吉林市普通高中2022-2023學年度高二年級上學期期中調(diào)研測試物理考試時間80分鐘，滿分100分。一、選擇題（1一8題為單選題，每小題4分，錯選或不選得0分；9一12題為多選題，每小題4分，全選對得4分，選對但不全得2分，錯選或不選得0分；共48分）1. 以下說法正確的是（  ）A. 只有體積很小的帶電體才能看成點電荷B. 由公式F=k知，當真空中的兩個電荷間的距離r→0時，它們之間的靜電力F→∞C. 一帶負電的金屬小球放在潮濕的空氣中，一段時間后，發(fā)現(xiàn)該小球上帶的負電荷幾乎不存在了,這說明小球上原有的負電荷逐漸消失了D. 元電荷的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根測得的，元電荷跟一個電子電荷量數(shù)值相等【答案】D【解析】【分析】庫侖定律適用于真空中兩點電荷之間的作用力．當帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對它們之間的作用力影響可以忽略時，可以看成點電荷；根據(jù)電荷守恒定律，即可求解；密立根測得的元電荷的數(shù)值，元電荷跟一個電子電荷量數(shù)值相等，從而即可一一求解．【詳解】A項：當帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對它們之間的作用力影響可以忽略時，可以看成點電荷．故A錯誤；B項：當兩個點電荷距離趨于0時，兩電荷不能看成點電荷，此時庫侖定律的公式不再適用兩個帶電體間的距離足夠大時，帶電體可以看成點電荷，庫侖公式適用，故B錯誤；C項：小球上帶的負電荷幾乎不存在了．這說明小球上原有的負電荷與周圍空氣中和，故C錯誤；D、元電荷的數(shù)值最早是由美國物理學家密立根測得的，元電荷跟一個電子電荷量數(shù)值相等，故D正確．故選D．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握庫侖定律的適用范圍，以及能看成點電荷的條件，當帶電體的形狀、大小及電荷的分布狀況對它們之間的作用力影響可以忽略時，可以看成點電荷．2. 電場中某區(qū)域的電場線如圖所示，a、b點的電場強度分別為Ea、Eb電勢分別為a、b，下列說法中正確的是（　?。?/span>A. a、b兩處的電勢高低不同，a>b B. a、b兩處的電勢高低不同，a<bC. a、b兩處的電場強度的大小不等，Ea>Eb D. a、b兩處的電場強度方向相同【答案】A【解析】【詳解】AB．沿著電場線方向，電勢降低，所以a>bB錯誤，A正確；CD．由電場線的特點，電勢線越密集，場強越大，所以CD錯誤。故選A。3. 四個定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“10V，4W”，RB、RD的規(guī)格為“10V，2W”。下列按消耗功率大小排列這四個定值電阻正確的是（　?。?/span>A. PA=PC<PB=PDB. PB>PC>PA>PDC. PD>PA>PC>PBD. PA=PC>PB=PD【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)可知因AD電流相等，根據(jù)P=I2R可知因BC電壓相等，根據(jù)可知因AC電阻相等，IA>IC，根據(jù)P=I2R可知即故選C。4. 如圖所示，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r。將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2、V3的示數(shù)變化量的大小分別為?U1、?U2、?U3，理想電流表A的示數(shù)變化量的大小為?I，則（   ）A. A的示數(shù)減小B. V2的示數(shù)增大C. ?U3與?I比值的絕對值等于r + RD. ?U1小于?U2【答案】C【解析】【詳解】A．由于V1、V2、V3為理想電壓表，其內(nèi)阻無限大，則該電路中定值電阻阻值R、滑動變阻器與電流表串聯(lián)，則根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E = I(R + r + R滑)當滑動變阻器滑片向下滑動，則R滑減小，電流表電流I增大，A錯誤；B．由選項A分析可知，電壓表V2測量的是定值電阻R與滑動變阻器R滑串聯(lián)部分的電壓，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有U2= E - Ir由于I增大，則U2減小，B錯誤；C．由于V3測的是滑動變阻器的電壓，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有U3= E - I(R + r)則 = R + rC正確；D．根據(jù)選項C，同理可得 = r又因為V1測R兩端的電壓 = R，R > r聯(lián)立可得 > 解得?U1 > ?U2則?U1大于?U2，D錯誤。故選C。5. 近幾年，國產(chǎn)手機日益受到國人的青睞。如圖1所示，用充電寶為一手機電池充電，其等效電路如圖2所示，在充電開始后的一段時間t內(nèi)，充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認為是恒定不變的，設手機電池的內(nèi)阻為r，則時間t內(nèi)（　?。?/span>A. 手機電池產(chǎn)生的焦耳熱為B. 手機電池儲存的化學能為C. 充電寶產(chǎn)生的熱功率為D. 充電寶輸出的電功率為【答案】B【解析】【詳解】A．手機電池產(chǎn)生的焦耳熱為故A錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律可知，手機電池儲存的化學能為故B正確；C．充電寶的內(nèi)阻未知，無法求出充電寶產(chǎn)生的熱功率，故C錯誤；D．充電寶輸出的電功率為故D錯誤。故選B。6. 在如圖所示的直角坐標系xOy中，存在平行于紙面的勻強電場。從a點以16eV的動能沿紙面向不同方向先后射出兩個電子，僅在電場力的作用下，一電子經(jīng)過b點時的動能為4eV，另一電子經(jīng)過c點時的動能為8eV。不考慮兩電子間的相互作用，下列判斷正確的是（　?。?/span>A. b點的電勢比a點的電勢高B. 該電場場強的大小為200V/mC. 若在紙面內(nèi)只改變電子從a點射出時速度的方向，無論速度方向朝哪里電子都不可能通過O點D. 若在紙面內(nèi)只改變電子從a點射出時速度的方向，電子通過d點時的動能為12eV【答案】C【解析】【詳解】A．僅在電場力的作用下，電子由a到b，根據(jù)可得所以b點的電勢比a點的電勢低，故A錯誤；B．根據(jù)可得則則可知坐標(2，4)的電勢與c點電勢相同，連接兩點為等勢線，電場線垂直等勢線，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系可得cb沿電場方向的距離為則電場強度故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知所以根據(jù)動能定理可得可得故無法到達O點，故C正確；D．根據(jù)幾何關(guān)系可知ad連線垂直電場方向，為等勢面，電子通過d點時的動能仍為16eV，故D錯誤。故選C。7. 如圖所示，正方形四邊的中點分別為，在位置分別放置電荷量為和的點電荷，為使點處的電場強度為零，則可以（　?。?/span>A. 在A處放置一個電荷量為的點電荷B. 在處放置一個電荷量為的點電荷C. 在處放置一個電荷量為的點電荷D. 在處放置一個電荷量為的點電荷【答案】B【解析】【詳解】ACD．由圖可知，點位于等量異種點電荷連線的垂直平分線上，結(jié)合等量異種點電荷電場線的分布特點可知點的電場強度的方向從點指向點，如圖所示，根據(jù)矢量合成的特點可知，在A點或點再放一個點電荷，它們在點產(chǎn)生的電場強度的方向與原有的電場強度的方向不在同一條直線上，則合場強不可能為零。在處放置一個電荷量為的點電荷，正電荷在點產(chǎn)生的電場強度的方向從點指向點，所以它們的合場強也不等于零，故ACD不符合題意。B．設A、d之間的距離為，則a、d兩處的點電荷在點產(chǎn)生的電場強度的大小由幾何關(guān)系可知，與相互垂直則它們的合場強大小為在處放置一個電荷量為點電荷，該電荷在點產(chǎn)生的電場強度的方向是從點指向點，其大小為可知兩處電荷在O點產(chǎn)生的電場強度的矢量和與處點電荷在O點產(chǎn)生的電場強度大小相等、方向相反，則O點合場強為零，故B符合題意。故選B。8. 讓一價氫離子、一價氮離子和二價氨離子的混合物由靜止開始經(jīng)過同一加速電場加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，則它們會（　　）A. 分成三股粒子束B. 分成兩股粒子束C. 不分離仍為一股粒子束D. 無法確定【答案】C【解析】【詳解】設任一正電荷的電量為q，加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電極的極板為L，板間距離為d，在加速電場中，根據(jù)動能定理得在偏轉(zhuǎn)電場中，離子做類平拋運動，運動時間偏轉(zhuǎn)距離聯(lián)立以上各式得設偏轉(zhuǎn)角度為θ，則由上可知y、θ與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無關(guān)，則一價氫離子、一價氦離子和二價氦離子在偏轉(zhuǎn)電場軌跡重合，所以它們不會分成三股，而是會聚為一束射出。故選C。9. 關(guān)于多用電表，下列敘述正確的是（　　）A. 用多用電表測電阻時，每測量一次電阻都要重新進行歐姆調(diào)零B. 用多用電表測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)較小，應換用更大倍率C. 用多用電表測電壓或電流時，紅表筆接觸點的電勢高于黑表筆接觸點的電勢D. 用多用電表測電阻時，紅表筆接觸點的電勢高于黑表筆接觸點的電勢【答案】BC【解析】【分析】詳解】A．用歐姆表測電阻時，每次換擋后必須重新進行歐姆調(diào)零，故A錯誤；B．測電阻時，若指針偏轉(zhuǎn)較小，說明歐姆表示數(shù)太大，說明所選擋位太小，為準確測量電阻阻值，應換用更大倍率擋測量，故B正確；CD．用多用表測電壓或電流時，紅表筆接觸點的電勢都高于黑表筆接觸點的電勢；測電阻時，紅表筆接觸點的電勢低于黑表筆接觸點的電勢，故C正確，D錯誤。故選BC。10. 如圖所示，直線I、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流變化的伏安特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接。下列說法正確的是（　?。?/span>A. 在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻相等B. 在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2C. 電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7D. 由于小燈泡L的U-I圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用【答案】BC【解析】【詳解】A．根據(jù)圖象交點知與電源1相接時電阻與電源2相連接時在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻不相等，故A錯誤；
B．小燈泡伏安特性曲線與電源伏安特性曲線的交點即為燈泡與電源連接時的工作狀態(tài)，則連接電源Ⅰ時，，，故連接電源Ⅱ時，，，故所以小燈泡消耗的功率之比為故B正確；C．U-I圖象的斜率的絕對值表示內(nèi)電阻，根據(jù)電源U-I圖線則故C正確；
D．歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻，適用歐姆定律，故D錯誤。故選BC。11. 如圖所示，平行板a、b組成的電容器與電池E連接，平行板電容器P處固定放置一帶負電的點電荷，平行板b接地?，F(xiàn)將電容器的b板向下稍微移動，則（　?。?/span>A. 點電荷在P處的電勢能減少B. 點電荷所受電場力增大C. P點電勢降低D. 電容器的帶電荷量減少【答案】AD【解析】【詳解】B．因電容器與電源始終相連，故兩板間的電勢差不變，b板下移，則板間距離d增大，由板間電場強度E變小，由F=Eq可知電荷所受電場力變小，故B錯誤；AC．板間距離d增大，則板間電場強度E變小，由U=Ed知，P與a板的電壓減小，而a的電勢不變，故P的電勢升高，由EP=qφq為負值，故電勢能減小，故A正確，C錯誤；D．由Q=CU可知C減小，Q減小，故D正確。故選AD。12. 一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正向運動，其電勢能Ep隨位移x變化關(guān)系如圖所示，其中0~x2段是關(guān)于直線x=x1對稱的直線x2~x3段是曲線。下列說法正確的是（　?。?/span>A. x1處電場強度最小B. O、x1、x2、x3處電勢0、1、2、3的關(guān)系為3<2=0<1C. 0~x2段帶電粒子做勻變速直線運動D. x2~x3段的電場強度大小減小、方向不變【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ場強與電勢的關(guān)系E=得E=·由數(shù)學知識可知Ep－x圖象切線的斜率等于qE，x1處的斜率可以認為與0～x1段相等，故此位置電場強度并不是最小的，A錯誤；B．根據(jù)電勢能與電勢的關(guān)系Ep=qφ粒子帶負電，q＜0，則知電勢能越大，粒子所在處的電勢越低，所以有φ3＜φ2=φ0＜φ1B正確；C．由圖可知，0～x1段和0～x2段電場方向相反，故加速度并不相同，不是一直做勻變速運動，C錯誤；D．x2～x3段圖象的斜率減小，故電場強度大小減小，方向不變，D正確。故選BD。二、實驗題（共9個空，每空2分，共18分）13. 某小組同學欲了解某材料制成的導線在常溫下的電阻率，進行了如下實驗。（1）利用螺旋測微器測量該導線直徑如圖所示，則該導線直徑測量值為__________mm。（2）該小組同學用歐姆表粗測出導線的阻值Rx為150Ω，為了較準確測量該電阻的阻值Rx，現(xiàn)有電源（12V，內(nèi)阻可不計）、滑動變阻器（0~200Ω，額定電流為1A）、開關(guān)和導線若干，以及下列電表：A.電流表（0~100mA，內(nèi)阻約5Ω）；B.電流表（0~500mA，內(nèi)阻約1Ω）；C.電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；D.電壓表（0~15V，內(nèi)阻約15kΩ）。為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用____________，電壓表應選用____________（以上兩空均選填器材前的選項字母），實驗電路應采用圖中的____________（選填“甲”或“乙”），這樣測量的阻值比真實值____________（選填“偏大”或“偏小”）。【答案】    ①. 4.700    ②. A    ③. D    ④. 甲    ⑤. 偏小【解析】【詳解】（1）[1]該導線直徑測量值為（2）[2]由所給器材可知通過Rx最大電流為雖然兩個電流表量程均大于80mA，但為了能夠使電流表指針偏轉(zhuǎn)達到適當幅度從而減小測量誤差，應選用量程較小的A。[3]電壓表應選擇量程大于12V的D。[4]由于待測電阻的阻值滿足所以為了減小系統(tǒng)誤差，電流表應采用外接法，即電路應采用甲圖。[5]電流表采用外接法，電壓表示數(shù)為Rx兩端電壓的真實值，由于電壓表分流作用，使電流表示數(shù)略大于通過Rx的電流真實值，這樣測量的阻值比真實值偏小。14. 有一電動勢約為，內(nèi)阻在范圍內(nèi)的電源，其允許的最大電流為。為測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，圖中電壓表的內(nèi)電阻很大，對電路的影響可以不計；為電阻箱，阻值范圍為；為保護電阻。（1）實驗室備有的定值電阻有以下幾種規(guī)格，本實驗應選用______。A.，    B.，    C.，    D.，（2）該同學按照圖甲所示的電路圖，為已知，連接實驗電路，接好電路后，閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表的示數(shù)，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，以為橫坐標，以為縱坐標，代入數(shù)據(jù)可畫出如圖乙所示圖像，對應的函數(shù)方程式為______（用所給物理量的字母表示）。（3）圖像中若用表示圖線與縱軸的截距，用表示斜率。則______，______。【答案】    ①. B    ②.     ③.     ④. 【解析】【分析】【詳解】（1）當電阻箱短路時，電路中通過的最大電流為，則由閉合電路歐姆定律可知，定值電阻的最大阻值為應選用B規(guī)格。（2）由閉合歐姆定律得變形得（3）可得圖像中斜率截距即三、計算題（15小題10分，16小題8分、17小題16分；共34分。要求：寫出解題依據(jù)、公式、步驟和必要的文字說明）15. 如圖所示，長的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角已知小球所帶電荷量，勻強電場的場強，取重力加速度，求：（1）小球所受電場力F的大小。（2）小球的質(zhì)量m。（3）若電場大小方向可變，要使小球仍能靜止于圖中位置，則電場強度的最小值及此時的方向。【答案】（1）；（2）；（3），與水平方向成角斜向右上方時【解析】【詳解】（1）電場力（2）由解得（3）當電場方向與水平方向成角斜向右上方時，E有最小值。解得16. 小明坐在汽車的副駕駛位上看到一個現(xiàn)象；當汽車的電動機啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗。汽車的電源、電流表、車燈電動機連接的簡化電路如圖所示，已知汽車電源的電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05。車燈接通電動機未啟動時，電流表示數(shù)為10A；電動機啟動的瞬間，電流表示數(shù)達到60A。問：（1）車燈燈絲電阻多大？（2）電動機啟動時，車燈的功率減少了多少？【答案】（1）1.2；（2）44.8W【解析】【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律可得E=I1（R+r）解得R=1.2（2）電動機未啟動時，車燈的功率電動機啟動時，車燈的電壓U2=E-I2r=9.5V車燈的功率車燈的功率變化量ΔP=P1-P2=44.8W17. “電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測板組成．偏轉(zhuǎn)器是由兩個相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢值不等的等勢面，其過球心的截面如圖所示．一束電荷量為e、質(zhì)量為 m的電子以不同的動能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進入偏轉(zhuǎn)電場區(qū)域，最后到達偏轉(zhuǎn)器右端的探測板N，其中動能為Ek0的電子沿等勢面C做勻速圓周運動到達N板的正中間．忽略電場的邊緣效應．（1）判斷球面A、B的電勢高低，并說明理由；（2）求等勢面C所在處電場強度E的大??；（3）若半球面A、B和等勢面C的電勢分別為φA、φB和φC，則到達N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場前、后的動能改變量ΔEK左和Δ EK右分別為多少？（4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說明理由．【答案】（1）；（2）（3），（4）【解析】【分析】【詳解】(1)根據(jù)題中所述電子做勻速圓周運動，可知，電場力指向球心，電場方向由B指向A；沿電場線電勢逐漸降低，B板電勢高于A板，即(2)電子在電場力作用下做圓周運動，考慮到圓軌道上的電場強度E大小相同，有電子動能其中半徑根據(jù)向心力公式聯(lián)立解得(3)電子運動過程中只收電場力，根據(jù)動能定理對于到達N板左邊緣的電子，電場力做正功，動能增加，有對到達N板右邊緣的電子，電場力做負功，動能減小，有(4)由題意可知，電場線以O點為中心向外成輻射狀，且電場線越密場強越強．根據(jù)電場線特點，等勢面B與C之間的電場強度大于C與A之間的電場強度，考慮到等勢面間距相等，有即【點評】（1）電子所受電場力充當圓周運動向心力，根據(jù)曲線運動規(guī)律，可判斷電場線方向，進而可得兩點電勢高低．（2）電子所受電場力充當圓周運動向心力，根據(jù)向心力公式可求解場強大?。?/span>3）電子到達N板左邊緣的電子，電場力做正功，動能增加；到達N板右邊緣的電子，電場力做負功，動能減小．根據(jù)動能定理可求解動能變化量的大?。?/span>4）電場線越密場強越強，根據(jù)公式U=Ed可知，沿電場線方向，距離相同，場強越強，兩點間電勢差越大，做功越多．【考點定位】本題考查了帶電粒子在電場中的運動、勻速圓周運動等知識，主要考查學生的分析綜合能力和應用數(shù)學處理物理問題的能力，本題難度適中．   

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