湖南省湖湘教育三新探索协作体2020-2021学年高二上学期物理11月期中联考试卷

试卷更新日期：2020-12-31 类型：期中考试

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一、单选题

1. 关于电荷量，以下说法中正确的是（）

A、某带电油滴的带电量为 $2.4 \times 10^{- 19} C$ B、电子或质子可称为元电荷 C、物体带正电荷 $1.60 \times 10^{- 9} C$ ，这是因为失去了 $1.0 \times 10^{10}$ 个电子 D、点电荷是客观存在的带有电荷的几何点

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2. 下列说法正确的是（）

A、电动势 $E$ 与电压 $U$ 单位相同，所以 $E$ 与 $U$ 没有区别 B、电阻率越大，导体对电流的阻碍就越大 C、电流有方向，但它是一个标量 D、根据 $E = k \frac{Q}{R^{2}}$ 当 $R \to 0$ ， $E \to \infty$

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3. 如下图所示， $a$ 、 $b$ 、 $c$ 是匀强电场中三点，各点电势依次为10V、4V、7V，三点在同一平面上，下列各图中，场强方向表示可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 一带负电的油滴在匀强电场 $E$ 中的运动轨迹由a到b如图中虚线所示。若不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、场强方向竖直向上 B、 $a$ 点的电势小于 $b$ 点的电势 C、 $a$ 点速度可能为零 D、电势能和重力势能在增大

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5. 如图所示，电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的伏安特性曲线把第一象限分成了I、II、III三个区域。下列说法中正确的是（）

A、 $R_{1} < R_{2}$ B、 $R_{1} > R_{2}$ C、若将 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 串联在电路中，串联后总电阻的伏安特性曲线在I区域 D、若将 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 并联在电路中，并联后总电阻的伏安特性曲线在III区域

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6. 某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为4mA；两支表笔与 $2000Ω$ 的电阻相连时，电流表的读数为2.0mA。由此可知，则此欧姆表所用电源的电动势E是（）

A、8V B、4V C、6V D、无法求出

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7. 图为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图，核心装置为一个金属球，在干燥的空气里，体验者双脚站在绝缘凳上，手按在金属球上，并与周围其他物体保持远离。一条特殊传送带（图中未画出）给金属球不断地输送电荷，过一段时间后，体验者的头发便会四处散开，甚至倒立，十分有趣。若将一个接地空腔导体靠近金属球放置，空腔里面无电荷，在静电平衡后，下列物理量中不等于零的是（）

A、导体腔内任意点的场强 B、导体腔内任意点的电势 C、导体腔外表面的电荷量 D、导体腔内表面的电荷量

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8. 如图所示，三个带电小球A、B、C可视为点电荷，A、B所带电荷量大小相等，C所带电荷量为 $+ q$ ，A、B固定在绝缘水平桌面上，C带有小孔，穿在动摩擦因数处处相同的绝缘直杆上（小孔的孔径略大于杆的直径）。绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处，将C从杆上某位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零。C下滑时带电量保持不变，那么C下落过程中，以下判断正确的是（）

A、小球A，B带同种正电荷 B、小球A，B带异种电荷 C、C球所受摩擦力变小 D、C球电势能先增大后减小

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二、多选题

9. 某灯泡的 $U - I$ 图如图所示，下列说法正确的是（）

A、小灯泡的电阻随着功率的增大而增大 B、小灯泡的电阻随着电压的增大而减小 C、小灯泡是非线性电阻，所以不能计算出其在某状态下的电阻 D、当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为 $\frac{1}{12} Ω$

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10. 图示是电子束加工工件的示意图，电子枪产生热电子后被高压电源加速，经聚焦系统会聚成很细的电子束，打在工件上产生高压力和强能量，对工件进行加工。现将电子加速系统简化为如图所示电路，平行板电容器与直流电源相连接，保持电键闭合，电子由静止开始从 $A$ 板向 $B$ 板运动，当到达 $B$ 板时速度为 $v$ ，则下列说法正确的是（）

A、若增大两极板间距离，则电容器电量 $Q$ 变大， $v$ 也增大 B、若 $B$ 板向上移动少许，则电容器电量 $Q$ 变小， $v$ 保持不变 C、若断开电键后增大两极板间距离，则电容器电量 $Q$ 不变， $v$ 也不变 D、若断开电键后将 $B$ 板向上移动少许，则电容器电量 $Q$ 不变， $v$ 增大

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11. 静电场方向平行于 $x$ 轴，其电势 $φ$ 随 $x$ 的分布可简化为如图所示的折线。一质量为m、带电量为 $+ q$ 的粒子（不计重力），以初速度 $v_{0}$ 从 $O$ 点 $(x = 0)$ 进入电场，沿 $x$ 轴正方向运动。下列叙述正确的是（）

A、 $x_{1} ~ x_{2}$ 和 $x_{2} ~ x_{3}$ 的场强 $E$ 的大小不变，方向相反 B、 $0 ~ x_{2}$ 全程，电场力做功为零 C、要使粒子能运动到 $x_{2}$ 处，粒子的初速度 $v_{0}$ 至少为 $\sqrt{\frac{2 q φ_{0}}{m}}$ D、 $0 ~ x_{4}$ 粒子在做反复运动

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12. “世纪工程”港珠澳大桥已于2018年10月24日9时正式通车，大桥主桥部分由约为6.7km海底隧道和22.9km桥梁构成，海底隧道需要每天24小时照明，而桥梁只需晚上照明假设该大桥的照明电路可简化为如图所示电路，其中太阳能电池供电系统可等效为电动势为 $E$ 、内阻为 $r$ 的电源，电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 分别视为隧道灯和桥梁路灯，已知 $r$ 小于 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、夜间，电流表示数为 $\frac{E}{r + R_{1} + R_{2}}$ B、夜间，开关K闭合，电路中电流表示数变大、电压表示数变小 C、当开关由断开到闭合，电压表与电流表示数变化量的比值 $\frac{Δ U}{Δ I}$ 不变 D、夜间，由于用电器的增多，则太阳能电池供电系统损失的电功率减小

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三、实验题

13.

(1)、下图中游标卡尺的读数为mm；

(2)、螺旋测微器的读数为mm。

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14.

(1)、在用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验中提供了如下器材：
①待测电阻 $R_{x}$ （约 $100Ω$ ）；

②直流毫安表（量程 $0 ~ 20 mA$ ，内阻约 $50Ω$ ）；

③直流电压表（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻约 $5kΩ$ ）；

④直流电源（输出电压3V，内阻可不计）；

⑤滑动变阻器（阻值范围 $0 ~ 15 Ω$ ，允许最大电流1A）；

⑥电键一个，导线若干条。

实验要求最大限度的减小误差，原理图应该选择______；

A、 B、 C、 D、

(2)、某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻，提供下列仪器：
A．待测“水果电池”（电动势 $E$ 约为4V，内阻 $r$ 约为 $200Ω$ ）

B．表A（量程 $5mA$ ，内阻为 $R_{A} = 60 Ω$ ）

C．电压表 $V$ （量程 $U_{0} = 4 V$ ，内阻约 $5 kΩ$ ）

D．电阻箱 $R_{I}$ $(0 - 999.9 Ω)$

E.动变阻器 $R$ $(0 ~ 1000 Ω)$

F.开关、导线若干。

①由于毫安表的量程太小，该同学用电阻箱 $R_{1}$ 与毫安表 $A$ 并联，可使其量程扩大，取 $R_{1} =$ $\frac{1}{4} R_{A}$ 则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的倍；

②用改装后的电流表完成实验，应该选择的实验电路是图中的（选填“甲”或“乙”）；

③根据实验数据画出 $U - I$ 图线，如图所示。由图线可得，“水果电池”的电动势 $E =$ V，内电阻 $r =$ $Ω$ 。（保留三位有效数字）

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四、解答题

15. 如图所示的电路中，当开关S₁断开、开关S₂闭合时， $A B$ 两点 $U_{A B} = 6 V$ ；当开关S₁、S₂均闭合时， $U_{A B} = 3.6 V$ ，外接两相同的电阻 $R$ ， $R = 6 Ω$ ，求：

(1)、电源的电动势 $E$ 和内阻 $r$ ；

(2)、当两开关都闭合时，电源的效率。

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16. 如图所示，一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ $(q > 0)$ 的带粒子速度 $v_{0}$ 从 $M N$ 连线上的 $P$ 点水平向右射入大小为 $E$ 、方向竖直向下的匀强电场中。已知 $M N$ 与水平方向成 $45 °$ 角，带粒子的重力不计，则粒子到达 $M N$ 连线上的 $B$ 点（图中没画出），求：

(1)、小球从 $P$ 点运动到 $B$ 的时间；

(2)、 $P$ 点到 $B$ 点的电势差 $U_{P B}$ 。

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17. 某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量 $m = 3 \times 10^{3} kg$ 。当它在水平路面上以 $v = 36 km / h$ 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流 $I = 50 A$ ，电压 $U = 300 V$ 。如果汽车在平直公路上行驶时所受阻力跟行驶速率和汽车对地面的压力的乘积成正比，即 $F_{f} = k m g v$ ，其中 $g$ 取 ${10m/s}^{2}$ ， $k = 4.0 \times 10^{- 3} s \cdot m^{- 1}$ 。在此行驶状态下。

(1)、求驱动电机的输入功率 $P_{电}$ ；

(2)、求驱动电机的线圈电阻。

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18. 如图所示，在方向水平向右的匀强电场 $E$ 中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为 $m$ 的带电小球，另一端固定于 $O$ 点，当小球静止在 $B$ 点时，细线与竖直方向夹角 $θ = 45 °$ ，已知重力加速度 $g$ ，细线长度为 $L$ ，问：

(1)、小球带何种电荷，带电量为多少；

(2)、若将小球拉到 $A$ 点使细线呈水平状态，当小球无初速释放后，求小球运动到最低点 $C$ 时的速度；

(3)、求带电小球从 $A$ 运动到 $C$ 的过程中绳子的最大拉力F_T。

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19. 在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为U₀时，油滴保持静止状态，如图所示．当给电容器突然充电使其电压增加ΔU₁时，油滴开始向上运动；经时间Δt后，电容器突然放电使其电压减少ΔU₂ ，又经过时间Δt，油滴恰好回到原来位置．假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计．重力加速度为g.求：

(1)、带电油滴所带电荷量与质量之比；

(2)、第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比；

(3)、ΔU₁与ΔU₂之比.

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