云南省昆明市官渡區(qū)云南大學(xué)附屬中學(xué)星耀學(xué)校2021-2022學(xué)年高二上學(xué)期期中物理試題

云大附中星耀學(xué)校2021-2022學(xué)年上學(xué)期期中考試高二物理試卷命題人：張青審題人：吳明輝（考試時間：90分鐘總分：100分）誠信誓言：我以我的榮譽起誓，在本次考試中，誠實守信，成績真實。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.下列說法正確的是：A.在真空中以點電荷為圓心、r為半徑的球面上各處的場強相同B.根據(jù)，若q1>q2，則點電荷q1所受的庫侖力大于點電荷q2所受的庫侖力C.電場中某點的電場強度方向即為點電荷在該點所受的電場力的方向D，當帶電體的形狀和大小對所研究問題的影響可以忽略不計時，可以將這個帶電體看成點電荷2.下列說法正確的是：A.電動勢的大小反映了電源把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能的本領(lǐng)強弱B.導(dǎo)體中沒有電流時，導(dǎo)體內(nèi)部的電荷就沒有移動C.在金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反D.在閉合電路中，外電阻越大，電源的輸出功率越大3.兩個等量同種點電荷固定于光滑水平面上，兩點電荷連線的中垂線上有A、B、C三點如圖所示（中垂線也在水平面內(nèi)），一個帶電小物塊從C點由靜止釋放，沿路徑C-B-A運動，小物塊運動過程中的加速度a、速度v、電勢能Ep以及從C→A的電勢隨時間變化的關(guān)系圖像正確的是：A. B.C. D.4.如圖所示，真空中存在電場強度大小為E，方向水平向右的勻強電場，A，B兩點分別固定著兩個等量異種點電荷，電荷量均為Q。0是線段AB的中點，C是線段AB垂直平分線上的一點，且∠CBA=60°，若C點的電場強度大小為2E，則0點的電場強度大小為：A.4E B.9E C.8E D.7E5.右圖中虛線所示為兩個固定的等量異種點電荷所形成電場的等勢面。兩個電荷量大小相等的帶電粒子，以相同大小的速度同時從圖中a點進入電場，其運動軌跡為圖中實線所示。其中甲粒子沿a-m-n-f-e軌跡，乙粒子沿a-b-c-d-e軌跡。若粒子只受靜電力作用，則下列關(guān)于帶電粒子的判斷正確的是：A.兩個粒子帶同種電荷B.b點和m點的電場強度相同C.兩粒子的動能都是先減小后增大D.甲粒子在n點的電勢能大于乙粒子在c點的電勢能6.如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點P處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表內(nèi)阻對電路的影響。當滑動變阻器R3的滑片向a端移動時，以下說法正確的是：A.質(zhì)點P將向下運動 B.R2上消耗的功率減小C.電流表讀數(shù)減小 D.電壓表讀數(shù)減小7.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球以初速度v0沿水平方向從A點進入一豎直向下的勻強電場，經(jīng)過一段時間運動到B點，速度達到，AB間距離為，且AB的連線與電場線的夾角為37°，已知，重力加速度為g，以下說法正確的是：A.小球從A到B做勻變速直線運動 B.小球到達B點時的速度方向可能豎直向上C.A、B兩點間的電勢差UAB的大小為 D.勻強電場的場強E的大小為8.如圖所示，豎直面內(nèi)半徑為R的圓與光滑絕緣桿AC桿相交于B、C兩點，0C水平，桿與水平方向的夾角45°，AC的長度為L（足夠大），A點處有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的圓環(huán)，圓心0點處放置一個帶電量也為+q的點電荷，且（k為靜電力常數(shù)）。圓環(huán)從A點由靜止釋放能夠滑過C點，圓環(huán)經(jīng)過B點時的速度為v。下列說法正確的是：A.圓環(huán)通過C的速度大小為B.圓環(huán)由A運動到C的過程中靜電力始終做負功C.圓環(huán)由A運動到C的過程中加速度先減小后增加D.圓環(huán)由A運動到C的過程中損失的機械能大小為二、多項選擇題（本愿共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個進項中，有多個選項是符合廈目要求的，全部選對得4分，選對但不全得2分，有錯選的得0分）9.如圖所示，各電阻的阻值已標出.己知R=1Ω，當輸入電壓UAB=110V時，下列說法正確的是：A.流經(jīng)10R電阻的電流11A B.10R兩端的電壓為10VC.輸出電壓UCD為10V D.流過2R的電流均為5A10.如圖所示，A、B兩個帶電小球可以看成點電荷，用兩等長絕緣細線懸掛起來，在水平方向的勻強電場中，A、B靜止且懸線都保持豎直，己知A、B相距r，A小球帶正電，帶電量為qA。則下列說法正確的是：A.勻強電場的場強大小為，方向水平向右B.小球B與A帶等量的異種電荷C.A、B連線中點處的場強大小為，方向水平向右D.A、B連線中點處的場強大小為，方向水平向左11.新能源是可持續(xù)發(fā)展道路上的一項重要產(chǎn)業(yè)，硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。某同學(xué)想對比普通電源和硅光電池的特性，首先研究了普通電源，如圖所示，圖線a為某電源的U一I圖線，圖線b、c是某兩個電阻的U-I圖線。用該電源分別與b、c組成閉合的電路，下列相關(guān)敘述正確的是：A.電源的內(nèi)阻為10ΩB.與b組成回路時電源的輸出功率大于與c組成回路時的輸出功率C.與b組成回路時電源的效率小于與c組成回路時的效率D.若把內(nèi)阻為5Ω的直流電動機接到該電源上，電動機的電流為0.4A12.如圖所示，帶等量異種電荷的平行金屬板A、B水平正對放置，間距為d，A板中心有一小孔（小孔對電場的影響可忽略不計）。將一帶電微粒從小孔正下方靠近B板的M點由靜止釋放，微粒穿過A板上的小孔后，剛好能到達A板上方的N點，N點與A的距離為。若將A板向下平移，再讓微粒從M點由靜止釋放，極板所帶電荷量保持不變，不考慮空氣阻力，將兩板間電場視為勻強電場。下列說法正確的是：A.板間的電場強度不變 B.板間的電場強度大小變?yōu)樵瓉淼?倍C.微粒能到達A板上方0.375d處 D.微粒能到達A板上方0.25d處三、實驗題（本題共2小題，共16分。請把答案寫在答題卡中指定的答題處）13.（6分）某同學(xué)想用多用電表測量鉛筆筆芯的電阻，在測量之前他認真分析了歐姆表的原理電路圖，如圖1所示。（1）為了能更好的理解歐姆表的原理，他分別用E表示電源電動勢、r表示內(nèi)阻、I表示電路中電流，R0為調(diào)零電阻，Rg為表頭內(nèi)阻，表達出了待測電阻的阻值Rx的表達式，Rx=__________（用題中所給符號E、r、I、R0、Rg表示）；（2）為了能準確測量電阻，他準備了一個已經(jīng)完成機械調(diào)零的多用電表，根據(jù)如下步驟完成電阻測量：他首先將選擇開關(guān)置于“×10”倍率，接著將紅黑兩支表筆短接，旋轉(zhuǎn)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指向0，然后將兩表筆分別與該鉛筆內(nèi)芯兩端接觸，測其電阻時指針如圖2所示，則該同學(xué)接下來應(yīng)該進行的操作是將選擇開關(guān)旋到__________（選填“×1”、“×100”、“×1k”）擋位上，并重新調(diào)零，再進行測量。（3）該同學(xué)在上一步中正確操作后再次測量時指針如圖3所示，則該鉛筆內(nèi)芯的電阻是__________Ω。14.（10分）某實驗小組的同學(xué)想要測一段金屬絲的電阻率，實驗操作如下：（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑如圖所示，其讀數(shù)為___________mm，電阻絲的直徑用記為d；（2）該小組同學(xué)準備用伏安法測定金屬絲的阻值Rx（阻值約為100Ω），有以下器材可選擇：電池組E（電動勢為3V，內(nèi)阻不計）；電流表A1（量程為0-30mA，內(nèi)阻約為1Ω）電流表A2（量程為0～1mA，內(nèi)阻rA為979Ω）；滑動變阻器R1（阻值范圍0～20Ω，允許最大電流為2A）；電阻箱R（阻值范圍0～9999.9Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干：要求實驗中盡可能準確地測量金屬絲的阻值，請回答下列問題：①為了測量金屬絲兩端的電壓，可將電流表___________（填寫儀器代號）與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為3V的電壓表，需要將電阻箱的阻值調(diào)為__________Ω；②以下虛線框中是該小組同學(xué)為測量金屬絲阻值Rx設(shè)計的部分實驗電路（電表已進行正確選擇），結(jié)合實驗要求，在a、b、c、d、e五個接線柱處根據(jù)需求將電路圖補充完整。（3）將電流表A1的讀數(shù)記為I1，電流表A2的讀數(shù)記為I2，在實驗中根據(jù)測量數(shù)據(jù)該小組同學(xué)做出了如圖甲所示的I1一I2圖像，圖線的斜率為k，電阻箱的阻值記為R，金屬絲的長度記為，則該金屬絲的電阻率可表示為____________（用題中所給符號R、、d、k、rA表示）。四、計算題（本題共4小題，共44分。請把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟）15.（8分）國務(wù)院在2020年印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求深入實施發(fā)展新能源汽車國家戰(zhàn)略，推動中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。某興趣小組對新能源汽車的工作原理產(chǎn)生了興趣，他們查閱資料做了一個簡單的原理圖，主要元件有動力電池組、車燈以及電動機，如圖所示，額定電壓為70V、線圈電阻RM=2Ω的電動機M與內(nèi)阻為RL=35Ω的車燈并聯(lián)，連接在電動勢E=72V的動力電池組上。當S閉合后電動機恰好正常工作，此時通過電池組的電流為10A。求:（1）電池組的內(nèi)阻r；（2）正常工作時，電動機的輸出功率。16.（10分）真空中分布有兩個互相垂直的電場，如下圖所示。豎直界面BC左側(cè)的電場水平向右、電場強度大小為E，BC右側(cè)的電場豎直向上，電場強度大小未知。一帶電量為q、質(zhì)量為m的粒子從左側(cè)電場中的A點由靜止釋放，該粒子通過界面上的M點進入右側(cè)電場，之后粒子恰好通過P點。已知AM的水平距離為，MP的水平距離為3L、豎直距離為2L。（不計粒子重力）。試求：（1）粒子到達M點的速度大小vM；（2）豎直界面BC右側(cè)電場的場強大小E′；（3）粒子通過P點時的速度大小vP及方向。17.（12分）如圖所示，質(zhì)量均為m的三個小球放在光滑絕緣的固定斜面上，其中A小球不帶電，B、C兩小球帶等量異種電荷，A、B小球用輕質(zhì)彈簧連接（彈簧的勁度系數(shù)為k0），給A球施加沿斜面向上、大小為F=3mg的拉力，三個小球以相同的加速度沿斜面向上做勻加速運動，且三個球保持相對靜止，B、C間的距離為L，三個小球的大小都可忽略不計，斜面傾角為θ=30°，靜電力常量為k。求：（1）三個小球一起向上做勻加速運動的加速度大小a；（2）三個小球保持相對靜止一起向上勻加速運動時彈簧的伸長量△x；（3）小球C的帶電量q。18.（14分）如圖所示，粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑半圓軌道在B點平滑連接，在過圓心0的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強電場。場強為E且大小未知，界面MN與