江西省宜春市樟树市三校2022-2023学年高二下学期5月期中考试物理试题（含答案）

樟树市三校2022-2023学年高二下学期5月期中考试
物理
一、选择题 （共11题，每题4分，共44分，1-7单选，8-11多选。）
1．如图所示为某电场中的一条电场线的直线部分，M、N为这条电场线上的两点，则
A．该电场一定是匀强电场
B．该电场一定是单个点电荷产生的电场
C．M、N两点的电场强度方向一定相同
D．M、N两点的电场强度大小一定相同
2．如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的横截面积相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（　　）
A．a代表的电阻丝较短
B．b代表的电阻丝较长
C．将两条电阻丝串联后，其图线位于a的下方
D．将两条电阻丝并联后接入电路，a的热功率比b的大
3．如图所示的图线①表示某电池组的输出电压与电流的关系（U－I图线），图线②表示其输出功率与电流的关系（P－I图线）。则下列说法正确的是（　　）
A．电源的电动势为50 V
B．电流为2.5 A时，外电路的电阻为20 Ω
C．电源的内阻为 Ω
D．输出功率为120 W时，输出电压是25 V
4．如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态。保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放。则释放后小球从M点向下运动的过程中（　　）
A．小球向下运动的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能减小
B．从M到N运动过程中，小球重力势能和弹簧弹性势能的减少量等于小球电势能的增加量
C．向下运动的过程中，在重力与电场力等大反向的位置处，小球有最大速度
D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和
5．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为，负离子数为，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是( )
A．溶液内电流方向从A到B，电流为
B．溶液内电流方向从B到A，电流为
C．当时，电流方向从A到B，电流为
D．溶液内电流方向从A到B，电流为
6．绝缘水平面上固定一正点电荷Q，另一质量为m、电荷量为 q（q>0）的滑块（可看作点电荷）从a点以初速度v0，沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零，已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　）
A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力有可能大于滑动摩擦力
B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于
C．此过程中产生的内能小于
D．Q产生的电场中，a，b两点间的电势差为
7．一对平行金属板长为，两板间距为，大量电子从平行板左侧以速度沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压如图所示，交变电压的周期。已知时刻进入电场的电子刚好从极板的上边缘飞出，不计重力，不计电子间相互作用，则（ ）
A．电子在两板间运动的加速度保持不变
B．时刻进入电场的电子，将从极板下边缘离开电场
C．所有电子离开电场时的速度都大于
D．从两板中线处离开电场的电子，其速度方向与极板平行
8．如图所示，等边三角形的三个顶点处分别固定带电荷量为、、的三个点电荷，已知三角形的边长为，静电力常量为，则该三角形中心点处的电场强度（　　）
A．大小为 B．方向由指向
C．方向由指向 D．大小为
9．如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于沿斜面向下的匀强电场中，一带电荷量绝对值为q、质量为m的小球。以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面向上做匀速直线运动，最终通过斜面顶端C点。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球带正电
B．小球在C点的电势能大于在A点的电势能
C．A、C两点的电势差
D．电场强度大小为
10．如图所示的实验装置中，极板接地，平行板电容器的极板与一个灵敏静电计相接。下列说法正确的是（　　）
A．实验中，只将电容器板向右移，静电计指针的张角变小
B．实验中，只将电容器板向上平移，静电计指针的张角变大
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大
D．实验中，只增加极板所带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
11．如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长，两板间距离，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板间不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为，电荷量，则下列说法正确的是　　
A．微粒的入射速度
B．电容器上板接电源正极时，微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场
C．电源电压为180V时微粒可以从平行板电容器的右边射出电场
D．电源电压为100V时微粒可以从平行板电容器的右边射出电场
二、实验题（共20分）
12．某研究性学习小组将一量程为Ig=1mA的灵敏电流计G改装为双量程电流表、双量程电压表和双倍率欧姆表，电路图如图所示，已知电流计内阻Rg=200Ω，R1=90Ω，R2=10Ω，R3=600Ω，电源的电动势为E=1.5V，试回答如下问题：
（1）接线柱A应接________（填“红表笔”或“黑表笔”），表笔接在A和D时是________（填“双量程电流表”“双量程电压表”或“双倍率欧姆表”）。
（2）若表笔接在A和C，单刀双掷开关S掷向1时是________（填“电压表”“电流表”或“欧姆表”），量程为________。
（3）双倍率欧姆表的中值电阻分别为________（S掷向1时）和________（S掷向2时）。
13．（1）某同学要用20分度的游标卡尺测量某一金属圆柱体的长度，并用欧姆表粗测其电阻。
①其长度如甲图所示，由图可知其长度为L=______mm；
②该同学用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如乙图，则该电阻的阻值约为______Ω。
（2）为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：
A．被测干电池一节
B．电流表1：量程0～0.6A，内阻为0.3Ω
C．电流表2：量程0～3A，内阻约为0.1Ω
D．电压表1：量程0～3V，内阻未知
E．电压表2：量程0～15V，内阻未知
F．滑动变阻器：0～10Ω，2A
G．开关、导线若干
要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
①在上述器材中所用电流表应选用______（填“B”或“C”），电压表应选用______（填“D”或“E”）；
②实验电路图应选择下图中的______（填“甲”或“乙”）；
③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势E=______V，内电阻r=______Ω。
三、计算题（共36分）
14．规格为“220V 72W”的电风扇，线圈电阻为55Ω，接上220 V电压。求：
（1）电风扇工作时的热功率；
（2）每分钟有多少电能转化为机械能；
（3）如果扇叶被卡住不能转动，电动机消耗的功率。
15．如图所示，用长L的绝缘细线拴住一只质量为 的、带电量为q的小球，线的另一端拴在水平向右的匀强电场中，开始时把小球、线拉到和O在同一水平面上(线拉直)A点，让小球由静止开始释放，当摆线摆到与水平线成60°角到达B点时，球的速度正好为零，求：
（1）A、B两点之间的电势差；
（2）匀强电场的场强；
（3）小球运动到B点时细线上的拉力大小。
16．如图所示，竖直放置的两块足够大的平行金属板a、b间的距离为d，a、b间匀强电场的电场强度大小为E，今有一电荷量为q的带正电小球从a板下边缘以一定的初速度竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小与射入电场时的速度大小相同，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入宽度也为d的矩形区域（矩形区域的上、下边界分别与金属板的上、下边缘平齐，边界c竖直），一段时间后，小球恰好从边界c的最下端P飞离磁场．已知矩形区域所加匀强电场的电场强度大小也为E、方向竖直向上，所加匀强磁场的磁感应强度方向水平向外，不计空气阻力，重力加速度大小为g．求：
（1）小球的质量m及其射入电场时的速度大小v0；
（2）矩形区域所加磁场的磁感应强度大小B及小球在ab、bc区域中运动的总时间t．
1．C
电场线的疏密才反映电场强度的大小，而一条电场线无法确定疏密，所以不能比较、两点的场强大小，无法确定该电场是匀强电场，无法确定该电场是单个点电荷产生的电场；根据电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向可知、两点的电场强度方向一定相同，故选项C正确，A、B、D错误．
2．C
AB．图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律
知横截面积相同，材料相同，知a的电阻丝较长，b的电阻丝较短， AB错误；
C．将两条电阻丝串联后，总电阻大于较大的电阻，图线的斜率表示电阻的倒数，其 图线位于a的下方，C正确；
D．根据
电阻丝并联两端的电压相等，a的电阻大于b的电阻，a的热功率比b的小，D错误。
故选C。
3．A
A．当电路中电流为0时，路端电压等于电源电动势，由图可知电池组的电动势为50 V，故A正确；
C．由图可知I=6A时，U=20V，所以电池组的内阻为
故C错误；
B．由闭合电路欧姆定律
解得
故B错误；
D．根据闭合电路欧姆定律和电功率公式可得
可知当P=120W时，电流I=4A或6A，对应输出电压为、20V，故D错误。
故选A。
4．A
A．根据功能关系
小球向下运动的过程中，电场力做负功，电势能增加，则小球和弹簧组成的系统机械能减小，所以A正确；
B．从M到N运动过程中，小球重力势能和弹簧弹性势能的减少量等于小球电势能和动能的增加量，所以B错误；
C．向下运动的过程中，重力与电场力总是等大反向，在N点弹簧处于原长时，合外力为0，加速度为0，则小球才有最大速度，所以C错误；
D．由动能定理可知，小球动能的增加量等于电场力、弹簧弹力和重力做功的代数和，所以D错误；
故选A。
5．D
电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B，t时间内通过通过溶液截面s的电荷量为，则根据电流的定义式，则D正确，ABC错误；故选D．
6．D
A. 由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力方向与运动方向相反，库仑力与运动方向相同。因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动摩擦力，当滑动过程中，随着距离的减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，到达b点速度减为零，A错误；
B．水平方向受大小不变的摩擦力以及变大的库仑力，在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，因此加速度逐渐减小，故中间时刻的速度小于，B错误；
C．滑块从a点到达b点过程中，由动能定理可得
产生的内能为
由于静电力做正功，因此在此过程中产生的内能大于，C错误；
D．滑块从a点到达b点过程中，由动能定理可得
解得： ，D正确；
故选D。
7．B
A．电子在两板间运动的加速度大小不变，但是方向变化，选项A错误；
B．由于时刻进入电场的电子刚好从极板的上边缘飞出，由对称性可知，时刻进入电场的电子，将从极板下边缘离开电场，选项B正确；
C．交变电压的周期，则粒子在电场中运动的时间为
做出不同时刻射入电场的粒子竖直速度的图像如图
粒子离开电场时的水平速度均为v0，粒子在磁场中运动1.5T时出离磁场的竖直速度不一定都大于零，当粒子在进入电场时则竖直方向速度为零，此时粒子离开电场时的速度不一定大于v0，选项C错误；
D．从两板中线处离开电场的电子，其竖直速度不一定为零，当速度为零时为进入电场，此时竖直方向的位移不为零，则速度方向不一定与极板平行，选项D错误。
故选B。
8．AC
该三角形中心点到每个顶点的距离为
处于、两顶点处的两个点电荷在点处的合场强方向由指向，大小为
处于顶点处的点电荷在点处的场强方向由指向，大小为
故该三角形中心点处的电场强度方向由指向，大小为
AC正确，BD错误。
故选AC。
9．CD
A．小球沿斜面向上做匀速直线运动，可知小球所受的电场力平行斜面向上，小球带负电，选项A错误；
B．从A到C电场力做正功，则电势能减小，即小球在C点的电势能小于在A点的电势能，选项B错误；
D．由平衡知识可知
解得
选项D正确；
C．A、C两点的电势差
选项C正确。
故选CD。
10．AB
A．实验中，b板向右移，两极板间距离减小，由电容的决定式
可知电容增大，电容器电量一定，由电容的定义式可知电压减小，静电计指针的张角变小，故A正确；
B．实验中，只将电容器b板向上平移，正对面积减小，由电容的决定式
可知电容减小，电容器电量一定，由电容的定义式可知电压增大，静电计指针的张角变大，故B正确；
C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，由电容的决定式
可知电容增大，电容器电量一定，由电容的定义式可知电压减小，静电计指针的张角变小，故C错误；
D．实验中，只增加极板所带电荷量，由电容的定义式可知电压增大，静电计指针的张角变大，由电容的决定式
可知电容不变，故D错误。
故选AB。
11．AC
粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛运动，则有：水平方向有，竖直方向有，解得，A正确；由于带电粒子的水平位移增加，在板间的运动时间变大，而竖直方向位移不变，所以在竖直方向的加速度减小，所以电场力方向向上，又因为是正电荷，所以上极板与电源的负极相连，B错误；当所加电压为U时，微粒恰好从下板的右边缘射出，则有：根据牛顿第二定律得：，解得，C正确D错误．
12．红表笔 双量程电流表 电压表 0～2V 500Ω 50Ω
（1）[1][2]因为红表笔与内部电源负极相接，所以接线柱A应接红表笔，表笔接在A和D时，灵敏电流计与电阻并联，是双量程电流表；
（2）[3][4]单刀双掷开关掷向1时，等效表头的满偏电流
I=Ig＋Ig=3mA
单刀双掷开关掷向2时，等效表头的满偏电流
I=Ig＋Ig=30mA
表笔接在A和C时，单刀双掷开关掷向1时为电压表
U=I3＋IgRg=2V
故量程为0～2V；
（3）[5][6]开关掷向1时，欧姆表的中值电阻为
R中a==500Ω
开关掷向2时，欧姆表的中值电阻为
R中b==50Ω
13．50.15 120 B D 乙 1.5 1.0
（1）[1]由图甲可知，长度为
[2]该电阻的阻值约为
（2）[3][4]因测量一节干电池的电动势和内阻，则在上述器材中电流表应选择量程0~0.6A的B；电压表应选择量程0~3V量程的D。
[5]考虑到电流表的内阻影响，则实验电路图应选择图中的乙。
[6][7]根据图像，则干电池的电动势
1.5V
内电阻
14．（1）；（2）；（3）880W
（1）通过电阻的电流为
电风扇工作时的热功率
（2）由
得
每分钟转化为机械能的电能为
（3）转化为机械能当扇叶被卡住后，通过电阻的电流为
电动机消耗的功率为
15．（1） ；（2） ；（3）
（1）由动能定理得
得
（2）根据
得
（3）此时小球在B处速度为零，即沿径向合力为零，由牛顿第二定律有
可解得
16．（1）， ；（2），
（1）设小球在平行金属板间运动的时间为t1，则水平方向有
竖直方向有
解得小球的质量
射入电场时的速度大小
（2）小球在平行金属板间运动的时间为
由于，故小球在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知其半径为
R=d
又有
解得磁场的磁感应强度大小
可知小球在磁场中运动的时间为
又
小球在ab、bc区域中运动的总时间