山西省2021-2022学年高二上学期物理12月联合考试试卷

更新时间：2022-03-16 浏览次数：52 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2021高二上·联合月考) 如图所示，在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带负电的小球，虚线是金属平板上方电场的等势面（相邻等势面间的电势差都相等）， $\text{[math]}$ 点和 $\text{[math]}$ 点分别位于图中相邻等势面上。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 点的电势高于 $\text{[math]}$ 点的电势 B . $\text{[math]}$ 点的电势低于 $\text{[math]}$ 点的电势 C . $\text{[math]}$ 点的电场强度大于 $\text{[math]}$ 点的电场强度 D . $\text{[math]}$ 点的电场强度等于 $\text{[math]}$ 点的电场强度

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2. (2021高二上·江西月考) 如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R₀是定值电阻。在潜水器完成科考任务上浮的过程中，下列说法正确的是（）

A . 传感器两端的电压减小 B . 通过显示器的电流减小 C . 电路的总功率可能不变 D . 传感器的功率一定减小

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3. (2021高二上·联合月考) 一表头（灵敏电流计）的满偏电流 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 、内阻 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，要把它改装成一个量程为 $\text{[math]}$ 的电压表，应进行的操作是（）

A . 串联一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻 B . 并联一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻 C . 串联一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻 D . 并联一个阻值为 $\text{[math]}$ 的电阻

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4. (2021高二上·联合月考) 如图所示，一带电小球固定于O点，另一带电粒子从O点正上方的A点由静止释放粒子运动到B点时速度减为0，则粒子从A点运动到B点的过程中，下列说法错误的是（）

A . 带电粒子受到的电场力一直做正功 B . 带电粒子的电势能先增大后减小 C . 带电粒子的加速度先减小后增大 D . 带电粒子的机械能一直逐渐增大

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5. (2021高二上·联合月考) 如图甲所示，A、B两点间的电压恒为11V，定值电阻 $\text{[math]}$ ， Z为非线性电子元件。元件Z的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，当流过元件的电流大于或等于1.2A时，电压稳定为4V。则电路中的电流为（）

A . 0.8A B . 1.2A C . 1.4A D . 2.2A

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6. (2021高二上·联合月考) 如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电容器的电容C=20μF，定值电阻R₀=2Ω，电源电动势E=6V、内阻r=1Ω.闭合开关S，将R的阻值调至1Ω时，下列说法正确的是（）

A . 电源两端电压为1.5V B . 电容器的电荷量为3×10^-5C C . 滑动变阻器的功率为6.75W D . 电源的输出功率为9W

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7. (2021高二上·联合月考) 在金属导体两端加上恒定电压的瞬间，导体中就会形成匀强电场，电场力使得导体中原本杂乱无章运动的自由电子定向运动。定向运动的自由电子在运动中与金属正离子频繁发生碰撞而产生的“阻力”使得自由电子稳定后近似做匀速运动。如图所示，一根长为L的圆柱形金属棒的横截面半径为r，其材料的电阻率为 $\text{[math]}$ 。金属棒单位体积内自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e。金属棒两端加上恒定的电压时，金属棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速度为v，则自由电子定向运动时受到的平均阻力大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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8. (2021高二上·联合月考) 如图所示，在匀强电场中有一半径为r的圆O，电场方向与圆O所在的竖直平面平行，水平直径和竖直直径的两个端点分别为A、D和C、F，在圆心O点上有一粒子源，在平行于圆周面内以大小相同的初速度 $\text{[math]}$ 分别沿各个方向发射质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的同种带电微粒，在通过圆周上各点的微粒中，从B点离开的微粒机械能最大，从E点离开的微粒动能最大，已知重力加速度大小为g， $\text{[math]}$ ，不考虑微粒间的相互作用力，则下列说法正确的是（）

A . 匀强电场的方向可能从O点指向D点 B . 匀强电场的电场强度大小为 $\text{[math]}$ C . B点的电势最高 D . 带电微粒通过A点的动能一定大于通过C点的动能

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二、多选题

9. (2021高二上·联合月考) 对下列物理公式理解正确的是（）

A . 电源的电动势越大，则电源能够提供的电能越多 B . 闭合电路中E=U_外+U_内，表明闭合电路中电动势等于内、外电路电势降落之和 C . 闭合电路的欧姆定律 $\text{[math]}$ ，对纯电阻电路和非纯电阻电路都适用 D . 电流是标量，电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位

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10. (2021高二上·联合月考) 如图所示，氘核 $\text{[math]}$ 和氚核 $\text{[math]}$ 沿水平方向射入平行板电容器。平行板电容器的上、下极板间距离恒定，上极板带有正电荷，下极板带有等量负电荷。氘核 $\text{[math]}$ 和氚核 $\text{[math]}$ 均带正电且电荷量相等，它们的质量之比为2：3。两粒子射入电场的初动能相等且均能从电场射出，不计粒子所受重力，则下列说法正确的是（）

A . 氘核和氚核在电场中运动的时间之比为2：3 B . 氘核和氚核在电场中运动的加速度大小之比3：2 C . 氘核和氚核在电场中运动时的动能的增加量之比为1：1 D . 氘核和氚核在电场中运动时的侧位移大小之比为3：2

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11. (2022高二上·杭州期中) 扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。某品牌扫地机器人（如图所示）工作时的额定电压为 $\text{[math]}$ ，额定功率为 $\text{[math]}$ ，其体内的电池容量为 $\text{[math]}$ ，充电时的额定电压为 $\text{[math]}$ ，额定电流为 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 该扫地机器人正常工作时的电流为 $\text{[math]}$ B . 电池充满电后，单次连续工作时长最长为 $\text{[math]}$ C . 将电池充满意味着已将 $\text{[math]}$ 的电能转化为化学能储存起来 D . 将已用光的电池充电，充满电需消耗的电能约为 $\text{[math]}$

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12. (2021高二上·联合月考) 如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电小球（可视为点电荷），使小球获得一初速度后能绕O点在竖直平面内做圆周运动。A、B为水平方向的直径，小球运动到B点时细线的拉力恰好为小球在A点时细线拉力的5倍。下列说法正确的是（）

A . 小球运动到B点时，动能最大 B . 小球运动到B点时，向心加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 小球运动到A点时，动能为 $\text{[math]}$ D . 小球在A点和B点时的动能之比为5：13

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三、实验题

13. (2021高二上·联合月考) 某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。
1. （1）当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带（选填“正”或“负”）电。
2. （2）当开关S接“2”瞬间，电容器进行的是（选填“充电”或“放电”）过程。
3. （3）开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图乙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I—t曲线与横轴围成的面积将（选填“减小”、“不变”或“增大”）
4. （4）已知电源电压为 $\text{[math]}$ ，通过数格子的方法测得I—t曲线与横轴围成的面积为 $\text{[math]}$ ，则电容器的电容C=F（结果保留两位有效数字）
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14. (2021高二上·联合月考) 在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．电流传感器1；

B．电流传感器2；

C．定值电阻R₀（阻值为3kΩ）；

D．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）；

E.开关和导线若干。

课外物理兴趣小组发现上述器材中没有电压传感器，但有两个电流传感器，于是共同设计了如图甲所示的电路来完成实验。
1. （1）按图甲连接好电路后，闭合开关，电流传感器1的示数为I₁₀ ，电流传感器2的示数为I₂₀ ，被测电池组的内阻表示为r，则电池组的电动势E=；（用I₁₀、I₂₀、R₀和r表示）
2. （2）移动滑动变阻器的滑片P，获得多组电流传感器1和电流传感器2的数据。兴趣小组利用测出的实验数据作出I₁一I₂图像如图乙所示。在数据分析时，兴趣小组发现电流传感器1的示数I₁总是远远小于电流传感器2的示数I₂ ，经过共同讨论最后大家一致认为可以将（选填“I₁”或“I₂”）看成干路电流。兴趣小组继续分析图乙的图线，得出被测电池的电动势E=V、内阻r=Ω。（结果均保留两位有效数字）
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四、解答题

15. (2021高二上·联合月考) 如图所示，水平固定放置的光滑绝缘木板上A点和D点的正上方高度相等的B点和F点处，分别固定电荷量相等的异种点电荷（B点处固定的点电荷带正电）。将一质量为m、电荷量为-q（q>0）的带电滑块P（视为质点）以大小为v₀的初速度从A点出发向右运动，滑块P运动至D点时速度大小为v₁ ， C点为AD的中点。求：
1. （1） A点和D点间的电势差U_AD；
2. （2）滑块P运动至C点处的速度大小v_C。
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16. (2021高二上·联合月考) 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板的长度L=60m，两板间的距离d=32cm。电源的电动势E=24V、内阻r=1Ω，电阻R=15Ω，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，待电路稳定后，将一带正电的微粒（可视为点电荷）从A、B两金属板左端正中间位置M处以初速度v₀=12m/s水平向右射入两板间，经过一段时间，从电容器右侧射出电场，出电场时带电微粒的速度方向与水平方向的夹角为 $\text{[math]}$ 。已知带电微粒的电荷量q=1.6×10^-4C、质量m=4×10^-5kg， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，不计带电微粒受到的重力和空气阻力，求：
1. （1）金属板间电场的电场强度E₀的大小；
2. （2）滑动变阻器接入电路的阻值R₁。
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17. (2021高二上·江西月考) 如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.4m，OD为半圆形轨道的半径且与AB平行。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小 $\text{[math]}$ 。现有一电荷量q=+1.0×10^-4C、质量m=0.2kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到半圆形轨道上D点时受到轨道的压力大小F_N=13N。已知带电体与水平轨道间的摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小g=10m/s² ，不计空气阻力。求：
1. （1）带电体运动到D点时的速度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）释放点P到半圆形轨道最低点B的距离L₁；
3. （3）带电体经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离L₂。
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