白鹭洲中学2022—2022学年度上学期期中考试高二年级物理试题一、选择题（40分，每题给出的四个选项中有的有一个正确答案，有的有几个正确答案，全部选对的得4分，选对局部但不全的得2分，错选得0分）1．关于静电场，以下结论普遍成立的是A．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C．将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零D．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向2．如以下图，虚线a,b,c代表电场中的三个等差等势面，实线为一带正电的微粒只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P和Q是这条轨迹上两个点，P，Q相比（ ）A．P点的电势高B．带电微粒通过P点时的加速度大C．带电微粒通过P点时的速度大D．带电微粒在P点时的电势能较大3．如以下图，已知电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V,6W”的灯泡L和内阻RD=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作.那么：A电路中的电流大小20/7A；B电动机的额定电压7V；C电动机的输出功率12W．www.k@s@5@u.com高#考#资#源#网-8-/8\nD电源的输出功率40W4．用两轻绳的末端各系质量分别为mA、、mB的带同种电荷的小球，两绳另一端同系于O点，如以下图，绳长分别为LA、、LB，且mB=2mA，αβBLAALA=2LB，平衡后绳与竖直方向夹角分别为、β．关于两夹角的大小关系，正确的判断是A、α=βB、α<βC、α>βD、无法确定5．如以下图，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO＝OD，∠ADO＝600,以下判断正确的选项是A、D点电场强度为零B、O点电场强度为零C、假设将点电荷+q从O移向C，电势能增大D、假设将点电荷-q从O移向C，电势能增大6．如以下图，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的选项是A．保持R1不变，增大R2时，F将变大B．保持R1不变，增大R2时，F将变小C．保持R2不变，增大R1时，F将变大D．保持R2不变，增大R1时，F将变小7．在图示电路中，闭合电键后，当滑动变阻器的滑片P处于图中R的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同，假设将滑片P向左滑动，小灯泡的亮度变化情况是（）-8-/8\nA．L1变亮，L2变暗，L3变亮B．L1变暗，L2变亮，L3变暗C．L1、L2变亮，L3变暗D．L1、L2变暗，L3变亮。8．在真空中上、下两个区域均为竖直向下的匀强电场，其电场线分布如以下图，有一带负电的微粒，从上边区域沿平行电场线方向以速度v0匀速下落，并进入下边区域（该区域的电场足够广），在以以下图所示的速度一时间图象中，符合粒子在电场内运动情况的是（以v0方向为正方向）v0tv0tv0tv0tv0v0v0v0-v0v0-1.5v0ABCD9．在如以下图的电路中，电源的电动势E恒定，内阻r=1Ω，定值电阻R3=5Ω，电表均为理想的．当开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相同．那么以下说法正确的选项是()A．电阻R1、R2可能分别为3Ω、6ΩB．电阻R1、R2可能分别为4Ω、5ΩC．开关S断开时电压表的示数可能小于S闭合时的示数D．开关S从断开到闭合，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ωwww.k@s@5@u.com高#考#资#源#网10．一平行板电容器的电容为C，两板间的距离为d，上板带正电，电量为Q，下板带负电，电量也为Q，它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为q，杆长为l，且l<d。现将它们从很远处移到电容器内两板之间，处于图示的静止状态（杆与板面垂直），在此过程中电场力对两个小球所做总功的大小等于（设两球移动过程中极权上电荷分布情况不变）（）A．B．0-8-/8\nC．D．学校班级考场姓名考号白鹭洲中学2022—2022学年度上学期期中考试高二年级物理答题卡一．选择题（40分）题号12345678910答案二．实验题（6+6+4+4=20分）11．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线假设干。（1）为了到达上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池的电阻_____________（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80V时，太阳能电池的电阻约为____________。12.在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如以下图。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：①假设电流表示数为零、电压表示数为E，那么发生故障的是 （填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）。②假设电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至 档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2．5mA”），再将 （填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱。假设只有滑动变阻器断路，那么多用电表的示数依次是 、 、 。13.某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，如图1所示，实验时屡次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.（1）由图线a可知电池a的电动势=______V，内阻=____。（2）假设用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，那么两电池的输出功率_______，两电池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）。14．如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应-8-/8\n选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。三．计算题（8+8+12+12=40）15．实验说明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I=kU3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略，电动势为6.0V的电源上。求：⑴当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？⑵当串联的6VU1U2可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？16．如以下图，电源电动势E=10.0V，其内阻r=1.0。固定电阻的阻值R1=3.0，可变电阻R2的阻值可在0～10.0之间调节，电容器的电容C=30.0μF。求：（1）闭合开关S，电路稳定后，当R2取何值时，R2消耗的功率最大，最大功率为多少。（2）在R2消耗的功率最大状态时，将开关S断开，这以后流过R1的总电荷量为多少？17在光滑绝缘的水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B。A球的带电量为+2q，B球的带电量为-3q，组成一带电系统，虚线MP为AB两球连线的垂直平分线，虚线NQ与MP平行且相距3L。最初A和B分别静止于虚线MP的两侧，距MP的距离均为L，且A球距虚线NQ的距离为2L。视小球为质点，不计轻杆质量，在虚线MP，NQ间加上水平向右的匀强电场E后，试求：1）B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；2）带电系统向右运动的最大距离；3）带电系统从开场运动到速度第一次为零时，B球电势能的变化量。E3LBA-3q+2qMNQPwww.k@s@5@u.com高#考#资#源#网18如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略），经电压为u的电场加速，加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短，可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出，沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场，A、B两板长均为L=0.20m，两板之间距离d=0.050m，A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P（面积足够大）之间的距离b=0.10m-8-/8\n。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，求：（1）要使电子都打不到荧光屏上，那么A、B两板间所加电压U应满足什么条件；（2）当A、B板间所加电压U'=50V时，电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。白鹭洲中学2022年上学期高二年级期中考试物理试卷参考答案一、选择题（40分）题号12345678910答案DABDBCAADBACBDD二实验题（6+6+4+4=20分）11：（1）分压式（2）很大；1.0×103（965～1040）12①待测金属丝；②直流电压10V，红，0，E，E。13解析：（1）根据，得，图象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以电动势，内阻r=E·k=0.5Ω。（2）从图象可知：截距，斜率，电动势，内阻，＜，＜，电池的输出功率，得小于；电池的效率，得大于。14或或三计算题(8+8+12+12=40)15解：画出示意图如右。⑴由I=kU3和I=0.16A可求得棒两端电压为2V，因此变阻器两端电压为4V，由欧姆定律得阻值为25Ω。（4分）-8-/8\n⑵由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V，由I=kU3得电流为0.02A，变阻器两端电压为5V，因此电阻为250Ω。（4分）16解：（1）当R2=r+R1=4Ω时，===6.25W（4分）（2）0.00015c(4分)E3LBA-3q+2qMNQP17解析：（1）设带电系统开场运动时，系统的速度为v1对A、B系统应用动能定理2qEL=2mv12那么v1=（2分）（2）设球A向右运动2L时，系统速度为v对A、B系统应用动能定理2qE*2L-3qEL=2mv2设球A向右运动x时，系统速度为0对A、B系统应用动能定理-3qEx=0-2mv2求得x=L/3故带电系统向右运动的最大距离为7L/3（6分）（3）B球进入电场距离为4L/3，B球抑制电场力做功WFB=4qEL故B球电势能增加了4qEL(4分)18解：（1）设电子的质量为m、电量为e，电子通过加速电场后的速度为v，由动能定理有：eu=mv2;电子通过偏转电场的时间t=;-8-/8\n此过程中电子的侧向位移y=at2=()2联立上述两式解得：y=;要使电子都打不到屏上，应满足u取最大值800V时仍有y>代入数据可得，为使电子都打不到屏上，U至少为100V。（6分）（2）当电子恰好从A板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大ymax＝＝2.5cm电子飞出偏转电场时，其速度的反向延长线通过偏转电场的中心，设电子打在屏上距中心点的最大距离为Ymax，那么由几何关系可得：=，解得Ymax=ymax=5.0cm由第（1）问中的y=可知，在其它条件不变的情况下，u越大y越小，所以当u=800V时，电子通过偏转电场的侧移量最小。其最小侧移量ymin==1.25×10－2m=1.25cm同理，电子打在屏上距中心点的最小距离Ymin=ymin=2.5cm所以电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内。（6分）www.ks5u.com-8-/8
