长阳一中2022-2022学年度第一学期期中考试高二物理试题考试时间：90分钟总分：110分一、单项选择题（共6小题，每小题5分，共30分，每小题只有一项符合题目要求）1．真空中有相距为r的两个点电荷A、B，它们之间相互作用的静电力为F，如果将A的带电荷量增加到原来的4倍，B的带电荷量不变，要使它们的静电力变为F/4，则它们的距离应当变为A．16r B．4rC．2rD．2r2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是A．磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B．磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C．在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D．在磁场中磁感线越密集的地方，B值越大3．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示，A处点电荷带正电Q1，B处点电荷带负电Q2，且Q2＞Q1，另取可自由移动的点电荷Q3放在AB所在直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则A．Q3为负电荷，且放于A左方B．Q3为负电荷，且放于B右方C．Q3为正电荷，且放于AB之间D．Q3为正电荷，且放于B右方4．如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，可以A．适当减小磁感应强B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向5．如图所示，在真空中有两个带等量正电的点电荷，分别置于M、N两点，A、B为M、N连线的中垂线上的两点，现将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是A．q的电势能逐渐减小B．q的电势能逐渐增大7\nC．q的电势能先增大后减小D．q的电势能先减小后增大6．如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为A．200V/mB．200V/mC．100V/mD．100V/m二、多项选择题（共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的选项中有多项符合题目要求，选对不全得3分，见错无分）7．如下图所示，直线b为电源的U－I图像，直线a为电阻R的U－I图像，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4WB．电源的输出功率为6WC．电源的效率为67%D．电源的效率为33.3%8．如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是A．通过电动机的电流为10AB．电动机的输入功率为18WC．电动机的热功率为4WD．电动机的输出功率为16W9．平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路．闭合开关S待电路稳定后，电容器C两极板带有一定的电荷．要使电容器所带电荷量增加，以下方法中可行的是A．只增大R1，其他不变 B．只增大R2，其他不变C．只减小R3，其他不变 D．只减小a、b两极板间的距离，其他不变10．如图，空间有垂直于xOy平面的匀强磁场．t＝0的时刻，一电子以速度v0经过x轴上的A点，方向沿x轴正方向．A点坐标为(－，0)，其中R为电子在磁场中做圆周运动的轨道半径．不计重力影响，则A．电子经过y轴时，速度大小仍为v0B．电子在t＝时，第一次经过y轴C．电子第一次经过y轴的坐标为(0，－R)7\nD．电子第一次经过y轴的坐标为(0，R)三、实验题（有2小题，共15分）11.（8分）用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：A．电压表：0～3～15VB．电流表Ⓐ：0～0.6～3AC．滑动变阻器R1：(总阻值20Ω)D．滑动变阻器R2：(总阻值100Ω)E电键S和导线若干．(1)滑动变阻器选用_______；(填R1或R2)(2)在虚线框中将电压表连入实验电路中如图；(3)在U－I图中已画出七组实验数据所对应的坐标点，请根据这些点做出U－I图线(如图2－10－11)并由图线求出：E＝_____V，r＝________Ω.12．（7分）有一个电阻Rx，其阻值大约在40Ω～50Ω之间，现要进一步准确地测量其电阻，需测量多组数据，手边现有器材如下：电源E(电动势12V，内阻为0.5Ω)；电压表(0～3～15V，内阻约为10kΩ)；电流表(0～0.6～3A，内阻约为1Ω)；滑动变阻器R1(阻值0～10Ω，额定电流2A)；滑动变阻器R2(阻值0～1750Ω，额定电流0.3A)；开关S和导线若干．(1)电流表的量程应选_____，滑动变阻器应选用_______．(2)在虚线方框内画出实验电路图．四、计算题（7\n本题有4小题，共45分要有必要的文字说明和解答步骤，有数值计算的要注明单位）13.（10分）如图所示，在匀强电场中，电荷量q＝5.0×10－10C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做功都是3.0×10－8J，已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab＝20cm，∠a＝37°，∠c＝90°，(sin370=0.6,cos370=0.8)求：(1)a、b两点的电势差Uab.(2)匀强电场的场强大小和方向．14．（10分）如图所示，两平行金属板带等量异号电荷，两板间距离为d，与水平方向成α角放置，一电荷量为＋q、质量为m的带电小球恰沿水平直线从一板的端点向左运动到另一板的端点，求：(1)该电场的场强大小及小球运动的加速度大小；(2)小球由静止开始从一板到达另一板所需时间．15．(11分)如图所示，质量为m＝5×10－8kg的带电粒子以v0＝2m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央飞入电场，已知L＝10cm，板间距d＝2cm，当AB间加电压UAB＝1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高，g取10m/s2)求AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从极板间射出？16．（14分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出(1)求电场强度的大小和方向；（4分）(2)若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出．求粒子运动加速度的大小；（5分）(3)若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间．（5分）7\n2022高二物理期中试题参考答案选择题答案题号12345678910答案BDACCAACCDBDABC实验题11.（1）R1(2)略（3）1.43—1.48，1.8—2.212.13.解析：(1)因为正电荷q从a到b和从a到c，电场力做功相等，所以由W＝qU可得Uab＝Uac，b、c两点在同一等势面上，根据电场线与等势面垂直，得到场强方向与ac平行，垂直指向bc.Uab＝＝V＝60V(2)由U＝Ed可得E＝＝＝V/m＝375V/m场强方向平行于ac，垂直指向bc边向右．【答案】 (1)Uab＝60V (2)E＝375V/m 方向与bc边垂直且由a指向c14.解析：(1)对带电小球：mgtanα=ma解得：a=gtanα(2)小球位移x=d/sinα由x=1/2at2解得t＝7\n15解析： q＝mg，q带负电．当UAB较大时，qE＞mg，粒子向上偏，q－mg＝ma1.刚好飞出时，y＝a1t＝a1()2＝.解得U1＝1800V，当UAB较小时，粒子向下偏，mg－q＝ma2，y＝a2()2＝.解得U2＝200V.要使粒子射出，AB间所加电压范围．200V≤UAB≤1800V.16.解析： (1)设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E.可判断出粒子受到的洛伦兹力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向且有qE＝qvB①又R＝vt0②则E＝.③(2)仅有电场时，带电粒子在匀强电场中做类平抛运动在y方向位移为y＝v④由②④式得y＝⑤设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是x＝R又由x＝a2⑥得a＝.⑦(3)仅有磁场时，入射速度v′＝4v7\n，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有qv′B＝⑧又qE＝ma⑨由③⑦⑧⑨式得r＝⑩由几何知识sinα＝⑪即sinα＝，α＝⑫带电粒子在磁场中运动周期T＝则带电粒子在磁场中运动时间tB＝T所以tB＝t0.⑬【答案】 (1)E＝ 沿x轴正方向 (2)(3)t07
