福建省三明市教研联盟校2021-2022学年高二上学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2022-08-16 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列对电场、电源的理解正确的是（）

A、根据电容的定义式 $C = \frac{Q}{U}$ 可知，电容器的电容与电容器两端的电压成反比 B、根据公式 $F = k \frac{q_{1} q_{2}}{r^{2}}$ 可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大 C、电动势在数值上等于非静电力在电源内把 $1 C$ 的电子从正极移送到负极所做的功 D、根据公式 $U_{A B} = \frac{W_{A B}}{q}$ 可知，若将电荷量为 $1 C$ 的正电荷，从 $A$ 点移动到 $B$ 点克服电场力做功 $1 J$ ，则 $A$ 、 $B$ 两点的电势差为 $1 V$

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2. 如图所示，在通电螺线管附近放置四枚小磁针a、b、c、d，小磁针静止时，指向正确的是（涂黑的一端为N极）（）

A、a B、b C、c D、d

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3. 如图所示，有关电场说法正确的是（）

A、图甲为等量同种点电荷形成的电场线 B、图乙离点电荷距离相等的a、b两点场强相同 C、图丙中在c点静止释放一正电荷，可以沿着电场线运动到d点 D、图丁中某一电荷放在e点与放到f点，它们的电势能相同

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4. 如图所示，解液中电流的计算若在时间t内各有n₁个二价正离子和n₁个二价负离子分别到负极和正极放电，那么电解液中的电流多大（）

A、电流大小为 $\frac{2 (n_{1} + n_{2}) e}{t}$ B、液内正、负离子反方向移溶动，产生的电流相互抵消 C、电流大小为 $\frac{4 (n_{1} + n_{2}) e}{t}$ D、电流大小为 $\frac{6 (n_{1} + n_{2}) e}{t}$

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5. 如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V．已知电流表的内阻R_g为500 Ω，满偏电流I_g为1 mA，则电阻R₁、R₂的值（）

A、9500Ω；90000Ω B、90000Ω；9500Ω C、9500Ω；9000Ω D、9000Ω；9500Ω

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6. 如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（）

A．某不计重力的正电荷在

A、B两点的加速度相同 B、某正电荷在C点的电势能小于B点的电势能 C、某负电荷从C点移动到B点，电场力做负功 D、C点场强大于B点场强

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7. 如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为θ，则被测物体（）

A、向左移动时，θ增大 B、向右移动时，θ不变 C、向左移动时，θ减小 D、向右移动时，θ减小

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8. 某学校新装了一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。下图为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当傍晚到来光照逐渐减弱时，下列判断正确的是（）

A、A灯变暗，B灯变亮 B、电源的输出功率变大 C、电源的效率变小 D、Rt上电流的变化量大于R₀上电流的变化量

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二、多选题

9. 从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，正确的是（）

A、图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服 B、图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的 C、图丙中避雷针的示意图，是在高大建筑物屋顶插入一根尖锐的导体棒地引线与接地装置连接可防止建筑物被雷击 D、图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀

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10. 一带负电的粒子在电场中沿 $x$ 轴正向做直线运动，其电势能 $E_{P}$ 随位移 $x$ 的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（）

A、 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{3}$ 处的电势 $φ_{1}$ 、 $φ_{2}$ 、 $φ_{3}$ 的关系为： $φ_{1} = φ_{3} > φ_{2}$ B、此电场为匀强电场 C、 $x_{2}$ 处电场强度为零 D、粒子由 $x_{1}$ 到 $x_{2}$ 和 $x_{2}$ 到 $x_{3}$ 电场力做功相等

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11. 图（a）中，三个点电荷分别固定在圆环上 $A 、 C 、 D$ 三点，每个电荷在圆心 $O_{1}$ 处的场强大小均为 $E$ ；图（b）中，三根通电长直导线（横截面积忽略不计）垂直于圆环平面分别固定在圆环上 $a 、 c 、 d$ 三点，每根导线在圆心 $O_{2}$ 处的磁感应强度大小均为 $B$ 。下列判定正确的是（）

A、 $O_{1}$ 处的场强大小为 $(\sqrt{2} + 1) E$ ，方向从 $O_{1}$ 指向 $A$ B、 $O_{1}$ 处的场强大小为 $(\sqrt{2} - 1) E$ ，方向从 $A$ 指向 $O_{1}$ C、 $O_{2}$ 处的磁感应强度大小为 $(\sqrt{2} + 1) B$ ，方向垂直于 $a O_{2}$ 向右 D、 $O_{2}$ 处的磁感应强度大小为 $(\sqrt{2} - 1) B$ ，方向垂直于 $a O_{2}$ 向左

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12. 如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，两板长均为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v₀沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为g）（）

A、两极板间电压为 $\frac{m g d}{2 q}$ B、板间电场强度大小为 $\frac{2 m g}{q}$ C、整个过程中质点的重力势能增加 $\frac{m g^{2} L^{2}}{v_{0}^{2}}$ D、若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在M上

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三、实验题

13. 某同学想测一节干电池的电动势与内阻。

(1)、实验室备有下列实验器材：
①电压表V，（量程0~3V内阻约2kΩ；量程0~15V内阻约3kΩ）；

②电流表A，（量程0~0.6A内阻约2Ω；量程0~3A内阻约1Ω）；

③滑动变阻器，最大阻值为10Ω；

④滑动变阻器，最大阻值为100Ω；

⑤开关一个，导线若干。

为尽可能减小实验误差，结合相关仪器参数，电流表量程应选用（填写量程），滑动变阻器应选用（填写器材前面的序号）。

(2)、为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测电源电动势与内阻，请在图虚线框内画出实验所需的电路图。

(3)、调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了 $U - I$ 坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图所示。请你完成 $U - I$ 图线，并由图线求出电源的电动势E=V，内阻r=Ω。

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14. 某同学在实验室测量一根粗细均匀，长为L，直径为d的金属丝的电阻率，进行了如下操作：

(1)、用螺旋测微器测该金属丝的直径的刻度位置如图甲所示，该金属丝的直径d=mm；

(2)、用多用电表粗略测量金属丝的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时指针偏转如图乙所示，接下来的测量步骤如下：
①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档；

②断开待测电阻，将选择开关旋到“×10”档；

③再接入待测电阻，将指针示数乘以对应倍数，即为待测电阻的阻值R_x ，

④将红黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”；

⑤测量结束后，将选择开关旋到“OFF”档

请帮助该同学选择正确的测量步骤并进行排序；

(3)、接下来该同学采用“伏安法”较准确地测量该金属丝的阻值，所用实验器材如图丙所示，其中电压表内阻约5KΩ，电流表内阻约5Ω，图中部分电路已经连接好，请完成实验电路的连接；

(4)、金属丝的电阻率ρ=；（用L、d、R_x表示）

(5)、正确操作后，关于本实验误差的说法中正确的是______。

A、金属丝发热会产生误差 B、因为电流表的分压使得测量值偏高 C、因为电流表的分流使得测量值偏低 D、用U-I图象处理数据可以减小系统误差

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15. 在测定电容器电容的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为2kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按如图甲所示的电路图进行连接，先使开关S与1相连，电源给电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕，实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示，计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”等信息。

(1)、根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电流与放电电流方向（选填“相同”或“相反”），大小都随时间而（选填“增大”或“减小”）。

(2)、该电容器的电容为F。（结果保留三位有效数字）

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四、解答题

16. 一个挂在细丝线下端的带电的小球B，静止在如图所示位置。若固定的带正电的小球A电量为Q，B球的质量为m，带电量为q，丝线与竖直方向的夹角为θ，A和B在同一水平线上，整个装置处于真空中，A、B球均可视为点电荷，求：

(1)、B球带何种电荷？

(2)、A、B两球之间的距离为多少？

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17. 如图所示为直流电动机提升重物装置，电动机的内阻一定，闭合开关K，当把它接入电压为U₁=0.2V的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是I₁=0.4A；当把电动机接入电压为U₂=4.0V的电路中，电动机下常工作且电动机匀速提升重物，工作电流是I₂=1.0A，求：

(1)、电动机线圈的电阻r；

(2)、当U₂=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；

(3)、如果重物质量m=1.0kg，当U₂=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取 $10 m / s^{2}$ )

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18. 如图所示，在粗糙水平面内存在着2n个有理想边界的匀强电场区，水平向右的电场和竖直向上的电场相互间隔，每一电场区域场强的大小均为E，且 $E = \frac{m g}{q}$ ，电场宽度均为d。一个质量为m、电荷量为q的带正电的物体（可看作点电荷），从第一个向右的电场区域的边缘由静止进入电场，该物体与水平面间的动摩擦因数为 $μ$ ，则物体从开始运动到离开第2n个电场区域的过程中，求：

(1)、电场力对物体所做的总功？摩擦力对物体所做的总功

(2)、物体在第2n个电场（竖直向上的）区域中运动的速度？

(3)、物体在所有水平向右的电场区域中所经历的总时间？

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19. 放射性元素发生 $β$ 衰变时会释放出电子，某发生 $β$ 衰变的放射源用绝缘支柱放置于真空容器内，该容器底部有一层水平放置的荧光屏，当有电子打到上面时会发出淡淡的荧光，从而可以用来检测电子打到的位置，放射源与荧光屏的距离为h，容器内存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E，荧光屏和容器的空间足够大。为了简化问题，可以把放射源当成一个电子发射器，能够向空间内各个方向发射速度大小均为 $v_{0}$ 的电子，电子的质量为m、所带电荷量为e，忽略电子间的相互作用及电子的重力，求：

(1)、水平飞出的电子从发射到打到荧光屏上经过的时间t；

(2)、大量沿水平方向飞出的电子的落点形成的轨迹的周长L：

(3)、电子在荧光屏上散布的区域的面积。

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