福建省三明市五校协作2022-2023学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-12-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 国际单位制中，不是电场强度的单位是（）

A、N/C B、V/m C、J/C D、 $kg \cdot m / (s^{2} \cdot C)$

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2. 如图所示，在某静电除尘器产生的电场中，带等量负电荷的两颗微粒只受电场力作用，分别从p点沿虚线pm、pn运动，被吸附到金属圆筒上。下列说法正确的是（）

A、p点的电势高于n点的电势 B、微粒在p点的电势能小于在m点的电势能 C、微粒从p到n的动能变化量大于从p到m的动能变化量 D、微粒从p到n的电势能变化量等于从p到m的电势能变化量

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3. 如图所示，电荷均匀分布在半球面上，半球面上所有电荷在这半球的中心口处电场强度大小等于E。两个平面通过同一条直径，两平面之间的夹角为60°，从半球中分出一部分球面。则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）的电荷在圆心O处产生的电场强度大小等于（）

A、 $\frac{E}{4}$ B、 $\frac{E}{3}$ C、 $\frac{E}{2}$ D、 $\frac{\sqrt{3} E}{2}$

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4. 为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常甪酒精浓度检测仪对驾驶员进行酒精测试，如图甲是某型号酒精测试仪，其工作原理如图乙所示，R为气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表， $R_{0}$ 为定值电阻，且 $R_{0} = r$ 。酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，与未饮酒的驾驶员相比（）

A、电流表的示数较大，电压表的示数较大 B、电压表示数变化量 $Δ$ U与电流表示数变化量 $Δ$ I的绝对值之比不变 C、电源的输出功率较小 D、电源的效率较大

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5. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为不同带电粒子M和N仅在电场力作用下先后在该点电荷形成的电场中运动的轨迹，a、b、c、d为运动轨迹和虚线圆的交点，e为两轨迹的交点。不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A、M带负电荷，N带正电荷 B、M在b点的动能大于它在a点的动能 C、N在d点的电势能大于它在c点的电势能 D、两带电粒子分别从a、c运动到e的过程中，电场力对两带电粒子所做的功一定相等

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6. 真空中有一半径为R，带电量为+Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴坐标轴，如图甲所示（其中 $x_{1}$ 点在球体内部， $x_{2}$ 点在球体外部），理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则（）

A、 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 两点处的电势相同 B、球内部的电场为匀强电场 C、球表面的电势最高 D、 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 两处场强大小相等，方向相同

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7. 熔喷布是医用口罩的最核心的材料。工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置如图所示传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上，G是灵敏电流计。熔喷布匀速从两极板间穿过时，关于熔喷布说法正确的是（）

A、突然变薄时，电容器两端电压变小 B、突然变薄时，极板上所带的电荷量增加 C、突然变厚时，有自b向a的电流流过灵敏电流计 D、厚度未发生变化时，灵敏电流计读数不为零

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8. 如图所示，电源电动势 $E = 9 V$ ，内电阻 $r = 4.5 Ω$ ，变阻器 $R_{1}$ 的最大电阻 $R_{m} = 5.0 Ω$ ， $R_{2} = 1.5 Ω$ ， $R_{3} = R_{4} = 1000 Ω$ ，在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，那么下列说法正确的是（）

A、 $R_{1}$ 接入电路的阻值为 $3 Ω$ ，电源的输出功率为9 W B、当开关与a断开但未与b接触时，流过 $R_{3}$ 的电流方向为c→d C、 $R_{1}$ 的阻值增大时， $R_{2}$ 两端的电压增大 D、当开关接向b后，流过 $R_{3}$ 的电流方向为d→c

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二、多选题

9. 下列关于电压、电动势说法正确的是（）

A、电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 B、在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压与电源内部电势降落之和 C、电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 D、由电动势公式 $E = \frac{W}{q}$ 可知，电动势的大小，与非静电力所做功的大小成正比

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10. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02 A； $R_{1}$ 的阻值等于电流表内阻的一半： $R_{2}$ 的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）

A、将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.06 A B、将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C、将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D、将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A

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11. 如图所示，图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图像，图中曲线②表示该电路中电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法正确的是（）

A、电源的电动势为30V B、电源的内阻为5 $Ω$ C、电流为2.5 A时，外电路的电阻为15 $Ω$ D、输出功率为120 W时，输出电压是30 V

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12. 如图所示，相距为d的两块平行金属板M、N与电源相连，电键S闭合后，MN间有匀强电场。一个带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场，恰好打在N板中央，若不计重力。下列说法正确的是（）

A、电键S闭合时，N板不动，为了使粒子刚好飞出电场，可仅将M板向下移动适当距离 B、电键S闭合时，N板不动，为了使粒子刚好飞出电场，可仅将M板向上移动适当距离 C、电键S断开时，M板不动，为了使粒子刚好飞出电场，可仅将N板向下移动3d D、电键S断开时，M板不动，为了使粒子刚好飞出电场，可仅将N板向下移动d

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三、填空题

13. 用游标卡尺和螺旋测微器测量一根金属丝的长度和直径，测量的结果如图所示，则此金属丝的长度L = cm，直径d = mm。

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四、实验题

14.

(1)、用多用电表测量一电阻的阻值。当选择开关置于倍率为“×100”的欧姆挡时，表盘指针位置如图1所示，则被测电阻的阻值为Ω。若待测电阻的阻值约为200Ω，则选择开关应调到电阻挡的（选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）位置。

(2)、电流表改装成欧姆表的电路如图2所示，两表笔直接相连时，指针指在表盘刻度“5”上；两表笔之间接有1200 $Ω$ 的电阻时，指针指在刻度“1”上。则刻度“3”应标注的电阻值为Ω。

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15. 某中学实验兴趣小组在“测定金属的电阻率”实验中，为了测量金属丝的电阻 $R_{x}$ 的阻值，实验室提供如下实验器材：
A．待测金属丝电阻 $R_{x}$ （约100 $Ω$ ） B．电动势E＝6V，内阻很小的直流电源

C．量程50 mA，内阻约为50 $Ω$ 的电流表 D．量程0.6 A，内阻约为0.2 $Ω$ 的电流表

E．量程6 V，内阻约为15 k $Ω$ 的电压表

F．最大阻值15 $Ω$ ，最大允许电流1 A的滑动变阻器

G．最大阻值15 k $Ω$ ，最大允许电流0.5 A的滑动变阻器

H．开关一个，导线若干

(1)、为了操作方便，且能比较精确的测量金属丝的电阻值，电流表选用，滑动变阻器选用（填写选用器材前的序号）。

(2)、根据所选用的实验器材，设计出测量电阻的下列甲、乙、丙、丁四种电路，为尽可能减少实验误差，应采用图（选填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”）。
甲．乙．丙．丁．

(3)、实验中测得该金属丝直径为d，长度为L，接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率的表达式为 $ρ$ ＝。

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16. 如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势在0.4 V～0.6 V范围内，内阻几千欧，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻。

(1)、如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V”挡测量出可乐电池的电动势为V。

(2)、现有实验器材：
A．电压表（0～3 V； $R_{V}$ 约为3000 $Ω$ ）    B．电流表（0～300μA， $R_{A}$ 为300 $Ω$ ）

C．电阻箱（0～9999 $Ω$ ）    D．滑动变阻器（0～20 $Ω$ ）    E．开关，导线若干

①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图完成电路连接。

A．    B．    C．    D．

②通过数据处理画出相应的可乐电池 $R - \frac{1}{I}$ 图像如图实线所示，可知该可乐电池的内阻约为 $Ω$ （保留2位有效数字）。

③将该可乐电池静置5h后再次测量获得的 $R - \frac{1}{I}$ 图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势（选填“增大”“减小”或“不变”）。

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五、解答题

17. 如图所示，半径R=0.8m的 $\frac{1}{4}$ 光滑绝缘圆弧轨道PQ固定在竖直平面内，Q点的切线水平，质量m=6×10^-2kg，带电量q=8×10^-3C从与圆心O等高的P点由静止释放，从Q点进入极板间距d=8×10^-2m的两水平平行板电容器后，刚好能在水平方向做匀速直线运动，且此时电动机刚好能正常工作。已知电源电动势E=15V、内阻r=1Ω、定值电阻R₀=6Ω、电动机线圈电阻r_M=0.6Ω，取g=10m/s²。求：

(1)、小球到达Q点时的速度大小；

(2)、电动机输出的机械功率。

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18. 如图所示，静止于A处的离子，先经加速电场加速后能沿图中圆弧虚线匀速率地通过静电分析器，静电分析器通道内有均匀辐射方向分布的电场，然后再从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，场强方向水平向左。已知加速电场的电压为U，圆弧虚线的半径为R，离子质量为m、电荷量为q；QN=d、PN=2d，离子重力不计。求：

(1)、静电分析器圆弧虚线所在处电场强度E的大小；

(2)、若离子恰好能打在Q点上，则矩形区域QNCD内电场强度E₀的大小；

(3)、从A到Q点的整个运动过程，离子电势能的变化量 $Δ E_{p}$ 。

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19. 如图甲所示，真空中水平放置的平行金属板 $A B$ 间距为a，紧邻两板右侧有一荧光屏，O点为荧光屏的中心。 $A B$ 两板间加如图乙所示周期为 $4 t_{0}$ 的变化电压（ $U_{0}$ 已知），现有大量粒子由静止开始，经加速电场 $U_{1}$ 后，沿平行板正中间水平射入 $A B$ 两板之间。甲粒子在 $t = 0$ 时刻进入 $A B$ 两板，经过时间为 $4 t_{0}$ 打在荧光屏上P点，已知平行金属板长为L，粒子质量为m、电荷量为q，所有粒子均从 $A B$ 两板间射出。不计粒子重力和粒子间相互作用，求：

(1)、加速电压 $U_{1}$ ；

(2)、间距 $O P$ 的长度

(3)、粒子打在荧光屏上的落点与O点间距的最大值与最小值之比。

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