河南省郑州市十校2021-2022学年高二物理上学期期中联考试题（带答案）

郑州市十校2021-2022学年高二上学期期中联考物理学科一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分；1-8为单选，9-12为多选，多选题全部选对者得4分，选对但不全的得2分，选错或不选得0分）1、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.下列叙述不正确的是（）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用扭秤实验测出了静电力常数k的数值D．电场强度的表达式E=F/q和电势差的表达式U=W/q都是利用比值法得到的定义式2、下列关于电源电动势的认识中，你认为正确的是（　　）A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化B．1号1.5V干电池比7号1.5V干电池大，但电动势相同C．电动势表征了电源把其他形式能转化为电能的本领，电源把其他形式能转化为电能越多，电动势越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但单位相同，所以物理意义也相同3、目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法正确的是(　　)A．电容触摸屏触摸时，不需要压力即能产生位置信号B．使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D．手指与屏的接触面积变化时，电容不变4、如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，保护电阻R0＝0.5Ω，则当电阻箱R的读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大且这个最大值为(　　)A．1Ω　6WBAB．0.5Ω　8WC．1Ω　1.5WD．1.5Ω　6W5、一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是(　　)A．A点的电场强度比B点的大 B．小球表面的电势比容器内表面的低C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同6、如图甲所示，在匀强电场中，虚线为电场线，与Ox轴成θ＝37°角，Ox轴上有a、b、c三点，Oa＝bc＝ab＝2cm，Ox轴上各点的电势φ的变化规律如图乙所示。取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。下列说法正确的是(　　)A．电场线方向斜向上B．场强大小为800V/mC．c点的电势为16VD．电子在a点的电势能为－32eV7、一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。若将下极板向上平移d/4，则从P点开始下落的相同粒子将（）A．打到下极板上B．在下极板处返回C．在距上极板d/2处返回D．在距上极板2d/5处返回xOAPBCDEP8、在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，一带正电的试探电荷在两电荷连线上的电势能EP随x变化关系如图所示，其中A、B两点电势能为零，BD段中C点电势能最大，则（）A．q1和q2都是正电荷且q1>q2B．BC间场强方向沿x轴负方向C．C点的电场强度大于A点的电场强度D．将一负点电荷从B点移到D点，电场力先做负功后做正功屏9、如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转，最后打在屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，则（）A、偏转电场E2对三种粒子做功一样多B、三种粒子打到屏上时的速度一样大C、三种粒子运动到屏上所用时间相同D、三种粒子一定打到屏上的同一位置10、如图所示，电源电动势为E，内阻为r。电路中的R2、R3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R0为定值电阻，R1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)。当开关S闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。有关下列说法中正确的是(　　)A．只逐渐增大R1的光照强度，电阻R0消耗的电功率变大，R3中有向上的电流B．只调节R3的滑动端P2向上端移动时，电源消耗的功率变大，R3中有向上的 电流C．只调节R2的滑动端P1向下端移动时，电压表示数不变，带电微粒向上运动D．若断开开关S，电容器所带电荷量变大，带电微粒向上运动11、如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则(　　)A．所有粒子都不会打到两极板上B．所有粒子最终都垂直电场方向射出电场C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0D．只有t＝(n＝0，1，2…)时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场12、如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零。则小球a（） ++abMNPOA．从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B．从N到P的过程中，速率先增大后减小C．从N到Q的过程中，电势能一直增加D．从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量二、填空题（共12分）（4分）13、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。(1)从图中读出金属丝的直径为________mm.(2)实验室有两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材，要求较准确地测出其阻值，则电压表应选_____，电流表应选_____，滑动变阻器应选____．(填序号)：A．电压表0～3V，内阻10kΩB．电压表0～15V，内阻50kΩC．电流表0～0.6A，内阻0.05ΩD．电流表0～3A，内阻0.01ΩE．滑动变阻器，0～10ΩF．滑动变阻器，0～100Ω（8分）14、如图甲为物理兴趣小组设计的多用电表的电路原理图。他们选用内阻Rg＝10Ω、满偏电流Ig＝10mA的电流表、标识不清的电源，以及由定值电阻、导线、滑动变阻器等组装好的多用电表。当选择开关接“3”时为量程250V的电压表。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，上排刻度线对应数值还没有及时标出。（1）其中电阻R2=_____Ω。（2）选择开关接“1”时，两表笔接入待测电路，若指针指在图乙所示位置，其读数为________mA。（3）兴趣小组在实验室找到了一个电阻箱，利用组装好的多用电表设计了如下从“校”到“测”的实验：①将选择开关接“2”，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏；②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在电表刻度盘中央C处，此时电阻箱如图丙所示，则C处刻度线的标注值应为____Ω。③用待测电阻Rx代替电阻箱接入两表笔之间，表盘指针依旧指在图乙所示位置，则计算可知待测电阻约为Rx＝____Ω。（保留三位有效数字）④小组成员拿来一块电压表，将两表笔分别触碰电压表的两接线柱，其中______表笔（填“红”或“黑”）接电压表的正接线柱，该电压表示数为1.45V，可以推知该电压表的内阻为________Ω。三、计算题（共4题，共40分。）（7分）15.如图所示，两平行金属板、间有一匀强电场，、为电场中的两点，点距板，且，其连线的延长线与金属板成37°角。已知 电子从点移到点的过程中，克服电场力做功为，元电荷，。求：（1）匀强电场的电场强度；（2）若选取板的电势，电子在点具有的电势能。（10分）16、如图所示是示波器的示意图，偏转电极的极板长L1＝4cm，板间距离d＝1cm板右端距离荧光屏L2＝18cm，电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v＝1.6×107m／s，电子电荷量e＝1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg．（1）要使电子束不打在偏转电极上，加在偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?（2）当加最大电压时电子打在荧光屏的位置到荧光屏中点的距离是多大？（10分）17、已知蓄引提水是解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的 离心水泵工作。工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4Ω。已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2。求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。（13分）18、如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=4m，CD弧的半径为R=2m，O为其圆心，∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷量不变。求：（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；（2）物体到达B点的速度；（3）通过计算证明说明物体能否到达D点。郑州市十校2021-2022学年高二上学期期中联考物理学科——答案一、选择题（共48分，1-8题为单选题，9-12题为多选题。全对得4分，选不全得2分。）1、C2、B3、A4、D5、C6、D7、C8、B 9、AD10、AC11、ABC12、BC二、填空题（共12分）13、答案　(1)0.680（0.679—0.681均给分）（1分）(2)A（1分）C（1分）　E（1分）　14、答案（1）24990（1分）（2）6.9（1分）（3）150（1分）67.4（2分）黑（1分）4350（2分）【解析】（1）根据闭合电路欧姆定律得。（2）由图甲所示电路图可知，选择开关接1时电表测量电流，其量程为10mA，由图示表盘可知，其分度值为0.2mA，示数为6.9mA；（3）由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为：0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω，此时指针指在中央，此为中值电阻等于欧姆表内阻等于此时电阻箱阻值，即RΩ=150Ω；根据闭合电路欧姆定律有，满偏电流时，当电流表示数为，联立解得E=1.5V，Rx=67.4Ω。根据电流方向“黑出红进”的规律知，黑表笔接电压表正接线柱，根据闭合电路欧姆定律得电压表的示数。解得电压表内阻。三、计算题（共4题，共40分）（7分）15.如图所示，两平行金属板、间有一匀强电场，、为电场中的两点，点距板，且，其连线的延长线与金属板成37°角。已知电子从点移到点的过程中，克服电场力做功为，元电荷，。求：（1）匀强电场的电场强度；（2）若选取板的电势，电子在点具有的电势能。答案：（1）；（2）【详解】（1）、两点间的电势差——————1分因此电场强度——————1分方向：B板垂直指向A板——————1分（2）由于——————1 分而——————1分可得——————1分电子在C点的电势能——————1分（10分）16、如图所示是示波器的示意图，偏转电极的极板长L1＝4cm，板间距离d＝1cm板右端距离荧光屏L2＝18cm，电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v＝1.6×107m／s，电子电荷量e＝1.6×10－19C，质量m＝0.91×10－30kg．（1）要使电子束不打在偏转电极上，加在偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大?（2）当加最大电压时电子打在荧光屏的位置到荧光屏中点的距离是多大？解：（1）运动的位移，；--------2分由牛顿第二定律,--------2分匀速运动--------1分由以上三式，解得：--------1分代入数据，得U=91V--------1分（2）--------2分解得：Y=5cm--------1分（10分）17、已知蓄引提水是解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4Ω。已知水的密度为1×l03kg/m3，重力加速度取10m/s2。求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864m3的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。解：(l)设电动机的电功率为P，则P=UI--------1分设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则Pr=I2r--------2分代入数据解得Pr=1×103W--------1分(2)设蓄水总质量为M，所用抽水时间为t。已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则M=ρV--------1分设质量为M的河水增加的重力势能为△Ep，则△Ep=Mgh--------1分设电动机的输出功率为P0，则P0=P-Pr--------1分根据能量守恒定律得P0t×60%×80%=△Ep--------2分代入数据解得t=2×l04s--------1分（13分）18、如图所示，AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道，BC为光滑水平轨 道，CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道，且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连，BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m，倾角θ=37°，BC长s=4m，CD弧的半径为R=2m，O为其圆心，∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10-3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，物体运动过程中电荷量不变。求：（1）物体在AB轨道上运动时，重力和电场力对物体所做的总功；（2）物体到达B点的速度；（3）通过计算证明说明物体能否到达D点。解：(1)物体所受重力和电场力的合力大小为--------1分合力与竖直方向的夹角为α，则：--------1分得：α=37。即合力与轨道AB垂直，所以物体在轨道AB上运动时重力和电场力对物体做的总功为W=0--------1分(2)在AB段上物体所受摩擦力：f=μF=1N--------1分对AB段运动使用动能定理：--------2分解得：--------1分(3)D点为CD轨道上的等效最高点,设物体能到D点,其速度为vD对物体由B到D的过程由动能定理得：--------2分解得：vD=5m/s--------1分设物体恰能到D点时速度为v0,由牛顿第二定律得：--------1分解得v0=5m/s--------1分故v0=vD因此物体恰好能到达D点--------1分