2021南安侨光中学高二上学期第2次阶段考物理试题含答案

2020年秋季南安侨光中学高二年第2次阶段考

物  理  试  题

（考试时间：90分钟；满分：100分）

第 Ⅰ 卷（选择题）

一、单选题：本题共8小题，在每一小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，选对的得3分，有选错的得0分。

1．下列四个选项中的各点电荷所带电荷量的绝对值均相同，电荷的电性以及在坐标系中的位置已经标出，则坐标原点O处电场强度最大的是(　　)

2．真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m的带电微粒恰好能沿图示虚线由A向B做直线运动，则下列判断正确的是(　　)

A．微粒一定带正电

B．微粒可能做匀速直线运动

C．微粒一定做匀减速直线运动

D．微粒一定做匀加速直线运动

3．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压U时，棒内产生电流I及自由电子定向运动的平均速率v分别为(　　)

A．I＝，v＝               B．I＝，v＝

C．I＝，v＝neρL               D．I＝，v＝

4．在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为 300 Ω，电压表的内阻约为2 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图甲或图乙所示，结果由公式Rx＝ 计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的示数。下列判断正确的是(　　)

A．采用图甲测得的电阻值更接近真实值，该测量值大于真实值

B．采用图甲测得的电阻值更接近真实值，该测量值小于真实值

C．采用图乙测得的电阻值更接近真实值，该测量值大于真实值

D．采用图乙测得的电阻值更接近真实值，该测量值小于真实值

5．如图所示，闭合开关S，电路稳定时平行板电容器中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，下列判断正确的是(　　)

A．当滑动变阻器R2的滑片向下端移动时，电压表示数增大

B．当滑动变阻器R2的滑片向下端移动时，电流表示数减小

C．当滑动变阻器R2的滑片向下端移动时，质点P将向下运动

D．断开开关S后，质点P仍然静止

6．有一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c、d四点的位置如图所示，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，其中a、O、b三点电势分别为：4 V、6 V、8 V，一电荷量为q＝－2×10－5 C的负点电荷由a点开始沿abcd路线运动，则下列判断正确的是(　　)

A．c点的电势为12 V

B．电场强度的大小为 V/m

C．该点电荷在c点的电势能为2×10－5 J

D．该点电荷从a点移到d点的过程中，电场力做功为8×10－5 J

7．如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S接通后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab＝6 V，Ubd＝0 V，Uad＝6 V，由此可断定(　　)

A．L1和L2的灯丝都烧断了

B．L1的灯丝烧断了

C．L2的灯丝烧断了

D．滑动变阻器R断路

8．静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示，x轴正向为场强正方向，规定无穷远处的电势为零，则下列判断正确的是(　　)

A．x2处和x4处的电势相等

B．在x正半轴上x3处的电势最低

C．同一电荷在x2处和x4处受到的电场力大小相等、方向相反

D．x1处的电势比零电势低

二、多选题：本题共4小题，在每一小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L上标有“3 V　6 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1 Ω。若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是(　　)

A．电动机的输入电压是5 V

B．流过电动机的电流是2 A

C．电动机的效率是80%

D．整个电路消耗的电功率是10 W

10．如图所示为“研究影响平行板电容器电容的因素”的实验装置，以下说法正确的是(　　)

A．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角不变

B．甲图中将B板上移，静电计的指针偏角增大

C．乙图中将B板左移，静电计的指针偏角减小

D．丙图中将陶瓷片插入两板之间，静电计的指针偏角减小

11．如图甲所示电路中，不计电表对电路的影响，移动滑动变阻器的滑片，图乙中图线a、b表示电压表V1和V2随电流表A的示数变化规律，下列判断正确的是(　　)

A．图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势

B．图线a斜率的绝对值等于电源的内阻与电阻R0之和

C．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率

D．图线a、b交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R0消耗的功率

12．如图所示的实线为某静电场的电场线，虚线是仅在电场力作用下某带负电粒子的运动轨迹，A、B、C、D是电场线上的点，其中A、D两点在粒子的轨迹上，下列说法正确的是(　　)

A．C点的电势一定高于B点的电势

B．该粒子在A点的电势能一定大于在D点的电势能

C．该粒子在A点的加速度一定大于在D点的加速度

D．该粒子在A点的速度一定大于在D点的速度

第 II 卷（非选择题）

三、实验题：共2小题，共20分。

13．(10分)仪器仪表的使用和读数规范：

(1)(4分)有一金属材料制成的圆柱形物体，当用游标卡尺来测它的截面直径d时，示数如图甲所示，则d＝________ mm。然后利用伏安法测量该物体的电阻，电流表的示数如图乙所示（使用0.6 A量程的电流表），图中表针示数为         A。

(2)(3分)某同学用如图甲所示的螺旋测微器在测量某小球直径时，转动粗调旋钮，使小球轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间，再旋动______(填仪器部件字母符号)，直到听见“喀喀”的声音，以保证压力适当，同时防止螺旋测微器的损坏．正确操作后，螺旋测微器的示数如图乙所示，则小球的直径是       mm.

(3)(3分)用多用电表的电阻挡测量阻值约两千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的实验操作步骤，其中S为选择开关，P为电阻挡调零旋钮。把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。

a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上电阻挡的0刻度，断开两表笔

b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔

c．旋转S使其尖端对准电阻挡×1 k

d．旋转S使其尖端对准电阻挡×100

e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔

合理的顺序：________________。

根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为         Ω。

14．(9分)电学实验基础与创新应用。

(1)(4分)某同学改装电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。

已知表头G满偏电流为100 μA，表头上标记的内阻值为900 Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1 mA的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱，电压表的量程为1 V；若使用a、c两个接线柱，电压表的量程为3 V。则根据题给条件，定值电阻的阻值应选R1＝________Ω，R3＝________Ω。

(2)(6分)电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大。某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它们的电动势和内阻。

①用图甲所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5 Ω。改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的图线，如图乙。由图线A可知电池A的电动势E＝      V，内阻r＝      Ω(结果均保留两位有效数字)。

②分析图乙可知，电池      (选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优。

四、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．(8分)如图所示，在光滑绝缘水平面上分别放置三个带电小球A、B、C(可视为点电荷)，相邻两球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当这三个小球处在静止状态时，每根弹簧长度均为L，已知小球A、C的电荷量均为＋q(q＞0)，小球B的电荷量为－2q，静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，求：

(1)小球B、C对小球A的静电力的合力大小；

(2)每根弹簧的原长L0。

16．(10分)如图所示，水平绝缘光滑轨道AB的B端与处于竖直平面内的半圆弧形光滑绝缘轨道BCD平滑连接，半圆弧的半径R＝0.50 m。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104 N/C。现将一质量m＝0.06 kg的带电小球(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s＝1.0 m的位置，由于受到电场力的作用，带电小球由静止开始运动。已知带电小球所带的电荷量q＝8.0×10－5 C，取g＝10 m/s2，在小球沿着半圆轨道运动过程中，求(计算结果可保留根式)：

(1)小球运动到半圆弧最高点D时的速度大小；

(2)小球运动到半圆弧最高点D时轨道对小球作用力的大小。

17．(10分)如图所示的电路中，两平行板电容器A、B水平放置，两板间的距离d＝40 cm。电源电动势E＝24 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R＝15 Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4 m/s竖直向上射入板间，小球恰能到达A板．已知小球带电荷量为q＝1×10－2 C，质量为m＝2×10－2 kg，小球重力不可忽略，g＝10 m/s2，不计空气阻力．求：

(1)两板A、B间的电压U；

(2)滑动变阻器接入电路的阻值；

(3)若不考虑电容器对电路的影响，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的电功率最大？其最大功率为多少？

18．(12分)如图所示，一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)，从y轴上的A点以初速度v0水平抛出，两长为L的平行金属板M、N倾斜放置且与x轴正方向间的夹角为θ＝37°(重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)。

(1)若小球恰好能垂直于M板从其中心小孔B进入两板间，求小球抛出时的初速度v0大小；

(2)若该平行金属板M、N间有如图所示的匀强电场，且匀强电场的电场强度大小与小球质量之间的关系满足E＝，在满足(1)中条件的情况下，为使小球不打在N板上，求两平行金属板M、N之间的垂直距离的最小值d。

2020年秋季南安侨光中学高二年第2次阶段考

物理试题答案

1．B  2．D  3．A  4．A  5．C  6．D  7．B  8．D

9．AB  10．BD  11．ACD  12．CD

13．(1)14.50  0.44  (2)H　6.700  (3)dabe  2 200

14．(1)100　2 000  (2)①12  1.0  ②A

15．解析：(1)B对A有库仑引力作用FBA＝k

C对A有库仑斥力作用FCA＝k

B、C对小球A的静电力的合力F＝FBA－FCA

解得F＝

(2)根据A受力平衡可知弹簧处于压缩状态，弹簧对A的弹力为F弹＝F

由胡克定律得F弹＝k0(L0－L)

解得L0＝＋L

16．解析：(1)假设小球能到达D点，且速度为vD，

从A到D过程，由动能定理得qEs－mg·2R＝mvD2

解得  vD＝ m/s

(2)由圆周运动规律可得小球在D点有

FD＋mg＝

解得  FD＝0.2 N

17．解析：(1)小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零．

设两板间电压为UAB，由动能定理得

－mgd－qUAB＝0－mv02

解得UAB＝8 V

(2)滑动变阻器两端电压U滑＝UAB＝8 V

设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得

I＝＝1 A

滑动变阻器接入电路的电阻

R滑＝＝8 Ω

(3)这时要把定值电阻R与电源内阻r算在一起，据二级结论，当R滑＝R＋r即R滑＝(15＋1) Ω＝16 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，

P滑max＝＝ W＝9 W。

18．解析：(1)设小球由y轴上的A点运动到金属板M的中心小孔B的时间为t，由题意，在与x轴平行的方向上，有：

cos θ＝v0t         tan θ＝

小球在竖直方向上下落的距离为：h＝gt2

解得：v0＝ ，t＝2 ，h＝

(2)设小球进入电场时的速度大小为v，则由动能定理可得：

mgh＝mv2－mv02

解得：v＝

小球进入匀强电场后的受力情况如图所示，因为E＝，所以qE＝mgcos θ，平行于电场方向小球受力平衡，因此，小球进入该匀强电场之后，将做类平抛运动，其加速度大小为：

a＝＝gsin θ

设小球在该匀强电场中运动的时间为t′，欲使小球不打在N板上，由类平抛运动的规律可得：

d＝vt′，＝at′2

解得：d＝L。