河南省名校联盟2021-2022学年高二上学期12月联考物理试题（Word版含答案）

河南省名校联盟2021-2022学年高二上学期12月联考
物理试卷
全卷满分100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一．选择题（本题共12题，每题4分，共48分，1-8题为单选题，9-12题多选题，选对但不全得2分，有错选0分）
1．下列说法正确的是:
A．由可知，电流越大，通过导体横截面的电荷量就越多
B．导体中没有电流时，说明导体内部的电荷没有移动
C．摩擦起电，是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷
D．物体带电+1.60×10-9C，这是因为该物体失去了1.0×1010个电子
2.关于电场的下列说法中正确的是：
A．场强的定义式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电荷量
B．电场强度方向与检验电荷的受力方向相同
C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在其中的电荷有力的作用
D．若放在某点的电荷的电荷量减半，则该点的场强减半
3．如图所示是电阻的图线，图中，由此得出：
A．通过电阻的电流与两端电压成正比
B．电阻
C．因图线的斜率表示电阻的倒数，故
D．在两端加电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是
4．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的图线，以下实验结论正确的是：
A．电池电动势的测量值偏大
B．电池内阻的测量值为
C．外电路发生短路时的电流为
D．电压表的示数为时，电源消耗的电功率为
5．如图所示，电源电动势，内阻不计，两电容器，电阻，，开关S是闭合的，则断开S以后，通过的电量为：
A．
B．
C．
D．
6．如图所示，在一绝缘斜面上有一带正电的小物体A处于静止状态。现将一带正电的小球沿以A为圆心的圆弧缓慢地从点转至A正上方的O点处，已知、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和始终保持静止不动，A、可视为质点。关于此过程，下列说法正确的是：
A．物体A受到斜面的支持力先增大后减小
B．物体A受到的库仑力保持不变
C．物体A受到的摩擦力一定沿斜面向上
D．地面对斜面的摩擦力先减小后增大
7．如图所示，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为不同带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b，c、d为轨迹和虚线圆的交点，e为两轨迹的交点。不计重力，下列说法正确的是：
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M在b点的加速度小于在a点的加速度
C．N在d点的电势能小于它在c点的电势能
D．分别从a、c运动到e的过程，电场力对两带电粒子所做的功一定相等
8．如图所示，在光滑绝缘水平面上、三个带电小球a、b、c分别位于边长为L的等边三角形的三个顶点；a、b带正电且电荷量相等，整个系统置于场强大小为E、方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状态，则：
A．小球c可能带正电
B．场强方向垂直于a、b连线向右
C．小球a所带的电荷量为
D．小球a与c所带的电荷量之比为2∶1
9．静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自 M 点由静止开始运动，N 为粒子运动轨迹上的另外一 点，则( )
A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在 M、N 两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在 M 点的电势能不低于其在 N 点的电势能
D．粒子在 N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
10．研究与平行板电容器电容有关因素时，用一平行板电容器与一静电计连接，平行板电容器 b 板和静 电计外壳接地，实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．实验时，静电计的指针偏转角度大小反应两平行板电容器间的电势差大小 B．实验中，只将电容器 b 板向上平移，静电计指针的张角变小
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变小
D．实验中，只减小两极板距离，两极板间场强变小
11．如图甲所示，Q1、Q2 为两个固定的点电荷，a、b、c 三点在它们的连线上.一带负电的粒子只受电场 力的作用沿连线运动，在 a、b、c 点的速度分别为 va、vb、vc，粒子的 v-t 图象如图乙所示.下列说法中
正确的是( )
A．Q1 一定带正电，Q2 一定带负电
B．Q1 的电量一定小于 Q2 的电量
C．b 点的电场强度比 a、c 点电场强度大
D．直线上从 a 点到 c 点，电势先升高后降低
12．如图甲，两水平金属板间距为 d，板间电场
强度的变化规律如图乙所示．t＝0 时刻，质量为
m 的带电微粒以初速度 v0 沿中线射入两板间，0～时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒恰好经金属板边
缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触，重力加速度的大小为 g， 关于微粒在 0～T 时间内运动的描述，正确的是( )
A．末速度大小为 v0 B．末速度沿水平方向
C．重力势能减少了 mgd D．克服电场力做功为 mgd
二、填空题（13题3分，14题5分，15题6分，共14分。把正确答案填写在题中的横线上，或按题目要求作答。）
13.将一个满偏电流为10mA，内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应 联
一个 Ω。
14．用伏安法测量金属丝的电阻Rx（约为50 Ω），
实验室备有下列实验器材：
A．电源（电动势为4.5V，内阻约为0.3 Ω)
B．电压表(量程3 V，内阻约为15 kΩ)
C．电压表(量程15 V，内阻约为75 kΩ)
D．电流表 (量程60mA，内阻约为11 Ω)
E．变阻器(0～5Ω, 0.6 A)
F．开关S，导线若干
（1）电压表应选择 (填字母代号)__________；
（2）为尽可能提高实验的精确度，请你在虚线框中画出合理的电路原理图。
（3）在某次测量时电流表的示数如图，则=_________A, 若用螺旋测微器测得金属丝的直径如图，则=________mm .
15．某同学通过查找资料自己动手制作了一个水果电池（电动势约为4.5V，内阻约为1.5Ω），现要测量这个电池的电动势和内阻，他从实验室借到一个开关、一个滑动变阻器 (最大阻值为12Ω，),一只电压表（量程为3V,内阻约为15kΩ），一只电流表（量程为 0.6A,内阻约为2Ω），一个定值电阻＝5 Ω和若干导线。
（1）该同学利用上述器材设计了如图甲所示的实验电路，开关闭合前滑动变阻器接入电路的阻值应调到_________(填最大、最小)。
（2）断开开关S，调节滑动变阻器的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电流表的示数．改变滑动变阻器滑片的位置，多次重复上述操作，可得到多组电压值及电流值，并以为纵坐标，以为横坐标，画出的关系图线(该图线为一直线)，如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势＝____V，内阻＝______Ω.(保留两位有效数字)
（3）利用该实验电路测出的电动势和内阻与真实值和相比，理论上____，______ (填“＞”“＜”或“＝”)．引起该实验系统误差的主要原因是________________________________.
三、解答题：本题共4小题,共38分
16（8分）.如图所示，一束电子从静止开始经的电场加速后，从水平放置的一对平行金属板正中间水平射入偏转电场中，若金属极板长L＝0.05m，两极板间距d＝0.02m ，求：（1）偏转电场两极板间至少要加多大的电压 才能使电子不飞出电场（2）若偏转电压为,求电子离开电场时获得的动能为多少电子伏（eV）
17（10分）．某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，电动机线圈的电阻为，重物的质量，电源内阻为2Ω，不计各处的摩擦。当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。（g取）
（1）求电源的电动势E；
（2）求电动机的机械效率。
18（12分）.如图所示,足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧,一个质量、电荷量的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不拴接.某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B点,并沿轨道滑下.已知的竖直高度,倾斜轨道与水平方向夹角为、倾斜轨道长为,带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数.倾斜轨道通过光滑水平轨道与光滑竖直圆轨道相连,所有轨道都绝缘,运动过程中小球的电荷量保持不变,在C点没有能量损失.竖直圆轨道处在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场中,场强.(,取)求：
(1)小球被释放前弹簧的弹性势能；
(2)要使小球不脱离轨道(水平轨道足够长),竖直圆轨道的半径应该满足什么条件
(3)如果竖直圆轨道的半径,小球进入轨道后可以通过多少次竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01 m的D点右侧某一点P.
19(8分)．如图所示，电源电动势=10V，=3Ω，=6Ω，=30μF，闭合开关，电路稳定后, 路端电压=9V，求：
（1）电路稳定后通过的电流；
（2）电源的内阻；
（3）若开关断开，求这以后通过的总电量。
物理答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
D C A C A A C C AC AC AD BC
13．串，900
14.(1) ___B___；
(2)见右图
(3) ___44.0_A
=___0.631～0.634__mm;
15.(1)___最大____；
(2) ＝_4.3或4.4___V，＝___1.8或1.9__Ω.(保留两位有效数字)
（3）E测__<__E真，r测__<__r真(填“>”“<”或“＝”)，
系统误差的主要原因是__电压表的分流____
16 （8分）（1） （4分） （2） （4分）
（1）在加速电场中，根据动能定理得： （1分）
电子进入偏转电场，因，故电子作类平抛运动，
水平方向： 竖直方向： （1分）
由题意，电子恰不飞出电场，则有， （1分）
由此解得： （1分）
（2）同第一问进行计算 （2分）
根据动能定理 Ek= （2分）
注意：此题多种解法，也可利用类平抛运动求解合速度，酌情处理。
17（10分）（1）90V（8分）（2）75% (2分）
（1）电动机的输出功率为 (1分）
电动机的热功率为 (1分）
故电动机的总功率为 (1分）
根据 (1分） 可得电动机两端电压为 (1分）
(1分） (2分）
（2）电动机的机械效率为
(2分）
18（12分） (1)0.32 J（3分） (2)或（5分） (3)6次（4分）
解析：(1)小球从A到B做平抛运动,在竖直方向上有,（1分）
代入数据解得,在B点时速度关系为,解得,（1分）
被释放前弹簧的弹性势能.（1分）
(2)小球在B点时的速度为,
从B到C根据动能定理得,
解得,（2分）
若小球可以通过竖直圆轨道的最高点,则在最高点根据牛顿第二定律有,
从C点到圆轨道最高点根据动能定理得
,
因为,联立并代入数据解得,（2分）
从C点恰好到竖直圆轨道最右端时根据动能定理得
,
代入数据解得,
要使小球不离开轨道,竖直圆轨道的半径或（1分）
(3),小球冲上圆轨道高度时速度变为0,然后返回倾斜轨道高处再滑下,然后再次进入圆轨道达到的高度为,有
,（1分）
，（1分）
联立得,小球在竖直圆轨道和倾斜轨道之间往返运动,
同理n次上升高度为一等比数列,（1分）
当时,,小球上升的最大高度小于0.01 m,
小球往返于P三次
则小球6次通过点P.（1分）
注意：此问多重解法，利用牛顿定律也可证明，
若不用等数列找规律，依次进行计算，也可证明往返三次，即经过P点6次
19.（1）K闭合后，通过的电流A
（2）由得Ω
（3）K断开后，流过的总电量
20
40
60
第14题图
第15题图
A
V
A
V
U /V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0
I/A
甲
乙
E,r
C
K
第19题图