四川省成都市蓉城名校联盟2022-2023学年高二上学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2022-11-14 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（　　）

A、根据电场强度的定义式 $E = \frac{F}{q}$ ，可知电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量成反比 B、根据电势的定义式 $φ = \frac{E_{p}}{q}$ ，可知电场中某点的电势与试探电荷在该点的电势能成正比 C、根据电容的定义式 $C = \frac{Q}{U}$ ，可知电容器的电容与极板所带电荷量成正比 D、根据欧姆定律的表达式 $I = \frac{U}{R}$ ，可知通过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比

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2. 两根由同种材料制成的圆柱形导线电阻相同，长度之比为4：9，则它们的半径之比为（　　）

A、2：3 B、3：2 C、4：9 D、9：4

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3. 如图为某电源的路端电压与电流的关系图像，则（　　）

A、电源的电动势为2.0V B、电源的内阻为4Ω C、电源的短路电流为0.5A D、将该电源与一阻值为1Ω的电阻串联，路端电压为0.4V

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4. 如图为某静电场中的电场线，a、b为电场中的两点。下列说法正确的是（　　）

A、a点的电场强度大于b点 B、a点的电势低于b点 C、将一负电荷从a点移到b点，其电势能增大 D、将一正电荷从a点移到b点，电场力做正功

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5. 如图为三个固定的带电小球A、B和C（均可视为质点），相互之间的距离分别为 $A B = 3 cm$ 、 $A C = 4 cm$ 、 $B C = 5 cm$ ，且BC水平。若小球C所受库仑力的合力垂直于BC竖直向上，则（　　）

A、小球A、B、C可能带同种电荷 B、小球A、C带同种电荷，小球B、C带异种电荷 C、小球A、B所带电荷量之比为4：5 D、小球A、B所带电荷量之比为5：4

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6. 如图，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地。一带电油滴静止在电容器中的P点，现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离，则（　　）

A、油滴带正电 B、油滴将竖直向下运动 C、灵敏电流表中有从b流向a的电流 D、电容器中P点的电势降低

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7. 空间中P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正点电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的四个点，其中a、d两点关于P、Q连线的中垂线对称。设无穷远处电势为零，则（　　）

A、P点处也为正点电荷 B、a、d两点的电势相等且均大于零 C、将一负点电荷从b点移到c点，其电势能增大 D、将一正点电荷沿图中虚线从a点移到b点，电场力先做正功再做负功

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8. 如图，矩形ABCD位于匀强电场中，电场方向平行于矩形平面。已知 $A B = 1 m$ ， $A D = \sqrt{3} m$ ， A、B、C三点的电势分别为2 V、4 V、10 V。初动能为6 eV、电荷量为e的带电粒子从B点沿与BA成 $θ = 30 °$ 的方向射入电场，恰好经过D点，不计粒子重力。下列说法错误的是（　　）

A、电场强度的大小为4 V/m B、带电粒子带负电 C、带电粒子在D点的动能为10 eV D、带电粒子在D点的速度方向由A指向D

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二、多选题

9. 关于静电场，下列说法正确的是（　　）

A、两个电势不同的等势面不会相交 B、电势降低的方向即为电场的方向 C、电场线可以是闭合曲线 D、电场强度为零的地方电势不一定为零

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10. 某导体中的电流随其两端的电压的变化关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、随着所加电压的增大，导体的电阻减小 B、随着所加电压的增大，导体的电阻增大 C、当电压为 $U_{1}$ 时，导体的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2} - I_{1}}$ D、当电压为 $U_{1}$ 时，导体的电阻为 $R = \frac{U_{1}}{I_{2}}$

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11. 如图，电源的内阻不能忽略，电表均为理想电表。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电表的示数分别用U、 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 表示，电表示数变化量的大小分别用 $Δ U$ 、 $Δ I_{1}$ 、 $Δ I_{2}$ 表示。下列说法正确的是（　　）

A、U减小 B、 $I_{2}$ 不变 C、 $\frac{U}{I_{1}}$ 减小 D、 $\frac{Δ U}{Δ I_{1}}$ 减小

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12. 如图，氕（ ${}_{1}^{1}H$ ）、氘（ ${}_{1}^{2}H$ ）、氚（ ${}_{1}^{3}H$ ）和氦（ ${}_{2}^{4}H e$ ）的原子核由静止开始经同一加速电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。下列说法正确的是（　　）

A、四种原子核飞出加速电场时的速度相同 B、四种原子核在偏转电场中的偏转距离y相同 C、四种原子核飞出偏转电场时的动能相同 D、四种原子核打在荧光屏的同一位置上

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13. 如图，固定半圆绝缘轨道ABC内壁光滑，半径为 $R$ ， A、C为半圆轨道水平直径的两个端点，B为半圆轨道的最低点。在水平线AC下方存在与水平方向成 $45 °$ 斜向左上方的有界匀强电场，场强大小为 $E = \frac{\sqrt{2} m g}{q}$ 。一质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的带电小球从A点正上方 $h$ 处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道，恰好能沿半圆轨道运动到C点。小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为 $g$ 。关于小球的运动，下列说法正确的是（　　）

A、小球从A点运动到C点的过程中，其电势能的变化量为 $Δ E_{P} = 2 \sqrt{2} m g R$ B、小球在半圆轨道上运动的速度最小值为 $\sqrt{g R}$ C、小球对半圆轨道的最大压力为 $6 m g$ D、若改变小球释放点的高度，要使小球不脱离半圆轨道， $h$ 的取值范围为： $h ⩾ 2.5 R$

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三、填空题

14. 如图所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连，给电容器充电后与电源断开。

(1)、初步分析影响因素可能有两极板间距大小、两极板正对面积大小、电介质的介电常数大小等，所以本实验所用的科学探究方法是（填“等效替代法”“微小放大法”或“控制变量法”）。

(2)、若仅将电容器左侧极板适当右移，则静电计指针的偏角将（填“变大”“变小”或“不变”）；若仅将电容器左侧极板适当上移，则静电计指针的偏角将（填“变大”“变小”或“不变”）。

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四、实验题

15. 要描绘一个“额定电压为2.8 V、额定电流为0.5 A”的小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到2.8 V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势为4 V，内阻可忽略不计）；

电流表（量程为0～600 mA，内阻约为1 Ω）；

电压表（量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ）；

开关一个，导线若干。

(1)、小灯泡在额定电压下工作时，其电阻的理论值为Ω。

(2)、实验中所用的滑动变阻器应选_______（填标号）。

A、滑动变阻器（最大阻值为20 Ω） B、滑动变阻器（最大阻值为2 000 Ω）

(3)、为了尽可能减小实验误差，请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整。

(4)、正确连线和操作后，小明测得多组（I、U）数据并在 $I - U$ 图像中描绘出图线，图乙所示的两图线是电流表内接和外接时描绘的，则符合该实验的是图线（填“1”或“2”）。

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五、解答题

16. 如图，在匀强电场中有A、B、C三点， $C A = 5 cm$ ， $B A = 8 cm$ ，其中AC与电场线平行，AB与电场线的夹角为 $60 °$ 。将一电荷量为 $q = 4 \times 10^{- 8} C$ 的正电荷从C点移到A点的过程中，电场力对该电荷做的功为 $W_{1} = 1.2 \times 10^{- 7} J$ 。求：

(1)、匀强电场的场强E的大小和方向；

(2)、若规定A点的电势为0，求B点的电势。

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17. 如图，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在足够大的平行金属板电容器中。已知两极板相距 $d = 0.1 m$ ，小球的电荷量和质量分别为 $q = - \frac{\sqrt{3}}{2} C$ 、 $m = 3 kg$ ，电源的电动势和内阻分别为 $E = 9 V$ 、 $r = 2 Ω$ ，电阻 $R_{1} = 4 Ω$ ， $R_{2} = 48 Ω$ ， $R_{3} = 16 Ω$ ，重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、 $R_{1}$ 两端的电压U；

(2)、轻质细绳与竖直方向的夹角 $θ$ 。

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18. 如图，绝缘光滑细杆与水平面成 $45 °$ 倾角固定，与杆上A点等高的O点固定着一电荷量为 $Q = 1.0 \times 10^{- 5} C$ 的正点电荷，穿在杆上的质量为 $m = 0.2 kg$ 、电荷量为 $q = 1.0 \times 10^{- 6} C$ 的带负电小球从B点由静止释放，B点在O点的正上方， $A O = B O = L = 0.3 m$ 。小球可视为质点，静电力常量为 $k = 9.0 \times 10^{9} N \cdot m^{2} / C^{2}$ ，重力加速度大小取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、在B点刚释放小球时，小球的加速度大小；

(2)、A、B两点的电势差 $U_{A B}$ 和小球到达A点时的速度大小；

(3)、若小球从B点运动到A点的过程中，小球在C点（图中未标出）电势能最小，小球在C点的速度大小为 $2 m / s$ ，求在正点电荷所产生的电场中B、C两点的电势差 $U_{B C}$ 。

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19. 如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为 $R = 2.5 m$ ，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为 $L_{1} = 2.5 m$ ，竖直虚线CD的左侧有场强大小为 $E_{1} = 25 N/C$ 、水平向左的匀强电场，竖直虚线CD的右侧有场强大小为 $E_{2}$ （大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为 $L_{2} = 1 m$ ，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，墙壁EF的高度也为 $L_{2} = 1 m$ 。现将一电荷量为 $q = + 4 \times 10^{- 2} C$ 、质量为 $m = 1 kg$ 的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $∠ A O B = 53 °$ ， $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ 。求：

(1)、滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；

(2)、滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间；

(3)、要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求 $E_{2}$ 的取值范围。

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