安徽省淮北市第一中学2020-2021学年高二(上)期中物理试题

安徽省淮北市第一中学2020-2021学年高二（上）
期中物理试题
学校_________ 班级__________ 姓名__________ 学号__________
一、单选题
1. 下列关于静电场中电场强度、电势能等的说法中，正确的是
A．电荷在电场强度大的地方，电势能一定大
B．电荷在电场强度为零的地方，电势能一定为零
C．负电荷从电势高处运动到电势低处，电势能增加
D．只在静电力的作用下运动，电荷的电势能一定减少
2. 有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）
A．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
B．从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1
C．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
D．若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为：
3. 如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电．整个系统置于方向水平的匀强电场中．已知静电力常量为k．若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为( )
A．
B．
C．
D．
4. 如图所示，为定值电阻，为可变电阻，E为电源电动势，r为电源的内电阻，以下说法中不正确的是
A．当时，上获得最大功率
B．当时，上获得最大功率
C．当时，上获得功率一定最大
D．当时，电源的输出功率可能最大
5. 某一静电场的电势在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有（）
A．的方向沿x轴正方向
B．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大
C．的大小大于的大小
D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做负功，后做正功
6. 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
7. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，E P表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）
A．θ增大，E增大B．θ增大，E P不变
C．θ减小，E P增大D．θ减小，E不变
8. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关 S 闭合后，在滑动变阻器R0的滑片 P 向上缓慢滑动的过程中（）
A．小灯泡L变亮
B．电压表的示数增大
C．电流表的示数减小
D．电容器C的电荷量减小
二、多选题
9. 如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆
的交点不计重力下列说法正确的是
A．M带负电荷，N带正电荷
B．M在b点的动能小于它在a点的动能
C．N在d点的电势能等于它在e点的电势能
D．N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
10. 如图是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是（）
A．电源的电动势为V B．电源的内阻为
C．电流为A时的外电阻是D．电源的短路电流为 A
11. 静电场方向平行于x轴，其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线．一质量为m、带电量为－q的粒子(不计重力)，以初速度v0从O点(x＝0)进入电场，沿x轴正方向运动．下列叙述正确的是( )
A．粒子从x1运动到x3的过程中，电势能一直增大
B．粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小
C．要使粒子能运动到x3处，粒子的初速度v0至少为
D．若v0＝，粒子在运动过程中的最大速度为
12. 图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为、，是a、b连线的中垂线，P是中垂线上的一点。

下列哪种情况能使P点场强方向指向的
左侧（）
A．、都是正电荷，且
B．是正电荷，是负电荷，且
C．是负电荷，是正电荷，且
D．、都是负电荷，且
13. 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线
与斜面平行．小球A的质量为m、电量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则( )
A．小球A与B之间库仑力的大小为
B．当时，细线上的拉力为0
C．当时，细线上的拉力为0
D．当时，斜面对小球A的支持力为0
14. 如图所示电路，已知R3＝8Ω，闭合电键，理想电流表示数为0.75A，理想电压表示数为2V，经过一段时间，电阻R2或R3发生故障，理想电流表示数变为0.8A，理想电压表示数变为3.2V．下列说法正确的是
A．可能是电阻R3发生短路B．可能是电阻R2发生断路
C．电阻R2的阻值为16ΩD．电源电动势为4V
三、实验题
15. 某同学用游标卡尺测量电阻元件的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。

(1)电阻元件长L为______，金属丝的直径d为______；
(2)选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻挡______（填：“×1”或“×100”）。

并先进行______再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R=______。

16. 甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．
实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S
2
，导线若干．
(1)先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：
闭合S
1，将S
2
切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1.保
持电阻箱示数不变，_______，读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1＝___．
(2)甲同学已经测得电阻R1＝4.80Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值，
该同学的做法是：闭合S
1，将S
2
切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱
示数R和对应的电压表示数U，用测得的数据，绘出了如图乙所示的图线，则电源电动势E＝____V，电阻R2＝_____Ω(保留三位有效数字)．
四、解答题
17. 微型吸尘器的直流电动机内阻一定，把它接入电压为的电路时，
电动机不转，测得此时流过电动机的电流是；若把电动机接入电压为
的电路中，电动机正常工作，工作电流是，求：
（1）电动机线圈的电阻R．
（2）电动机正常工作时的输出功率及吸尘器的效率．
（3）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机此时的发热功率（设此时线圈未被烧坏）．
18. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点．细线与竖直方向成30°角时静止释放小球，小球开始摆动，当摆到A点时速度为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力．求：
（1）判断小球电性；
（2）BA两点间的电势差U
；
BA
（3）匀强电场的场强E的大小．
19. 如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计。

水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。

在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量为q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间。

重力加速度用g 表示则：
(1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？
(2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？
20. 如图所示，ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道，固定在竖直面内。

以轨道的圆心O为坐标原点，沿水平直径AC方向建立x轴，竖直直径BD
方向建立y轴。

y轴右侧（含y轴）存在竖直向上的匀强电场。

一质量为m、带电量为+q的小球，从A点由静止开始沿轨道下滑，通过轨道最高点D后，又落回到轨道上的A点处。

不考虑小球之后的运动，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
(1)小球落回到A点时的速率；
(2)电场强度的大小；
(3)小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。