河南省周口市2022-2023学年高二上期期中质量检测物理试题

绝密★启用前 河南省周口市2022-2023 学年高二上期期中质量检测 物 理 试 题 （考试用时75 分钟 试卷满分100 分） 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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科目的答案标号涂黑。如需 改动，橡皮擦干净后，涂上其他答案标号。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。 4.本试卷主要考试内容:必修三 前三章。 一、单项选择题：本题共8 小题，每小题3 分，共计24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1、某手机电池背面印有的一些符号如图所示。已知元电荷 ，下列说法正 确的是( ) A.“毫安·时”（mA·h）是电池储存的能量的单位 B.“伏特”（V）是国际单位制中的基本单位 C.若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100 小时 D.若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为 个 2、如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为点电荷的带电小球1、2 的 电荷量分别为 ，质量分别为 。如果使小球1 固定在碗底A 点，小球2 可以自 由运动，平衡时小球2 位于碗内的B 位置处；如果使小球2 固定在碗底A 点，小球1 可以 自由运动，平衡时小球1 位于碗内的C 位置处。已知 弦长是 弦长的两倍，则一定有 ( ) A. B. C. D. 3、某电场的等势面如图所示，现将试探电荷 分别放置在图中a、b、c、d 四个点上，则 试探电荷具有最大电势能的点是( ) A.a B.b C.c D.d 4 、如图所示，三角形 位于匀强电场中， 沿电场线方向， 垂直于 , 间电势差为32 V。下列说法正确的是( ) A. 间电势差为24 V B. 间电势差为56 V C.场强大小为100 V/m D.场强在 方向的分量大小之比为3:4 5、如图所示，水平放置的平行板电场，上极板接地，下极板带正电，从板间电场的左边缘 P 点可连续水平打出完全相同的带负电的液滴，其初速度都为 ，垂直进入电场区域，若 某液滴恰落在B 点位置，其速度大小为v，液滴落在下极板后电量即被吸收，则之后的另 一液滴落在下极板时，下列说法正确的是( ) A.可能仍落在B 点 B.可能落在C 点 C.落在下极板时的速度将大于v D.落在下极板时的速度将小于v 6、如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电, 若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运 动时,形成的等效电流为( ) A. B. C. D. 7、在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较 大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( ) A. B. C. D. 8、某同学利用一块灵敏电流计（表头）和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有 1、2 两个量程，关于该电表，下列说法中正确的是( ) A.测电压时，量程1 一定小于量程2，量程大小关系与 和 的阻值无关 B.测电流时，量程1 一定大于量程2，量程大小关系与 和 的阻值无关 C.测电压时，量程1 与量程2 的大小关系与 和 的阻值有关 D.测电流时，量程1 与量程2 的大小关系与 和 的阻值有关 二、多项选择题：本题共4 小题(每小题6 分，共24 分)。在每小题所给的四个 选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有 选错的得0 分。 9、如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E ，在与轨道圆心等高处放有一质量为m，电荷量为 的小球，小球由静止开始沿轨道运 动，已知重力加速度为g，则( ) A.小球在运动过程中机械能不守恒 B.小球经过轨道的最低点时对轨道压力为 C.小球经过最低点时速度最大 D.小球经过轨道的最低点时对轨道压力为 10、平行板电容器的两极板接于电池两极，一带电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S， 电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ。则下述说法正确的是( ) A.保持开关S 闭合，带正电的A 板远离B 板，则θ 不变 B.保持开关S 闭合，带正电的A 板靠近B 板，则θ 增大 C.开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ 不变 D.开关S 断开，带正电的A 板向B 板靠近，则θ 增大 11、如图所示为多用电表原理示意图，所用电流表的表盘刻度共100 格，满偏电流为 ，满偏电压为 ，电源的电动势为 ，内阻 ，直流电压 挡的量程为0～50 V，则下列判断正确的是( ) A.黑表笔应该接a，红表笔接b B.定值电阻 的阻值为 C.选择开关接2，刻度盘正中间的刻度值为 D.选择开关接3，若指针与电流表第25 格刻度线重合，则通过 的电流为50 mA 12、在如图所示电路中，电源电压恒为U。开关S 闭合后，在滑动变阻器 的滑片由a 向 b 缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是( ) A.电压表的示数增大，电流表的示数减小 B.电压表的示数减小，电流表的示数增大 C.电容器C 所带电荷量减小 D.电容器C 所带电荷量增大 三、实验题：每空3 分，共计12 分。 13、某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻 值。所用器材有电流表 ，电阻箱 、滑动变阻器 、待测铅笔芯 、电源E、开 关S 及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适 当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，记录两个电流表 的示数分别为 。 请回答以下问题： （1）若电流表的内阻可忽略，则电流表示数 ________ 时，电阻箱的阻值等于待测铅 笔芯的电阻值。 （2）用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该铅笔芯的直径 为________mm。 （3）已测得该铅笔芯的长度 ，电阻箱 的读数为 ，根据上面测量的数 据可计算出铅笔芯的电阻率 _______ 。（结果保留3 位有效数字） （4）若电流表 的内阻不能忽略，仍利用（1）中方法，则铅笔芯电阻的测量值________ 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 四、计算题：本题共3 小题，共计40 分。 14、（8 分）在Oxy 平面的ABCD 区域内，存在两个场强大小均为E 的匀强电场Ⅰ和Ⅱ， 方向如图(1)所示。电场Ⅰ的边界为边长为L 的正方形。电场Ⅱ的边界为长方形，其在y 轴 上的边长为L，在x 轴上的边长为 ，A 点和D 点在x 轴上，AB 和CD 与y 轴平行。 已知电子的质量为m，电量的大小为e，不计电子所受的重力。 (1)在AB 边的中点处由静止释放电子，若电子经过D 点，求n 的取值； (2)在n 的取值满足第(1)的前提下，电场Ⅱ的场强大小改为2E，同时把电场Ⅱ的区域向右缩 小 长度，如图(2)所示。电子仍从AB 边的中点由静止释放且仍经过D 处离开，求 的 值。 15、（16 分）在真空中的O 点放一个电荷量为 的点电荷，直线 通过O 点， 的距离 点放一个电荷量 的试探电荷，如图所示。 （静电力常量 ) （1）求试探电荷在M 点受到的作用力； （2）求M 点的场强； （3）求拿走试探电荷后M 点的场强； （4）拿走试探电荷后， 两点的场强哪个大？ 16、（16 分）如图所示，电源电压 ，小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样，定值电阻 ，滑动变阻器 允许通过的最大电流为1 A，电流表的量程为0~3 A，电压表的 量程为0~3 V，电源电压和小灯泡的阻值 均保持不变。 （1）求小灯泡的阻值 ； （2）只闭合开关 ，求电压表的示数； （3）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5 A，求滑动变 阻器 的最大阻值； （4）只闭合开关 ，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。 参考答案 1、答案：D 解析：A.“毫安时”（ ）是指电池放电时能输出的总电荷量，显然不是电池储存的能 量的单位，故A 错误； B.“伏特”（V）不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故B 错误； C.根据该手机电池提供的数据可知，若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机时 间为 故C 错误； D.若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为 （个） 故D 正确。 故选D。 2、答案：D 解析：小球1 固定在A 处时小球2 在碗壁B 处受到三个力作用，重力、静电力、弹力，三 个力的方向恰好和两小球与圆心组成的三角形三边对应，即三个力平移后组成的三角形和 相似，则 ；同理小球2 固定在A 处，小球1 在C 处时有 ，解得 ，故D 正确。 3、答案：B 解析：根据电场的等势面可知，电场方向由高电势指向低电势，故场强方向由右指向左， 根据 ，负电荷在低电势处电势能最大，故在b 点电势能最大。 故选B。 4、答案：C 解析：设 夹角为 夹角为α，由场强与电势差的关系可知 ， 得 ，C 正确； ，A 错误； ， B 错误；场强在 方向的分量大小之比为 ，D 错误。 5、答案：D 解析：液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量Q 减小，由 知板间电压U 减小， 则板间场强E 减小，液滴受重力、电场力，由牛顿第二定律知： 减小. AB、竖直方向：偏转量 ，y 不变a 减小，所以t 增大，水平方向： 增大，所 以落在B 的右侧，故A、B 错误； CD、竖直方向： ，a 减小，所以 减小，落在下极板时的速度： 减 小，故C 错误，D 正确. 故选D. 6、答案：A 解析：橡胶棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时， 内通过的距离为 。橡胶棒 上的电荷都通过该棒的横截面， 内通过横截面的电荷量 ,根据电流的定义式， ，得到等效电流 ，A 正确。 7、答案：D 解析：金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应采用电流表外接法，题干中要求实验中获得 较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D 正确。 8、答案：B 解析：由电路可知测电压时 ，量程1 一定大于量程 2，量程1 与量程2 的大小关系与 和 的阻值无关，则A、C 均错误；由电路可 知测电流时对量程2 电路分析有 ，对量程1 电路有 ，解得测电流时最大测量值 ， ，量程1 一定大于量程2， ，则量程1 与量程2 的大小关系与 和 的阻值无关，故B 正确，D 错误。 9、答案：ABC 解析：小球在运动过程中，除重力做功外，电场力也在做功，小球的机械能不守恒，选项 A 正确；小球从开始运动到最低点过程中合力一直做正功，动能增加，从最低点向最高点 运动过程中，合力做负功，动能减小，在最低点小球动能最大，速度最大，选项C 正确； 小球由静止开始向最低点下滑到最低点的过程中，由动能定理得 ，小球 经过最低点时，由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力，则有 ，解得轨道对小球的支持力 ，则由牛顿第三定律知，小 球经过最低点时对轨道的压力 ，选项B 正确，D 错误。 10、答案：BC 解析：保持开关S 闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A 板远离B 板时，板间距离d 增大，由 分析得知，板间场强减小，小球所受电场力减小，则θ 减小，故A 错误； 保持开关S 闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A 板靠近B 板时，板间距离d 减小， 由 分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则θ 增大，故B 正确；开关S 断开，电容器所带电荷量不变，根据 可知， ，则电场强 度与极板间距无关，因此板间场强不变，小球所受电场力不变，则θ 不变，故C 正确，D 错误。故选B、C。 11、答案：AC 解析：根据电流“红进黑出”可以判断，黑表笔应该接a，红表笔接b，故A 正确；电流表的 内阻 ，直流电压挡的最大测量值为 ，则需要串联的电阻 的阻值 为 ，故B 错误；选择开关接2 时，测电阻，此表内阻为 ，所以多用电表的中值电阻为 ，即为多用电表刻度盘正中间的刻 度值，故C 正确；选择开关接3，多用电表是作为电压表使用的，通过电阻 的电流与通 过电流表的电流相等，电流表的量程为0～100 mA，每小格表示1 mA，所以通过电阻 的电流为25 mA，故D 错误。 12、答案：BC 解析：在滑片由a 向b 滑动时，变阻器 接入电路的电阻减小，故电路的总电阻值减小， 电路中的总电流增大，即电流表的示数变大，选项A 错误；电压表测量的是电阻 两端的 电压，由于电阻 的阻值减小，故其分得的电压也减小，即电压表的示数减小，选项B 正 确；电容器的电容不变，而电容器的两端电压减小，故电容器上的电荷量减小，选项C 正 确，选项D 错误。 13、答案：（1） （2）1.000 （3） （4）小于 解析：（1）电阻箱与待测铅笔芯并联，由并联电路的特点可知，当 时，电阻箱的 阻值与待测铅笔芯的阻值相等； （2）螺旋测微器的读数为1.000 mm； （3）由公式 可得 ，代入数据解得铅笔芯的电阻率为 ； （4）当电流表 的内阻不能忽略时，电流表 与电阻箱的电阻之和等于待测铅笔芯的电 阻，即铅笔芯电阻的测量值小于真实值。 14、答案：(1) (2)L 解析：(1)电子离开电场Ⅰ的速度为v，根据动能定理： ，电子在Ⅱ区做类平 抛运动，电子到D 点，竖直位移为 ，根据运动学公式， ， ， ， 解得： 。 (2)电子离开电场Ⅱ后做直线运动，设离开电场Ⅱ的速度与进入电场Ⅱ的速度方向夹角为 θ，电子离开电场Ⅱ的竖直位移： ， 电子离开电场Ⅱ后做直线运动的坚直位移 ， ， ， ，解得： 。 15、答案：（1） ；方向由M 指向O （2）100 N/C；方向由M 指向N （3）100 N/C；方向由M 指向N （4）M 点 解析：（1）由库仑定律可知，静电力 ，方向由M 指向O。 （2）M 点的场强 ，方向由M 指向N。 （3）M 点的场强与试探电荷无关，由场源电荷决定，即 ，方向由M 指向N。 （4）根据 知，M 点离场源电荷近，电场强度大。 16、答案：（1） （2）2 V （3） （4）0.225 W~0.9 W 解析：（1）小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样，小灯泡的阻值 。 （2）只闭合开关 时，灯泡 与电阻 串联，电压表测 两端的电压，串联电路总电阻 等于各部分电阻之和，所以电路总电阻 ，此时通过电路的 电流 ，所以 两端的电压为 ，即电压表示 数为2 V。 （3）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻 与 的最大阻值并联， 被 短路，电流表测干路电流，此时电流表示数为0.5 A，并联电路各支路两端电压相等，所以 通 过 的 电 流 ， 通 过 滑 动 变 阻 器 的 电 流 ，所以滑动变阻器的最大阻值为 。 （4）只闭合开关 时，灯泡 与滑动变阻器 串联，电压表测 两端的电压，由于电压 表的量程为0~3 V，所以当电压表的示数 时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最 大， ，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为 ，通过电流为 0.3 A，小于1 A。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 的功率 最小，此时电路中的电流 ，则灯泡的最小功率 ，所以，小灯泡电功率的变化范围为0.225 W~0.9 W。