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安徽省滁州市定远县炉桥中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题

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这是一份安徽省滁州市定远县炉桥中学2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年第一学期期中考试

高二物理

一、单选题（本大题共8小题，共32分）

三个相同的金属小球、、分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径。球的电荷量为，球的电荷量为，均为正电荷。球不带电且离球和球很远，此时球、之间作用力的大小为。现使球先与球接触，再与球接触，然后将球移至远处，此时球、之间作用力的大小仍为，方向不变。由此可知 ( )

A. B. C. D.

如图所示，水平天花板上用长度相同的绝缘细线悬挂两个相同的带电小球、，左边放一个带正电的固定球时，两悬线都保持方向竖直，小球与固定球的距离等于小球与小球的距离．下列说法中正确的是( )

A. 球带正电，球带负电，并且球带电荷量较多
B. 球带负电，球带正电，并且球带电荷量较少
C. 球带负电，球带正电，并且球带电荷量较多
D. 球带正电，球带负电，并且球带电荷量较少

如图所示，、、为电场中同一条水平方向电场线上的三点，为的中点，、电势分别为、。下列叙述正确的是( )

A. 该电场在点处的电势一定为
B. 点处的场强一定大于点处的场强
C. 一正电荷从点运动到点电势能一定减少
D. 一正电荷运动到点时受到的静电力由指向

如图甲所示，、为正对竖直放置的平行金属板，、为两板中心线上的两点。当、板间不加电压时，一带电小球从点由静止释放经时间到达点，此时速度为。若两板间加上如图乙所示的交变电压，时，将带电小球仍从点由静止释放。小球运动过程中始终未接触极板，则时，小球( )

A. 在点上方 B. 在点下方 C. 速度等于 D. 速度小于

平行板电容器与电源始终保持相连，在右极板由虚线位置平移到如图所示的实线位置的过程中，设两极板间的电压为、电场强度为，电容器的电容为、所带电荷量为，以下说法正确的是( )

A. 电路是断路，不可能有电荷定向移动
B. 有负电荷从到定向移动，电流方向为顺时针
C. 不变，变大，变小，变小
D. 不变，变小，变大，变大

如图所示为示波管的示意图。左边为加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场。电子经电压为的电场加速后，射入偏转电压为的偏转电场，离开偏转电场时，电子离荧光屏中心的侧移为。单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度。设极板长度为，极板间距为，通过调整一个参量，下列方法可以提高示波器的灵敏度的是( )

A. 增大 B. 增大 C. 增大 D. 减小

如图所示，长为的两平行金属板水平放置，接在直流电路中，图中为滑动变阻器。一带电微粒自两板左侧中央以某初速度平行于金属板进入两板间，若将变阻器的滑片置于最下端处，带电微粒将落在下板上距离左端处；若滑片与端间电阻为，带电微粒将沿直线运动；若要微粒不打到金属板上，则滑片与端间电阻的范围应为（）

A. B.
C. D.

如图是某款能一键自动上水的全自动智能电热壶，当壶内水位过低时能自动加满水，加热之后的水，时间长了冷却，机器又可以自动加热到设定温度。某同学为了研究其工作原理，经进一步查阅厂家相关技术说明了解到：“一键加水”是由一水泵电动机和传感器来实现的，单独对这一部分进行测试时发现，当其两端所加电压时，电动机带不动负载，因此不转动，此时通过它的电流；当其两端所加电压时通过变压器实现，电动机能带动负载正常运转，这时电流，则下列说法正确的是( )

A. 这种电热壶工作时加热部分的电阻值约为
B. 正常工作时，其输出的机械功率为
C. 正常工作时，其电动机内阻两端电压为
D. 使用一天该水壶消耗的电能为

二、多选题（本大题共4小题，共16分）

如图所示，在轴上的、两点分别固定电荷量为和的点电荷，轴上、之间各点对应的电势如图中曲线所示，点为曲线最低点，点位于之间，间距离大于间距离。以下说法中正确的是( )

A. 大于，且和是同种电荷 B. 点的左侧不存在与点场强相同的点
C. 点的电场强度最大 D. 点的左侧一定有与点电势相同的点

如图所示，在竖直平面内有、、、、、六个点均匀分布在半径为的圆周上，直径水平，空间有一电场方向与圆平面平行的匀强电场。已知、、，重力加速度，下列判断正确的是（）

A. 电场强度的方向由指向
B. 将一负电荷从点经移到点，电势能先增大后减小
C. 一电荷量为C、重力不计的粒子以的动能从点抛出，调整抛出的方向，可到达圆周上的任何位置
D. 一电荷量为C、质量为的小球以的动能从点沿某一方向抛出，到达点的动能为

如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为的圆，是一条直径，空间有匀强电场，场强大小为，方向与水平面平行，在圆上点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电荷量为的粒子，粒子会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过点的粒子动能最大，由于发射时刻不同，粒子间无相互作用且，不计粒子重力，下列说法正确的是 ( )

A. 电场的方向与平行
B. 电场的方向与垂直
C. 粒子在点垂直电场方向发射，若恰能经过点，则初动能为
D. 粒子在点垂直电场方向发射，若恰能经过点，则初动能为

如图所示的电路中，电源电动势为，内阻忽略不计．闭合开关，电灯正常发光。再将滑动变阻器的滑片稍向左移动一段距离，下列说法正确的是( )

A. 小灯泡变暗 B. 电流表、电压表的读数均变小
C. 电源的总功率变大 D. 电容器所带电荷量变大

三、实验题（本大题共2小题，共16分）

如图所示，李建秋老师准备按该电路图选择合适的器材连接好后用来测量电源电动势和内阻。

开关闭合前滑动变阻器的滑片滑到_________填“左侧”或“右侧”。

根据实验测得的几组、数据做出图像如图所示，由图像可确定：该电源的电动势为_______，电源的内电阻为_______结果保留到小数点后两位。

若李老师在实验中发现电压表坏了，于是不再使用电压表，而是选用电阻箱替换了滑动变阻器，重新连接电路进行实验。实验中读出几组电阻箱的阻值以及对应的电流表的示数，则该同学以为横坐标，以_________为纵坐标得到的函数图线是一条直线。这种方案测得的电动势的值与真实值相比，______选填“”“”““。

一个电压表由表头与分压电阻串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总是比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可以加以改进___________。

A.在上并联一个比大得多的电阻

B.在上串联一个比大得多的电阻

C.在上并联一个比小得多的电阻

D.在上串联一个比小得多的电阻

有一内阻未知、量程已知，共有个均匀小格的直流电压表。小荆同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用电表中欧姆挡的内部电源的电动势，他们从多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为。
A.请你将他们的实验电路连接起来。

B.他们在实验过程中，欧姆挡的选择开关拨至倍率“___________”。

C.在实验中，同学读出电压表的读数为，欧姆表指针所指的刻度为，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，请你导出欧姆表电池的电动势表达式___________用、和表示。

D.若欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小，内阻变大，但此表仍然可以调零。按正确的使用方法再测待测电阻，测量结果会___________选填“偏大”“偏小”或“不变”。

四、计算题（本大题共3小题，共36分）

（9分）如图所示，一带电荷量为、质量为的小物块处于一倾角为的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度用表示，，。求：

电场强度的大小；

将电场强度减小为原来的时，物块加速度的大小；

电场强度变化后物块下滑距离时的动能。

（13分）如图所示，平行板电容器的两个极板、分别接在电压为的恒压电源的两极，电容器所带电荷量为，两极板间距为，板长为，粒子从非常靠近上极板的点以的速度沿垂直电场线方向的直线方向射入电场，经电场偏转后由点飞出匀强电场，已知粒子质量为，电荷量为，不计粒子重力．

求：
平行板电容器的电容；

两点间电势差；
若、板上加上如图所示的周期性的方波形电压，时板比板的电势高，为使时刻射入两板间的粒子刚好能由点水平射出，则电压变化周期和板间距离各应满足什么条件？用、、、、表示

（14分）如图所示，电容器，为的电阻箱，电源电动势，内阻，定值电阻，。现闭合开关，试求：

当调整时，电容器极板所带电荷量

若移除电容器，直接用导线连接两点，调节为多少时，电源输出功率最大最大功率为多少

答案和解析

1. 【解析】设球、之间的距离为，则球、之间的作用力为；
球与球接触后，它们带的总电荷量平分，均为，
然后球再与球接触，它们带的总电荷量平分，均为，
将球移至远处后，球、之间的作用力为；
联立以上两式解得，故C正确，、、D错误。

2. 【解析】根据电荷间的相互作用规律可知，球带负电，球带正电，球才能受到固定球的向左的吸引力和球向右的吸引力而平衡，球受到固定球向右的排斥力和球向左的吸引力而平衡，所以选项A、D错误；
．球与两边带电球的间距相等，根据库仑定律可知，两边带电球带电荷量相等，即球带电荷量与固定球的带电荷量相等，对于球，因为离较近，故要想使对的库仑力与固定球对的库仑力大小相等，球的带电荷量需要比固定球的带电荷量少，所以选项B正确，C错误．

3. 【解析】匀强电场中，沿电场线方向，相等间距两端的电势差相等，题干中不一定为匀强电场，点处的电势不一定为，选项错误；
电场线的疏密程度表示场强大小，一条电场线无法比较场强的大小，点处的场强不一定大于点处的场强，选项错误；
沿电场线方向电势逐渐降低，故，正电荷在电势高的地方电势能大，即正电荷在点的电势能大，从点运动到点电势能一定减少，选项正确；
电场线方向从指向，正电荷运动到点时受到的电场力由指向，选项错误。

4. 【解析】、在、两板间加上如图乙所示的交变电压，小球受到重力和电场力的作用，电场力作周期性变化，且电场力在水平方向，所以小球竖直方向做自由落体运动，与不加电场时相同。
在水平方向小球先做匀加速直线运动，后沿原方向做匀减速直线运动，时速度为零，接着，沿相反方向先做匀加速直线运动，后继续沿反方向做匀减速直线运动，时速度为零。根据对称性可知在时小球的水平位移为零，所以时，小球恰好到达点，故AB错误；
、在时间内，电场力做功为零，小球机械能变化量为零，所以时，小球速度等于，故C正确，D错误。

5. 【解析】、当电容器的电量变化时，则电容器会处于充电，或放电的，故电容器在充放电时，电路中有电荷定向移动的，故A错误；
B、平行板电容器与电池相连，其电压保持不变，当右极板由虚线位置平移到如图所示的实线位置的过程中，即极板间距离增大，由分析可知，板间场强变小；根据电容决定式，随着间距增大，电容减小，根据，不变，则电量变小，因此电容器处于放电，即负电荷从从到定向移动，那么电流方向为顺时针，故B正确；
、由上分析，可知，不变，变小，变小，变小，故CD错误。故选：。
6. 【解析】设经加速电场后的速度为，由动能定理有：，
由牛顿第二定律有：，
由运动学公式可得：，，
联立可得：，
所以可得：，由表达式可知，提高灵敏度的方法为增大或减小或减小与无关，故A正确，BCD错误。故选A。

7. 【解析】设两平行金属板间距为，由已知得：，
当滑片与端间电阻为时，有：。
若要微粒刚好不打在金属板上，应满足：，，
或，
由以上各式可求得：，，
由串联电路的分压规律可求得对应电阻为：
，
，
所求的范围为，故B正确，ACD错误。故选：。
8. 【解析】A、由铭牌图可知，加热部分额定电压为，额定功率为，则加热部分电阻为：，A错误；
B、电动机的内阻：，正常工作时的热功率：，输出的总功率：，
则输出的机械功率：，故B正确。
C、正常工作时，电动机内阻两端电压：，故C错误。
D、因额定功率为，所以，而该自动电水壶有“一键加水”和加热两个功能，“一键加水”和加热时功率都不是，且不需要一直加热，故使用一天该水壶消耗的电能不是。故D错误。故选：。

9. 【解析】、从坐标到电势先减小后增大，根据点电荷场强公式，得的电荷量一定大于的电荷量，根据场强方向得出两电荷一定是正电荷，故A正确；

B、根据点电荷形成的场强的特点，点的左侧到无穷远处电场为，且点左侧与点的场方向均向左，则一定存在与点场强相同的点，故B错误；

C、图线的切线斜率表示电场强度的大小，就知道处场强为零，故C错误；

D、点的左侧到无穷远处电势为，故一定有与点电势相同的点，故D正确。故选：。

10. 【解析】A.由于圆周处于匀强电场中，线段和线段平行且相等，因此可知：，因此，所在直线即为等势线，电场线与等势线垂直，并且沿着电场线的方向电势降低，可判断电场强度的方向是由指向，且有：，故A正确；

B.将一负电荷从点经、移到点，由电场力做功可知：电场力先做正功后做负功，故电势能先减小后增大，故B错误；
C.将一正电荷C、重力不计的粒子以的动能从点抛出，调整抛出的方向，要想到达圆周上的任何位置，至少要到达电势最高点，而圆周上电势最高点的电势为，故需要电场力做功，而粒子的动能只有，故到达圆周上电势最高的点时动能为零，这是不可能的，故C错误；
D.由动能定理：，代入数据可得：，故D正确。故选AD。

11. 【解析】粒子在匀强电场中从点运动到点，根据动能定理有，因为到达点时粒子的动能最大，所以最大，由到电场力对粒子做正功，所以，则在圆周上找不到与电势相等的点，过点作切线，则为等势线，垂直，则为电场线，场强方向如图所示：

故A正确，B错误；
粒子在点垂直电场方向发射，水平方向只受电场力，做类平抛运动，
垂直电场方向，
沿电场方向，
由以上两式得，故D正确，C错误。

12. 【解析】把滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知：电路中总电流减小，则灯泡变暗；由于内阻不计，所以电压表示数不变，故B错误，A正确；
C.以上分析知，总电流减小，据知，电源的总功率减小，故C错误；
D.电容器与滑动变阻器并联，所以两端的电压相等，电容器两端的电压，由于减小，电容器端电压增大，不变，则增大，再据判断电容器两极板的电量增大，故D正确。
故选AD。