河南省百强名校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. 下列与静电现象有关的说法正确的是（）

A、人用手触摸带电金属球头发会竖起散开，其原因是金属球对头发有电场力的作用 B、油罐车的下端铁链拖地疏导电荷，油罐车上多余的正电荷通过铁链运动到大地 C、工人进行超高压带电作业，所穿的工作服是由绝缘的丝织品制成，起静电屏蔽的作用 D、避雷针的工作原理是通过尖端放电，金属棒上的电荷向大气释放，中和空气中的电荷

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2. 关于下列物理公式的说法正确的是（）

A、电场强度的定义式 $E = \frac{F}{q}$ 对真空中孤立的点电荷所形成电场不适用 B、闭合电路欧姆定律的一种表达式 $E = U_{内} + U_{外}$ 对非纯电阻电路不成立 C、电动势 $E = \frac{W_{非}}{q}$ 说明电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 D、 $U_{A B} = \frac{W_{A B}}{q}$ 是电势差的定义式， $U_{A B}$ 由 $W_{A B}$ 、q共同的决定的

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3. 某种电流随时间做周期变化如图所示，此电流在4s内的平均值是（）

A、1.75A B、1.5A C、1.25A D、1.0A

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4. 仅受电场力作用，试探电荷（带负电）在下列四种电场中能做匀速圆周运动的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示是某种元件的伏安特性曲线，虚线a是电流为 $I_{0}$ 时曲线的切线，虚线a的斜率为k，则电流为 $I_{0}$ 时，该元件的电阻（）

A、等于k B、等于 $\frac{1}{k}$ C、大于 $\frac{Δ U}{I_{0}}$ D、小于 $\frac{Δ U}{I_{0}}$

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6. 均匀带电、完整的球壳在球外空间产生的电场，等效为电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，半径为r、均匀分布着电荷量为 $+ q$ 的球面，其圆心О与直径AB都在x轴上，x轴上P点有一带正电的点电荷与A点的距离为r。若x轴上与B点的距离为r的C点，其电场强度大小为 $E_{0}$ ，静电力常量为k，则点电荷的带电量为（）

A、 $\frac{16 E_{0} r^{2}}{k} - 4 q$ B、 $\frac{9 E_{0} r^{2}}{k} - \frac{9}{4} q$ C、 $\frac{16 E_{0} r^{2}}{k} + 4 q$ D、 $\frac{9 E_{0} r^{2}}{k} + \frac{9}{4} q$

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二、多选题

7. 如图所示的电源是“恒压源”，合上开关S，其两端的电压U始终保持不变， $R_{0}$ 是定值电阻，M、N是两个电阻箱，当M的接入阻值 $R_{1}$ 变小，N的接入阻值 $R_{2}$ 变大，下列说法正确的是（）

A、 $R_{1}$ 两端的电压变小 B、 $R_{2}$ 的功率可能不变 C、流过 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的电流之和可能不变 D、当 $R_{0}$ 、 $R_{2}$ 的功率相等时， $R_{0} > R_{2}$

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8. 等量同种负点电荷固定在x轴上的坐标原点的同一侧（不含原点），x的正半轴上的电势 $φ$ 随x变化的关系如图所示，曲线在 $x_{0}$ 处对应的电势最高，规定无限远处电势为0，下列说法正确的是（）

A、从0到 $x_{0}$ ，电场的强度越来越大 B、 $x_{0}$ 处没有电场线 C、等量同种负点电荷固定在x的正半轴 D、x的负半轴上有电势大于0的点

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9. 某款手机的锂电池，铭牌所标的参数显示3.7V、890mAh，充电限制电压为4.2V，下列说法正确的是（）

A、3.7V是额定电压，手机充电时的电压可以超过这个值 B、890mAh是电池充足电后所储存的电能 C、电池充足电后所储存的电能约为 $1.19 \times 10^{4} J$ D、电池充足电后若待机的时间为3天，则手机的待机电流为0.124A

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10. 如图所示，电容为C、带电量为Q的平行板电容器与水平面的夹角为 $θ$ ，板内形成匀强电场，质量、电量分别为m、 $+ q$ 的带正电小球（视为质点），从平行板的下极板边缘A，以水平向右的初速度 $v_{0}$ ，沿水平直线AB运动到上极板的边缘B，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、小球一定做匀加速直线运动 B、平行板的上极板一定带正电 C、小球到达B点时的速度为 $\sqrt{\frac{2 Q q}{m C}}$ D、两极板之间的距离为 $\frac{Q q \cos θ}{C m g}$

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三、实验题

11. 电学实验常需要测量导体的长度、直径、电阻。如图甲是用游标卡尺测量金属导线长度对应的示数，如图乙是用螺旋测微器测量金属导线的直径对应的示数，如图丙是用多用电表测量金属导线的电阻对应的示数。

(1)、甲图的读数为mm

(2)、乙图的读数为mm

(3)、若丙图多用电表的倍率为 $\times 10$ ，则丙图的读数为 $Ω$

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12. 实验小组用图甲所示的电路来测量电阻约为 $20 Ω$ 的电阻 $R_{x}$ 的阻值，图中 $R_{0}$ 为标准电阻（ $R_{0} = 30 Ω$ ） $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 可视为理想电流表，S为开关，R为滑动变阻器，E为电源，采用如下步骤完成实验。回答下列问题：

(1)、按照图甲所示的实验原理电路图在下列方框中接好电路。

(2)、将滑动变阻器的滑动触头置于位置（填“最左端”“最右端”或“中间”）合上开关S，改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下两电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 的示数分别为 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，则待测电阻的表达式 $R_{x} =$ （用 $R_{0}$ 、 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 表示）

(3)、为了减小偶然误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 的值，做出 $I_{1} - I_{2}$ ，关系图像如图乙所示，图像的斜率 $k =$ （用 $R_{0}$ 、 $R_{x}$ 表示）可得待测电阻 $R_{x} =$ $Ω$

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四、解答题

13. 如图所示电路，电源的电动势与内阻分别为E、r，定值电阻的阻值 $R_{0} = \frac{2}{3} r$ ，电阻箱R的阻值调节范围足够大，合上开关S，调节R的接入值，求：

(1)、定值电阻的最大功率与电源输出的最大功率之比

(2)、电阻箱的最大功率

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14. 如图所示，电源电动势为 $E = 30 V$ ，内阻为 $r = 2 Ω$ ，电阻 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 的阻值分别为 $4 Ω$ 、 $12 Ω$ ，平行板电容器的电容 $C = 2 \times 10^{- 4} μF$ 。开关闭合后，电动机恰好正常工作。已知电动机的额定电压 $U_{M} = 12 V$ ，线圈的电阻 $R_{M} = 2 Ω$ ，求：

(1)、开关闭合后，电容器的带电量和流过电阻 $R_{1}$ 的电流；

(2)、电动机正常工作时的效率是多少？

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15. 匀强电场、辐射状电场可以控制带粒子分别做类平抛运动、匀速圆周运动。如图所示，长、宽分别为2L、L的带电平行板内存在电场场强大小为E的匀强电场，质量为m、电量为q的带正电粒子（不计重力），从平行板的边缘A点，以垂直电场线方向的速度射入电场，正好从平行板的边缘B点射出电场，接着从B点进入辐射状电场正好做匀速圆周运动，粒子所在的圆弧轨道对应的电场强度的大小为2E，经过 $\frac{1}{2}$ 圆周运动，从C点射出辐射状电场，两种电场都在同一平面内，互不影响，求：

(1)、粒子在A点的入射速度；

(2)、粒子做匀速圆周运动的轨迹半径；

(3)、粒子从A到C的运动时间。

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16. 如图所示，半径 $R = 0.2 m$ 的光滑半圆形绝缘轨道BC竖直固定放置，与水平绝缘轨道AB相切于B点，O为圆心，P是轨道上与圆心О的等高点，半圆形轨道所在的平面内，有一均强电场，上边界正好沿OP所在的直线，电场强度 $E = 5 \times 10^{3} V/m$ ，方向水平向右，质量 $m = 0.2 kg$ 、电量 $q = 2 \times 10^{- 4} C$ 的带正电物块（视为质点），与水平轨道AB间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ ，让物块从水平轨道AB上的某点M由静止开始释放，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、若物块运动到P点，半圆形轨道对其弹力为5N，M、B两点的距离为多少

(2)、若物块在运动的过程中，不脱离半圆形轨道，M、B两点的距离范围为多少

(3)、若M、B两点的距离为 $\frac{8}{3} m$ ，则物体离开C点再次进入电场时与О点的距离为多少

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