text{[math]}$ C . 固定于圆心处的点电荷在 $\text{[math]}$ 弧中点处的电场强度大小为 $\text{[math]}$ D . 小球不能到达光滑半圆弧绝缘细管水平直径的另一端点

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13. 如图所示，半径为R的圆所在平面与某一匀强电场平行， $\text{[math]}$ 为圆周上三个点，O为圆心，D为 $\text{[math]}$ 中点。粒子源从C点沿不同方向发出速率均为 $\text{[math]}$ 的带正电的粒子，已知粒子的质量为m、电量为q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿 $\text{[math]}$ 方向入射的粒子恰垂直 $\text{[math]}$ 方向过D点。则以下说法正确的是（　　）

A . A，B，C三点电势高低为： $\text{[math]}$ B . 沿垂直 $\text{[math]}$ 方向入射的粒子可能经过A点 C . 若 $\text{[math]}$ ，则匀强电场的场强为 $\text{[math]}$ D . 若 $\text{[math]}$ ，则过D点速率可能为 $\text{[math]}$

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三、实验题

14. 一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“3V，1.5W”的小灯泡的I – U图线，现有下列器材供选用：
A．电源E（电动势3V，内阻较小）

B．开关一个、导线若干

C．滑动变阻器R₁（0~10Ω，额定电流为1A）

D．电压表V₁（0~6V，内阻约10kΩ）

E.电压表V₂（0~3V，内阻约为3kΩ）

F.电流表A₁（量程300 mA、内阻约为5Ω）

G.电流表A₂（量程600 mA、内阻约为1Ω）
1. （1）实验中需用到的仪器有（用字母序号表示）；
2. （2）实验要求能够实现在0 – 3V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在实验电路图（a）中将实物连线补充完整；
3. （3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（b）所示，由实验曲线可求得小灯泡电压为2.0 V时的小灯泡的实际功率为W，若将该小灯泡直接接在电动势E=3V、内电阻r=10 Ω的电源两端，则小灯泡的电阻为Ω。（结果均保留3位有效数字）
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四、解答题

15. 图为直流电动机提升重物的装置图，重物的质量 $\text{[math]}$ ，电源的动势 $\text{[math]}$ ，电源内阻 $\text{[math]}$ ，当电动机以 $\text{[math]}$ 的恒定速度竖直向上提升重物时，电路中的电流 $\text{[math]}$ 。不计绳的重力，不计摩擦阻力与空气阻力，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）电动机的输入功率 $\text{[math]}$ ；
2. （2）电动机线圈的电阻R；
3. （3）电源的工作效率 $\text{[math]}$ 。
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16. 如图所示，在竖直平面内有一边长为2 $\text{[math]}$ L的正三角形ABC，A、B两点固定两个等量异种点电荷，其电荷量分别为+Q、－Q，在AB连线的垂直平分线有一固定竖直粗糙绝缘杆，在C点有一个质量为m、电荷量为+q的小圆环（可视为点电荷）穿在绝缘杆上由静止释放，运动至O处时速度为 $\text{[math]}$ 。D为C关于AB的对称点，已知重力加速度为g。求：
1. （1）固定在AB两处的正负电荷在C点产生的电场强度E；
2. （2）小环从C到O，摩擦力做功W；
3. （3）小环运动至D点时的速度 $\text{[math]}$ 。
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17. 如图所示，水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径为R。整个轨道处于水平向左的匀强电场中，电场强度为E。现有一电荷量为+q，质量为m的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体通过半圆形轨道的最高点C时对轨道恰无压力，然后落至水平轨道上的D点（图中未标出）。已知重力加速度为g，且 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）带电体到达圆形轨道最低点B时的速度大小；（用g、R表示）
2. （2）带电体在从P开始运动到C点的过程中对轨道的最大压力；（用m、g表示）
3. （3）带电体离开C点后经多长时间动能最小。（用g、R表示）
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