吉林省长春市十一高中2021-2022学年高二上学期第一学程考试物理试题

长春市十一高中2021-2022学年高二上学期第一学程考试 物理试题 第Ⅰ卷（共 110 分） 一、选择题：本题共12 小题，每小题5 分.1-8 为单选， 9-12 为多选，选不全的得3 分 1.关于电源电动势，下列说法正确的是( ) A.常见充电宝标有5000mA.h 或10000mA.h 等，此物理量越大，则充电电流越大 B.同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化 C.电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源 把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大 D.1 号1.5V 干电池比7 号1.5V 干电池体积大，但电动势相同 2.通过两电阻 的电流 随其两端的电压U 变化的关系图线 如图所示，其中 的图线与纵轴的夹角和 的图线与横轴的夹角都是 ，若将 串联起来接入电路中，则通电后 消耗的电功率之比 等于( ) A. B. C. D. 3.2019 年3 月19 日，复旦大学科研团队宣称已成功制备出具有较高电导率的砷化铌纳米带 材料，据介绍该材料的电导率是石墨烯的1000 倍。某导体电导率σ 就是电阻率ρ 的倒数， 即 。下列说法正确的是( ) A.材料的电导率越小，其导电性能越强 B.材料的电导率与材料的形状有关 C.电导率的单位是 D.电导率大小与导体温度无关 4.一根长为L，横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒 定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平 均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为（ ） A． B． C． D． 5 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P 随电阻箱读数R 变化的 曲线如图所示，由此可知( ) A.电源最大输出功率可能大于45 W B.外电路阻值分别为2Ω 和12.5Ω 时，电路的输 出功率相等 C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P 最大时，电源效率大于50% 6 如图所示的电路中，闭合开关S 后，灯 都能发光。 后来由于某种故障使灯 突然变亮（未烧坏），电压表的 读数增大，由此可推断，这故障可能是( ) A.电阻 断路 B.电阻 短路 C.灯 两接线柱间短路 D.电阻 断路 7.两只电压表V1 和V2 是由完全相同的电流表改装而成的，V1 的量程为5V，V2 的量程为 15V，为了测量15—20V 的电压，把V1、V2串联起来使用，在这种情况下( ) A．V1和V2两表指针偏转角相等 B．V1和V2读数相等 C．V1和V2的读数之比随测量值增大而增大 D．V1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比 8、如图所示，M、N 是两块水平放置的平行金属板， 为定值电阻， 为可变电阻， 开关S 闭合。质量为m 的带电的微粒从P 点以水平速度 射入金属板间，忽略粒子所受重 力，沿曲线打在N 板上的O 点，若经下列调整后，微粒仍从P 点以水平速度 射入，则关于微粒打在N 板上的位置说法正确的是( ) A.保持开关S 闭合，增大 ，微粒打在O 点左侧 B.保持开关S 闭合，减小 ，微粒打在O 点左侧 C.断开开关S，M 极板稍微上移，微粒打在O 点右侧 D.断开开关S，M 极板稍微下移，微粒打在O 点右侧 9、如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合 开关S，增大可变电阻R 的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为 ΔI，则 A．电容器的带电量增大，增加量为CΔU B．电压表示数U 和电流表示数I 的比值不变 C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU D．变化过程中ΔU 和ΔI 的比值不变 10.如图，某电容器由两水平放置的半圆形金属板组成，板间为真空。两金属板分别与电源 两极相连，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。起初两极板边缘 对齐，然后上极板转过10°，并使两极板间距减小到原来的一半。假设变化前后均有一电 子由静止从上极板运动到下极板。忽略边缘效应，则下列说法正确的是( ) A.变化前后电容器电容之比为9:17 B.变化前后电容器所带电荷量之比为16:9 C.变化前后电子到达下极板的速度之比为 D.变化前后电子运动到下极板所用时间之比为2:1 11 如图所示电路中，电源的电动势为E，内电阻为r．且灯L3电阻与电源内阻r 相同，当滑 动变阻器的滑片P 位中间位置时，三个小灯泡都正常发光，且亮度（功率）相同，则 （ ） A．当滑片向左滑动时，电路输出功率一定增大 B．三个灯泡的额定电压相同 C．三个灯泡的电阻从大到小的排列是 、 、 D．当滑片向左滑动时，灯 变亮，灯 与 变暗 12 如图所示，光滑绝缘的半圆形轨道 固定在竖直面内，圆心为O，轨道半径为 为 轨道最低点。该装置右侧的 圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带 电小球从A 点由静止开始运动。到达B 点时，小球的动 能为 ，进入电场后继续沿轨道运动，到达C 点时小球 的电势能减少量为 ，则（ ） A 小球所受重力大小为 B 和电场力的大小小为 C 小球脱离轨道后到达最高点时的动能 D 小球在曲面BC 运动过程中做匀变速曲线运动 二、填空题：本题共10 空,每空2 分，共20 分 13 为了研究咸湖出现的规律，某同学设计了一个检测河水电阻率的实验，他在一根均匀的 长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极，如图甲所示，两电极相距L＝0.314m，其间充满 待测的河水，安装前他用游标卡尺测量玻璃管的内径，结果如图乙所示。他还选用了以下 仪器：量程15V，内阻约300k 的电压表；量程300μA，内阻约50 的电流表；最大阻值 1k 的滑动变阻器；电动势E＝12V、内阻r＝6 的电池组，开关一只，导线若干。图丙 坐标系中包括坐标为（0，0）的点在内的9 个点表示他测得的9 组电流I、电压U 的值，根 据以上材料完成以下问题： （1）玻璃管的内径d＝________cm。 （2）图丁中的实物仪器有一部分已连线，将其他部分连接成能测出图丙数据的实物连接图 ______。 14．某小组进行测电源电动势和内阻的实验： （1）利用如图乙所示电路测电源电动势和内阻， 为理想电流表，定值电阻 。调 节电阻箱 ，记录阻值 和对应的电流，建立如图丙所示坐标系作出图像，则该图像选 取了__________为纵坐标 A B C (2)通过丙图计算电源内阻为___________ ；若考虑电流表导致的系统误差，则用此种方 法所得的电动势与真实真相比___________（填“偏大”“偏小”或“不偏”)，内阻测量 值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不偏”） 15.如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E 是电池；R1、R2、R3、R4和 R5是固定电阻，R6是最大阻值为 可 变 电阻；表头G 的满偏电流为250 ，内 阻 为 。虚线方框内为换挡开关。A 端 和 B 端分别与两表笔相连。该多用电表有5 个挡位。5 个挡位为：直流电压1V 挡和5V 挡， 直流电流1mA 挡和2.5mA 挡，欧姆× 挡。 (1)图中的A 端与___________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。 (2)关于R6的使用，下列说法正确的是__________(填正确答案标号)。 A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)要想使用直流电压1V 挡，选择开关B 应与_______相连(填选择开关对应的数字)。 (4)将选择开关与“3”相连，把表笔插入AB 并短接，滑动R6的滑片到最上端a 处，表头G 的指针指在表盘电流 处；滑动R6的滑片到最下端b 处，表头G 的指针指在表盘电流 处。则电池的电动势 ________V。 三、解答题：本题共3 小题,共30 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. 一、选择题：本题共12 小题，每小题5 分.1-8 为单选， 9-12 为多选，选不全的得3 分 1.D 2.C 3.C 4.B 5.B 6.D 7.A 8.B 9.AD 10.AD 11.AC 12.ABC 二实验题（2*10=20 分） 13. 0.550 实物图连线注意：分压电路、外接 14． B 2.5 不偏， 偏大 15. 红 B 4 20 三简答题（共30 分） 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） 长春市十一高中2021-2022 学年度高二上学期第一学程考试 物 理 试 题 （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