河南省焦作市2020-2021学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2020-12-25 类型：期中考试

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一、单选题

1. 库仑定律的数学表达式为 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ ，式中k为静电力常量。关于库仑定律及静电力常量，下列说法正确的是（）

A、库仑定律不能用于两个带电体间库仑力的计算 B、由 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ 可知，当两个带电小球的距离趋于零时，它们之间的库仑力无穷大 C、库仑力和万有引力是同种性质的力 D、若用国际单位制的基本单位表示，则k的单位为 $kg \cdot m^{3} \cdot A^{- 2} \cdot s^{- 4}$

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2. 若一遥控玩具汽车在平直轨道上运动的位移—时间图像如图所示，则它的速度—时间图像是下列选项中的（）

A、 B、 C、 D、

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3. 随着城市夜生活的增多，每晚因为照明消耗的电能占据用电量的很大一部分。为了节省电能，并为城市提供夜间照明，“人造月亮”设想应运而生。假设“人造月亮”和月球都绕地球做匀速圆周运动，“人造月亮”的轨道半径小于月球的轨道半径，则“人造月亮”与月亮相比，具有更大的（）

A、运行速度 B、运行周期 C、向心力 D、动能

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4. 自奥斯特发现电流能使磁针发生偏转之后，安培等人又做了很多关于电流与磁场发生相互作用的实验。如图所示，把一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，导线就会移动。关于该实验，下列说法正确的是（）

A、导线和蹄形磁铁之间存在相互作用力，但蹄形磁铁对导线的作用力更大，所以蹄形磁铁不动，导线运动 B、导线对蹄形磁铁的力和蹄形磁铁对导线的力是一对平衡力 C、导线受到的磁场力是蹄形磁铁的磁场施加的 D、导线和蹄形磁铁没有接触，因此蹄形磁铁没有受到导线对它的力的作用

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5. 如图所示，在竖直放置的平行板电容器的左极板附近的P点由静止释放一个可视为质点的带电小球，小球将运动到电容器的右极板。不考虑小球到达右极板后的运动情况，则此次运动过程中，小球在任意相等时间内的（）

A、位移增量相同 B、速度增量相同 C、动能增量相同 D、机械能增量相同

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6. 如图所示，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。绳的质量及空气阻力忽略不计，若该同学荡到最高点时绳与竖直方向的夹角为37°，则当该同学荡到秋千支架的正下方时，每根绳子承受的平均拉力约为（）（重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ）

A、250N B、350N C、500N D、700N

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7. 欧姆表的电路结构如图所示。把欧姆表调零后测量一个阻值为 $R_{1}$ 的电阻时，G的指针偏转至满刻度的 $\frac{3}{4}$ 处；测量一个阻值为 $R_{2}$ 的电阻时，G的指针偏转至满刻度的 $\frac{1}{2}$ 处；则 $R_{2}$ 与 $R_{1}$ 的比值 $\frac{R_{2}}{R_{1}}$ 为（）

A、3 B、4 C、5 D、6

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二、多选题

8. 正电荷只在电场力作用下沿直线由A运动到B，其电势能 $E_{p}$ 随位移x的变化关系如图所示，则下列选项可能符合该正电荷运动场景的是（）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示，M、N是纸面内一椭圆的两个焦点，两根互相平行的长直导线分别过M、N两点，且导线与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。O是椭圆的中心，a、c是椭圆的长轴与椭圆的交点，b、d是椭圆的短轴与椭圆的交点，关于a、b、c、d、O处的磁场，下列说法正确的是（）

A、O点处的磁感应强度为零 B、a、c两处的磁感应强度相同 C、b、d两处的磁感应强度相同 D、在bd连线上，O点处的磁感应强度最大

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10. P、Q为真空中一条水平直线上的两个等量同种点电荷。现以它们的连线中点O为球心，画一个半径为r的球面，如图所示。A、B、C、D、E、F为球面上的6个点，A、B在P、Q所在水平直线上、C、D在P、Q连线的竖直中垂线上，E、F在P、Q连线的水平中垂线上。一电子只在静电力作用下沿着 $C E D F C$ 做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A、O点电势高于C点电势 B、A，B，E，F四点的电势相同 C、若将一负电荷沿球面从A移动到B，电场力先做负功后做正功 D、只要速度合适，电子只在静电力作用下也可沿AEBFA做匀速圆周运动

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三、实验题

11. 实验室内有一金属圆柱体，某同学欲测量它的电阻率。

(1)、该同学先用游标卡尺测量圆柱体的长度，再用螺旋测微器测量圆柱体的直径，测量结果分别如图1和图2所示，则圆柱体的长度 $l =$ $mm$ 、直径 $d =$ $mm$ ；

(2)、该同学准备再测量该金属圆柱体的电阻时，发现实验室内唯一的电压表已损坏，于是他打算用一个微安表头（量程100 $μA$ ，内阻900Ω）和电阻箱改装一个量程为3V的直流电压表，则改装成功后电阻箱接入电路中的阻值为Ω。

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12. 某同学利用伏安法测量两节干电池电池组的电动势和内阻，他设计的电路如图1所示。该同学准备采用两种测量方案：一种是将开关 $S_{2}$ 拨向1，另一种是将开关 $S_{2}$ 拨向2。测量得到如图2所示的两条 $U - I$ 图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。

回答下列问题：

(1)、实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到（填“a”或“b”）端。

(2)、图2中标记为Ⅱ的图线是将开关 $S_{2}$ 拨向（填“1”或“2”）时的方案测量得到的。

(3)、这两节干电池电池组的电动势真实值为V，电池组内阻的真实值约为Ω。（最后一空保留两位有效数字）

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四、解答题

13. 在课外探究活动中，某同学将开关、电动机、电流表和电阻箱串联后接到直流电源上。将电阻箱接入电路的阻值调到 $R_{1} =19Ω$ 时，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电电流表的读数 $I_{1} = 0.45 A$ ；此后，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱接入电路的阻值 $R_{2} = 10Ω$ 时，电动机正常工作，电流表的读数 $I_{2} = 0.65 A$ 。已知直流电动机的线圈阻值 $r =1 .0Ω$ ，电流表为理想电表，直流电源的内阻不计。求：

(1)、直流电源的电动势E和电动机的额定电压U；

(2)、电动机正常工作时的机械功率P（保留两位有效数字）。

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14. 如图所示，虚线 $M N$ 沿竖直方向，在 $M N$ 的左侧有一范围足够大，平行纸面且方向水平的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从水平地面上的A点以初速度 $v_{0}$ 竖直向上射入电场，经时间t该粒子从 $M N$ 上的P点（图中未画出）离开电场，且离开电场时的速度方向与水平方向的夹角为60°。不计粒子的重力。

(1)、求匀强电场的电场强度大小，并判断其方向；

(2)、求A、P两点的电势差 $U_{AP}$ 。

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15. 如图所示，在光滑绝缘水平面上方有一水平向右的匀强电场，电场强度大小为E。将一所带电荷量大小为q的小滑块放在A点，并同时对小滑块施加水平向右的恒力F（未知），经时间t小滑块运动到B点，小滑块到达B点后立即将外力反向，不改变外力的大小，又经过时间t滑块回到A点。已知A、B之间的距离为x。

(1)、判断小滑块的电性；

(2)、求外力F的大小；

(3)、求小滑块回到A点时的动能。

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16. 如图所示，绝缘轨道 $P B C D$ 由粗糙的水平轨道 $P B$ 和半径 $R = 0.5 m$ 的竖直光滑半圆轨道 $B C D$ 组成， $P B$ 与 $B C D$ 相切于B点。整个轨道处于水平向右的匀强电场中，将一质量 $m = 0.1 kg$ 的带正电的小滑块从P点由静止释放，若小滑块受到的电场力与其重力的大小之比为3∶4， $P B$ 之间的距离为2.5m，且滑块经B点后恰能沿半圆轨道运动到D点，重力加速度g取 ${10m/s}^{2}$ 。

(1)、求小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；

(2)、求小滑块运动到C点时对轨道的压力大小。

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