2021—2022学年上期期中高二物理试卷

河南省实验中学2021——2022学年上期期中试卷 高二 物理 命题人：南雅南 审题人：王金星 （时间：90 分钟，满分：100 分） 一、选择题(本题共12 小题，每小题4 分，共48 分.1～8 小题只有一个选项符合要求， 选对得4 分，选错得0 分；9-12 小题有多个选项符合要求，全部选对得4 分，选对但 不全的得2 分，有选错的得0 分.) 1．下列说法正确的是（ ） A． 电流的微观表达式中的v 指的是自由电荷热运动的速率 B．电场中电势越高的地方，电荷在那一点具有的电势能越大 C．同一电场分布图中电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大 D．由 可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 2．半导体指纹传感器，多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别，如图所示。传感 器半导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，其外表面绝缘。当手指 的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半导体基板 上的小极板形成正对面积相同的电容器，使每个电容器的电压保持不变，对每个电容器 的放电电流进行测量，即可采集指纹。指纹采集过程中，下列说法正确的是（ ） A．指纹的凹点处与小极板距离远，电容大 B．指纹的凸点处与小极板距离近，电容小 C．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器 带电量减小 D．手指挤压绝缘表面，电容器两极间的距离减小，电容器带电量增大 3．如图所示为加油，向未来某期科普节目中神奇的“闪电”实验现场，一辆汽车停 在舞台中央，汽车左右两边有两个穿着金属防护服的实 验员，高压电源接通后，实验员之间产生了高压静电场， 但是汽车里的人毫发无损，下列说法正确的是（ ） A．车内任意两点的电势相同 B．车上的感应电荷均匀分布在车体的外表面 C．车上的感应电荷在车内产生的电场强度为零 D．上述情景下，将某一带电物体放在车外的电势能大于放在车内的电势能 4．如图所示为一个正六边形，每条边的电阻都为R，AB 是正对的两个顶点间的连线， AB 的材料与六边形各边材料都相同，则A、B 之间的电阻为（ ） A． B． C．8R D．3.5R 5．如图所示为示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势线， 、b、c 为 静电场中的三点，b、c 在同一条直线的电场线上，则下列说法正确的是（ ） A． 、b、c 三点中，c 点电势最高 B． 、b、c 三点中， 点场强最大 C．正电荷在b 点的电势能大于在c 点的电势能 D．负电荷在b 点由静止释放，仅在电场力的作用下 能沿直线由b 点运动到c 点 6．某一导体的伏安特性曲线如图中AB 段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正 确的是（ ） A．对应于B 点的电阻为12Ω B．对应于B 点的电阻为40Ω C．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻改变了1Ω D．工作状态从A 变化到B 时，导体的电阻改变了9Ω 7．如图1 所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2 所示。在充电开始后的 一段时间内，充电宝的输出电压 、 输出电流 可认为是恒定不变的，设 手机电池的内阻为，则时间内（ ） A．充电宝输出的电功率为 B．充电宝产生的热功率为 C．手机电池产生的焦耳热为 D．手机电池储存的化学能为 8．如图所示，空间有一正三棱 ，D 点是BC 边上的中点，O 点是底面ABC 的中 心，现在顶点P 点固定一负的点电荷，则下列说法正确的是（ ） A．A，B，C 三点的电场强度相同 B．底面ABC 为等势面，所以沿该面移动电荷电场力不做功 C．将一正的点电荷从A 点沿直线移到D 点过程中，该试探电荷 电势能先减少后增加 D．若B，C，D 三点的电势为 9．如图所示，一个电源在外电阻不断变化时，内、外电阻消耗的电功率随电流变化的 关系分别用抛物线C1、C2表示。由该图可知（ ） A．电源的电动势为4 V B．电源的内电阻为2 Ω C．电源输出功率的最大值为16 W D．电源消耗的最大功率为16 W 10．沿电场中某条直线电场线方向建立x 轴，该电场线上各点电场强度E 随x 的变化规 律如图所示，坐标点0、x1、x2和x3与x 轴上O、A、B、C 四点相对应，相邻两点间距 离相等。一个带正电的粒子从O 点由静止释放，运动到A 点的动能为Ek，仅考虑电场力 作用。则（ ） A．从O 点到C 点，电势先升高后降低 B．粒子运动到C 点时动能小于3Ek C．粒子先做匀加速运动，后做变减速运动 D．粒子在AB 段的电势能变化量大于BC 段的电势 能变化量 11．如图所示为真空中的实验装置，平行金属板A、 之间的加速电压为 ， 、 之 间的偏转电压为 ， 为荧光屏。现有质子、氘核和 粒子三种粒子分别在A 板附近由 静止开始加速，最后均打在荧光屏上。已知质子、氘核和 粒子的质量之比为 ， 电荷量之比为 ，则质子、氘核和 粒子三种粒子（ ） A．从开始到荧光屏所经历时间之比为 B．从开始到荧光屏所经历时间之比为 C．打在荧光屏时的动能之比为 D．打在荧光屏时的动能之比为 12．如图所示，a、b、c、d 是圆 上的四点，ab=5cm,cd=8cm， ，一匀强电 场的方向与圆所在平面平行，已知a、b、d 三点电势分别 为 、 、 ，则下列说法正确的 是（ ） A． 点电势比点电势低 B．电场强度大小为6V/cm C．电子在 点的电势能比在点的低 D．电子从 点运动到点，克服电场力做功 二、实验题(本题共2 小题，共14 分) 13．（6 分）国标规定自来水在 15 C  时电阻率应大于13 m ．某同学利用图甲电路测量 15 C  自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门 K 以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞( 活塞电阻可忽略) ，右活塞固定， 左活塞可自由移动，实验器材还有：电源 ( 电动势约为3V，内阻可忽略 ) ，电压表 1 V ( 量 程为3V，内阻很大 ) ，电压表 2 V ( 量程为3V，内阻很大 ) ，定值电阻 1( R 阻值4k），定 值电阻 2 R （阻值2k），电阻箱R(最大阻值9999Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游 标卡尺，刻度尺，实验步骤如下： A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L C．把S 拨到1 位置，记录电压表 1 V 示数 D．把S 拨到2 位置，调整电阻箱阻值，使电压表 2 V 示数与电压表 1 V 示数相同，记录电 阻箱的阻值R E.改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L 和电阻箱阻值R F.断开S，整理好器材 （1）测玻璃管内径d 时游标卡尺示数如图乙，则______ mm； （2）玻璃管内水柱的电阻的表达式为Rx______ ( 用R1、R2、R 表示) ； （3）利用记录的多组水柱长度L 和对应的电阻箱阻值R 的数据，绘制出如图丙所示的 图象，则坐标轴的物理量分别为____； （4）本实验中若电压表 2 V 内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将______ ( 填“偏大”、“不变”或“偏小”) ． 14．（8 分）两个学习小组分别用下面两种方案测量电源电动势和内阻． 方案（1）用内阻为3kΩ、量程为1V 的电压表，保护电阻R0，电阻箱R，开关S。测量 一节干电池的电动势和内阻． ①由于干电池电动势为1.5V，需要把量程为1V 的电压表扩大量程．若定值电阻R1可供 选择的阻值有1kΩ、1.5kΩ、2kΩ，其中最合适的是__________． ②请在虚线框内画出测量电源电动势和内阻的电路原理图__________，并完成图（a） 中剩余的连线__________． 方案（2）按照图（b）的电路测量电源电动势和内阻，已知电流表内阻为RA，R1=RA， 保护电阻的阻值为R0，根据测得的数据作出 1 R I  图像，图线的斜率为k，纵截距为b， 则电源电动势E=_________ ，内阻r=______________ ． 三、解答题(本题共4 小题，共38 分.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单 位) 15．（6 分）如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D 是直流电动机。P 是一 个质量为m 的重物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭 合开关S，重物P 以速度v 匀速上升，这时理想电流表 和理想电压表的示数分别是I=5A 和U=110V，重物P 上升的速度v=1.0m/s，重物的质量m=45kg（g 取 10m/s2）. 求： （1）电动机的输入功率P 入； （2）电动机线圈的电阻R。 16．（8 分）两个带电小球A、B（可视为质点）通过一根绝缘的不可伸长的轻绳相连， 若将轻绳的某点O 固定在天花板上，平衡时两个小球的连线恰好水平，且两根悬线偏离 竖直方向的夹角分别为30°和60°，如图甲所示。若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮 （滑轮大小可不计）两端，调节两球的位置能够重新平衡，如图乙所示，求： (1)两个小球的质量之比； (2)图乙状态，滑轮两端的绳长O′A、O′B 之比。 17．（12 分）在如图所示的电路中，两平行正对金属板A、B 水平放置，两板间的距离 d=4.5cm。电源电动势E=400V，内电阻r=2Ω，电阻R1=198Ω。闭合开关S，待电路稳定 后，将一带正电的小球（可视为质点）从B 板上的小孔以初速度v0=1.0m/s 竖直向上射 入两板间，小球恰好能到达A 板。若小球所带电荷量q=1.0×10-7C，质量m=2.0×10-4kg， 不考虑空气阻力，忽略射入小球对电路的影响，取g=10m/s2，求： （1）滑动变阻器接入电路的阻值； （2）当没有小球射入时，改变P 的位置，求滑动变阻器消耗的最大电功率P 滑； （3）当滑动变阻器接入电路的阻值为多大时小球恰能到达距A 板 1 5 d 处。 18．（12 分）如图甲所示，平行金属板间距离为d、板长5d ，其下极板的A