高二物理上学期质量调研测试题答案
一、选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
D B C A D A C D B C AB CD BD
二、实验题
14.ABCEG(4 分） （2 分) 0.480 (2 分）
6.22（6.11-6.32）(2 分）
15.（1）352W；（2） 20Ω；（3）88%
【详解】
（1）电路中的电流为 4A，电动机两端的电压
U E Ir 88V
则电动机的输入功率
P入 UI 88 4W 352W
（2）电动机的输出功率
P2 mgv 32W
线圈电阻产生的热功率
Pr P入 P2 320W
由公式
P 2r I R
解得
R 20Ω
（3）电源的总功率
P EI 400W
电源的效率
P
入 % 88%
P
16. E kQ（1） ，方向水平向右；（2）W f -2mgl2 ；（3） vD 2 gl12l
【详解】
qQ F
（1）在 C 点，根据库仑定律 F k 2 和电场强度E q 可得r
A 处电荷在小环位置产生的场强
E kQA 2 ，方向沿 AC 方向12l
B 处电荷在小环位置产生的场强
E kQB 2 ，方向沿 CB 方向12l
根据几何关系可知两场强夹角为 120°，则固定在 AB 两处的正负电荷在 C 点产生的电场强度
E kQ ，方向水平向右
12l 2
（2）等量异种点电荷中垂线为同一等势面，因此小环从 C 到 O 电场力不做功，根据动能定
理
mgh+W 1f mv
2
2 O
根据几何关系可知
h 2 3l sin 60 =3l
代入数据解得
W f -2mgl
（3）根据小环在粗糙绝缘杆上运动的对称性可知，小环从 O 到 D 点摩擦力做功也为
W f -2mgl
小环从 O 到 D 点根据动能定理有
mgh+W 1 mv 2 - 1mv 2f 2 D 2 O
解得小环滑到 D 点的速度大小
vD 2 gl
17 1 R.（1）vB 5gR；（2）3 2 1 mg，方向与竖直方向成 45 角斜向左下方；（3）t 2 g
【详解】
（1）设带电体恰好通过 C 点时的速度为 vC ，根据牛顿第二定律有
v2mg m C
R
解得
vC gR
设带电体通过 B 点时的速度为 vB ，带电体从 B 运动到 C 的过程中，根据动能定理有
mg 2R 1 mv 2 1C mv
2
2 2 B
解得
vB 5gR
（2）因
qE mg
所以带电体和圆心 O 连线与竖直方向成 45 角，且在圆心 O 左下方处（等效最低点）动能最
大，设最大动能为 Ekm，根据动能定理有
qERsin 45o mgR 1 1 cos 45o mv2 1 mv2
2 m 2 B
由向心力公式可得
F 2mg m v
2
Nm
m
R
联立解得
FNm 3 2 1 mg
根据牛顿第三定律，带电体对轨道的最大压力为
F Nm 3 2 1 mg
方向与竖直方向成 45 角斜向左下方。
（3）带电体在从 C 运动到落至 D 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 t，
水平方向加速度大小为 g，方向水平向右，由速度公式可得
vx vC gt
竖直方向上有
vy gt
又
vx vy
联立解得
t 1 R
2 g怀仁市 2021—2022 学年度上学期期中
高二教学质量调研测试
物 理 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 A．电压表读数将变大 B．L1亮度不变，L2将变亮
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
C．L1将变亮，L2将变暗 D．电源内阻的发热功率将变小
不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
3．真空中有两个固定的等量异种点电荷 A、B，过直线 AB延长线上的 O点作 AB的
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 Q，板间距离
垂线，以 O点为圆心的圆与 AB的延长线和垂线分别交于 a、c和 b、d四点，如图
为 d，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
所示。下列说法正确的是（ ）
中间 P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．a点的电势高于 b点的电势
B．带负电的试探电荷在 a点的电势能小于在 b点的电势能
C．a点的电场强度大于 b点的电场强度
A．油滴带正电 B．静电计指针张角不变 D．带正电的试探电荷在 c点的电势能小于在 d点的电势能
C．油滴向上运动 D．P点的电势不变 4．如图所示，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻 R0为1.5Ω，小型
2．如图所示的电路中，电源电动势为 E，内阻为 R，L1和 L2为相同的灯泡，每个灯
直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关 S后，电动机转动，电压表读数为7.0V．则
泡的电阻和定值电阻的阻值均为 R，电压表为理想电表，S为单刀双掷开关，当开关
以下判断中不正确的是（ ）
由 1位置打到 2位置时，下列说法中不正确的是（ ）
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C．电流表示数变大 D．电容器下极板带负电
7．某静电场在 x轴上的场强 E随 x的变化关系如图所示，x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 x轴运动，x1、x2、x3、x4四点间隔相等，
则（ ）
A．电动机的电流为14A B．电动机的电功率为14W
C．电动机输出功率为12W D．电源的输出功率为20W
5．如图所示，D是一只理想二极管，电流只能从 a流向 b，而不能从 b流向 a，平
行板电容器的 A、B两极板间有一电荷，在 P点处于静止状态。以 Q表示电容器储
A．点电荷在 x2和 x4处电势能相等
存的电荷量，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在 P点的电势能。若保持极板 B
A B．点电荷由 x1运动到 x3的过程中电势能增加不动，将极板 稍向上平移，则下列说法中正确的是（ ）
C．x1、x2两点之间的电势差小于 x3、x4两点之间的电势差
D．点电荷由 x1运动到 x4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 E，内电阻为 r，滑动变阻器 R的阻值可
以从零连续增大到 Rmax，定值电阻 R1的阻值范围为 r的是( )
A．U不变 B．Ep减少
C．Q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 E，内阻为 r，R1、R2、R3为定值电阻，C
为电容器，开关 S1、S2闭合，断开开关 S2后（ ）
E 2R
A 1．外电路消耗的最大功率为 r R 2 1
E 2
B．R消耗的最大功率可能为 4 r R1
C．当 R＝0时，R1消耗的功率最大
A．有短暂电流通过电阻 R3 B．电压表示数减小 D．当 R＝R1－r时，R1消耗的功率最大
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B．沿垂直BC方向入射的粒子可能经过 A点
9．如图所示，在竖直放置的半径为 R的光滑半圆弧绝缘细管的圆心 O处固定一点 3mv2C．若 ACB 60 ，则匀强电场的场强为E 0
电荷，将质量为 m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点 A由静止释放，小 4qR
球沿细管滑到最低点 B时，对管壁恰好无压力。已知重力加速度为 g，下列说法正 vD．若 ACB 45 ，则过 D点速率可能为 0
2
确的是（ ） 11．如图所示，ABCD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中 AB部分为倾角为 30°的
斜面，BCD部分为半径为 R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低
点，整个轨道放置在电场场强为 E的水平匀强电场中。现将一带电荷量为＋q、质量
为 m的小滑块从斜面上 A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到 D点。已知
重力加速度为 g，且 qE= 3mg，下列说法正确的是（ ）
A.小球滑到最低点 B时的速率小于 2gR
B.小球滑到最低点 B时的速率为 2gR
2mg
C．固定于圆心处的点电荷在 AB弧中点处的电场强度大小为 q
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 R的圆所在平面与某一匀强电场平行，ABC为圆周上三个点，
A．释放点 A到斜面底端 B的距离为 1.5R
O为圆心，D为 AB中点。粒子源从 C点沿不同方向发出速率均为 v0的带正电的粒子，
B．小滑块运动到 C点时对轨道的压力为 9mg
已知粒子的质量为 m、电量为 q（不计重力和粒子之间的相互作用力）。若沿CA方
C 5．小滑块运动过程中最大动能为 2 mgR向入射的粒子恰垂直 AB方向过 D点。则以下说法正确的是（ ）
D．小滑块从 D点抛出后恰好落在轨道上的 B点
12．A，B两块正对的金属板竖直放置，在金属板 A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 R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3
为定值电阻．当 R2的滑片 P在中间时闭合电键 S，此时电流表和电压表的示数分别
为 I和 U，带电小球静止时绝缘细线与金属板 A的夹角为θ．电源电动势 E和内阻 r
一定，下列说法中正确的是（ ）
A．A、B、C三点电势高低为： B C A
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A．电源 E（电动势 3V，内阻较小）
B．开关一个、导线若干
C．滑动变阻器 R1（0~10Ω，额定电流为 1A）
D．电压表 V1（0~6V，内阻约 10kΩ）
E.电压表 V2（0~3V，内阻约为 3kΩ）
A．若将 R2的滑动触头 P向 a端移动，则θ变小 F.电流表 A1（量程 300 mA、内阻约为 5Ω）
B．若将 R2的滑动触头 P向 b端移动，则 I减小，U减小 G.电流表 A2（量程 600 mA、内阻约为 1Ω）
C．保持滑动触头 P不动，用较强的光照射 R1，则小球重新达到稳定后θ变小
（1）实验中需用到的仪器有___________（用字母序号表示）；
D．保持滑动触头 P不动，用较强的光照射 R1，则 U变化量的绝对值与 I变化量的
（2）实验要求能够实现在 0 – 3V的范围内对小灯泡的电压进行测量，请在实验电
绝对值的比值不变
路图（a）中将实物连线补充完整；___________
13．如图所示，质量为 m、电荷量为 q的小球在电场强度 E的匀强电场中，以初速
（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
度 v0沿直线 ON做匀变速运动，直线 ON与水平面的夹角为 30°，若小球在初始位置
压为 2.0 V时的小灯泡的实际功率为___________W，若将该小灯泡直接接在电动势
的电势能为零，重力加速度为 g，则下面说法中正确的是（ ） E=3V、内电阻 r=10 Ω的电源两端，则小灯泡的电阻为___________Ω。（结果均保
留 3位有效数字）
A．电场方向一定竖直向上
B 3mg．电场强度 E的最小值为
2q
mg v2
C．如果电场强度为 E= q ，则小球相对初始位置的最大高度为
0
2g 三、计算题（本题共 3小题，总分 38分）
mg 2
D．如果电场强度为 E= mvq ，小球电势能的最大值为
0 15．（12分）图为直流电动机提升重物的装置图，重物的质量m 4kg，电源的动势
4
E 100V
10 ，电源内阻
r 3Ω，当电动机以v 0.8m/s的恒定速度竖直向上提升重物时，
二、实验题（本题 分）
I 4A
14 “3V 1.5W” I – U 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．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
2
图线，现有下列器材供选用： 小 g 10m/s ，求：
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（1）电动机的输入功率 P入 ； 视为质点），在水平轨道上的 P点由静止释放，带电体通过半圆形轨道的最高点 C
（2）电动机线圈的电阻 R； 时对轨道恰无压力，然后落至水平轨道上的 D点（图中未标出）。已知重力加速度
（3）电源的工作效率 。 为 g，且 qE mg。求：
（1）带电体到达圆形轨道最低点 B时的速度大小；（用 g、R表示）
（2）带电体在从 P开始运动到 C点的过程中对轨道的最大压力；（用 m、g表示）
（3）带电体离开 C点后经多长时间动能最小。（用 g、R表示）
16．（12分）如图所示，在竖直平面内有一边长为 2 3L的正三角形 ABC，A、B
两点固定两个等量异种点电荷，其电荷量分别为+Q、－Q，在 AB连线的重直平分
线有一固定竖直粗糙绝缘杆，在 C点有一个质量为 m、电荷量为+q的小圆环（可视
为点电荷）穿在绝缘杆上由静止释放，运动至 O处时速度为 2gL。D为 C关于 AB
的对称点，已知重力加速度为 g。求：
（1）固定在 AB两处的正负电荷在 C点产生的电场强度 E；
（2）小环从 C到 O，摩擦力做功 W；
（3）小环运动至 D点时的速度 vD。
17．（14分）如图所示，水平绝缘粗糙的轨道 AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘
光滑轨道 BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径为 R。整个轨道处于水
平向左的匀强电场中，电场强度为 E。现有一电荷量为+q，质量为 m的带电体（可
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