河南省焦作市县级重点中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理【试卷+答案】

2021—2022学年上学期期中考试试题

高二物理试卷

时间：90分钟    分值：100分

考生注意：

1.本试卷满分90分，考试时间100分钟。

2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。

3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。

一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1—9小题只有一个选项符合题目要求，第10～12小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1.法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一，他在电磁学方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样，具有划时代的意义。正是他提出了电场的概念，关于静电场的相关概念，下列说法正确的是

A. 由E=F/q可知，电场的场强与电荷的受力成正比，与电荷的电荷量成反比

B. 由E=U/d可知，匀强电场的场强与两点间电势差成正比，与两点间距离成反比

C. 电场中某点的场强方向，与检验电荷的正负无关

D. 电场线是电荷运动的轨迹

2.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为

A.  B.  C.  D.

3.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，电子的电量为e。若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为

A.  B.  C.  D.

4.如图所示，在一平面坐标系xy内有四个电量相等的点电荷a、b、c、d位于正方形四个顶点，A、B在x轴上且为ab、cd连线的中点，O为其中心。一质子（不计重力）沿x轴在变力F作用下从A点匀速运动到B点。则下列说法正确的是 

A. A、O、B三点中A点电势最高

B. A、O、B三点中O点电势最低

C. 质子所受电场力方向先沿y轴正向，后沿y轴负向

D. 质子所受电场力方向先沿y轴负向，后沿y轴正向

5.MN是一负电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图中虚线所示，下列说法正确的是

A. 负电荷一定位于ab虚线的右侧

B. 带电粒子在a点加速度大于b点加速度

C. 带电粒子在a点电势能大于b点电势能

D. 带电粒子在a点的动能大于b点的动能

6.如图是某电源的路端电压与电流的关系图像，下面结论正确的是 

A.电源的电动势为6.0 V

B.电源的内阻为12 Ω

C.电源的短路电流为0.5 A

D.电源的最大输出功率为0.75W

7. 用伏安法测阻值约为10Ω的电阻，已知电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，则

A. 应采用内接法，测量值偏小     B. 应采用内接法，测量值偏大

C. 应采用外接法，测量值偏小     D. 应采用外接法，测量值偏大

8.磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头G，内阻Rg＝30 Ω，满偏电流Ig＝5mA，要将它改装为量程为0～3 A的电流表，正确的操作是

A. 串联一个0.05 Ω的电阻   B. 并联一个0.05 Ω的电阻

C. 串联一个570 Ω的电阻    D. 并联一个570 Ω的电阻

9.如图所示实验装置中，极板A接地，平行板电容器的极板B与一个灵敏静电计相接。将A极板向左移动，增大电容器两极板间的距离时，电容器所带的电量Q、电容C两极间的电压U，电容器两极板间的场强E的变化情况是

A. Q变小，C不变，U不变，E变小

B. Q变小，C变小，U不变，E不变

C. Q不变，C变小，U变大，E不变

D. Q不变，C变小，U变大，E变小

10．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6 C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5 J，已知A点的电势为－10 V，则以下判断正确的是(　 　)

A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示

B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示

C．B点电势为－20 V

D．B点电势为零

11．两个等量负点电荷位于垂直于x轴的连线上，相对原点对称分布，选无穷远处电势为零．正确描述x轴上电场强度E、电势φ随位置变化规律的是图(　 　)

12．如图所示，长为l、倾角为θ的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中．一电荷量为＋q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的M点沿斜面上滑，到达斜面顶端N点的速度仍为v0，则(　  　)

A．小球在N点的电势能小于在M点的电势能

B．M、N两点的电势差为

C．电场强度等于

D．电场强度等于

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共12分）

13．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷间的

距离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动

的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。

实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大（填“增大”或“减小”），随其所带电荷量的___________而增大（填“增大”或“减小”）。图中A、B两带电体相互排斥，说明它们带有____________（填“同种”或“异种”）电荷。

14．(本题12分)如图所示为实验室中《验证动量守恒定律》的实验装置示意图。

(1)实验中必须要求的条件是______。

A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同

D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次。本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)。

A．用天平测量两个小球的质量m1、m2

B．测量抛出点距地面的高度H

C．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

D．测量平抛射程OM、ON

(3)若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是_____（填选项前的符号）。

A．OP+OM=ON    

B．2OP=ON+OM   

C．OP﹣ON=2OM

三、计算题(本题共4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15．(10分)如图所示，匀强电场中有A、B、C三点构成三角形，边长均为4 cm，将一带电荷量q＝1.0×10－10 C的正电荷(不计重力)，从A点移到C点，电场力做功为－×10－9 J，若把同一电荷从A点移到B点，电场力做功也为－×10－9 J．那么该电场的电场强度是多大？

16．(10分)水平放置的两块平行金属板长L＝5.0 cm，两板间距d＝1.0 cm，两板间电压U＝90 V，且上板为正。一个电子沿水平方向以速度v0＝2.0×107 m/s，从两板中间射入，如图所示。(电子电量e=1.6×C,电子质量m=9×Kg)

(1)电子偏离金属板时的偏移距离是多少？

(2)电子飞出电场时的速度是多少？

(3)电子离开电场后，打在屏上的P点。若s＝10 cm，求OP的高度。

17．(10分)如图所示，一个带电荷量为－q的油滴，从O点以速度v射入匀强电场中，v的方向与电场方向成θ角。已知油滴的质量为m，测得油滴到达运动轨迹的最高点N时，它的速度大小仍为v。求：

(1)最高点与O点的竖直高度；

(2)最高点与O点的电势差UNO；

(3)电场强度E。

18.（10分）如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=600,OB=3OA/2,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带正电，电荷量为q。同时加一匀强电场、场强方向与ΔOAB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍.重力加速度为g。求

（1）无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值；

（2）电场强度的大小和方向

物理答案

一．选择题（4×12=48分）

二、实验题（12分）

13．减小   增大   同种

14．（1）BD  （2）ACD  （3）A

三、计算题

15.答案：5×102 V/m(10分)

解析：如图所示，把正电荷从电场中的A点分别移到C点或B点，电场力做的功相同，根据W＝qU可知，B、C两点电势相同，在同一等势面上．d＝sin60°＝4×10－2× m＝2×10－2 m；

A、B两点的电势差UAB＝＝ V＝－10 V.

该电场的电场强度大小为E＝＝ V/m＝5×102 V/m.

16． (10分)(1)电子在电场中的加速度a＝，偏移距离即竖直方向的位移y＝at2。因为t＝，则y＝＝0.5 cm。

(2)电子飞出电场时，水平分速度vx＝v0，竖直分速度vy＝at＝＝4×106 m/s。

则电子飞出电场时的速度v＝≈2.04×107 m/s。

设v与v0的夹角为θ，则tan θ＝＝0.2。

(3)电子飞出电场后做匀速直线运动，则OP＝y＋s·tan θ＝2.5 cm。

17.[答案]　(1)　(2)  (3)   (10分)

[解析](1)在竖直方向上，液滴做竖直上抛运动，则有(v sin θ)2＝2gh解得h＝。

(2)油滴从O到N的过程，由动能定理得：qUNO－mgh＝0解得UNO＝。

(3)竖直方向上：v sinθ＝gt，设水平方向的加速度大小为a，取向右为正方向，则

－v＝v cos θ－at     又Eq＝ma

联立以上三式得：E＝=mg(1+cosθ)/sinθ。＊

18.  【解析】（1）设小球的初速度为V0，∵∴

由于小球平抛运动可以到A点故有： ∴

∴

（2）没加电场时从O运动到A由动能定理有：

∴

有电场时从O运动到A由动能定理有：

    ∵    ∴

有电场时从O运动到B由动能定理有：

    ∵    ∴

有匀强电场性质在OB直线上存在一点和A点等势

∵   

∴如图所示三等分点M即为A点的等势点，连接AM即为等势面，

过O点做MA的垂线交MA与N，ON 方向即为电场强度方向,和竖直方向成30°夹角

电场强度