河北省保定市部分高中2022-2023学年高二上学期物理期中...

更新时间：2022-12-28 浏览次数：58 类型：期中考试

一、单选题

1. (2022高二上·保定期中) 如图所示，孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其从左到右电势分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ， a、b、c是其中一条电场线与这簇等势面的交点，且 $\text{[math]}$ 。现将一负电荷由a移到b，静电力做正功 $\text{[math]}$ ；再由b移至c，静电力做正功 $\text{[math]}$ ，则（　　）

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

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2. (2022高二上·保定期中) 某家用空气净化器的内部结构原理如图所示，图中充电极接电源正极，尘埃采集球接地。当空气中的尘埃进入装置前，通过滤网后带正电，此后会吸附在尘埃采集球上。内部形成的电场如图所示， $\text{[math]}$ 两点在同一等势面上，尘埃的重力忽略不计。下列说法正确的是（）

A . 尘埃在电场中电势的大小关系为 $\text{[math]}$ B . 尘埃在电场中加速度的大小关系为 $\text{[math]}$ C . 尘埃从b点移动到d点的过程中，电势能一定始终不变 D . 尘埃从c点移动到a点的过程中，电场力始终做负功

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3. (2023高二上·潮阳期末) 一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能E_p随位移x变化的关系如图所示，其中0~x₂段是关于直线x=x₁对称的曲线，x₂~x₃段是直线。则下列说法正确的是（　　）

A . x₁处电场强度最大 B . 粒子经过x₁处时动能最小 C . x₂~x₃段粒子做匀加速直线运动 D . 在x=0到x=x₃区间运动时粒子的动能先增大后减小

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4. (2022高二上·保定期中) 如图，一负点电荷位于平面直角坐标系xOy所在平面中，A、B分别为x和y轴上的点，∠OBA=60°，C点为AB的中点，D点为OA的中点。将某一试探电荷从O点沿OBC路径移到C点，电场力做功为零，将另一试探电荷从O点分别沿路径OB和OA运动到B点和A点，电场力做功相同。则（　　）

A . A点的电场强度一定比B点的电场强度大 B . A点的电场强度一定比C点的电场强度大 C . 正试探电荷从B点移到C点，电势能增大 D . 负试探电荷从O点移到B点，电场力做正功

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5. (2023高二上·泰州期中) 如图所示，电源为恒流源，即无论电路中的电阻如何变化，流入电路的总电流 $\text{[math]}$ 始终保持恒定。理想电压表与理想电流表的示数分别为U、I，当变阻器 $\text{[math]}$ 的滑动触头向上滑动时，理想电压表与理想电流表的示数变化量绝对值分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的有（　　）

A . I变大 B . U变小 C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2022高二上·保定期中) 如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行。已知AB=2BC，A、B、D的电势分别为6V、2V、4V。初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　）

A . 该粒子可能带正电 B . 该粒子达到点B时的动能为40eV C . 改变初速度方向，该粒子一定不能经过C点 D . 改变初速度方向，该粒子可能经过C点或者D点

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二、多选题

7. (2022高二上·保定期中) 如图所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v₀先后射入电场中，最后分别打在正极板的C、B、A处，则（　　）

A . 三种粒子在电场中运动时间相同 B . 三种粒子在电场中的加速度为a_A＞a_B＞a_C C . 三种粒子到达正极板时动能E_kC＞E_kB＞E_kA D . 落在C处的粒子带正电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带负电

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8. (2022高二上·保定期中) 如图，C为中间插有电介质的电容器，b极板与静电计金属球连接，a极板与静电计金属外壳都接地。开始时静电计指针张角为零，在b板带电后，静电计指针张开了一定角度。以下操作能使静电计指针张角变大的是（　　）

A . 将b板也接地 B . b板不动、将a板向左平移一小段距离 C . 将a板向上移动一小段距离 D . 将a、b两极板间的电介质板换成一块形状相同的金属板

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9. (2022高二上·保定期中) 如图所示，在方向水平向左的匀强电场中有一倾角为 $\text{[math]}$ 、高为H的固定绝缘斜面体，现将一质量为m，带正电且电荷量为q的小物块（可视为质点）从斜面体顶端由静止释放，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，不计一切摩擦及空气阻力，则（　　）

A . 小物块到达地面时的速度大小为 $\text{[math]}$ B . 小物块到达地面时的速度大小为 $\text{[math]}$ C . 若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将减少 D . 若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将不变

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10. (2022高二上·保定期中) 在如图甲所示的电路中，R₁为定值电阻，R₂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，两个理想电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示。则（　　）

A . 电源内阻为 $\text{[math]}$ B . 定值电阻R₁的最大功率为1.8W C . 电源的最大输出功率为1.8W D . 滑动变阻器R₂的最大功率为0.9W

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三、实验题

11. (2022高二上·保定期中) 物理兴趣小组同学利用传感器研究电容器的充、放电过程的实验电路如图甲所示，电源电动势 $\text{[math]}$ 。
1. （1）电容器接入电路前，首先利用多用电表判断电容器是否完好：将多用电表的选择开关拨到档位上，正确操作后，若能观察到多用电表的指针先偏转较大的角度又缓慢回到表盘的左端，则说明电容器是完好的。
2. （2）连接好实验电路，实验时先使开关S与1端相连，待电路稳定后把开关S掷向2端，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 $\text{[math]}$ 曲线，如图乙。则电容器的电容为F（结果保留两位有效数字）
3. （3）如果不改变电路其他参数，只增大电阻R，充电时 $\text{[math]}$ 曲线与横轴所围成的面积将（填“增大、不变、变小”）
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12. (2022高二上·保定期中) 某物理兴趣小组欲利用图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。提供的实验器材有：
A．电源E（电动势约为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；

B．电压表V（量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）

C．电流表A₁（量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；

D．电流表A₂（量程为 $\text{[math]}$ ，内阻约为 $\text{[math]}$ ）；

E．电阻箱R（最大阻值为 $\text{[math]}$ ，最小改变值为 $\text{[math]}$ ）；

F．开关S，导线若干。
1. （1）电流表应选用选填C或D。
2. （2）主要实验步骤如下，请完成步骤Ⅱ中的填空：
  Ⅰ．断开开关S，拆下电流表，将N与P用导线直接相连，闭合S，调节电阻箱的阻值，使电压表指针指向中间某一刻度，此时电阻箱的阻值为 $\text{[math]}$ ；
  
  Ⅱ．断开S，拆下M与N之间的导线，电流表接到M、N之间，闭合S，调节电阻箱的阻值，使电压表指针指向同一刻度，此时电阻箱的阻值为 $\text{[math]}$ ，则电流表的内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；
  
  Ⅲ．断开S，拆下电流表，将M与N用导线直接相连，N与P之间的导线拆下，将电流表接回N、P之间；
  
  Ⅳ．闭合S，调节电阻箱，记下电阻箱的阻值R，电压表的示数 $\text{[math]}$ ，电流表的示数 $\text{[math]}$ ；再改变电阻箱的阻值，获得多组数据。
3. （3）张同学根据电压表的示数和对应电流表的示数作出的 $\text{[math]}$ 图线如图乙所示，若图线在纵轴上的截距为a、图线斜率的绝对值为 $\text{[math]}$ ，则张同学测得电源的电动势为、内阻为（电流表的内阻用 $\text{[math]}$ 表示）。
4. （4）李同学根据电阻箱的阻值和对应电压表的示数作出的 $\text{[math]}$ 图线如图丙所示，若图线在纵轴上的截距为b、图线的斜率为 $\text{[math]}$ ，则李同学测得电源的电动势为内阻为、内附为（电流表的内阻用 $\text{[math]}$ 表示）。
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四、解答题

13. (2022高二上·保定期中) 如图所示为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，定值电阻R=2.5Ω，当电动机以0.5m/s的速度把质量为400g的物块竖直向上提升1m时（不计一切阻力，g取10m/s²），标有“3V，0.6W”的灯泡恰好正常发光。求此过程中：
1. （1）通过电动机的电流；
2. （2）电动机内阻产生的热量。
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14. (2022高二上·保定期中) 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=2Ω，电阻R₁=12Ω。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。那么：
1. （1）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；
2. （2）保持（1）中R₂阻值不变，若将B板向上移动，使两板间的距离减小为原来的四分之一，带电小球仍从原处释放，是否能到达B板；若能，求出到达B板时的速度；若不能，求出小球离B板的最小距离。
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15. (2022高二上·保定期中) 在如图甲所示的平行金属板A、B间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的电压，其周期为T，现有一电子以平行于极板的速度v₀从两板中央OO′射入。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力，问：
1. （1）若电子从t=0时刻射入，在 $\text{[math]}$ 时刻从电场飞出，则电子飞出时速度的大小为多少？
2. （2）若电子从t=0时刻射入，恰能平行于极板飞出，则极板至少为多长？
3. （3）若电子恰能从板右侧中央O′平行于极板飞出，电子应从哪些时刻射入？两极板间距至少为多大？
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16. (2022高二上·保定期中) 如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，D点是轨道上与圆心O等高的点。过圆心O的水平界面MN的下方（包括MN边界）分布有水平向右的的匀强电场E，质量为m的带正电小滑块（可看做质点）从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电量保持不变，小滑块在AB段运动时所带的电荷量随位移变化长图像如图乙。已知A、B间距离为4R，滑块与轨道间动摩擦因数为μ=0.25，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
1. （1）若小滑块释放后第一次运动至B点和D点时对半圆轨道的压力大小相等，求滑块在B点的电荷量q₁；
2. （2）在满足第（1）问的条件下解答下面的问题：
  ①滑块第一次运动到D点时对半圆轨道的压力；
  
  ②小滑块再次进入电场时，电场大小保持不变、方向变为向左，求小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距B的距离。
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