2021-2022学年广东省化州市第一中学高二上学期期中考试物理试题（Word版）

    广东省化州市第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试(物理)

一．单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合要求，选对的得4分，选错或不答的得0分）

1．关于电源和电流，下列说法正确的是（　　）

A．电流是矢量，规定正电荷定向运动的方向为电流的方向

B．电源电动势，等于非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极所做的功

C．电源是将其它形式的能转化为电能的装置

D．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差

2．如图，虚线表示初速度为的带电粒子只在电场力作用下的运动轨迹，则（　　）

A．粒子带负电

B．A点场强小于B点场强

C．A点电势高于B点电势

D．粒子在A点速度小于B点速度

3. 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电荷量成反比

B. 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

C. 由可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比

D. 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-1 V

4. 光敏电阻是利用半导体制成的一种电阻，其阻值随光照强度增加而变小。某同学设计如图所示的自动控制电路，其中是光敏电阻，为定值电阻，电源内阻不能忽略，电表均可视为理想电表。闭合开关，当照射光敏电阻的光照强度增加时（    ）

A．电压表V的示数变大    B．光敏电阻两端的电压增大

C．灯泡L变亮          D．电流表A的示数变小

5. 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是(　　)

6. 如图所示，虚线为位于O位置的点电荷形成电场中的等势面，已知三个等势面的电势差关系为，图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹，与等势面相交于图中的 a、b、c、d四点，已知该粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是（ 　）

A．该粒子只有在 a、d两点的动能与电势能之和相等

B．场源电荷是正电荷

C．粒子电势能先增加后减小

D．

7. 真空中有一半径为r0的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是(　  　)

A. 该球壳带负电

B. A点的电场强度大于B点的电场强度

C. 若r2-r1=r1-r0,则φA-φB=φ0-φA

D. 将电子从A点移到B点,电场力做正功

8. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（　　）

A．电场强度的大小为2.5V/m

B．坐标原点处的电势为17V

C．电子在a点的电势能比在b点的高7eV

D．电子从b点运动到c点，电场力做功为10eV

二．多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每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，选对但不全得2分，有选错的或不答的得0分）

9. 关于多用电表及其使用，下列说法正确的是(    )

A．电流、电压及电阻挡的刻度都是均匀的

B．测电压时，其红表笔接高电势处

C．测电路中某个电阻的阻值时，一定要将该电阻与其他元件断开

D．选择欧姆挡×10挡并调零后，将两表笔与待测电阻相连，发现电表指针偏转角度太大，则应换用×1挡，调零后再测

10．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（    ）

A．        B．      C． D．

11．在如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程图线如图乙所示，则下列说法正确的是（    ）

A．图乙中图线a是电压表的示数随电流表示数变化的图线

B．电源内阻为

C．电源的最大输出功率为

D．滑动变阻器的最大功率为

12. 如图所示的直角坐标系中,第一象限内分布着均匀辐射的电场,坐标原点与四分之一圆弧的荧光屏间电压为U；第三象限内分布着竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E.大量电荷量为-q(q>0)、质量为m的粒子,某时刻起从第三象限不同位置连续以相同的初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场。若粒子只能从坐标原点进入第一象限,其他粒子均被坐标轴上的物质吸收并导走而不影响原来的电场分布。不计粒子的重力及它们间的相互作用。下列说法正确的是(　  )

A. 能进入第一象限的粒子,在匀强电场中的初始位置分布在一条直线上

B. 到达坐标原点的粒子速度越大, 到达O点的速度方向与y轴的夹角θ越大

C. 能打到荧光屏上的粒子,进入O点的动能必须大于qU

D. 若U<,荧光屏各处均有粒子到达而被完全点亮

三．填空题(共 28分，13题 6分，14题12分，15题10分）

13. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。

(1)由甲、乙两图读得圆柱体的直径为__________mm，长度为__________cm。

(2)若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示电阻率的关系式为=______________。

14. 某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为2.5V,1W的小灯泡的伏安特性曲线。

A．直流电源（3V，内阻不计）；           B．电流表（0~3A，内阻约0.03Ω）；

C．电流表（0~0.6A，内阻约0.13Ω）；      D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）；   

E．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）；    F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）；

G．滑动变阻器（0~1000Ω，额定电流0.5A）      H．开关、导线等；

①为减小测量误差和便于调节，电流表应选用______，电压表应选用______,滑动变阻器应选用______。（选填代号）

②该同学选择安培表外接，且要求小灯泡两端电压变化范围尽量大些。在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。

③闭合开关，逐次改变滑动变阻器滑片的位置，在下表中记录与之对应的电流表的示数I、电压表的示数U。其中某组电流表、电压表的示数如图所示。电流表______A,电压表______V。

15. 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.

(1)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；

(2)由图象可知，该电池的电动势E=_________V  r=_________Ω；

(3)该实验中测出的电动势和内阻．与真实值和相比，理论上____，

_____ (选填“>”“<”或“=”)．

四．计算题（共24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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

16.（7分） 如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离，电源电动势，内电阻r，电阻，，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为，电量大小，（取）问：

（1）小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？

（2）电源的内阻为多大？

（3）电源的效率是多大？

17.（7分）长为L的绝缘细线的一端连接质量为m的带电为q的小球，细线的另一端固定在水平向右的匀强电场中的O点，如图所示，小球静止在B点，此时细线与竖直方向夹角为37°。重力加速度为g，sin37°＝0.6、cos37°＝0.8，则：

(1)求匀强电场的电场强度E的大小；

(2)若将小球向左拉起至与O点同一水平高度的A点（未画出，细线刚好伸直）后将小球由静止释放，求小球运动到最低点时细线的拉力大小。

18.(10分) 飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比，如图1。带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB，可测得离子飞越AB所用时间。改进以上方法，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）的匀强电场区域BC，在电场的作用下离子返回B端，此时，测得离子从A出发后飞行的总时间（不计离子重力）。

(1)忽略离子源中离子的初速度，①用计算荷质比；②用计算荷质比。

(2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同，设两个荷质比都为的离子在A端的速度分别为和（），在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差，可通过调节电场E使0。求此时E的大小。

物理答案

13.(1)0.900        4.14              (2)

14.(1)C       D        F                       (2)    

(3)0.24           1.60

15.(1)                                                  

(2)6.0         2.0

(3)=          >

16. （1）负电；10V（2） （3）93.33%

17. (1)；(2)

18. 【答案】(1)①；②或；(2)

【详解】(1)①设离子带电量为q，质量为m，经电场加速后的速度为v，根据动能定理有

离子飞越真空管，在AB做匀速直线运动，则

L＝vt1

解得离子荷质比

②离子在匀强电场区域BC中做往返运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律有

qE＝ma，

解得离子荷质比

或；

(2)两离子初速度分别为，则

，

要使Δt＝0，则须有

解得

E＝