天津市耀华名校2023-2024学年高二上学期11月期中考试...

更新时间：2023-12-08 浏览次数：23 类型：期中考试

一、单项选择题（本题共 5 小题，每小题5 分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题意，选对得5分，选错或不选得0分；

1. (2023高二上·天津市期中) 在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献。他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法。下列叙述不正确的（　　）

A . 法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 B . 用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法 C . 库仑得出库仑定律并测出了元电荷e的数值 D . 电场强度的表达式 $\text{[math]}$ 和电动势的表达式 $\text{[math]}$ 都是利用比值法得到的定义式

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2. (2023高二上·天津市期中) 两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（　　）

A . q由A向O的运动是加速度减小的加速运动 B . q由A向O运动过程中电势能逐渐增大 C . q运动到O 点时的动能最小 D . q 运动到O点时的电势能小于零

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3. (2023高二上·天津市期中) 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是（　　）

A . 实验中，只将电容器b板向左平移，静电计指针的张角变大 B . 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C . 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D . 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

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4. (2023高二上·天津市期中) 长方体铜柱长、宽、高分别为a、b、c，若先后在AB和CD两端添加相同的恒定电压，则该铜柱内自由电子先后两次定向移动的速率之比为（　　）

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

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5. (2023高二上·天津市期中) 如图，在竖直放置的半径为R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一个点电荷，将质量为m，电荷量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，已知重力加速度为g，则（　　）

A . 小球到达B时的速率等于 $\text{[math]}$ B . 小球到达B时的速率大于 $\text{[math]}$ C . 固定于圆心处的点电荷在细管内的电场强度大小为 $\text{[math]}$ D . 小球不能到达C 点

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二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分）

6. (2023高二上·天津市期中) 如图所示的 U-I 图像中，直线I为某电源路端电压与电流的关系图线，直线II为某一电阻R 的U-I图线。用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　）

A . R 的阻值为3Ω B . 电源的输出功率为3.0W C . 电源电动势为3.0V，内阻为 1.5Ω D . 电阻 R 消耗的功率为1.5W

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7. (2023高二上·天津市期中) 如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中，下列说法正确的（　　）

A . 它们带上异种电荷 B . 它们运动的时间 $\text{[math]}$ C . 它们的动能增加之比 $\text{[math]}$ D . 它们所带的电荷量之比 $\text{[math]}$

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8. (2023高二上·天津市期中) 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，其中R₁>r，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R₄的滑片向b端移动时，则（　　）

A . 电压表读数变大，电流表读数变大 B . R₁和R₂上的电压都增大 C . 质点P将向下运动，电源的效率增大 D . R₃上消耗的功率减小，电源的输出功率增大

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三、实验题（本题每空2分，共 18分）

9. (2023高二上·天津市期中) 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图2所示。
1. （1）图1的电路图为下图中的。（选填“A”或“B”）
2. （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势E=V，内阻r=Ω。
3. （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制U-I图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将，与纵坐标轴交点的数值将。（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
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四、计算题（本题共3小题，12题12分， 13题14分， 14题16分，共42分。要求写出必要的解题步骤，直接写出结果不得分。）

10. (2023高二上·天津市期中) 如图所示， M为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机， $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ ，当S断开时，理想电流表的示数I₁=1.6A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I₂=4A。求∶
1. （1）电源内阻 $\text{[math]}$ ；
2. （2）开关S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率。
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11. (2023高二上·天津市期中) 静电除尘中有一种设计是两段式的，即尘埃带电和除尘分别在两段空间内进行。如图所示是由两块平行电极板构成的除尘空间，两电极板与电压恒定的高压直流电源相连，间距为d。板长为L，忽略边缘效应。经带电空间带负电荷后的尘埃，以水平速度ν均匀射入除尘空间，当其碰到下电极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两板所加直流高压的电压可以改变收集效率η。当两板间所加的电压为U₀时η=80%（即离下板0.8d范围内的尘埃能够碰到下板被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。求：
1. （1）当两板间所加的电压为 $\text{[math]}$ 时，尘埃的加速度；
2. （2）收集效率 $\text{[math]}$ 时，两板所加的电压 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的比值。
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12. (2023高二上·天津市期中) 某同学在学习了磁场对电流的作用后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图1，两平行金属导轨CD、EF间距为L=0.1m，与电动势为E₀=9V内阻不计的电源、电流表（量程0-3A）、开关、滑动变阻器R（阻值范围为0～100Ω）相连，质量为M=0.05kg、电阻为R₀=2Ω的金属棒MN垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ=30°角，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘，空间施加垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B=5T，在秤盘中放入待测物体，闭合开关，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体时，使金属棒静止时电流表读数为I₀=0.1A。其余电阻、摩擦以及轻绳质量不计，g=10m/s² ，则：
1. （1）秤盘的质量m₀是多少?
2. （2）求此“电磁秤”的称量物体的最大质量及此时滑动变阻器接入电路的阻值；
3. （3）为了便于知道秤盘上物体质量m的大小，请在图中作出其与电流表读数关系的m-I图象。
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13. (2023高二上·天津市期中) 在探究“决定导线电阻因素”的实验中。需要进行以下测量：欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为12Ω，要求测量结果尽量准确，这位同学想使被测电阻R_x两端的电压从零开始调节。他可选用的器材有：
1. （1）下列器材中，电流表应选用（填器材的标号A₁和A₂ ，下同），电压表应选用，滑动变阻器应选用。
2. （2）在如图的虚线框内画出你设计的实验电路图
  ②在如图的虚线框内画出你设计的实验电路图。
  A.电池组E（6V，内阻很小）
  B.电流表A₁（0～3A，内阻约0.1Ω）
  C.电流表A₂（0～0.6A，内阻约1Ω）
  D.电压表V₁（0～3V，内阻约3kΩ）
  E.电压表V₂（0～6V，内阻约6kΩ）
  E.滑动变阻器R₁（0～5Ω，2A）
  G.滑动变阻器R₂（0～1kΩ，1A）
  H.电键、导线
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