2021-2022学年广东省广州高二(上)期中物理试卷

-2022学年广东省广州高二（上）期中物理试卷一、单选题（共7小题，每小题只有一个正确的选项，每小题4分，共28分）1．（4分）关于静电场，下列说法正确的是（）A．在电场中，电势越高的地方，电荷在该点具有的电势能越大 B．由公式U＝Ed可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比C．由UAB=WABD．在电场中电场强度大的地方，电势一定高2．（4分）如图所示为电子束焊接机，K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高电压U，两极之间形成了辐向分布的电场，图中带箭头的虚线代表电场线，B、C是电场中两点。有一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（）A．A、K之间的电场强度均为UdB．B点电势大于C点电势 C．B点电场强度大于C点电场强度 D．电子由K到A的电势能减少了eU3．（4分）电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上（如图所示），下列说法正确的是（）A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大 B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小 C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少 D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变4．（4分）如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，R为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，若开关S闭合后，电压表示数为U，电流表示数为I，当可变电阻R的滑片向右端移动时，下列说法中正确的是（）A．U变小，I变大 B．U变小，I变小 C．U变大，I变大 D．U变大，I变小5．（4分）如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点，放在A、B两点的试探电荷受到的静电力与其所带电荷量的关系如图乙所示。以x轴的正方向为静电力的正方向，则（）A．A、B所受电场力方向相反 B．点电荷Q一定为正电荷 C．点电荷Q在A、B之间 D．A点的电场强度大小为5×103N/C6．（4分）如图所示，实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）A．该粒子带正电 B．该电场强度的方向向左 C．粒子在a、b两点的加速度b处较大 D．粒子在a、b两点的速度a处较大7．（4分）如图所示，在匀强电场中，将电荷量为﹣6×10﹣6C的点电荷从电场中的A点移到B点，克服静电力做了2.4×10﹣5J的功，再从B点移到C点，静电力做了1.2×10﹣5J的功。已知电场的方向与△ABC所在的平面平行，AB长6cm，BC长4cm。下列说法正确的是（）A．A、B两点间的电势差UAB＝﹣4V B．B、C两点的电势差UBC＝2V C．电场强度的大小为56×102D．场强的方向垂直于AC指向B二、多选题（共3小题，每小题有多个正确的选项，每小题6分，漏选3分，错选0分，共18分）8．（6分）如图所示，平行板电容器与一恒压直流电源相连，下极板通过A点接地，一带负电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）A．平行板电容器的电容将变大 B．静电计指针偏角变大 C．带电小球的电势能将变小 D．若先将下极板与A点之间的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受静电力不变9．（6分）如图所示，等量异种点电荷（+Q，﹣Q）固定放置，O是两电荷连线的中点，以O为圆心，在垂直于两电荷连线的平面内作圆，A、B是圆上两点，且AB连线不过圆心O，则下列说法正确的是（）A．A、B两点的电场强度不同 B．将一个电荷沿圆弧从A点移到B点，电场力不做功 C．将一个电荷沿该圆弧从A点移到B点，电荷受到的电场力一直不变 D．A点的电势比B点的电势高10．（6分）如图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R＝4Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（）A．图乙中滑动变阻器的最大功率P2＝2W B．图乙中R1＝6Ω C．滑动变阻器消耗的功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大 D．调整滑动变阻器RP的阻值，不可能使电源的输出电流达2A三、解答题（共2小题，满分16分）11．（6分）发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件，在电路中的是只有电流从标有“+”号的一端流入，从标有“﹣”的一端流出时，它才能发光，这时可将它视为一个纯电阻。某同学欲测量一只工作电压为1.9V的发光二极管的正向伏安特性曲线，所用器材有：电压表（量程3V，内阻约3kΩ），电流表（用多用电表的直流25mA挡替代，内阻约为5Ω），滑动变阻器（0～20Ω），电池组（内阻不计），开关和导线若干。他设计的电路如图a所示。回答下列问题：（1）根据电路图a，在答卷中将实物图b中的连线补充完整；（2）某次测量中，多用电表示数如图c，则通过二极管的电流为mA；（3）二极管的伏安特性曲线如图d所示，当二极管上所加电压从1.5V缓慢增加至1.9V时，伏安特性曲线先是曲线，后来逐渐趋于一条直线，可知该二极管正向电阻阻值。（选填“先减小后不变”、“一直减小”、“先增大后不变”）12．（10分）某实验小组利用图甲所示的电路测量金属丝的电阻率（图中Rx表示待测金属丝的电阻）。（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径mm；（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至；（选填“左端”或“右端”）（3）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为4mA、内阻为120Ω的灵敏电流计G与阻值为R1的定值电阻串联后，改装成量程为6V的电压表，则R1＝Ω；（4）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测得金属丝的电阻为Rx，则被测金属丝的电阻率为ρ＝；（用题中所给物理量的字母表示）（5）实验中测得待测金属丝的电阻Rx的阻值约为70Ω。实验时电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的，则关于电流表的内阻RA的判断可能正确的是。A．RA＝0.9ΩB．RA＝2.4ΩC．RA＝3.9Ω四、解答题13．（10分）如图所示，在竖直平面内有两个点电荷，固定在同一水平直线上相距为3l的A、B两点，其电荷量分别为+Q、+Q。在A、B两点连线的垂直平分线处固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上C点有一个质量为m、电荷量为﹣q的小环（可视为点电荷）由静止释放。已知A、B、C三点连线为正三角形，D为AB的中点，小环由C运动到D的过程中小环的电势能减少了W，重力加速度为g。求：（1）释放小环瞬间，小环加速度的大小；（2）小环滑到D点时的速度大小。14．（12分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d＝40cm。电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝6Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从A板小孔上方10cm处自由释放，若小球带电荷量q＝1×10﹣2C，质量为m＝2×10﹣2kg，不考虑空气阻力，g取10m/s2。求：滑动变阻器接入电路的阻值R2为多大时，小球恰能到达B板？15．（16分）如图所示，一群速率不同的一价离子从A．B两平行极板正中央水平射入偏转电场，离子的初速度为v0，A．B间电压为U，间距为d。C为竖直放置，并与A．B间隙正对的金属挡板，屏MN足够大。若A．B极板长为L，C到极板的距离也为L，C的高为d。不考虑离子所受重力，元电荷为e。（1）写出离子射出A、B板时的侧移距离y的表达式；（2）离子通过A、B板时电势能变化了多少？（3）求初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上。

试题解析一、单选题（共7小题，每小题只有一个正确的选项，每小题4分，共28分）1．解：A、根据Ep＝qφ知，在电场中，电势越高的地方，负电荷在该点具有的电势能越小，故A错误；B、由公式U＝Ed可知，在匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比，故B错误；C、从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则WAB＝﹣1J，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，由UAB=WD、电场强度与电势无关，电场强度大，电势不一定高，如负点电荷周围，靠近负点电荷处的电场强度大，但电势低，故D错误。故选：C。2．解：A、如图所示，A、K之间的电场为非匀强电场，不可用E=UB、沿电场线方向电势逐渐减小，等势面垂直于电场线，综合可得B点电势小于C点电势，故B错误；C、电场线越密电场强度越大，则B点电场强度小于C点电场强度，故C错误；D、电子由K到A的电势能减少量等于电场力做的功，即|ΔEp|＝W＝eU，故D正确。故选：D。3．解：A、开关接通时，灯泡发生短路，电阻小于开关断开时的电阻，有公式P=UB、开关接通时，电灯熄灭，只有电烙铁通电，电路中电阻减小，有公式P=UC、开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，消耗的总功率减小，且电烙铁发热较少，故C错误D、开关断开时，灯泡串联在电路中，电灯发光，总电阻增大，可供在焊接时照明使用，消耗总功率减小，故D错误；故选：A。4．解：当R的滑片向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知总电流I增大，电压表测量R两端电压U，而U＝E﹣I（r+R2），I增大，E、r、R2不变，则U变小，通过R2的电流变小，而总电流变大，则电流表的示数I变大，故A正确，BCD错误；故选：A。5．解：ABC．由图乙知，正的试探电荷放在A点和负的试探电荷放在B点所受的静电力的方向都沿x轴的正方向，说明点电荷Q为负电荷且在A、B之间，故AB错误，C正确；D．由图像的斜率k=可知E故D错误。故选：C。6．解：AB、根据运动轨迹可确定受力方向，电场力在轨迹的凹侧，能确定带电粒子在a、b两点的受力方向向左，但电场线方向和带电粒子电性未知，所以无法确定电场强度的方向，带电粒子电性也无法确定，故AB错误；C、由图可知a处的电场线密，则a处的电场强度大，根据a=FD、假设粒子从a运动到b，电场力与速度方向成钝角，电场力做负功，动能减小，可确定a点动能大于b点动能，则粒子在a、b两点的速度a处较大，故D正确；故选：D。7．解：AB、根据公式U=Wq，则有：UAB=WABqCD、由于该电场为匀强电场，所以等势面在所示平面内投影为直线且电势在任意直线上均匀变化。设B点的电势为零，那么当取A、B中点D，D点电势为2V，连接CD点，得到相同电势的一条直线，由于电场强度方向垂直等势面且指向电势减小的方向，所以过B点做该直线垂线即得到一条电场线，方向如图所示指向B，场强方向A并不是垂直于AC的。根据几何关系可解得BF＝2.4cm＝0.024m根据E=Ud=UFB故C正确，D错误；故选：C。二、多选题（共3小题，每小题有多个正确的选项，每小题6分，漏选3分，错选0分，共18分）8．解：A、根据电容的决定式C=ɛB、静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；C、电势差不变，d增大，则由公式E=UD、电容器与电源断开，则电荷量不变，d改变，依据电容的定义式C=QU与决定式C=ɛrS故选：CD。9．解：A、由异种电荷电场线分布可知，A处的电场线与B处的电场线疏密程度相同，且方向都向右，则A点的场强等于B点的场强，故A错误；B、A、B两点电势相同，两点间的电势差为零，把电荷从A点移动到B点，静电力对质子做功为零，故B正确；C、由异种电荷电场线分布可知，圆弧上各点场强都相同，将一个电荷沿圆弧从A点移到B点，电荷受到的电场力都不变，故C正确；D、根据电场线与等势面相互垂直，电场线从高等势面指向低等势面，可知，A点、B点在同一个等势面，则A点电势等于B点电势，故D错误；故选：BC。10．解：AB、根据电路中功率的规律结合图乙知，当Rr＝R1＝R+r＝4Ω+2Ω＝6Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率P2=(代入数据解得P2＝1.5W，故A错误，B正确；C、当回路中电流最大时，即Rr＝0，时定值电阻R消耗的功率最大，故C错误；D、当滑动变阻器Rr的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为Im=ER+r=故选：BD。三、解答题（共2小题，满分16分）11．解：（1）根据图a所示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示（2）多用电表的量程为25mA，由图c所示表盘可知，其分度值为0.5mA，示数为13.5mA；（3）由图d所示图像可知，随电压U增大图线上的点与坐标原点连线的斜率一直增大，斜率的倒数一直减小，斜率的倒数等于二极管电阻，因此二极管电阻一直减小。故答案为：（1）实物电路图如图所示：（2）13.5；（3）一直减小。12．解：（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为2mm+0.01×9.5mm＝2.095mm（2）为了保护电路，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至最左端使待测支路电流为零；（3）由电表改装原理U＝Ig（Rg+R1）可得，代入数据解得应串联的电阻R1＝1380Ω（4）由电阻定律得Rx=ρ及金属丝的横截面积公式S＝πR2=π⋅(联立可得ρ=π（5）由（3）可知电压表的内阻为1500Ω，由题意知电流表采用了外接法，经检验该方法是正确的，则有RV代入数据得RA＞3.27Ω故C可能，AB不可能。故选C故答案为：（1）2.095，（2）左端；（3）1380；（4）πd四、解答题13．解：（1）由库仑定律：F＝kQqr2可知，A处正点电荷对C点处小