安徽省黄山市屯溪第一名校2023-2024学年高二上学期期中...

更新时间：2024-01-03 浏览次数：10 类型：期中考试

一、选择题（本大题共有10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

1. (2023高二上·黄山期中) 两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为 $\text{[math]}$ F，则两小球间的距离变为（）

A . $\text{[math]}$ B . r C . $\text{[math]}$ D . 2r

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2. (2023高二上·黄山期中) 一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）

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

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3. (2023高二上·黄山期中) 如图所示，b点为两等量异种点电荷+Q和－Q连线的中点，以+Q为圆心且过b点的虚线圆弧上有a、c两点，a、c两点关于连线对称。下列说法正确的是（）

A . a、b、c三点电势相等 B . 电子在a、c两处受到的电场力相同 C . 电子由a点沿虚线圆弧移到b点的过程中电势能一直减小 D . 电子由a点沿虚线圆弧移到c点的过程中电势能先增加后减小

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4. (2023高二上·黄山期中) 如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E₁ ，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E₂ ，方向竖直向上的匀强电场．一个质量m，带电量+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是

A . 在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同 B . 带电小球A、B两点电势能相等 C . 若A、B高度差为h，则 $\text{[math]}$ D . 两电场强度大小关系满足E₂=2E₁

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5. (2023高二上·黄山期中) 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，理想电压表V₁、V₂示数为U₁、U₂ ，其变化量的绝对值分别为∆U₁和∆U₂；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为∆I。当滑动变阻器的触片从左端向右端滑动的过程中（不计灯泡电阻的变化）（　　）

A . 小灯泡L₃、L₂变亮，L₁变暗 B . 电压表V₁示数变小，电压表V₂示数变大 C . $\text{[math]}$ 不变 D . $\text{[math]}$ 变大

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6. (2023高二上·黄山期中) 如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P_总随电流I的变化图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P_r随电流I的变化图线，A、B两点的横坐标都是2 A，则（）

A . 当I=2 A时外电阻为1 Ω B . 当I=1 A和I=2 A时电源的输出功率相同 C . 当I=1 A和I=2 A时电源的效率相同 D . 电源的最大输出功率为2 W

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7. (2023高二上·黄山期中) 如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（　　）

A . 电阻R₁断路 B . 电阻R₂断路 C . 电阻R₂短路 D . 电阻R₃断路

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8. (2023高二上·黄山期中) 在x轴上有两个点电荷q₁、q₂ ，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示．下列说法正确的有（　　）

A . q₁和q₂带有异种电荷 B . x₁处的电场强度为零 C . 负电荷从x₁移到x₂ ，电势能减小 D . 负电荷从x₁移到x₂ ，受到的电场力增大

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9. (2023高二上·黄山期中) 将额定电压为U、线圈电阻为 $\text{[math]}$ 的直流电动机与电动势为E、内阻为r的电源两端直接相连，电动机刚好正常工作。则关于电动机消耗的电功率，则下列表达式中错误的是（　　）

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

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10. (2023高二上·黄山期中) 如图甲所示，在两平行金属板间加有一交变电场，两极板间可以认为是匀强电场，当 $\text{[math]}$ 时，一带电粒子从左侧极板附近开始运动，其速度随时间变化关系如图乙图所示。带电粒子经过4T时间恰好到达右侧极板，（带电粒子的质量m、电量q、速度最大值 $\text{[math]}$ 、时间T为已知量）则下列说法正确的是（　　）

A . 带电粒子在两板间做往复运动，周期为T B . 两板间距离 $\text{[math]}$ C . 两板间所加交变电场的周期为T，所加电压 $\text{[math]}$ D . 若其他条件不变，该带电粒子从 $\text{[math]}$ 开始进入电场，该粒子能到达右侧板

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二、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）

11. (2023高二上·黄山期中) 在直角三角形所在的平面内有匀强电场，其中A点电势为2V，B点电势为3V，C点电势为4V。已知 $\text{[math]}$ ， AB边长为 $\text{[math]}$ ， D为AC的中点。现将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为1N/C，则放入点电荷后，B点场强为N/C。

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12. (2023高二上·黄山期中) 要测一个待测电阻丝 $\text{[math]}$ （约为 $\text{[math]}$ ）的阻值，实验室提供了如下器材：
A.电源E：电动势12V，内阻不计；
B.电流表A：量程0~15mA，内阻 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ；
C.电压表V：量程0~10V，内阻 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$ ；
D.滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：最大阻值 $\text{[math]}$ ，额定电流0.5A；
E.滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：最大阻值 $\text{[math]}$ ，额定电流0.1A；
F.定值电阻 $\text{[math]}$ ；
G.定值电阻 $\text{[math]}$ ；
H.定值电阻 $\text{[math]}$ ；
L.电键S及导线若干。
要求实验中尽可能准确测量 $\text{[math]}$ 的阻值，并测量出多组数据。请回答下面问题：
1. （1）分别用游标卡尺、螺旋测微器测出电阻丝的长度L和直径D，读数如下图所示， $\text{[math]}$ mm， $\text{[math]}$ mm。
2. （2）为了在实验时能获得更大的测量范围，实验中滑动变阻器应选。（选填 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）
3. （3）为了测定待测电阻上的电流，应将定值电阻（选填 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）与电流表并联，将其改装成一个大量程的电流表。
4. （4）利用所给器材，在虚线框内画出测量待测电阻 $\text{[math]}$ 阻值的实验原理电路图（所有的器材必须用题中所给的符号表示）。
5. （5）根据以上实验原理电路图进行实验，若电流表的示数为I，电压表的示数为U，则其电阻率 $\text{[math]}$ 的表达式为。（使用题目中所给的字母表示）
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三、计算题（本题共3小题，共40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式及重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13. (2023高二上·黄山期中) 如图电路中，电源的电动势 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，电容器的电容 $\text{[math]}$ ，闭合电键K后，求：通过灵敏电流计G的总电量。

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14. (2023高二上·黄山期中) 如图所示，在足够高的竖直墙面上A点，以水平速度 $\text{[math]}$ 向左抛出一个质量为 $\text{[math]}$ 的小球，小球抛出后始终受到水平向右的恒定电场力的作用，电场力大小 $\text{[math]}$ ，经过一段时间小球将再次到达墙面上的B点处，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，求在此过程中：（注意：计算结果可用根式表示）
1. （1）小球水平方向的速度为零时距墙面的距离；
2. （2）墙面上A、B两点间的距离；
3. （3）小球速度的最小值。
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15. (2023高二上·黄山期中) 如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道ABCDFMNP，其中BC部分为水平轨道，与曲面AB平滑连接。CDF和FMN是竖直放置的半圆轨道，在最高点F对接，与BC在C点相切。NP为一与FMN相切的水平平台，P处固定一轻弹簧。点D、N、P在同一水平线上。水平轨道BC粗糙，其余轨道均光滑，一可视为质点的质量为 $\text{[math]}$ 的带正电的滑块从曲面AB上某处由静止释放。已知匀强电场场强 $\text{[math]}$ ， BC段长度 $\text{[math]}$ ， CDF的半径 $\text{[math]}$ ， FMN的半径 $\text{[math]}$ ，滑块带电量 $\text{[math]}$ ，滑块与BC间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）滑块通过F点的最小速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）若滑块恰好能通过F点，求滑块释放点到水平轨道BC的高度 $\text{[math]}$ ；
3. （3）若滑块在整个运动过程中，始终不脱离轨道，且弹簧的形变始终在弹性限度内，求滑块释放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件。
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