2022-2023学年陕西省西安市长安区第一中学高二上学期期中考试物理（理）试题含答案

  长安一中2022—2023学年度第一学期期中考试

高二物理试卷

时间：100分钟    总分：110分    命题人：

第Ⅰ卷（选择题  共60分）

一、选择题（本题共15小题，每题4分，共60分。其中1至10小题为单选题，四个选项中只有一个选项正确；11至15小题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，请将正确选项填涂在答题卡上）                           

1.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是 (    )

A．根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

B．根据电势差的定义式可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为UAB＝1 V

C．根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比

D．根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关

2.两个完全相同的小金属球，它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷)，它们在相距一定距离时相互作用力为F1，如果让它们接触后再放回各自原来的位置上，此时相互作用力变为F2，则F1∶F2可能为(　　)

A． 5∶2     B． 5∶8       C． 5∶6         D． 5∶4

3.如图所示，空间内有一场强为、方向竖直向下的匀强电场.一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球，O点是一光滑水平轴，已知AO=L，BO=2L，重力加速度为g.细杆从水平位置由静止释放，使其自由转动，当B球转到O点正下方的过程中，正确的是（     ）

A．B球电势能减少了2mgL

B．A、B球与杆组成的系统电势能减少了

C．转动过程中杆对A的弹力不做功

D．转到最低点时B球的速度为

4. 如图所示，匀强电场中的△PAB平面平行于电场方向，C点为AB的中点，D点为PB的中点。将一个带负电的粒子从P点移动到A点，电场力做功WPA=1.6×10－8J；将该粒子从P点移动到B点，电场力做功WPB=3.2×10－8J。则下列说法正确的是(     )

A．直线PC为等势线

B．点P的电势高于点A的电势

C．电场强度方向与AD平行

D．若将该粒子从P点移动到C点，电场力做功为WPC=2.4×10－8J

5.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2＜v1)．若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则(　　)

A．小物体上升的最大高度为

B．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功

C．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小

D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先减小后增大

6.两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则(　　)

A．N点的电场强度大小为零

B．C点的电场强度大小为零

C．NC间电场强度方向指向x轴正方向

D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功

7. 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，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep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增大，Ep不变

C．θ减小，Ep不变

D．θ减小，E增大

8. 四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2．已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（　　）

A．电流表A1的读数等于电流表A2的读数

B．电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角

C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数

D．电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角

9.电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关．下列说法中错误的是（　　）

A． 其中R2是供加热用的电阻丝

B． 当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态

C． 要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2∶1

D． 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，应为（﹣1）∶1

10.据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务．酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是（   ）

A．U越大，表示c越小

B．U越大，表示c越大

C．检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小

D．U越大，表示检测到驾驶员喝酒越少

11.(多选)如图所示，虚线a、b、c代表电场中一簇等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子(重力不计)仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，粒子先后通过这条轨迹上的P、Q两点，对同一粒子，据此可知(   　)

A． 三个等势线中，a的电势最高

B． 粒子通过P点时的动能比通过Q点时大

C． 粒子通过P点时的电场力比通过Q点时大

D． 粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大

12.(多选)如图所示，在绝缘板上放有一个不带电的金箔验电器A和一个带正电荷的空腔导体B.下列实验方法中能使验电器箔片张开的是(　　)

A．用取电棒C(带绝缘柄的导体棒)先跟B的内壁接触一下后再跟A接触

B．用取电棒C先跟B的外壁接触一下后再靠近A，则验电器的金箔感应出负电荷并张开

C．用绝缘导线把验电器A跟取电棒C的导体部分相连，再把取电棒C与B的内壁接触

D．使验电器A靠近B

13. (多选)如图所示，在等量异种电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，B、D两点关于O点对称，则关于各点场强的关系，下列说法中正确的是(　　)

A． EA＜EB，EA＜EC

B．EA＞EB，EB＝ED

C．EA＜EB＜EC，EB＝ED

D．可能EA＝EC＜EB，EB＝ED

14.(多选)如图甲所示，电子静止在两平行金属板A、B间的a点，从t＝0时刻开始A板电势按如图乙所示规律变化，则下列说法中正确的是(　　)

A．电子可能在极板间做往复运动

B．t1时刻电子的动能最大

C．电子能从小孔P飞出，且飞出时的动能大于eU0

D．电子可能在t2～t3时间内飞出电场

15.(多选)空间某区域电场线分布如图所示，带正电小球（质量为m，电荷量为q），在A点速度为v1，方向水平向右，至B点速度为v2，v2与水平方向间夹角为α，A、B间高度差为H，以下判断不正确的是（  　 ）      

A．A、B两点间电势差

B．小球由A至B，电势能的减少量为

C．小球由A运动到B的过程中，机械能一定增加

D．小球重力在B点的瞬时功率为mgv2cosα

第Ⅱ卷    （非选择题  50分）

二、实验填空题(本题共3个小题，共16分)

16．（4分）一学生用螺旋测微器测一金属丝的直径时，结果如图所示，其读数为d=　　mm．另一学生用标有20等分刻度的游标卡尺测工件长度，结果如图所示，该工件的长度L=　　mm．

17.（6分）某同学查阅资料发现自动铅笔笔芯的电阻随温度升高而变小，在实验室中，他取一段长为16 cm的自动铅笔笔芯，用多用电表测量其电阻大约为4 Ω，该同学要较精确测量铅笔芯的电阻，现有下述器材可供先择：

A．电源3 V，内阻不计                  B．直流电流表0～3 A（内阻0.1 Ω）

C．直流电流表0～600 mA（内阻0.5 Ω）  D．直流电压表0～3 V（内阻3 kΩ）

E．直流电压表0～15 V（内阻200 kΩ）   F．滑动变阻器（10 Ω，1 A）

G．滑动变阻器（1 kΩ，300 mA）

（1）除开关、导线外，实验中要求能够在电压表上从零开始读取若干组数据，需要选用的器材有：　　（填写字母代号）；

（2）用线条代替导线，连接实验电路；

（3）该同学在下表中记录了实验数据，请你根据实验数据在图2方格纸上画出了该铅笔芯的伏安特性曲线：作U﹣I图上纵轴为U，横轴为I．

18.（6分）在“测定金属导体的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为3 Ω．实验室备有下列实验器材

A．电压表V1（量程3 V，内阻约为15 kΩ） B．电压表V2（量程15 V，内阻约为75 kΩ）

C．电流表A1（量程3 A，内阻约为0.2 Ω）  D．电流表A2（量程600 mA，内阻约为1 Ω）

E．变阻器R1（0～10 Ω，1.0 A）          F．变阻器R2（0～100 Ω，0.3 A）

G．电池E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω）H．开关S，导线若干

（1）提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有　　．

（2）为了减小实验误差，应选用图中　　（填“a”或“b”）为该实验的电路原理图。

（3）用刻度尺测得金属丝长度为60.00 cm，用螺旋测微器测得导线的直径为0.635 mm，两电表的示数分别如图所示，则电金属丝的电阻率为：             。

三.计算题（第19题9分，第20题11分，第21题14分，共34分 ）

19.如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机的内阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝5 Ω，直流电压U＝160 V，理想电压表示数UV＝110 V．试求：

(1)通过电动机的电流；

(2)输入电动机的电功率；

(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g取10 m/s2)

20.如图所示，有一柔软链条全长为L=1.0 m，质量均匀分布，总质量为M=2.0 kg．链条均匀带正电，总带电量Q=1.0×10﹣6C，将链条放在离地足够高的水平桌面上。空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度的大小E=2.0×107V/m。若桌面与链条之间的动摩擦因数为μ=0.5（重力加速度取g=10 m/s2）．给链条一个向右的初动能，试求：

（1）当桌面下的链条多长时，桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力．

（2）能使链条从桌面上全部滑下所需的最小初动能．

21.在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有位于O点且电荷量为Q的点电荷产生的电场E1，第二象限内有水平向右的匀强电场E2，第四象限内有方向水平、大小按图乙所示规律变化的电场E3，E3以水平向右为正方向，变化周期T＝.一质量为m、电荷量为＋q的离子从(－x0，x0)点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动．以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力．求：

(1)离子刚进入第四象限时的速度大小；

(2)E2的大小；

(3)当t＝时，离子的速度；

(4)当t＝nT时，离子的坐标．

长安一中2022—2023学年度第一学期期中考试

高二物理试卷—答案解析

一、选择题（本题共15小题，每题4分，共60分。其中1至10小题为单选题，四个选项中只有一个选项正确；11至15小题为多项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分，请将正确选项填涂在答题卡上）

二、实验填空题(共2小题，每空2分，共12分)

16．3.207mm  (3.206——3.208)      50.15mm

17. 【答案】（1）ACDF（2）如图所示：

（3）如图所示：

18.【答案】（1）ADEGH（2）b （3） 1.3×10﹣6Ω•m

三.计算题（第19题9分，第20题11分，21题14分，共34分 ）

19答案　(1)5 A　(2)550 W　(3)53 kg

解析：(1)（3分）由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR＝U－UV＝(160－110)V＝50 V，

流过电阻R的电流IR＝＝10A，

即通过电动机的电流IM＝IR＝10 A.

(2)（2分）电动机的电压UM＝UV＝110 V，输入电动机的电功率P电＝IMUM＝1100 W.

(3)（4分）电动机的发热功率P热＝IM2r＝80W，

电动机输出的机械功率P出＝P电－P热＝1020 W，

又因P出＝mgv，

所以m＝＝102kg.

20. 【答案】（1）0.5 m   （2）

【解析】

（1）假设有x的链条在桌面下方

得到x=0.5 m

（2）当下垂链条受到的重力加上电场力等于滑动摩擦力时，是能使链条全部从桌面上滑下的临界情况．

根据平衡条件：

求得：

当链条垂下m时，重力+电场力=滑动摩擦力，则如果继续下滑，重力就大于滑动摩擦力了．所以链条下滑m后就会自动下滑，链条所需要的最小初动能是能够让它下滑m所需的能量．

根据动能定理：

代入数据：

解得：

21. 【答案】(1)　(2)　(3)，方向与水平方向成45°角斜向右下　(4)[(n＋1)x0，－2nx0]

【解析】(1)设离子刚进入第四象限的速度为v0.在第一象限内，有k＝，

得v0＝.

(2)在第二象限内，由动能定理得qE2x0＝mv

解得E2＝.

(3)离子进入第四象限后，在水平方向上，有v水平＝at＝×，

得v水平＝＝v0，

v合＝＝v0＝，

方向与水平方向成45°角斜向右下．

(4)离子在第四象限中运动时，y方向上做匀速直线运动，x方向上前半个周期向右匀加速运动，后半个周期向右匀减速运动直到速度为0；每半个周期向右前进·，

每个周期前进x0，x＝x0＋nx0，

y＝－v0nT＝－2nx0

故t＝nT时，离子的坐标为[(n＋1)x0，－2nx0]