河北省省级联测2021-2022学年高二上学期物理第一次联考试卷

试卷更新日期：2021-11-04 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 为了研究电荷之间的作用力，库仑设计了一个十分精妙的实验（扭秤实验）。如图所示，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。把另一个带电的金属小球C插入容器并使它接触A，从而使A与C带同种电荷。将C与A分开，再使C靠近A，A和C之间的作用力使A远离。扭转悬丝，使A回到初始位置并静止，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，进而可以找到力F与距离r和电荷量的关系。关于本实验下列说法正确的是（）

A、B球起平衡作用，带电荷量与A球相同 B、库仑本着严谨的科学态度，用仪器准确测出了每一个带电小球的电荷量 C、A球与C球之间的作用力与它们之间的距离成反比 D、C球所带电荷量越大，悬丝扭转的角度越大

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2. 超级电容以高达数千法拉的电容值和快速充、放电速率而闻名于世。某物理爱好者研究发现超级电容能增加电瓶车的续航，提升动力。他给普通电瓶车加装了超级电容，进行实地测试。他测得电瓶两端电压为58V，超级电容两端电压为42V。他把超级电容并联在电瓶两端，给电容充电，最终充到50V。下列说法中正确的是（）

A、充电过程中超级电容两端的电压、电荷量和电容都缓慢增加 B、充电过程中超级电容两端的电压和电荷量都增加，电容不变 C、电瓶车工作过程中超级电容的电荷量逐渐减小，电容减小 D、电瓶车工作过程中超级电容的电荷量不变，电容不变

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3. 现代集成电路的集成度很高，要求里面的各种电子元件都微型化，且集成度越高，电子元件越微型化。如图所示是某集成块中的一长方形金属导体按不同方向放置，箭头方向分别与某边平行，若沿箭头方向加相同电压，则沿箭头方向电流最大的是（）

A、 B、 C、 D、

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4. 孤立点电荷产生的电场中有A、B两点，A点电场强度方向与AB连线成60°角，B点电场强度方向与AB连线垂直，如图所示，下列判断不正确的是（）

A、点电荷带负电 B、A点电场强度大于B点电场强度 C、A点电势高于B点电势 D、一电子在A点的电势能比在B点的电势能低

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5. 如图所示为一个正六边形，每条边的电阻都为R，AB是正对的两个顶点间的连线，AB的材料与六边形各边材料都相同，则A、B之间的电阻为（）

A、8R B、3.5R C、 $\frac{7}{6} R$ D、 $\frac{6}{7} R$

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6. 如图所示，粗细均匀、半径为R的闭合圆环均匀分布正电荷，现在圆环A、B、C处分别取下带电荷量为 $q$ 的微元小段，并将取下的小段分别移到E、F、G处（不影响圆环上其他部分电荷分布），已知A、B、C、D分别是相互垂直的两条直径与圆的交点，E、F、G、H分别是这两条直径的延长线上距圆均为R的点，此时O点的电场强度大小为（）

A、 $\frac{k q}{R^{2}}$ B、 $\frac{k q}{4 R^{2}}$ C、 $\frac{3 k q}{4 R^{2}}$ D、0。

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7. 如图所示，电路中电源两极间的电压为U， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 为可变电阻，两个平行金属板M、N按如图方式连入电路，闭合开关后，一束带电微粒沿平行于两极板的方向沿板间中心线射入，恰好做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

A、微粒带负电 B、 $R_{2}$ 增大，微粒向下偏转 C、N极板下移，微粒向下偏转 D、两极板错开一部分，微粒在电场中一定做曲线运动

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二、多选题

8. 有两个相同的灵敏电流计，分别改装成量程为0.06A和3A的电流表甲和乙，将两电流表并联后接入电路，则两电流表（）

A、偏角相同、示数不同 B、偏角不同、示数相同 C、甲的示数大于乙的示数 D、甲的示数小于乙的示数

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9. 如图所示的电路中，四个定值电阻阻值分别为 $R_{1} = 6 Ω$ ， $R_{2} = 10 Ω$ ， $R_{3} = 4 Ω$ ， $R_{4} = 3 Ω$ ，电路两端电压U=2.4V，三个理想电压表的示数分别记为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $U_{3}$ ，下列正确的是（）

A、 $U_{1} = \frac{24}{13} V$ B、 $U_{1} = 1.5 V$ C、 $U_{3} = 0.9 V$ D、 $U_{3} = 1.5 V$

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10. 如图所示，有一均匀对称带负电花环和一质量为m的带正电小球，小球由静止从花环正上方某一高处的A点落下，穿过花环中心又下落到达与A对称的 $A^{'}$ 点。在这个过程中，若取花环中心为坐标原点且重力势能为零，无限远处电势为零，竖直向下为 $x$ 轴正方向，则关于小球的加速度a、重力势能 $E_{p}$ 、电势能 $ε_{P}$ 、机械能E，这四个物理量与小球的位置坐标x的关系图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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三、实验题

11. 在“金属丝电阻率的测量”实验中：

(1)、接入电路的金属丝的一端与刻度尺上8.20cm对齐，另一端与刻度尺上18.20cm对齐，则接入电路的金属丝长度l为cm。用螺旋测微器测量金属丝的直径d，如图所示，示数为mm。

(2)、已知电阻丝的电阻较小，所以测量其电阻时选用电流表的（填“内接法”或“外接法”），这种接法测量的电阻阻值（填“偏大”或“偏小”）。若实验要求多测几组数据，且电压从0开始调节，则我们应选用滑动变阻器的接法为（填“分压式”或“限流式”）。

(3)、若实验中电压表示数为U，电流表示数为I，则结合上面的描述可得金属丝的电阻率 $ρ =$ 。（用U、I、d、l等物理量表示）

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12. 某实验小组想要测量一量程为6V的电压表的内阻，他进行了如下的操作：

(1)、先用多用电表的欧姆挡进行测量，将欧姆挡选择开关拨至“×10”倍率时，发现指针偏角较小，说明电阻较（填“大”或“小”），于是改用（填“×1”或“×100”）倍率；欧姆表表盘如图甲所示，根据选好的挡位，读出电压表的阻值为Ω；每次换挡后都要进行的操作是（填“机械调零”或“欧姆调零”）；测量时，红表笔接电压表的极（填“正”或“负”）。

(2)、为了准确测出电压表的内阻，小明设计了如图乙所示的电路，图中定值电阻的阻值为 $R_{0}$ ，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表的示数I、电压表的示数U，可知电压表V的内阻 $R_{V} =$ 。

(3)、为准确测量该电压表的内阻，小红设计了如图丙所示的电路，准备了以下器材：
电流表 $A_{1}$ ：量程0.6A，内阻约0.2Ω

电流表 $A_{2}$ ：量程500μA，内阻 $R_{A} = 20 Ω$

滑动变阻器 $R_{1}$ ：0~48kΩ，5mA

滑动变阻器 $R_{2}$ ：0~10Ω，1A

定值电阻 $R_{0}$ ：10Ω

电源：两极间电压为4V

导线、电键

实验中电流表应选，滑动变阻器应选（填器材代号）。若某次测量中电压表和电流表读数分别为U和I，则电压表内阻的计算表达式为。

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四、解答题

13. 如图所示，竖直向下、电场强度为E的匀强电场中有一带电荷量为 $- q$ 、质量为m的小球，小球系在长为 $l$ 的轻质绝缘细绳一端，绳的另一端固定在天花板上。将小球拉起至与竖直方向成60°角后由静止释放，释放后小球左右摆动起来，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

(1)、小球受到的电场力；

(2)、小球在从左向右摆到最低点时的速度；

(3)、小球在最低点受到绳子拉力的大小。

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14. 示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况。示波器的核心部件是示波管，它的原理图如图所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子。如果在偏转电极XX′和偏转电极YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏的中心，在中心产生一个亮斑。已知偏转电极XX′和偏转电极YY′板长均为L，板间距均为d，电子电荷量为e，质量为m。

(1)、电子枪发出的电子速度为 $v_{0}$ ，若只在YY′极板间加电压 $U_{A' D}$ ，写出电子射出YY′极板时的侧移量与速度的表达式；

(2)、电子枪发出的电子速度为 $v_{0}$ ，若 $U_{X X'} = 2 V$ ， $U_{Y Y'} = 1 V$ ，荧光屏上亮斑的坐标为（4，1），若 $U_{X X'} = - 1 V$ ， $U_{Y Y'} = 4 V$ 时，求电子打到荧光屏上产生亮斑的位置坐标。

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15. 如图所示的平面直角坐标系 $x O y$ ，第一象限内存在竖直向上的匀强电场 $E_{1}$ ，第三、四象限内存在水平向左的匀强电场 $E_{2}$ ，在 $y$ 轴上距O点L处的 $O^{'}$ 点固定一长为L的轻质绝缘细线，细线的一端拴接一质量为m的小球，小球所带电荷量为 $- q$ 。已知重力加速度为g，电场 $E_{1}$ ，的电场强度大小为 $\frac{2 m g}{q}$ ，电场 $E_{2}$ 的电场强度大小为 $\frac{3 m g}{q}$ ，现将小球向右拉至细线与y轴正方向成60°角的位置并由静止释放，不计空气阻力，求：

(1)、小球，从释放到运动到O点的过程中，小球电势能的变化量；

(2)、小球运动到O点时速度的大小；

(3)、若小球运动到O点时细线断裂，之后小球能运动到O点正下方吗？如果能，求出球在O点正下方时到O点的距离；如果不能，小球做怎样的运动？

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