重庆市南开中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理试题

重庆南开中学高2023 级高二（上）期中考试 物理试题 说明：本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，其中第Ⅰ卷为选择题；第Ⅱ卷为实验题和 计算题。满分120 分，考试时间120 分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共60 分） 一、单项选择题（以下各小题只有一个答案符合题目要求，共10 小题，每题4 分，共40 分） 1．下列说法中，正确的是 A．公式 只适用于真空中点电荷产生的电场 B．某电场中任意两点间的电势差大小等于该两点间移动点电荷电场力做的功 C．并联电路任一支路电阻增大（其他支路不变），总电阻一定减小 D．单位换算关系：1N/C=1V/m 2．如图所示，R1=4R，R2=2R，R3=2R，R4=2R 则b、c 之间的总电阻是 A．6R B. 4R C．3R D. 2R 3. 如图所示的实线表示电场线，虚线表示只受电场力 作用的带电粒子的运动轨迹，由此可以判定 A．该带电粒子带负电 B．M 点的电势小于N 点的电势 C．M 点的电势能大于N 点的电势能 D．该粒子一定从M 点向N 点运动 4．如图所示，竖直绝缘墙壁上的 处有一个固定的带电质点A，在Q 的上方P 点用绝缘丝线悬挂着另一个带电质点B。A、B 两质点因带同种电荷而相斥，致 使悬线与竖直方向成一角度，由于缓慢漏电使A、B 两质点带 的电荷量逐渐减少，整个过程中A、B 小球始终不接触，下列 说法正确的是 A．丝线的拉力先变大后变小 B．丝线的拉力大小一直不变 C．A、B 之间的库仑力一直变大 D．A、B 之间的库仑力先变大后变小 5．两根电阻均为R 的保险丝A、B。现将A 保险丝对折，B 保险丝拉长至直径 减半，则此时两保险丝的电阻之比为（ ） A．1:64 B. 1:32 C. 1:16 D. 1:4 6．用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因 素。如图所示，设两极板的正对面积为 ，极板间的 距离为 ，静电计指针偏角为 ，极板间介质为空气。 实验中，极板所带电荷量不变，则 A．保持两极板正对面积S 不变，将左极板向左移一点，则 变小 B．保持两极板正对面积S 不变，将左极板向右移一点，则 不变 C．保持两极板间距离d 不变，左极板向上移动一点，则 变大 D．保持两极板间距离d 不变，向两极板间插入一块玻璃板，则 变大 7. 如图所示，一水平面内有一半径为 cm 的圆O，A、B、C 为圆上的三 等分点，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。已知 φA=2V、φB=1V、φC=0，下列判断正确的是 A．电场强度的方向由A 指向B B．电场强度的大小为200 V/m C．UCO=1V D．在A 点由静止释放一质子，它将沿直线运动到C 点 8．如图所示，一块粗糙薄绝缘板水平放置，距离薄板上、下 处依次有电荷量 为 和 的两个点电荷，一个电荷量为 的绝缘小滑块从绝缘板的左端以初速度 向右运动，并一直沿着绝缘板表面到达板的右 端，则在滑块通过薄板的过程中 A．一直减速运动 B．先加速运动，后减速运动 C．先减速运动，后加速运动，再减速运动 D．先减速运动，后加速运动 9．如图甲所示，两个点电荷 、 固定在轴上，其中 位于原点O，、 是x 轴上的两点。现有一带正电的粒子以一定的初速度从点开始沿轴正方 向运动（运动过程中粒子只受电场力作用），设粒子经过 、两点时的速度大 小分别为 、 ，其v 随坐标x 变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是 A． 连线的中点电势最高 B． 处场强一定为零 C．粒子在点的电势能小于在点的电势能 D． 带负电且电荷量大于 10．制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为 真空中间距为 的两平行金属板，如图所示， 加在A、B 间的电压UAB 做周期性变化，其 正向电压为U0，反向电压为-U0，电压变化 的周期为 ，如图所示。在 时，有一个质量为m、电荷量为e 的电子以初速 度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，此后的运动过程中未与极板相撞， 且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是( ) A．若电子恰好在 时刻射出电场，则应满足的条件是 B．若电子恰好在 时刻从A 板边缘射出电场，则其动能增加 C．若电子恰好在 时刻射出电场，则射出时的速度方向与初速度方向一致 D．若电子恰好在 时刻射出电场，则射出时的速度为 二、多项选择题（以下各小题中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得 4 分，漏选得2 分，选错或未选得0 分，共20 分） 11. 在孤立点电荷产生的静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自M点由静 止开始运动到N点，则该粒子 A．N点速度一定大于M点速度 B．N点加速度一定小于M点加速度 C．N点电势一定大于M点电势 D．N点电势能一定小于M点电势能 12. 如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个 灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法正确的是( ) A．甲表是电流表，R 增大时量程增大 B．甲表是电流表，R 增大时量程减小 C．乙表是电压表，R 增大时量程增大 D．乙表是电压表，R 增大时量程减小 13. 如图所示，a、b是两个可视为质点的带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂 于同一点；两球静止时，它们连线水平，绳与竖 直方向的夹角分别为α，β（α<β）。则（ ） A．a球电量可能等于b球电量 B．a球电量一定大于b球电量 C．a球质量可能等于b球质量 D．a球质量一定大于b球质量 14. 如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正 方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点。则 A．a点和b点的电势相同 B．a点和b点的电场强度相同 C．立方体前表面面心和左侧面面心电势相同 D．立方体前表面面心和左侧面面心电场强度相同 15. 如图：两个倾角都为45。的光滑金属斜 面AB 和DE，与四分之一光滑金属圆弧BC D 分别相切于B、D 两点；圆弧半径为R， 圆心O 处固定一带电量为+Q 的点电荷。将 一带电量为+q 质量为m 的塑料小球从斜面上与O 等高的A 点静止释放，不计空 气阻力和+q 对电场的影响，静电力常量为k。则 A．小球可能保持静止 B．小球运动过程中机械能一定守恒 C．小球在最低点对轨道的压力大小一定为 D．若将+Q 左移一小段距离且固定后，再从A 点静止释放同一带电小球，小球 运动情况一定不变 第Ⅱ卷（实验题、计算题，共60 分） 三、实验题（共两道题，16 题6 分，17 题12 分，共18 分） 16．将一个量程为0~0.6A 的电流表与电阻R1并联，R1阻值等于该电流表内阻 的一半，使之成为一新的电流表，则新电流表的量程为 A。将一个量程为 0~3V 的电压表与电阻R2串联，R2阻值等于该电压表内阻的两倍，使之成为一 新的电压表，则新电压表的量程为 V。 17．利用一段横截面为圆面，阻值约为6Ω 的康铜电阻丝，测定康铜材料的电 阻率。 （1）如图1，用螺旋测微器测量电阻丝直径，其读数为 mm； （2）现有电源 ，内阻可不计）、滑动变阻器 ，开关和导线若干， 电流表和电压表均有两个量程： 电流表： ，内阻约 ； ，内阻约 电压表： ，内阻约 ； ，内阻约 为减小测量误差，在实验中电流表量程应选用 A，电压表量程应选用 V；实验电路应采用图2 中的 选填“甲”或“乙” ； （3）实验测得以下数据：电压表示数为 ，电流表示数为，电阻丝长度为 L、直径为D，则电阻率表达式为 ； （4）图3 为实验所用的电流表和电压表的表头，可认为其误差为最小刻度的一 半。金属材料的电阻率与温度有关，关系式为 。其中，称为温度 系数，为摄氏温度， 为该金属0℃时的电阻率，康铜的温度系数 由此可以判断，对康铜电阻率测量值影响更大的是 （选填 “电表读数误差”或“温度” 四、计算题（共四道大题，18 题8 分，19 题8 分，20 题10 分，21 题16 分，共42 分） 18．如图所示电路中，电阻 ， ， ， U=8V．试求： （1） 两端的电压 ； （2）2s 内，流过R1上的电荷量q。 19．如图所示实线是匀强电场的电场线（方向未画出），电场中有、、三 点， ， ，其中 沿电场方向， 与 的夹角 ，一个质子从 移到的过程中克 服电场力做功为4.8×10-17J。质子电量 ， 取 ，求： （1）a、b 两点的电势差Uab； （2）c 点的电势 。 20. 如图所示，水平固定放置的平行板电容器与电源相连，板间距为d，电源电 压恒定。一质量为m 可视为质点的弹性金属小球紧靠上极板（小球已接触带电 q）静止释放。只要小球与电容器极板接触，就会立 刻带上q 的电量，电性与所接触极板相同；小球与 极板接触后以相同的速率反弹，忽略小球与极板间 接触的时间。已知：小球所受电场力与重力大小相 同，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）小球从释放到第一次回到上极板所需时间； （2）小球第3 次到达下极板时的速度大小。 21. 下图为示波器的内部结构图。电子枪持续释放出初速度为0、质量为m，电 荷量为e 的电子；电子经过电压为U 的加速电场后，沿中轴线连续经过竖直匀 强偏转电场YY’和水平 匀强偏转电场XX’后打 在荧光屏上形成亮斑。YY’和XX’极板，板间距和板长都为d，XX’极板最右端 到荧光屏水平距离为2d；不计电子重力和电子间相互作用力。 （1）若YY’极板上不加电压，XX’极板加的电压为U，试分析说明电子是否会 撞到XX’极板上； （2）若YY’极板上不加电压，XX’极板加上甲图所示 电压，求0—T 时间内光斑在荧光屏上的运动速度（单 个电子飞行总时间远小于T）； （3）若XX’极板加上丙图所示电压，光斑在荧光屏上 沿顺时针方向走出乙图形状，试在图丁中定性画出 YY’极板上所加电压—时 间图像。 重庆南开中学高 2023 级高二 （上）期中考试 物理试题答案 一、单项选择题（以下各小题只有一个答案符合题目要求，共10 小题，每题4 分，共40 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D B C B A C D A B C 二、多项选择题（以下各小题中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得 4 分，漏选得2 分，选错或未选得0 分，共5 小题，每题4 分，共20 分） 11 12 13 14 15 AD BC AD BC BD 三、实验题（共两道题，16 题6 分，17 题12 分，共18 分） 16． 1 .8 9 17．（1） 0.644 ~ 0.647 （2） 0.6 3 甲 （3） （4） 电表读数误差 四、计算题（共四道大题，18 题8 分，19 题8 分，20 题10 分，21 题16 分，共42 分） 18．解：(1) 解得： V (2) 解得： C 19．解：(1) 带入解得： V (2) 所以 3000V/m 解得 570V 20．解：小球每次与上极板接触后向下运动过程中： , 小球每次与下极板接触后向上运动过程中： ，匀速直线 (1)向下加速时： , ；解得： ， 向上匀速时： ；解得 故，第一次回到上极板时间为 (2)由于小球向上运动为匀速直线，且所有碰撞都为等速反弹；所以小球第三次到达下极板 时的速度，可以等效为小球由静止开始以2g 的加速度匀加速了3d 距离的末速度 ， 21．解：(1)加速电场： ， 在XX’偏转电场： , ， ，解得： ，故不会撞到板上 (2)电子离开电场后的匀速到屏过程，由三角形相似： ， 又：在0-T 内 ，带入上式得： 光斑在屏上偏转的距离xm与时间t 成一次函数，故光斑在屏上做匀速直线运动，且运动速 度为t 前面的系数，即： (3)