河南省2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-12-10 类型：期中考试

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一、单选题

1. 在做描述小灯泡的伏安特性曲线实验时，某小组得到如图所示的图像，下列说法正确的是（）

A、小灯泡的电阻随电压的增大而减小 B、小灯泡的电阻不会发生变化 C、小灯泡的电阻随电流的增大而减小 D、小灯泡的电阻随温度的升高而增大

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2. 一带电量 $q = - 1.0 \times 10^{- 3} C$ 的点电荷在电场中从 $A$ 点移动到 $B$ 点，克服电场力做功 $W_{克} = 2 \times 10^{- 2} J$ ，则 $A$ 、 $B$ 两点的电势差为（）

A、 $2 V$ B、 $- 2 V$ C、 $20 V$ D、 $- 20 V$

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3. 如图所示的电路中，已知电源的内阻 $r = 1 Ω$ ，定值电阻 $R = 4 Ω$ ，闭合开关后电流表的示数为 $0.6 A$ ，则电源的电动势为（）

A、 $2 V$ B、 $3 V$ C、 $4 V$ D、 $5 V$

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4. 真空中有两个电荷量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ 的点电荷，相距为 $r$ 时，二者之间的库仑力为 $F$ 。现把二者之间的距离变为原来的3倍，把 $q_{1}$ 的电荷量也变为原来的3倍，此时二者之间的库仑力变为 $F'$ 。下列判断正确的是（）

A、 $F' = F$ B、 $F' = 3 F$ C、 $F' = \frac{F}{3}$ D、 $F' = \frac{F}{9}$

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5. 如图所示，两根相同的轻质弹簧竖直悬挂在天花板下方，两弹簧下端连接一导体棒，导体棒处于磁感应强度大小为1.0T、宽度为10cm的有界匀强磁场中，当给导体棒通以2A的电流，平衡时发现弹簧的伸长量是不通电流时的2倍。若弹簧始终处于弹性限度内，导体棒一直处于水平，重力加速度大小为10m/s² ，则导体棒的质量为（）

A、50g B、20g C、5g D、2g

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6. 一根长为 $30 cm$ 、粗细均匀的橡胶管中灌满了盐水，两端用短粗铜丝塞住管口，测得两端的电阻为 $R$ 。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同，现将管中盐水柱均匀拉长至 $40 cm$ ，此时橡胶管两端的电阻变为（）

A、 $\frac{9}{16} R$ B、 $\frac{16}{9} R$ C、 $\frac{16}{25} R$ D、 $\frac{25}{16} R$

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7. 白炽灯正常工作时温度可达到2000℃以上电阻可达常温下的十倍以上。某同学在使用多用电表欧姆挡测量一白炽灯的电阻时，多用电表的选择开关旋至如图甲所示位置，其他操作正确，表盘指针如图乙所示，该白炽灯的铭牌可能是（）

A、“220V，15W” B、“220V，60W” C、“220V，100W” D、“220V，200W”

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8. 均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面 $A B$ 上均匀分布着正电荷，总电荷量为 $q$ ，球面半径为 $R$ ， $C D$ 为通过半球顶点与球心 $O$ 的轴线，在轴线上有 $M$ 、 $N$ 两点， $O M = O N = 2 R$ 。已知 $N$ 点的电场强度大小为 $E$ ，静电力常量为 $k$ ，则 $M$ 点的电场强度大小为（）

A、 $\frac{k q}{2 R^{2}} - E$ B、 $\frac{k q}{4 R^{2}}$ C、 $\frac{k q}{4 R^{2}} - E$ D、 $\frac{k q}{4 R^{2}} + E$

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二、多选题

9. 某一电场中的电场线的分布情况如图中带箭头的实线所示，一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中的虚线所示。下列说法正确的是（）

A、若粒子是从A运动到 $B$ ，则粒子的加速度减小 B、若粒子是从A运动到 $B$ ，则粒子的动能增大 C、若粒子是从 $B$ 运动到A，则粒子的电势能减小 D、不论粒子是从A运动到 $B$ ，还是从 $B$ 运动到A，粒子必带负电

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10. 如图所示，闭合开关 $S$ ，灯泡可以发光。现将滑动变阻器的滑片 $P$ 自左端缓慢向右移动的过程中，下列说法正确的是（）

A、灯泡变亮 B、电流表的示数减小 C、电压表的示数增大 D、电容器所带的电荷量减小

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11. 用如图所示的装置研究平行板电容器的特点，已知两板间的电压越大静电计张角越大，下列说法正确的是（）

A、将 $A$ 板稍微下移，静电计指针张角将增大 B、减小两极板之间的距离，静电计指针张角不变 C、若将金属板插入两板之间，则静电计指针张角减小 D、若将 $A$ 板拿走，则静电计指针张角变为零

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12. 如图所示，半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定着一点电荷，直径AC水平。一质量为m、带电荷量为-q的小球，从圆弧管的右端点A以 $\sqrt{\frac{2 g R}{3}}$ （g为重力加速度大小）的初速度进入细管，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（）

A、小球运动至C点时的动能为 $\frac{2 m g R}{3}$ B、小球到达B点时的速度大小为 $2 \sqrt{\frac{2 g R}{3}}$ C、中心点电荷的电荷量为 $\frac{11 m g R^{2}}{3 k q}$ D、小球运动至C点时对细管的作用力大小为3mg

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三、填空题

13. 某实验兴趣小组用如图甲所示的电路测量电源的效率，电源的效率 $η = \frac{P_{U}}{P_{E}}$ ，式中 $P_{U}$ 为滑动变阻器消耗的功率， $P_{E}$ 为电路消耗的总功率，滑动变阻器的滑片从最左端滑至最右端时，通过测量得到电源的效率与路端电压的关系如图乙所示，由图可知：

(1)、电源的效率最高时，回路中电流（填“最大”或“最小”）；

(2)、滑动变阻器的最大阻值为电源内阻的倍；

(3)、电源的电动势 $E =$ $V$ 。

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四、实验题

14. 某同学组装了一个可以测量电流和电压的两用电表，如图甲所示。其中，表头的量程为 $100 mA$ 、内阻为 $20 Ω$ ，改装后的电流表量程为 $0 ~ 0.6 A$ 。

(1)、电流表应接O和（选填“a”或“b”）。

(2)、若电压表的量程为 $20 V$ ，则图甲中 $R_{2} =$ $Ω$ 。

(3)、该同学用量程为 $3 V$ 、内阻为 $1000 Ω$ 的电压表改装成如图乙所示的欧姆表，其中电源的电动势为 $4.5 V$ ，内阻不计。红、黑表笔短接，调节电阻箱 $R$ 使指针指在 $3 V$ ，则此时电阻箱的阻值为 $Ω$ ，在红、黑表笔间接入电阻为 $Ω$ 时，指针指在 $1 V$ 。

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五、解答题

15. 空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 $E = 240 V/m$ ，一带电粒子从A点移动到 $B$ 点时，电场力做功 $W_{A B} = 1.2 \times 10^{- 2} J$ ， $A B$ 平行于电场线且A、 $B$ 间的距离为 $5 cm$ ，之后粒子又从 $B$ 点移动到 $C$ 点， $B$ 、 $C$ 间的距离为 $10 cm$ 且 $B C$ 与电场线方向的夹角为 $60 °$ ，求：

(1)、粒子所带电荷量 $q$ ；

(2)、粒子从 $B$ 点移动到 $C$ 点过程中电场力所做的功 $W_{B C}$ ；

(3)、A、 $C$ 两点的电势差 $U_{A C}$ 。

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16. 如图所示，两平行正对的金属板水平放置，两极板的长度均为 $L$ ，现从极板左侧正中间以初速度 $v_{0}$ 水平射入一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带电微粒，微粒恰好能从平行金属板右上端飞出，已知两极板间电压恒为 $U$ ，不计微粒受到的重力和阻力，求：

(1)、微粒从平行金属板右上端飞出时的动能 $E_{k}$ ；

(2)、两平行金属板的间距 $d$ 。

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17. 如图所示，已知蓄电池组的电动势 $E = 48 V$ 、内阻 $r = 3 Ω$ ， $R_{1} = 6 Ω$ ， $R_{2}$ 为电阻箱（ $0.1 Ω ~ 999.9 Ω$ ）。求：

(1)、蓄电池组的输出功率最大时，电阻箱的阻值 $R_{2}^{'}$ ；

(2)、电阻箱消耗的功率最大时，电阻箱的阻值 $R_{2}^{''}$ 。

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