河南省商开大联考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. 关于物理公式的适用情况，下列说法正确的是（）

A、 $E = \frac{U}{d}$ 对任何电场都适用 B、 $C = \frac{ε S}{4 π k d}$ 对任何电容器都适用 C、 $P = U I$ 对任何电路都适用 D、 $F_{洛} = B q v$ 在任何情况下都成立

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2. 如下四幅图表示运动电荷或通电直导线分别在匀强磁场中的受力方向，其中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 某种元件的 $U - I$ 关系图象如图所示，虚线P是电流为 $I_{0}$ 时曲线的切线，斜率为k．则电流为 $I_{0}$ 时，元件的电阻（）

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

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4. 如图所示，电源电动势、内阻保持不变，合上开关S，灯泡L与定值电阻 $R_{1}$ 串联， $R_{2}$ 是电阻箱，增大电阻箱 $R_{2}$ 的接入阻值，下列说法正确的是（）

A、路端电压增大 B、灯泡L的电功率减小 C、定值电阻 $R_{1}$ 的热功率减小 D、电阻箱接入阻值的功率一定减小

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5. 如图所示，导体被扭弯形成一个空腔，空腔内放置一孤立的带负电的点电荷，A点在空腔内，B点在导体内，C点在空腔外，D点在导体的外表面，P点在导体的内表面，空腔的内表面接地，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（）

A、导体的外表面带负电，内表面带正电 B、B，C，D三点的场强关系为 $E_{D} > E_{C} > E_{B}$ C、D，P两点的场强关系为 $E_{D} > E_{P}$ D、A，D两点的电势关系为 $φ_{A} < φ_{D} = 0$

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6. 如图所示，纸面内半径为r的圆的圆心在O点，其外切正三角形 $a b c$ 的边 $a b$ 与圆相切于P点，三根平行长直导线的截面分别在a、b、c三点，导线垂直纸面固定放置，电流的大小均为I，已知通有电流I的长直导线在距其d处产生的磁感应强度大小为 $B = k \frac{I}{d}$ （其中k常量），则P点的磁感应强度大小为（）

A、 $\frac{k I}{9 r}$ B、 $\frac{\sqrt{13} k I}{3 r}$ C、 $\frac{\sqrt{17} k I}{2 r}$ D、 $\frac{2 k I}{3 r}$

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7. 如图甲所示，一个带正电的小球M从光滑绝缘桌面的边缘以水平向右的速度v₀抛出，离开桌面后进入垂直纸面向外的匀强磁场，最后落到地板上，此过程中，M在水平方向的分速度一直向右；如图乙所示，一个带正电的小球N从光滑绝缘桌面的边缘以水平向右的速度v₀抛出，离开桌面后进入水平向右的匀强电场，最后落到地板上。甲、乙两图，桌面离地的高度相同，两球的质量和电荷量均相同，不计空气阻力，下列说法正确的是（）

A、M的落地时间比N长 B、M的落地速度比N大 C、M在水平方向的分速度越来越小，N在水平方向的分速度越来越大 D、落地时M、N的速度方向可能相同

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8. 如图所示，真空中电荷均匀分布的带正电圆环，半径为r，带电量为Q，圆心O在x轴的坐标原点处，圆环的带电量Q被无限分割，假设每一份的电量为q，其中一份q在x轴的M点处产生的电场强度的大小为 $E_{0} = \frac{k q}{4 r^{2}}$ ，静电力常量为k，则整个圆环在M点的电场强度大小为（）

A、 $\frac{\sqrt{3} k q}{4 r^{2}}$ B、 $\frac{\sqrt{3} k Q}{4 r^{2}}$ C、 $\frac{\sqrt{3} k q}{8 r^{2}}$ D、 $\frac{\sqrt{3} k Q}{8 r^{2}}$

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二、多选题

9. 如图所示，带电平行板电容器与验电器相连构成静电计，来探讨电容器的电容的决定因素，同时可以分析带电平行板间的场强与电压，规定大地的电势为0，静电计的带电量不变，P是平行板间的一固定点，下列说法正确的是（）

A、当平行板的正对面积减小，平行板间的场强变大 B、当静电计的指针偏角变小，表示B，A两极板间的电势差 $U_{B A}$ 变大 C、移动金属板A，金属板A的电势会改变 D、让A板远离B板，P点的电势变高

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10. 如图所示的图线I是某电池的 $U - I$ 关系图象，此电池的内阻 $r = 2 Ω$ ，图线Ⅱ是阻值为R的定值电阻的 $U - I$ 关系图象，图象中的 $\frac{U_{内}}{U_{外}} = \frac{1}{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、电池的电动势为 $3 V$ B、把阻值为R的定值电阻接在此电池两端，电池两端的电压为 $2 V$ C、图线Ⅰ、图线Ⅱ的交点为 $(1 ， 4)$ D、把阻值为R的定值电阻接在此电池两端，电池输出的功率为 $4 W$

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11. 一电场的某条电场线正好与x轴重合，其电势 $φ$ 与坐标x的关系如图甲所示；另一电场的某条电场线也与x轴重合，其场强E与坐标x的关系如图乙所示，取x轴正方向为场强正方向。下列说法正确的是（）

A、甲图表示匀强电场，电场方向沿x轴的正方向 B、甲图的图象斜率表示的电场强度大小为 $\frac{φ_{2}}{x_{2}}$ C、对甲图，电量为q的正电荷从 $x_{1}$ 处运动到 $x_{2}$ 处，电场力做的功为 $\frac{φ_{2} (x_{2} - x_{1}) q}{x_{2}}$ D、对乙图，将电量为 $- q$ 的负电荷从坐标原点移动到 $x_{a}$ ，电场力做的功为 $- \frac{q E_{a} x_{a}}{2}$

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12. 如图所示，质量相等、带等量异种电荷的小球a、b，用长为L的轻质绝缘的细线相连，并用轻质绝缘的细线悬挂在天花板的O点，系统处于静止状态时，a、b之间的拉力大小为T；在a、b所在的空间加上水平方向的匀强电场，系统再次平衡时，a、b之间的连线与竖直方向的夹角为 $53 °$ ，O、a之间的拉力大小为 $3 T$ ，静电引力常量为k，重力加速度为g， $\sin 53 ° = \frac{4}{5} ， \cos 53 ° = \frac{3}{5}$ ，下列说法正确的是（）

A、小球的质量为 $\frac{T}{g}$ B、小球的带电量为 $L \sqrt{\frac{T}{2 k}}$ C、所加的匀强电场的强度为 $\frac{2 \sqrt{2 k T}}{L}$ D、再次平衡时a、b之间的拉力大小为 $2.5 T$

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三、实验题

13. 电学实验常需要测量导体的直径、导体两端的电压以及导体的电阻．如图甲是用螺旋测微器测量金属导线的直径对应的示数，如图乙是用电压表测量金属导线两端的电压，如图丙是用多用电表测量金属导线的电阻．

(1)、甲图的读数为mm；

(2)、若乙图电压表所选的量程为 $3 V$ ，则乙图的读数为V；

(3)、若丙图多用电表的倍率为 $\times 100$ ，则丙图的读数为 $Ω$ 。

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14. 实验小组用图甲所示的电路来测量电阻约为 $30 Ω$ 的电阻 $R_{x}$ 的阻值，图中 $R_{0}$ 为标准电阻（ $R_{0} = 40 Ω$ ）， $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 为理想电压表，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线路图将实物图补充完整；

(2)、将滑动变阻器的滑动触头置于（填“最左端”“最右端”或“中间”）位置，合上开关S，改变滑动变阻器滑动触头的位置，记下两电压表的示数分别为 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ ，则待测电阻的表达式 $R_{x} =$ 。（用 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 、 $R_{0}$ 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 $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 的值，做出 $U_{1} - U_{2}$ 关系图象如图乙所示，图象的斜率 $k =$ （用 $R_{0}$ 、 $R_{x}$ 表示），可得待测电阻 $R_{x} =$ $Ω$ 。

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四、解答题

15. 如图所示，间距为d的导轨竖頂固定在绝缘地面上，导轨顶端连接电动势为E、内阻为r的电源，质量为m的金属杆垂直接触导轨，当在导轨所在的平面内加上方向与金属杆成 $θ$ 角、磁感应强度大小为B的匀强磁场后，金属杆沿着导轨恰好不向下运动．已知电源两端的电压为U，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：

(1)、金属杆的接入电阻；

(2)、金属杆与导轨间的动摩擦因数。

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16. 如图所示，A、B、C三点构成的直角三角形内存在垂直于纸面向里的匀强磁场， $∠ A = 90 °$ 、 $∠ B = 60 °$ ， $A B$ 边长为 $\sqrt{3} L$ ，有一荷质比为k的带正电粒子（不计重力）从水平放置的平行板电容器的上极板M附近由静止释放，经加速从N板小孔（大小不计）射出，并从A点沿着 $A B$ 边射入磁场，经偏转恰好不从 $B C$ 边界射出．已知两板间所加电压恒为U，板间及N板到 $A C$ 边距离均为d，电容器和磁场外部区域为真空，求：

(1)、粒子运动的速率 $v_{0}$ ；

(2)、匀强磁场磁感应强度大小B；

(3)、粒子从释放到射出磁场的总时间。

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17. 如图所示的平面直角坐标系 $x O y$ ，y轴和直线 $x = x_{0}$ 之间存在沿x轴负方向的匀强电场Ⅰ，在直线 $x = x_{0}$ 和直线 $x = 2 x_{0}$ 之间存在与直线 $x = 2 x_{0}$ 的夹角为 $60 °$ 的匀强电场Ⅱ，一质量为m、带电量为 $- q (q > 0)$ 的带电粒子，从y轴上的A点以沿着y轴负方向的初速度 $v_{0}$ 进入匀强电场Ⅰ，经过直线 $x = x_{0}$ 上的B点（图中未画出），进入匀强电场Ⅱ做匀变速直线运动，最后粒子达到直线 $x = 2 x_{0}$ 上的C点（图中未画出），速度刚好为0，不计粒子的重力。求：

(1)、A、B两点的电势差及匀强电场Ⅱ的电场强度；

(2)、粒子从A点到B点的运动时间；

(3)、粒子从A点到C点沿y轴方向的分位移。

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