安徽省安庆市第二名校2023-2024学年高二上学期期中物理试卷

试卷更新日期：2023-12-16 类型：期中考试

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一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分．）

1. 下列说法正确的是（　　）

A、元电荷实质就是电子（或质子）本身 B、元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量 C、摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程 D、不论是摩擦起电还是感应起电，都是创造出了电荷

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2. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。a、b为电场中的两点，则（　　）

A、a点的电场强度比b点的小 B、a点的电势比b点的低 C、检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D、将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功

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3. 某款移动充电宝的部分相关参数如图所示：小张同学通过网络查阅得到，额定容量是由制造商标定的移动电源可输出容量。下面说法错误的是（　　）
产品型号
$A 5$
电池容量
$3.7 V 20000 m A h (74 W h)$
额定容量
$13000 m A h (5 V = 1 A)$
输入接口
MicroUSB
输出接口
USB-A/MicroUSB
输入
DC5.0V/2.4A（Max）
输出
$2 \times D C 5.0 V / 2.4 A (3.5 A M a x)$

A、 $20000 m A h$ 指的是充电宝能够储存 $72000 C$ 的电荷量 B、74Wh指的是充电宝能够储存 $266400 J$ 的电能 C、该充电宝可以按最大电流输出约 $3.71 h$ D、输入接口的输入功率为 $14 W$

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4. 在如图所示的电路中，电源电动势为 $E$ ，内阻为 $r$ ，闭合开关后，滑动变阻器滑片 $P$ 向左移动。下列结论正确的是（　　）

A、电流表读数变小，电压表读数变大 B、小灯泡L变亮 C、电容器C上电荷量减小 D、电源的总功率变大

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5. 如图所示，等量异种电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB连线的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形。一带负电的小球（可视为点电荷）套在绝缘杆上自C点无初速释放，则小球由C运动到D的过程中，下列说法正确的是（　　）

A、杆对小球的作用力先增大后减小 B、杆对小球的作用力先减小后增大 C、小球的速度先增大后减小 D、小球的速度先减小后增大

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6.
一电子在电场中由a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中平行实线是等势面．则下列说法中正确的是（）

A、a点的电势比b点低 B、电子在a点的加速度方向向右 C、电子从a点到b点动能减小 D、电子从a点到b点电势能减小

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7. 如图，M、N和P是以 $M N$ 为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心， $∠ M O P = 60 °$ 。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时处于O点的点电荷所受静电力大小为 $F_{1}$ ；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的点电荷所受静电力大小变为 $F_{2}$ ， $F_{1}$ 与 $F_{2}$ 之比为（　　）

A、 $1 ： 2$ B、 $2 ： 1$ C、 $2 ： \sqrt{3}$ D、 $4 ： \sqrt{3}$

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二、多项选择题（共3题，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共18分。）

8. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在 $P$ 点的点电荷，以 $E$ 表示两板间的电场强度， $E_{p}$ 表示点电荷在 $P$ 点的电势能， $θ$ 表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）

A、 $θ$ 增大， $E$ 增大 B、 $θ$ 减小， $E_{p}$ 变小 C、 $θ$ 减小， $E_{p}$ 不变 D、 $θ$ 减小， $E$ 不变

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

A、电源的电动势为50V B、电源的内阻为 $\frac{25}{3}$ Ω C、电流为2.5A时，外电路的电阻为15Ω D、输出功率为120W时，输出电压是30V

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10. 如图所示， $x O y$ 坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。一个质量为 $m$ 、电荷量为 $+ q$ 的带电粒子，以 $v_{0}$ 的速度沿 $A B$ 方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于 $y$ 轴击中 $C$ 点。已知 $A 、 B 、 C$ 三个点的坐标分别为 $(- \sqrt{3} L ， 0) 、 (0 ， 2 L) 、 (0 ， L)$ 。若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）

A、带电粒子由A到 $C$ 过程中最小速度一定为 $\frac{\sqrt{21}}{14} v_{0}$ B、带电粒子由A到 $C$ 过程中电势能一直增大 C、匀强电场的场强大小为 $E = \frac{m v_{0}^{2}}{q L}$ D、若匀强电场的场强大小和方向可调节，粒子恰好能沿 $A B$ 方向到达 $B$ 点，则此状态下电场强度大小为 $\frac{\sqrt{7} m v_{0}^{2}}{14 q L}$

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三、填空题（2小题，共14分．把答案直接填在横线上）

11. 在做“用电流表和电压表测电池的电动势 $E$ （约 $3 V$ ）和内电阻 $r$ ”的实验时，部分器材参数如下：电压表（量程 $3 V$ ），电流表（量程 $0.6 A$ ），定值电阻 $R_{0}$ （阻值为 $3 Ω$ ），滑动变阻器 $R$ （阻值约 $30 Ω$ ）。

(1)、实验电路中定值电阻 $R_{0}$ 的作用是（说出一条理由即可）。

(2)、请根据电路图把实物图丙没完成的连线连接好。

(3)、改变滑动变阻器的阻值，测出了6组对应的数据并在坐标系上描点如图丁所示，请在图丁中继续完成图像；并根据图像可得该电池的电动势 $E =$ $V$ ，电池内阻 $r =$ $Ω$ （小数点后保留两位数字）。

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12. 某同学要测量一个由均匀新材料制成的中空圆柱体电阻的中空面积S₀ ，步骤如下：

(1)、用游标卡尺测量其长度 l 如图甲所示，可知其长度为mm．

(2)、用螺旋测微器测量其直径 d 如图乙所示，可知其直径为mm．

(3)、选用多用电表的电阻“×1”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该圆柱体的阻值约为Ω．

(4)、为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：
A．电流表(0～200 mA，1.0 Ω)
B．电流表(0～0.6A，0.1 Ω)
C．电压表(0～3 V，6 kΩ)
D．电压表(0～15 V，6 kΩ)
E．滑动变阻器(0～10 kΩ，2 A)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，0.5 A)
G．蓄电池(6 V，0.05 Ω)
H．开关一个，带夹子的导线若干
为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的 $\frac{1}{3}$ ，电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选 (填器材代号)．

(5)、在方框中画出你所设计方案的实验电路图

(6)、实验中要测量的物理量有电压表读数 U，电流表读数 I，电阻长度 l，直径 d，则计算金属管线内部空间截面积 S₀的表达式为 S₀＝（设电阻率为 $ρ$ ）．

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四、论述、计算题（本题共3小题，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. 如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，求：

(1)、BA两点间的电势差U；

(2)、匀强电场的场强E的大小；

(3)、小球2的带电量Q．

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14. 在如图甲所示的电路中， $R_{1} 、 R_{2}$ 均为定值电阻，且 $R_{1} = 100 Ω$ ， $R_{2}$ 阻值未知， $R_{3}$ 为一滑动变阻器。当其滑片 $P$ 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片 $P$ 在变阻器的两个不同端点得到的。求：

(1)、电源的电动势和内阻；

(2)、定值电阻 $R_{2}$ 的阻值；

(3)、滑动变阻器最大阻值；

(4)、电阻 $R_{3}$ 阻值取多少时， $R_{2}$ 消耗功率最大，最大值是多少?

(5)、电阻 $R_{3}$ 阻值取多少时， $R_{1}$ 消耗功率最大，最大值是多少?

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15. 如图甲所示，在直角坐标系 $x O y$ 中， $y$ 轴的右侧有长度为 $L$ 、间距为 $d$ 、垂直于 $y$ 轴的平行金属板 $M 、 N$ ，两板间加有周期性变化的电压 $U_{M N}$ ，其变化图像如图乙所示（图中 $U_{0} 、 T$ 已知），现有大量质量为 $m$ 、带正电且电荷量为 $q$ 的粒子以速度 $v_{0} = \frac{2 L}{3 T}$ 从原点 $O$ 沿 $x$ 轴正方向不断射入，设粒子能全部打在 $x = 2 L$ 处平行于 $y$ 轴的荧光屏上。不计粒子重力和粒子间相互作用，求：

(1)、带电粒子打在苂光屏上的速度大小范围；

(2)、带电粒子打在苂光屏上纵坐标的最大值和带电粒子打在苂光屏上形成的光斑长度。

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产品型号	$A 5$
电池容量	$3.7 V 20000 m A h (74 W h)$
额定容量	$13000 m A h (5 V = 1 A)$
输入接口	MicroUSB
输出接口	USB-A/MicroUSB
输入	DC5.0V/2.4A（Max）
输出	$2 \times D C 5.0 V / 2.4 A (3.5 A M a x)$