四川省成都市樹(shù)德名校2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中物理...

更新時(shí)間：2023-12-04 瀏覽次數(shù)：39 類(lèi)型：期中考試

一、單項(xiàng)選擇題（每小題4分，共32分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求）

1. (2023高二上·成都期中) 下列關(guān)于電場(chǎng)基本概念與規(guī)律的判斷正確的是（　?。?

A . 由庫(kù)侖定律 $\text{[math]}$ 可知，當(dāng)距離r→0時(shí)庫(kù)侖力F→∞ B . 由 $\text{[math]}$ 可知，以點(diǎn)電荷為球心的球面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E相同 C . 由 $\text{[math]}$ 可知，電勢(shì)差與檢驗(yàn)電荷電量q成反比、與電場(chǎng)力做功成正比 D . 由 $\text{[math]}$ 可知，平行板電容器電容C與距離d成反比、與正對(duì)面積S成正比

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2. (2023高二上·成都期中) 一根粗細(xì)均勻橫截面為圓形的導(dǎo)線，兩端加上電壓U。若導(dǎo)線被均勻拉長(zhǎng)，使其半徑變?yōu)樵瓉?lái)的 $\text{[math]}$ ，再給它兩端加上相同電壓U。則下列判斷正確的是（　?。?

A . 導(dǎo)線電阻變?yōu)樵瓉?lái)的8倍 B . 通過(guò)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的為 $\text{[math]}$ 倍 C . 自由電子定向移動(dòng)的平均速率變?yōu)樵瓉?lái)的為 $\text{[math]}$ 倍 D . 電子在導(dǎo)線中受到的電場(chǎng)作用力變?yōu)樵瓉?lái)的 $\text{[math]}$ 倍

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3. (2023高二上·成都期中) 觀察物理現(xiàn)象是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)。某同學(xué)利用如圖所示的裝置觀察靜電感應(yīng)現(xiàn)象，絕緣立柱支持的導(dǎo)體A和B彼此接觸，起初它們不帶電，貼在A、B下部的金屬箔D、E是閉合的。該同學(xué)進(jìn)行了如下操作：
①手握絕緣棒，把帶正電的導(dǎo)體C移近導(dǎo)體A，觀察金屬箔的變化；
②接著手持絕緣立柱把導(dǎo)體A、B分開(kāi)，然后移開(kāi)C，觀察金屬箔的變化；
③再讓A、B接觸，觀察金屬箔的變化。
上述實(shí)驗(yàn)步驟中，能觀察到金屬箔張開(kāi)的是（　?。?/p>

A . 只有步驟① B . 只有步驟①② C . 只有步驟②③ D . 步驟①②③

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4. (2023高二上·成都期中) 如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，實(shí)線為一個(gè)帶正電帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）

A . 三個(gè)等勢(shì)面中等勢(shì)面a的電勢(shì)最高 B . 質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在P點(diǎn)時(shí)大 C . 質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比在P點(diǎn)時(shí)大 D . 質(zhì)點(diǎn)在Q點(diǎn)時(shí)的加速度比在P點(diǎn)時(shí)的大

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5. (2023高二上·成都期中) 靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小。如圖，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬板，G為靜電計(jì)。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度，為了使指針張開(kāi)的角度增大些，下列采取的措施可行的是（　　）

A . 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，將A、B分開(kāi)些 B . 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，在A、B 極板間插入電介質(zhì) C . 保持開(kāi)關(guān)S閉合，將A、B 兩極板靠近些 D . 保持開(kāi)關(guān)S閉合，將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)

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6. (2023高二上·成都期中) 如圖所示，水平面上放置一個(gè)絕緣支桿，支桿上的帶電小球A位于光滑小定滑輪O的正下方，絕緣細(xì)線繞過(guò)定滑輪與帶電小球B相連，在拉力F的作用下，小球B靜止，此時(shí)兩球處于同一水平線。假設(shè)兩球的電荷量均不變，現(xiàn)緩慢拉動(dòng)細(xì)線，使B球移動(dòng)一小段距離，支桿始終靜止。在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（　?。?p>

A . 細(xì)線上的拉力一直增大 B . B球受到的庫(kù)侖力先減小后增大 C . B球的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧 D . 支桿受到地面向左的摩擦力逐漸減小

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7. (2023高二上·成都期中) 空間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系 $\text{[math]}$ ， M、N、P為電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)， $\text{[math]}$ 點(diǎn)的坐標(biāo)為 $\text{[math]}$ ， N點(diǎn)的坐標(biāo)為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 點(diǎn)的坐標(biāo)為 $\text{[math]}$ 。已知電場(chǎng)方向平行于直線 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 點(diǎn)電勢(shì)為0， $\text{[math]}$ 點(diǎn)電勢(shì)為 $\text{[math]}$ ，則 $\text{[math]}$ 點(diǎn)的電勢(shì)為（　?。?p>

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

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8. (2023高二上·成都期中) 質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的不帶電絕緣木板置于光滑水平桌面上，木板上放一質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的帶正電的小物塊。整個(gè)裝置置于如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與紙面平行且與水平方向夾角為θ（在0到90°范圍內(nèi)可調(diào)），已知小物塊與木板的動(dòng)摩擦因數(shù) $\text{[math]}$ ，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，當(dāng)小物塊恰好與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，為使電場(chǎng)強(qiáng)度E最小，則θ?。ā　。?p>

A . 0° B . 30° C . 45° D . 60°

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二、多項(xiàng)選擇題（每小題4分，共16分，每個(gè)小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求）

9. (2023高二上·成都期中) 微元累積法是物理學(xué)的一種重要的思想方法，是微積分思想解決物理問(wèn)題的應(yīng)用和體現(xiàn)。當(dāng)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其v-t圖像為一條傾斜的直線。如果把物體的運(yùn)動(dòng)分成6小段，如圖1甲所示，在每一小段內(nèi)，可粗略認(rèn)為物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。如果以這6個(gè)小矩形的面積之和代表物體在整個(gè)過(guò)程中的位移，計(jì)算的結(jié)果要小于物體實(shí)際的位移。如果把運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分為更多的小段如圖1乙所示，這些小矩形的面積之和就更接物體的實(shí)際位移。對(duì)于非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，能用v-t圖像與t軸所圍的面積來(lái)表示物體的位移?，F(xiàn)有如下電場(chǎng)模型：半徑為R、均勻帶正電荷的球體在空間產(chǎn)生球?qū)ΨQ(chēng)的電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小沿半徑分布如圖2所示，圖中 $\text{[math]}$ 已知， $\text{[math]}$ 曲線下O-R部分的面積等于R-2R部分的面積。則下列判斷正確的是（　?。?p>

A . E-r圖像中，圖像圍成的面積表示兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 B . E-r圖像中，圖像圍成的面積表示兩點(diǎn)間的電場(chǎng)力做功 C . 質(zhì)量為m、電荷量為q負(fù)電荷在球面處需至少具有 $\text{[math]}$ 的速度才能剛好運(yùn)動(dòng)到2R處 D . 質(zhì)量為m、電荷量為q 負(fù)電荷在球面處需至少具有 $\text{[math]}$ 速度才能剛好運(yùn)動(dòng)到2R處

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10. (2023高二上·成都期中) 示波器的核心部件是示波管，示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，其原理圖如圖甲所示。下列說(shuō)法正確的是（　?。?p>

A . 如在XX'加圖a 電壓，在YY'加圖c 電壓，熒光屏上會(huì)看到一條與Y軸平行豎直亮線 B . 如果在XX'之間加圖b電壓，在YY'之間加圖c電壓，熒光屏上看到亮線是正弦曲線 C . 如果在XX'之間不加電壓，在YY'加圖a 電壓，在熒光屏的Y軸上會(huì)看到一條亮線 D . 如果在XX'之間和YY'之間都加圖b的電壓，在熒光屏的坐標(biāo)原點(diǎn)上會(huì)看到一個(gè)亮斑

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11. (2023高二上·成都期中) 如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為 E，內(nèi)阻恒為r，R 是定值電阻，熱敏電阻R_T的阻值隨溫度的降低而增大，C 是平行板電容器，電路中的電表均為理想電表。閉合開(kāi)關(guān)S，帶電液滴剛好靜止在C內(nèi)。在溫度降低的過(guò)程中，分別用I、U₁、U₂和U₃表示電流表A、電壓表V₁、電壓表V₂和電壓表V₃的示數(shù)，用ΔI、ΔU₁、ΔU₂、和ΔU₃表示電流表A、電壓表V₁、電壓表V₂和電壓表V₃的示數(shù)變化量的絕對(duì)值。溫度降低時(shí)，關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化，下列說(shuō)法正確的是（　　）

A . 電源的輸出功率一定變大 B . $\text{[math]}$ 增大、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 不變 C . 帶電液滴一定向下加速運(yùn)動(dòng) D . 電源的工作效率一定變大

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12. (2023高二上·成都期中) 如圖甲所示，半徑為R的圓管道固定在豎直平面內(nèi)，管道內(nèi)徑較小且與半徑相比可忽略，內(nèi)壁光滑，管道最低點(diǎn)為B，最高點(diǎn)為A，圓管所在平面內(nèi)存在一勻強(qiáng)電場(chǎng)，在B點(diǎn)給質(zhì)量為m、帶電荷量為 $\text{[math]}$ 的小球一水平初速度，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能與機(jī)械能隨轉(zhuǎn)過(guò)角度的變化關(guān)系分別如圖乙、圖丙所示，已知B點(diǎn)為重力勢(shì)能和電勢(shì)的零點(diǎn)，小球在管道內(nèi)恰好做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，則（　?。?p>

A . 電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ ，方向與水平方向成 $\text{[math]}$ 角斜向左下 B . 小球的初動(dòng)能為 $\text{[math]}$ C . 小球的最大機(jī)械能為 $\text{[math]}$ D . 小球在A點(diǎn)對(duì)管壁的作用力大小為 $\text{[math]}$

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三、實(shí)驗(yàn)題（本題每空2分，共14分）

13. (2023高二上·成都期中) 某同學(xué)在測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率 $\text{[math]}$ 時(shí)。
1. （1）用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖甲，由圖可知其長(zhǎng)度為cm；
2. （2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖乙，由圖可知其直徑為mm。
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14. (2023高二上·成都期中) 某研究小組想要研究一標(biāo)有“6V，3W”的小型電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：量程為0.6A的電流表（電阻約為1.0Ω），電源（電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為3Ω），定值電阻（阻值為6000Ω），導(dǎo)線若干，單刀開(kāi)關(guān)一個(gè)，還有以下器材可供選擇
A．量程為3V的電壓表（內(nèi)阻為3000Ω）
B．量程為15V的電壓表（內(nèi)阻為6000Ω）
C．滑動(dòng)變阻器（阻值為10Ω，額定電流為2.0A）
D．滑動(dòng)變阻器（阻值為200Ω，額定電流為0.5A）
1. （1）為盡量準(zhǔn)確地測(cè)出小型電動(dòng)機(jī)的伏安特性曲線，電壓表應(yīng)選，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。
2. （2）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
3. （3）連接好電路后，合上開(kāi)關(guān)，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，將電動(dòng)機(jī)兩端電壓與流過(guò)它的電流數(shù)據(jù)在毫米方格紙中標(biāo)出，并畫(huà)出其伏安特性曲線，請(qǐng)說(shuō)明在P處為何出現(xiàn)如圖所示的圖像
4. （4）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為I，下列幾個(gè)功率的表達(dá)式的大小關(guān)系正確的是____
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
5. （5）將該電動(dòng)機(jī)與一個(gè)阻值為30Ω的定值電阻并聯(lián)后，再與一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻為15Ω的電源串聯(lián)，則此時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為W。
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四、計(jì)算題（本題3個(gè)小題，共38分）

15. (2023高二上·成都期中) 如圖所示，一個(gè)電子由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿右側(cè)兩平行正對(duì)的極板中心軸線 $\text{[math]}$ 射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出，打到熒光屏上的P點(diǎn)， $\text{[math]}$ 為熒光屏的中心點(diǎn)。已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e、加速電場(chǎng)所加的電壓為 $\text{[math]}$ 、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所加的電壓為U、水平極板的長(zhǎng)度為 $\text{[math]}$ 、上下兩板間距離為d、水平極板的右端到熒光屏的距離為 $\text{[math]}$ 。不計(jì)電子所受重力。求：
1. （1）電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切值；
2. （2）電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到 $\text{[math]}$ 點(diǎn)的距離h。
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16. (2023高二上·成都期中) 如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=4Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值R₁=8Ω，定值電阻R₂=4Ω，R₃=2Ω，R₄=5Ω，電容器的電容C=13μF。開(kāi)關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后，求：
1. （1）滑動(dòng)變阻器滑片滑到最左端時(shí)，電壓表的示數(shù)；
2. （2）滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為多大時(shí)電源有最大輸出功率，并求出最大輸出功率；
3. （3）滑動(dòng)變阻器滑片從最左端滑到最右端過(guò)程中，通過(guò)R₄的電量。
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17. (2023高二上·成都期中) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在近代物理實(shí)驗(yàn)裝置中有著極其廣泛的應(yīng)用，這些應(yīng)用涉及到帶電粒子的測(cè)量、加速和約束問(wèn)題。2023年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者就因其研究控制電子移動(dòng)而獲得。如圖的電場(chǎng)模型設(shè)計(jì)，可以通過(guò)改變電場(chǎng)的水平寬度控制帶電小球間碰撞，從而模仿微觀狀態(tài)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，帶電量為 $\text{[math]}$ 質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的小球B 靜置于光滑的水平絕緣板右端，板的右側(cè)空間有水平寬度一定、豎直高度足夠高的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，電場(chǎng)強(qiáng)度。 $\text{[math]}$ 與B 球形狀相同、質(zhì)量為 $\text{[math]}$ 的絕緣不帶電小球A 以初速度 $\text{[math]}$ 向B運(yùn)動(dòng)，兩球發(fā)生彈性碰撞后均逆著電場(chǎng)的方向進(jìn)入電場(chǎng)，在空中兩球又發(fā)生多次彈性碰撞。已知每次碰撞時(shí)間極短，小球A 始終不帶電、小球B的電量始終不變，兩小球視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度 $\text{[math]}$
1. （1）求第一次碰撞后瞬間 A、B 小球的速度；
2. （2）如果兩小球第二次第三次碰撞都發(fā)生在電場(chǎng)中，則在第二次與第三次碰撞之間，有一個(gè)時(shí)刻B小球合力的瞬時(shí)功率為0。求此時(shí)刻AB兩小球動(dòng)能之比：
3. （3）現(xiàn)要求兩小球在空中只能碰撞兩次，求電場(chǎng)水平寬度滿(mǎn)足的條件
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