天津市五校联考2021-2022高二物理上学期期中考试试卷（附答案）

天津市2021～2022学年度第一学期期中五校联考高二物理一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分．）1．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是A．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系B．库仑通过油滴实验，最早测出元电荷e的数值C．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热量之间的转换关系D．密立根通过扭称实验，定量的研究出真空中两点电荷的相互作用关系2．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为A．负，A的左边0.2m处B．正，B的左边0.2m处C．正，B的右边0.4m处D．负，A的右边0.2m处3．近几年，国产手机日益受到国人的青睐．如图1所示,用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示．在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内A．手机电池产生的焦耳热为B．手机电池储存的化学能为C．充电宝产生的热功率为D．充电宝输出的电功率为4．如图所示，两种不同的正离子（不计重力）垂直射入偏转电场，从偏转电场射出时具有相同的偏转距离y和偏转角θ（偏转电压U保持不变），则两种离子进入偏转电场前需要满足A．速度相同B．动能相同C．比荷相同D．由静止经同一加速电场加速5．如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则A．点电荷所受电场力增大B．点电荷在P处的电势能减少C．P点电势降低D．电容器的带电荷量增加二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分．选对但不全的给3分。） 6．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球．把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则A．小球在B点处于平衡状态B．小球运动到B点时，细绳的拉力为0C．在此过程中，小球的机械能一直增加D．匀强电场的电场强度大小为7．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线．电源a、b的电动势分别为Ea、Eb，内阻分别为ra、rb，将电阻R分别接到电源a、b上，则下列说法中正确的是A．Ea>Eb，ra<rbB．C．接到电源a上时，电源的效率较大D．接到电源a上时，电源的输出功率较大8．图中的虚线为匀强电场中的三角形，且三角形与匀强电场平行，其中，，的长度为．一带电荷量为的正粒子由移动到的过程中，电场力对该粒子做功为零，由移动到的过程中，电场力对该粒子做功为．图中的实线为粒子运动的轨迹，假设点的电势为零，则下列说法正确的是A．点的电势应为B．、两点间的电势差为C．该匀强电场的场强为D．如果某一负粒子由点射入该匀强电场，其初速度方向为由指向，则负粒子的轨迹可能为实线②三、填空题（共2题，共18分。）9．（6分）（1）用多用电表测量电阻的实验中，某同学将两表笔分别与待测电阻相接，将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，发现指针偏转角度过大．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置 B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准（2）如图所示，为多用电表的表盘，在上面测量中，指针所示被测电阻的阻值应为______Ω．（3）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是______。A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果B．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开C．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零10．（12分）（1）小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_____mm．然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度L=_____cm．（2）然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，且测量时要求通过金属丝的电流在0～0.5A之间变化．根据下列提供的实验器材，解答如下问题：A．量程0.1A，内阻r1=1Ω的电流表A1B．量程0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表A2C．量程15V，内阻约为15kΩ的电压表VD．滑动变阻器R1全电阻1.0Ω，允许通过最大电流10AE．滑动变阻器R2全电阻100Ω，允许通过最大电流0.1AF．阻值为29Ω的定值电阻R3G．阻值为59Ω的定值电阻R4 H．电动势为6V的蓄电池EI．电键S一个、导线若干根据上述器材和实验要求完成此实验，请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图（图中元件用题干中相应的元件符号标注）；（3）实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定，请写出电阻丝的电阻表达式Rx=_____．从测量原理看，其测量值与真实值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）．四、计算题（共42分）11．（12分）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向的夹角为37°，现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，求运动过程中（1）小球受到电场力的大小及方向；（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量．12．（14分）在如图所示的电路中，R1=2Ω，R2=R3=4Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4W，当电键K接b时，电压表示数为4.5V，试求：（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；（2）电源的电动势和内电阻；（3）当电键K接c时，通过R2的电流． 13．（16分）“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量△Ek左和△Ek右分别为多少？（4）比较|△Ek左|和|△Ek右|的大小，并说明理由．天津市2021～2022学年度第一学期期中五校联考高二物理参考答案一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分。）1．C2．A3．B4．D5．B二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。选对但不全的给3分。）6．CD7．BD8．AD三、填空题（本题共2小题，共18分。）9．（6分，每空2分）（1）BDC（2）170（3）B10．（1）（4分）d=3.206（3.205~3.207）10.230 （2）（4分）电路如图（其中电压表改装2分，分压1分，外接1分）（3）（4分）相等四、计算题11．（12分）（1）（4分）由题意可知，小球受力分析如图，设合外力和竖直方向夹角为37°，所以电场力大小为---------------（2分）故电场力为，方向水平向右。---------------（2分）（2）（8分）小球沿竖直方向做匀减速运动，有---------------（1分）沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为---（1分）小球上升到最高点的时间------（1分）此过程小球沿电场方向位移------（1分）电场力做功------------------------（2分）故小球上升到最高点的过程中，电势能减少-----（2分）12．（14分）（1）（4分）K接a时，电阻R1被短路，设此时的电压、电流分别为U1、I1依题意有P=I12R2-----------------（1分）I1==1A----------（1分）U1=I1R2=4V--------------（2分）（2）（6分）K接a时根据欧姆定律E=U+Ir得E=U1+I1r=4+r①--------------（1分）K接b时，设此时的电压、电流分别为U2、I2I2==0.75A----------------（2分）有E=U2+I2r=4.5+0.75r------②--------------------（1分）联立求得E=6V，r=2Ω------------------（2分）（3）（4分）K接C时，R2与R3并联，再与R1串联，外电路总电阻R外=4Ω---（1分） I==1.0A------------（2分）I2=I/2=0.5A--------（1分）13．（16分）（1）（3分）根据题中所述电子做匀速圆周运动，可知，电场力指向球心，电场方向由B指向A．沿电场线电势逐渐降低，B板电势高于A板，即．（2）（6分）电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同，有：------------------（2分）电子动能为=------------------（1分）其中半径R=------------------（1分）联立得：------------------（2分）（3）（4分）电子运动过程中只受电场力，根据动能定理：对于到达N板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有：------------------（2分）对到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有------------------（2分）（4）（3分）由题意可知，电场线以O点为中心向外成辐射状，且电场线越密场强越强。根据电场线特点，等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有-------------------（2分）即：-------------------（1分）