四川省成都市实验外国语学校2022-2023学年高二上学期期中考试物理试题

高二年级物理学科试题

共 2 张 7 页

考试时间 90 分钟 满分 100 分

第I卷（选择题 共44分）

一．单项选择题（每题3分，共24分；每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意） 1．以下说法正确的是

A．由Q = CU可知，一个电容器的带电量Q跟两极板间电势差U成正比 B．由Eq可知，电场中某点的电场强度E与F成正比

C．由U = Ed可知，匀强电场中的任意两点间的距离越大，则电势差也越大 D．由Ep = qφ可知，对于同一电荷，在电势高处电势能大

2．如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），三球沿一条直线摆放，仅在它们之间的静电力作用下处于静止状态，则以下判断正确的是

A．a对b的静电力一定是引力 B．a对b的静电力可能是斥力 C．a的电荷量可能比b的少 D．a的电荷量不一定比b的多 3．等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是

F

A．a点的电势低于b点的电势

B．a点的场强大于b点的场强，方向相同 C．将一负电荷从a点移到b点电场力做负功 D．同一电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

4．一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行且等间距的实线可能是电场线，也可能是等势面，则以下说法正确的是

A．如果实线是等势面，电子在a点的速率一定大于在b点的速率

1

B．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点场强都比b点的场强小 C．无论图中的实线是电场线还是等势面，a点电势都比b点的电势高

D．无论图中的实线是电场线还是等势面，电子在a点的电势能都比b点的电势能小 5．如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S合上后，静电计指针张开—个角度，那么下述哪些做法可使指针张角增大 A．使A、B两板靠近些 B．使A、B两板正对面积错开些 C．断开S后，使A、B两板靠近些 D．断开S后，使A、B正对面积错开些

6．如图所示，直线b为电源的U－I图象，直线a为电阻R的U－I图象，用该电源和电阻R组成闭合电路，下列说法正确的是 A．此时电源的输出功率为2W B．此时电源的效率为33.3%

C．接其它电阻时该电源的最大输出功率为4.5W D．该电源的内阻为1Ω

7．有两只完全相同的灵敏电流计，分别改装成一只大量程的电流表和一只大量程的电压表，一位同学在做实验时误将改装后的这两只电表串联起来连接入电路中，则两只电表的指针将出现下列哪种情况

A．两表指针都偏转，电流表的指针偏转角度较大 B．两表指针都偏转，电压表的指针偏转角度较大 C．两表指针都不偏转 D．两表指针的偏转角度相同

8．如图所示，电阻R1＝2 Ω，小灯泡L上标有“3 V，1.5 W”字样，电源内阻r＝1 Ω，滑动变阻器的最大阻值为R0．当触头P滑动到最上端a时，电流表的读数为1 A，小灯泡L恰好正常发光，不考虑小灯泡电阻的变化，则下列说法正确的是 A．滑动变阻器的最大阻值R0=8Ω B．电源电动势E=6V

C．当触头P滑动到最下端b时，电源的输出功率P出＝4W D．当触头P滑动到最下端b时，电源的总功率P总＝2.4W

二、多项选择题（每题4分，共20分。每个小题所给的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，全选正确得4分，少选但正确的得2分，不选或错选得0分） 9．下列说法中正确的是

A．铅蓄电池的电动势为2V，这表示电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转变为电能

2

B．因为电流有方向，所以电流是矢量

C．导体在低于某一温度时，电阻突然变为零的现象叫超导现象，实现这一转变的温度被称为临界温度

D．电阻率与温度和材料有关，各种材料的电阻率都随温度的升高而增大

10．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时

II

A．通过金属导线的电流为2 B．通过金属导线的电流为4

C.自由电子定向移动的平均速率为v/2 D.自由电子定向移动的平均速率为v/4 11．如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线，有一带正电的粒子仅在静电力作用下，以某一初速度沿AB由A点运动到B点，该该粒子所经位置的电势能Ep，随它与A点的距离x的变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是 A．电场线的方向由A指向B B．A点的电场强度比B点的大

C．该粒子从A到B的过程中静电力做正功 D．该粒子在A点时的速度大于它在B点时的速度

12．如图所示，AB、CD为一圆的两条直径，且互相垂直，O点为圆心。空间存在一未知静电场，方向与圆周所在平面平行。现有一电子，仅在电场力作用下（重力不计），先从A点运动至C点，动能减少了W；又从C点运动至B点，动能增加了W，那么关于此空间存在的静电场可能是

A．方向垂直于AB并由C指向O的匀强电场 B．方向垂直于AB并由O指向C的匀强电场 C．位于O点的负点电荷形成的电场 D．位于D点的正点电荷形成的电场

13．在如图所示电路中，R1> r，闭合开关S，当变阻器R3的滑片P向b端移动时，下列说法正确的是

A．电源内部消耗的热功率增大 B．电源的输出功率增大

C．电压表示数变小，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数变小

3

第Ⅱ卷 主观题（56分）

三．实验题（共16分）

14．（6分）某同学要粗测一个粗细均匀的圆柱体新材料的电阻率ρ，他设计操作步骤如下： (1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度L为_______ mm； (2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径d为________ mm；

(3)用伏安法测量此圆柱体的电阻，某次实验中按正确的操作步骤操作后读出电压表示数为U，电流表示数为I，则该圆柱体的电阻率ρ=______________(用测量的物理量符号表示)

15．（10分）某课外兴趣小组要描绘一个标有“4.8V，2.4W”的小灯泡的伏安特性曲线，部分实验器材如下：直流电源E（6V，内阻可不计）、电流表○A（0~0.6A，内阻约为0.4Ω）、电压表○V（0~3V，内阻为5kΩ）、开关和导线若干、滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A）、滑动变阻器R2（0~150Ω，额定电流2A）

（1）由于电压表○V的量程太小，需将电压表量程扩大为0~6V，该电压表应串联的分压电阻的阻值为R0=______Ω，找到符合要求的电阻R0后，该小组的同学将题给的电压表（表盘未改动）与分压电阻R0串联，改装成量程为0~6V的电压表后，设计了图甲的电路来描绘该小灯泡的伏安特性曲线，为减小测量误差和便于实验操作，滑动变阻器应选用______；

（2）请根据实验电路原理图甲连接图乙中的实物图______；

（3）连接好电路后小组成员发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，小灯泡可以发光，电压表始终有示数，且电流表的示数无法调到零，可能的原因为______（选填“ab断路”、“ac断路”、“de断路”、或“be短路”）；

4

（4）排除故障后，通过电压表和电流表所读的数据在I—U坐标系中描点连线，得到I—U曲线如图丙，当流过电流表的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为______Ω（保留两位有效数字）。

四、计算题（共40分，要求写出必要的文字说明和相应的物理公式，只有最后结果不给分） 16．（8分）如图所示，一电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度为g，

sin370.6，cos370.8。

（1）求匀强电场的电场强度大小；

（2）若将电场强度减小为原来的一半，求物块下滑时的加速度大小。

17．（8分）如图A、B、C、D为一匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，其中AB4cm,AC43cm，电场线与矩形所在平面平行。已知将q2.010C的正电荷从A点移到B点，电场力做功WAB8.010势能增加了EP3.210（1）C点的电势；

（2）匀强电场的电场强度大小和方向。[

5

99J；将这个电荷从B移到C点电

8J，设A点电势为零。求：

18．（9分）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势E＝6V，电源内阻r＝1Ω，电阻R＝3Ω，重物质量m＝0.10kg，当将重物固定不动，电动机不转动时，电压表的示数为5.0V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为5.5V，求：

(1)电动机线圈的电阻R1；

(2)电动机以稳定的速度匀速提升重物时，消耗的电功率； (3)重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦，g取10 m/s2)。

19．（15分）一质量为8m的小滑块，从竖直放置在地面上的轻质弹簧顶端处由静止释放，弹簀原长为2R，当弹簧压缩到最短时，弹簧长度变为R。现将该弹簧放到倾角为37°的斜面上，弹簧一端固定在绝缘斜面底端的A点，另一端放带正电的小滑块P，滑块P与弹簧接触点绝缘且不连接。斜面顶端与半径为0.4R的光滑半圆形轨道BCD相切于B点，如图所示。作过BD的虚线，在虚线右侧区域有水平向右的匀强电场，电场强度为E3mg。已4q知整个系统处于同一竖直平面内，滑块P质量为m，其电荷量为q，滑块与斜面的动摩擦因AB长为6R，数μ=0.5，重力加速度大小为g，不计空气阻力。（sin370.6，cos370.8） （1）质量为8m的滑块从竖直放置在地面上的轻质弹簧顶端处由静止释放，当弹簧长度为R时，弹簧的弹性势能EP；

（2）通过缓慢移动滑块P将斜面上的弹簧压缩到长度为R时，由静止释放滑块，求该滑块运动到B点的速度大小；

（3）若在虚线BD区域左侧再加上沿斜面向下的匀强电场E' ，其它条件不变，仍通过滑块P将斜面上的弹簧压缩到长度为R时，由静止释放滑块P，要使滑块P能滑到半圆形轨

6

道上且在轨道BCD内部运动过程中不脱离轨道，求E' 大小的取值范围。

高二（上）期期中考试物理试题参

参

题号 答案 A A C A D C B B AC 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 BC AC BD ABC 14.（1） 50.15 （2） 4.700(4.698—4.702) （3）

d2UIl（每空2分）

15. （1）5000 R1 （2）

（3）ac断路 （4）6.0～6.4

7

16.答案：（1）

3mg；（2）0.3mgL 4q【详解】（1）小物块静止在斜面上，受到重力、静电力和斜面支持力，受力分析如图所示 则有：

FNsin37qE

FNcos37mg

E联立解得：

3mg4q （4分）

（2）电场强度变化后，物块下滑距离为L时，重力做正功，静电力做负功，由动能定理得：

mgsin37qE'cos37ma

解得：a0.3g （4分） 17.（8分）解：（1）根据UABWAB，UABAB，A0代入数据得B4V qUBCWBCEPUBCBC代入数据可得C12V ，（4分） qq（2）如图所示，连接BC，将BC四等分，则O0V，连接AO，

则AO为等势线，由于AB4cm,AC43cm,BO2cm；由几何关系可知，AOBC，所以场强方向为BC连线，由C指向B，EUCB200V/m。（4分） dCB18.（9分）解：（1）当将重物固定时I＝分）

(2)当重物不固定时I′＝

EU＝1 A，R＋R1＝U/I＝5 Ω，R1＝2 Ω；（3rEU2＝0.5 A，PMUIIR2W；（3分） rPMI2R11.5W，P机mgv ，解得v＝1.5 m/s。（3分） (3) P机19.（15分）答案：（1）8mgR；（2）6gR；（3）0mg7mg3mg≤E＜ 或

20q5q2q【详解】（1）设弹簧压缩为R时，弹性势能为Ep，m运动到B点时，速度为vB，弹簧竖直放置时，小滑块和弹簧系统机械能守恒得：Ep8mgR （2分） （2）在斜面上静止释放滑块运动到B点过程由功能关系和动能定理得：

W弹Ep0

12W弹5mgRsin375mgRcos37mvB

2解得：vB6gR （4分）

（3）当带电滑块进入电场时，通过受力分析知：重力与电场力的合力恰好沿虚线方向且

8

F合mg5mg （1分）

cos374W5mgRsin375mgRcos37Eq5R0弹带电滑块刚好到达B点速度为零，动能定理得：E3mg解得：

5q （2分）

同理到圆弧中点位置时，速度恰好为零，由动能定理：W弹5mgRsin375mgRcos37Eq5R0.4F合R0

Emg解得：

2q （2分）

根据圆周运动，恰好通过等效最高点D，由牛顿第二定律：5mgmv2D40.4R从释放滑块到D点过程中，由动能定理：

W1弹5mgRsin375mgRcos37Eq5R0.8F合R2mv2D0 E7mg解得：

20q （2分）

综上满足条件E的取值范围：07mgmg20q或

2q≤E＜3mg5q （1分） 9

1分）

（