2022—2022学年度上学期高二期中考试物理试题（时间：100分钟分数：100分）一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确．全部选对的得4分。选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分。)1、关于电场强度的概念，下列说法正确的是( )A．由E＝可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B．正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入试探电荷的正负有关C．电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关D．从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F＝k，式是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，而是点电荷q1产生的电场在q2处场强的大小2、使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上3Q和5Q的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间吸引力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库仑力的大小为F2.则F1与F2之比为( )A．2∶1B．15∶4C．16∶1D．60∶13、如图所示，光滑绝缘细杆与水平面成θ角并固定，杆上套有一带正电小球，质量为m、电荷量为q，为使小球静止在杆上，可加一匀强电场，所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止( )A．垂直于杆斜向上，场强大小为mgcosθ/qB．竖直向上，场强大小为mg/qC．垂直于杆斜向上，场强大小为mgsinθ/qD．水平向右，场强大小为mgcotθ/q4、两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则( )6\nA．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零5、如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的( )6、地球表面附近某区域存在大小为150N/C、方向竖直向下的电场．一质量为1.00×10－4kg、带电荷量为－1.00×10－7C的小球从静止释放，在电场区域内下落10.0m．对此过程，该小球的电势能和动能的改变量分别为(重力加速度大小取9.80m/s2，忽略空气阻力)( )A．－1.50×10－4J和9.95×10－3JB．1.50×10－4J和9.95×10－3JC．－1.50×10－4J和9.65×10－3JD．1.50×10－4J和9.65×10－3J7、如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B极板时速度为v，保持两板间电压不变，则( )A．当增大两板间距离时，v增大B．当减小两板间距离时，v增大C．当改变两板间距离时，v不变D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间变长8、在如图所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知( )A．电源的电动势为3V，内阻为1Ω6\nB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为4WD．电源的效率为50%9、如图所示电路中，R为一滑动变阻器，P为滑片，若将滑片向下滑动，则在滑动过程中，下列判断错误的是( )A．电源内电路消耗功率一定逐渐增大B．灯泡L2一定逐渐变暗C．电源效率一定逐渐减小D．R上消耗功率一定逐渐变小10、某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动。在P、Q间距增大过程中( )A．P、Q构成的电容器的电容增大B．P上电荷量变少C．M点的电势比N点的低D．M点的电势比N点的高二、实验题（每空2分，共20分）11、物理兴趣小组的同学们从实验室中找到一只小灯泡，其标称功率值为0.75W，额定电压值已模糊不清．他们想测定其额定电压值，于是先用欧姆表直接测出该灯泡的电阻约为2Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝V＝1.22V．他们怀疑所得电压值不准确，于是，再利用下面可供选择的实验器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压并根据测量数据来绘制灯泡的U－I图线，进而分析灯泡的额定电压．A．电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)B．电流表A1(量程150mA，内阻约2Ω)C．电流表A2(量程500mA，内阻约0.6Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω)E．滑动变阻器R2(0～100Ω)F．电源E(电动势4.0V，内阻不计)G．开关S和导线若干H．待测灯泡L(额定功率0.75W，额定电压未知)(1)在下面所给的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图，指出上述器材中，电流表选择________(填“A1”或“A2”)；滑动变阻器选择________(填“R1”或“R2”)．(2)在实验过程中，该同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，当电压达到1.23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2.706\nV时，发现灯泡已过亮，便立即断开开关，并将所测数据记录在下边表格中.次数1234567U/V0.200.601.001.401.802.202.70I/mA80155195227255279310请你根据表中实验数据在下图中作出灯泡的U－I图线．(3)由图象得出该灯泡的额定电压应为________V；这一结果大于1.23V，其原因是________________________________________________________________________．12、有一内阻未知(20kΩ～60kΩ)、量程0～10V的直流电压表．(1)某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量上述电压表的内阻，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至倍率______(选填“×10”、“×100”或“1k”)挡．先将红、黑表笔短接调零后，选用图中_____(选填“A”或“B”)方式连接．(2)在实验中，欧姆表和电压表的指针分别如图甲、乙所示，某同学读出欧姆表的读数为________Ω，这时电压表的读数为______V．三．计算题(解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的。答案中必须明确写出数值和单位。)6\n13（9分）一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．14（9分）如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：(1)小球运动到B点时的速度大小；(2)小球在B点时对轨道的压力．15（12分）绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场，其俯视图如图所示，图中xOy所在平面与光滑水平面重合，电场方向与x轴正向平行，电场的半径为R＝m，圆心O与坐标系的原点重合，场强E＝2N/C.一带电荷量为q＝－1×10－5C、质量m＝1×10－5kg的粒子，由坐标原点O处以速度v0＝1m/s沿y轴正方向射入电场(重力不计)，求：(1)粒子在电场中运动的时间；(2)粒子出射点的位置坐标；(3)粒子射出时具有的动能．物理答案1、CD2、D3、B4、BC5、B6、D7、CD8、BC9、D10、BD6\n11、(1)电路原理图如图所示 A2 R1(2)见右图(3)2.5(2.4～2.6均可) 灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻(或灯泡电阻随温度升高而变大)12、(1)×1k A (2)4×104 5.013、解析：(1)电动机的输入功率P入＝UI＝0.2×3W＝0.6W.（2分）(2)电动机提升重物的机械功率P机＝Fv＝(4×)W＝0.4W.（2分）根据能量关系P入＝P机＋PQ，得生热的功率PQ＝P入－P机＝0.2W.（2分）所生热量Q＝PQt＝0.2×30J＝6J.（1分）(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝＝Ω＝5Ω（2分）14、(1)带电小球q2在半圆光滑轨道上运动时，库仑力不做功，故机械能守恒，则mgR＝mv（2分）解得vB＝.（1分）(2)小球到达B点时，受到重力mg、库仑力F和支持力FN，由圆周运动和牛顿第二定律得FN－mg－k＝m（2分）解得FN＝3mg＋k（2分）根据牛顿第三定律，小球在B点时对轨道的压力为3mg＋k，方向竖直向下．（2分）15、(1)粒子沿x轴负方向做匀加速运动，加速度为a，有Eq＝ma，x＝at2（2分）沿y轴正方向做匀速运动，有y＝v0t（1分）x2＋y2＝R2（2分）解得t＝1s.（1分）(2)设粒子射出电场边界的位置坐标为(－x1，y1)，则有x1＝at2＝1m（1分）y1＝v0t＝1m（1分）即出射点的位置坐标为(－1m,1m)．（1分）(3)射出时由动能定理得Eqx1＝Ek－mv（2分）代入数据解得Ek＝2.5×10－5J.（1分）6
