山西省怀仁市2021-2022学年高二物理上学期期中考试试题（附答案）

怀仁市2021-2022学年高二上学期期中考试物理试卷（考试时间90分钟，满分100分）一、选择题：本题共13小题，每小题4分，共52分；在每小题给出的四个选项中，第1~10题只有一项符合题目要求，第11、12、13题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，所带电荷量为，板间距离为，上极板与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板正中间点有一个静止的带电油滴，现将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离。下列说法正确的是（）A.油滴带正电B.静电计指针张角不变C.油滴向上运动D.点的电势不变2.如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，和为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为，电压表为理想电表，为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时，下列说法中不正确的是（）A.电压表读数将变大B.亮度不变，将变亮C.将变亮，将变暗D.电源内阻的发热功率将变小3.真空中有两个固定的等量异种点电荷、，过直线延长线上的点作的垂线，以点为圆心的圆与的延长线和垂线分别交于、和、四点，如图所示。下列说法正确的是（） A.点的电势高于点的电势B.带负电的试探电荷在点的电势能小于在点的电势能C.点的电场强度大于点的电场强度D.带正电的试探电荷在点的电势能小于在点的电势能4.如图所示，电源电动势为，电源内阻为，电路中的电阻为，小型直流电动机的内阻为，闭合开关后，电动机转动，电压表读数为.则以下判断中不正确的是（）A.电动机的电流为B.电动机的电功率为C.电动机输出功率为D.电源的输出功率为5.如图所示，是一只理想二极管，电流只能从流向，而不能从流向，平行板电容器的、两极板间有一电荷，在点处于静止状态。以表示电容器储存的电荷量，表示两极板间的电压，表示电荷在点的电势能。若保持极板不动，将极板稍向上平移，则下列说法中正确的是（）A.不变B.减少C.变小D.电荷仍保持静止 6.在如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、、为定值电阻，为电容器，开关、闭合，断开开关后（）A.有短暂电流通过电阻B.电压表示数减小C.电流表示数变大D.电容器下极板带负电7.某静电场在轴上的场强随的变化关系如图所示，轴正方向为场强正方向，一个带正电的点电荷只在电场力的作用下沿轴运动，、、、四点间隔相等，则（）A.点电荷在和处电势能相等B.点电荷由运动到的过程中电势能增加C.、两点之间的电势差小于、两点之间的电势差D.点电荷由运动到的过程中电场力先减小后增大8.如图所示的电路中，已知电源电动势为，内电阻为，滑动变阻器的阻值可以从零连续增大到，定值电阻的阻值范围为，则下列结论不正确的是（） A.外电路消耗的最大功率为B.消耗的最大功率可能为C.当时，消耗的功率最大D.当时，消耗的功率最大9.如图所示，在竖直放置的半径为的光滑半圆弧绝缘细管的圆心处固定一点电荷，将质量为，带电量为的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点时，对管壁恰好无压力。已知重力加速度为，下列说法正确的是（）A.小球滑到最低点时的速率小于B.小球滑到最低点时的速率为C.固定于圆心处的点电荷在弧中点处的电场强度大小为D.小球不能到达光滑半圆弧绝缘细管水平直径的另一端点10.如图所示，半径为的圆所在平面与某一匀强电场平行，为圆周上三个点，为圆心，为中点。粒子源从点沿不同方向发出速率均为的带正电的粒子，已知粒子的质量为、电量为（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿方向入射的粒子恰垂直方向过点。则以下说法正确的是（） A.、、三点电势高低为：B.沿垂直方向入射的粒子可能经过点C.若，则匀强电场的场强为D.若，则过点速率可能为11.如图所示，为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中部分为倾角为的斜面，部分为半径为的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为的水平匀强电场中。现将一带电荷量为、质量为的小滑块从斜面上点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到点。已知重力加速度为，且，下列说法正确的是（）A.释放点到斜面底端的距离为B.小滑块运动到点时对轨道的压力为C.小滑块运动过程中最大动能为D.小滑块从点抛出后恰好落在轨道上的点12.，两块正对的金属板竖直放置，在金属板的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）.两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），为滑动变阻器，为定值电阻.当的滑片在中间时闭合电键，此时电流表和电压表的示数分别为和，带电小球静止时绝缘细线与金属板的夹角为.电源电动势和内阻一定，下列说法中正确的是（） A.若将的滑动触头向端移动，则变小B.若将的滑动触头向端移动，则减小，减小C.保持滑动触头不动，用较强的光照射，则小球重新达到稳定后变小D.保持滑动触头不动，用较强的光照射，则变化量的绝对值与变化量的绝对值的比值不变13.如图所示，质量为、电荷量为的小球在电场强度的匀强电场中，以初速度沿直线做匀变速运动，直线与水平面的夹角为，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为，则下面说法中正确的是（）A.电场方向一定竖直向上B.电场强度的最小值为C.如果电场强度为，则小球相对初始位置的最大高度为D.如果电场强度为，小球电势能的最大值为二、实验题（本题10分）14.一学习小组要用伏安法尽量准确地描绘一个标有“，”的小灯泡的 图线，现有下列器材供选用：A.电源（电动势，内阻较小）B.开关一个、导线若干C.滑动变阻器（，额定电流为）D.电压表（，内阻约）E.电压表（，内阻约为）F.电流表（量程、内阻约为）G.电流表（量程、内阻约为）（1）实验中需用到的仪器有___________（用字母序号表示）；（2）实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在实验电路图（a）中将实物连线补充完整；___________（3）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（b）所示，由实验曲线可求得小灯泡电压为时的小灯泡的实际功率为___________，若将该小灯泡直接接在电动势、内电阻的电源两端，则小灯泡的电阻为__________。（结果均保留3位有效数字）三、计算题（本题共3小题，总分38分）15.（12分）图为直流电动机提升重物的装置图，重物的质量，电源的动势，电源内阻，当电动机以的恒定速度竖直向上提升重物时，电路中的电流。不计绳的重力，不计摩擦阻力与空气阻力，取重力加速度大小，求： （1）电动机的输入功率；（2）电动机线圈的电阻；（3）电源的工作效率。16.（12分）如图所示，在竖直平面内有一边长为的正三角形，、两点固定两个等量异种点电荷，其电荷量分别为、，在连线的垂直平分线有一固定竖直粗糙绝缘杆，在点有一个质量为、电荷量为的小圆环（可视为点电荷）穿在绝缘杆上由静止释放，运动至处时速度为。为关于的对称点，已知重力加速度为。求：（1）固定在两处的正负电荷在点产生的电场强度；（2）小环从到，摩擦力做功；（3）小环运动至点时的速度。17.（14分）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，为竖直直径，半圆形轨道的半径为。整个轨道处于水平向左的匀强电场中，电场强度为。现有一电荷量为，质量为的带电体（可视为质点），在水平轨道上的点由静止释放，带电体通过半圆形轨道的最高点时对轨道恰无压力，然后落至水平轨道上的点（图中未标出）。已知重力加速度为，且。求： （1）带电体到达圆形轨道最低点时的速度大小；（用、表示）（2）带电体在从开始运动到点的过程中对轨道的最大压力；（用、表示）（3）带电体离开点后经多长时间动能最小。（用、表示）高二物理上学期质量调研测试题答案一、选择题12345678910111213DBCADACDBCABCDBD二、实验题14.ABCEG（4分）（2分）0.480（2分）6.22（6.11-6.32）（2分）15.（1）；（2）；（3）【详解】（1）电路中的电流为，电动机两端的电压则电动机的输入功率（2）电动机的输出功率线圈电阻产生的热功率 由公式解得（3）电源的总功率电源的效率16.（1），方向水平向右；（2）；（3）【详解】（1）在点，根据库仑定律和电场强度可得处电荷在小环位置产生的场强，方向沿方向处电荷在小环位置产生的场强，方向沿方向根据几何关系可知两场强夹角为，则固定在两处的正负电荷在点产生的电场强度，方向水平向右（2）等量异种点电荷中垂线为同一等势面，因此小环从到电场力不做功，根据动能定理根据几何关系可知代入数据解得（3）根据小环在粗糙绝缘杆上运动的对称性可知，小环从到点摩擦力做功也为小环从到点根据动能定理有解得小环滑到点的速度大小17.（1）；（2），方向与竖直方向成角斜向左下方；（3） 【详解】（1）设带电体恰好通过点时的速度为，根据牛顿第二定律有解得设带电体通过点时的速度为，带电体从运动到的过程中，根据动能定理有解得（2）因所以带电体和圆心连线与竖直方向成角，且在圆心左下方处（等效最低点）动能最大，设最大动能为，根据动能定理有由向心力公式可得联立解得根据牛顿第三定律，带电体对轨道的最大压力为方向与竖直方向成角斜向左下方。（3）带电体在从运动到落至点的过程中，动能最小时速度方向与合力方向垂直，所以此时带电体水平方向和竖直方向的分速度大小相等，设运动到动能最小位置经过的时间为，水平方向加速度大小为，方向水平向右，由速度公式可得竖直方向上有 又联立解得