重庆市涪陵区高二年级(上)期中考试
物理试题
时间:75 分钟
班级 姓名
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信
2.请将答案正确填写在答题卡上
命题人:莫国良
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上;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题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦
干净后,再选涂其它答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
一、单选题
1.关于库仑定律,下列说法正确的是( )
A.法拉第通过实验研究,发现了电场线的存在
q q
B.根据 F k 1 22 ,当两个带电体间的距离趋近于零时,库仑力将趋向于无穷大r
C.所带电荷量分别为Q和3Q的点电荷 A、B相互作用时, A、B受到的静电力大小相等
D.库仑定律适用于点电荷,点电荷其实就是体积最小的带电体
2.2022年 7月 13日,我国用长征三号乙型运载火箭成功将天链二号 03星发射升空,卫星
顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如图所示,卫星两翼的太阳能电池板把太阳能
转化为电能供卫星使用。关于电源、能源与可持续发展,下列说法正确的是( )
A.干电池、蓄电池对外供电时,电能转化为化学能
B.在能的转化和转移的过程中,能量的总量减少
C.能量的转移或转化过程中,是具有方向性的
D.修建水电站利用水能发电更清洁、安全,有百利而无一害
3.如图所示的实线为某静电场的电场线,虚线是仅在电场力作用下某带电粒子的运动轨迹,
A、B、C、D是电场线上的点,其中 A、D两点在粒子的轨迹上,下列说法正确的是( )
A.该粒子一定带正电
B.由图可知,同一电场的电场线在空间是可以相交的
C.将该粒子在 C点由静止释放,它可能一直沿电场线运动
D.该粒子在 A点的速度一定大于在 D点的速度
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4.真空中固定有两个点电荷,负电荷 Q1位于坐标原点处,正电荷 Q2位于 x轴上,Q2的电
荷量大小为 Q1的 8倍。若这两点电荷在 x轴正半轴的 x=x0处产生的合电场强度为 0,则 Q1、
Q2相距( )
A. 2x0 B. (2 2 1) x0 C.2 2x0 D. (2 2 1) x0
5.某导体中的电流与其两端电压的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.导体两端加 5V电压时,导体的电阻为 5
B.随着导体两端电压的增大,导体的电阻不断减小
C.随着导体两端电压的增大,导体的电功率不断减小
D.导体两端加 12V电压时,每秒内通过导体横截面的电量为 1C
6.如图所示,R1=2 Ω,R2=10 Ω,R3=10 Ω,A、B 两端电压恒定不变,则( )
A.S 断开时,R1与 R2的电压之比为 5∶1
B.S 闭合时,R1与 R2两端的电压之比 2∶5
C.S 闭合时,通过 R2与 R3的电流之比为 2∶1
D.S 闭合时,通过 R1与 R2电流之比为 1∶5
7.用长为 1.4m的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为 1.0×10-2kg、电荷量为 2.0×10-8C的小球,
细线的上端固定于 O点.现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成 370,如图所
示.现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin370=0.6)
A.该匀强电场的场强为 3.75×107N/C
B.平衡时细线的拉力为 0.17N
C.经过 0.5s,小球的速度大小为 6.25m/s
D.小球第一次通过 O点正下方时,速度大小为 7m/s
二、多选题
8.如图为一块手机电池的文字说明,下列说法正确的是( )
A.该电池的容量为 500mA·h B.该电池的电动势为 3.6V
C.该电池在工作时的电流为 500mA D.若电池以 10mA的电流工作,可用 50h
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9.如图所示,匀强电场中有一菱形 Oabc,边长为 2m,∠aOb=120°,菱形所在的平面平行
于电场线。把一电荷量 2 10 7C为的负点电荷由电势为零的某点移到 O点,克服静电力做
功1 10 6J ;将该电荷从 O点移动到 a点,电势能增加 4 10 7 J;将该电荷从 a点移到 c点,
静电力做功8 10 7 J,则( )
A.电场强度大小为 2V/m
B.O点的电势为 5V
C.a点的电势比 O点的电势高 2V
D.b点的电势为 1V
10.如图所示,平行金属板中带电质点 P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路
的影响, 当滑动变阻器 R4的滑片向 b端移动时,则( )
A.电压表读数减小,电流表读数变大
B.电源的效率变大
C. R3上消耗的功率逐渐增大
D.质点 P将向下运动
三、实验题
11.请写出下列测量工具的读数
①用游标卡尺测量一金属丝的直径,则该金属丝直径的测量值为 mm。
②用螺旋测微器测量圆柱体的直径为 mm。
③如图 3为一正在测量中的多用电表表盘。当选用电阻挡“×100”测量,则读数为 Ω。
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12.某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:
电压表(量程0 ~ 3V,内阻很大);
电流表(量程0~0.6A);
电阻箱(阻值 0 ~ 999.9 );
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)根据图(a),完成图(b)中的实物图连线 。
(2)调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值 R、相应的
电流表示数 I和电压表示数 U。根据记录数据作出的U I图像如图(c)所示,则干电池的
电动势为 V(保留 3位有效数字)、内阻为 (保留 2位有效数字)。
1
(3)该小组根据记录数据进一步探究,作出 R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像
I
的纵轴截距,结合(2)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为 (保
留 2位有效数字)。
(4)由于电压表内阻不是无穷大,本实验干电池内阻的测量值 (填“偏大”或“偏
小”)。
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四、解答题
13.如图所示,平行板电容器的两个极板 A、B水平放置且接在电压为 60V的恒压电源正、
负极上,两极板间距为 3cm,电容器带电荷量为9 10 8C,A极板接地。求:
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板电容器两板之间的电场强度;
(3)距 B板 2.5cm的 M点处的电势。
14.如图所示,电源电动势 E=12V,内阻 r=3Ω,R为电阻箱,M为线圈电阻 RM 1Ω、额定
输出功率为 5W的直流电动机,定值电阻 R0=0.5Ω。当单刀双掷开关接1时,调节电阻箱阻
值,使电源输出功率最大;当单刀双掷开关接2时,调节电阻箱阻值,使电动机正常工作,
此时电源输出功率恰好最大。
(1)当单刀双掷开关接1,电阻箱阻值 R为多大时,电源输出功率最大?电源最大输出功
率是多少?
(2)当单刀双掷开关接 2,电阻箱阻值 R'为多大时,电源输出功率最大?此时电阻箱消耗
的功率是多少?
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15.如图所示,在竖直面内的直角坐标系 xOy中, x轴上方存在竖直向下的匀强电场,电场
强度 E 12N / C,一个带电荷量为 q 3 10 4C、质量为m 3.6 10 4 kg的小球,从
1m,0.5m 处以初速度 v0沿 x轴负方向抛出,刚好经坐标原点且与 x轴成 45 ,沿切线方向进
入图中半径为 R
6
1 (2 2)m的光滑圆弧轨道Ⅰ,再次经 x轴沿切线方向进入半径为5
R2 3(2 2)m的光滑圆弧轨道Ⅱ,求:( g取10m / s2 )
(1)小球抛出时的初速度;
(2)小球到达轨道Ⅰ的最低点时的速度;
(3)若小球从从第一象限某位置沿 x轴负向抛出后均能通过坐标原点沿切线方向进入轨道Ⅰ,
再沿轨道Ⅱ外侧到达最高点,求小球抛出的所有可能位置。
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{#{QQABAYQUggCAAAAAAAgCQwmQCEGQkBGCCCoORBAEIAIBQANABAA=}#}参考答案:
1.C
【详解】A.为了形象地了解和描述电场的性质,法拉第采用了一个简洁的方法来描述,就引入了电场线概念,电场线不是实际存在的线,而是假想的线,A错误;
B.当两个带电体间的距离趋近于零时,两带电体就不能看做点电荷,公式就不再适用,B错误;
C.所带电荷量分别为和的点电荷相互作用时,由牛顿第三定律可知,电荷之间的相互作用力等大反向,因此受到的静电力大小相等,C正确;
D.带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时,这样的带电体可看作点电荷,因此点电荷不是体积最小的带电体,D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.干电池、蓄电池对外供电时,电池内部发生化学变化,化学能转化为电能,故A错误;
B.在能的转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律,故B错误;
C.能量的转移或转化过程中,总量是不变的,但是具有方向性,故C正确;
D.修筑拦河坝建造水电站也会对沿河的水域环境造成影响,给河流通航造成影响等,因此不利影响也是存在的,故D错误。
故选C。
3.D
【详解】A.由于不知道电场线方向,所以无法判断该粒子的电性,A错误;
B.同一电场的电场线在空间是不可能相交的,B错误;
C.将该粒子在C点由静止释放,由于电场线是曲线,所以后期粒子运动中,合力与速度不在一条线上,粒子会做曲线运动,C错误;
D.由于粒子运动是曲线,电场力方向沿电场线切线方向,以A点为例,D点的位置在A点切线的下方,说明A点受力方向沿电场线向下,因此从A到D,电场力做负功,速度减小,D正确。
故选D。
4.B
【详解】依题意,两点电荷电性相反,且Q2的电荷量较大,所以合场强为0的位置应该在x轴的负半轴,设两点电荷相距L,根据点电荷场强公式可得
又
解得
故选B。
5.A
【详解】A.当电压为5V时,电流值为1.0A,根据欧姆定律可知
故A正确;
B.由图可知图像切线的斜率的倒数表示导体的电阻,随电压的增大,图像的斜率减小,则可知导体的电阻越来越大,故B错误;
C.由图像可知图像围成的面积表示导体的电功率,随着导体两端电压的增大,面积增大,即导体的电功率不断增大,故C错误;
D.当电压为12V时,电流值为1.5A,根据
故D错误。
故选A。
6.B
【详解】A.S 断开时,R1与 R2串联,电流相等,则电压与电阻成正比,则有1:5,故A错误;
BD.S 闭合时,R2与 R3并联,再与R1并联,设干路电流为I,则流过的R2电流为,即通过 R1与 R2电流之比为 2∶1;R1与 R2两端的电压之比
故B正确,D错误;
C. S 闭合时,R2与 R3并联,电压相等,电流与电阻成反比,则有
故C错误。
故选B。
7.C
【详解】AB.小球在平衡位置时,由受力分析可知:qE=mgtan370,解得,细线的拉力:T=,选项AB错误;
C.小球向左被拉到细线水平且拉直的位置,释放后将沿着电场力和重力的合力方向做匀加速运动,其方向与竖直方向成370角,加速度大小为,则经过0.5s,小球的速度大小为v=at=6.25m/s,选项C正确;
D.小球从水平位置到最低点的过程中,若无能量损失,则由动能定理:,带入数据解得v=7m/s;因小球从水平位置先沿直线运动,然后当细绳被拉直后做圆周运动到达最低点,在绳子被拉直的瞬间有能量的损失,可知到达最低点时的速度小于7m/s,选项D错误.
8.ABD
【详解】AB.电池上的3.6V表示电动势,500mA·h表示电池充满电时的电荷量,故AB正确;
C.由于不知道电池的工作时间,所以无法计算放电电流,故C错误;
D.若电池以10mA的电流工作,则工作时间为
故D正确。
故选ABD。
9.AD
【详解】B.把一个电荷量为的负点电荷由电势为零的某点移到点,克服静电力做功,故点的电势为
故B错误;
C.将该电荷从点移动到点,电势能增加,可得
故点的电势为
低于点的电势,故C错误;
D.将该电荷从点移到点,静电力做功,可得
故
四边形为平行四边形,有
电荷在位置的电势为
故D正确;
A.设为、中点,的电势为,则为等势面,电场方向与垂直,因
,
故为等边三角形,,故电场方向由指向,其大小为
故A正确。
故选AD。
10.AD
【详解】A.由图可知,与滑动变阻器串联后,与并联后,再与串连接在电源两端,电容器与并联,当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电流增大,路端电压减小,两端的电压增大,故并联部分的电压减小,由欧姆定律,可知流过的电流减小,则流过并联右边支路的电流增大,故电流表示数变大;因并联部分电压减小,而中电压增大,故电压表示数减小,故A正确;
B.电源的效率为
因外电路的总电阻减小,则电源的效率变小,故B正确;
C.因两端的电压减小,由
可知上消耗的功率减小,故C错误;
D.因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故D正确。
故选AD。
11. 1.94 1.844/1.843/1.845/1.846 600 2.5V 欧姆 AC/CA A 0.5 299 变大
【详解】(1)①[1]由图示游标卡尺可知,游标尺的精度为0.02mm,游标卡尺示数为
②[2]由图示螺旋测微器可知,其示数为
③[3]当选用电阻挡“×100”测量,由图示表盘可知,读数为
(2)①[4]表头的改装利用的是串并联电路的特点,串联分压,并联分流,因此表头串联电阻将改装成电压表,在纯电阻电路中,串联电路各部分所分电压与电阻成正比,当开关S接6时要比接5时串联的电阻更大,因此当开关接5时电压表的量程要小于接6时电压表的量程,由此可知此时对应的挡位可能是直流电压2.5V挡;
[5]开关接4时可知接通了多用电表内部电源,因此此时对应的挡位是欧姆挡。
②[6]A.设欧姆表的内阻为,当欧姆表红黑表笔两端接入待测电阻时,根据闭合电路的欧姆定律
可得
流过欧姆挡表头的电流与待测电阻的阻值不成线性关系,所以表盘刻度不均匀,故A正确;
B.用欧姆挡测电阻时,被测电阻的阻值越大,指针向右转过的角度就越小,故B错误;
C.用欧姆挡测电阻时,每次换挡后必须重新短接两表笔进行欧姆调零,故C正确;
D.测量电阻时用手指紧紧按住红、黑表笔与电阻接触的部分,这时人体就会和待测电阻并联,并联后的等效电阻小于待测电阻,这样测量值会偏小,故D错误。
故选AC。
(3)①[7]由于要保证电流在表头中由红进黑出,故红表笔应接电源的负极,黑表笔接电源的正极,并且在测量电阻时要进行欧姆调零,故应串接滑动变阻器。
故选A。
②[8]当两表笔短接时,电流表应调至满偏电流,设此时欧姆表的内阻为,则有
解得
当指针指在刻度盘的正中央时,有
可得
代入数据可得
[9]可变电阻的接入阻值为
[10]当电池电动势变小,内阻变大时,欧姆表需要重新调零,由于满偏电流不变,由公式
可知欧姆表内阻R内得调小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由
可知当变小时,I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,故欧姆表的示数变大了。
12. 1.58 0.64 2.5 偏小
【详解】(1)[1]实物连线如图:
(2)[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得
由图像可知
E=1.58V
内阻
(3)[4]根据
可得
由图像可知
解得
(4)[5]由于电压表内阻不是无穷大,则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值,即实验中测得的电池内阻偏小。
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)由电容的定义式得,平行板电容器的电容为
(2)平行板电容器两板之间的电场强度为
(3)A、M间的电势差为
因为
其中
所以,距B板的M点处的电势为
14.(1)2.5Ω时,12W;(2)0.75Ω时,3W
【详解】(1)当单刀双掷开关接1,电源输出功率为
根据数学知识可知,当
即
R+R =r
R=r-R =3Ω-0.5Ω=2.5Ω
时,电源输出功率最大,且电源最大输出功率是
(2)当单刀双掷开关接2,电源的输出功率为
P=UI=(E-Ir)I=-I r+EI
当
时,电源的输出功率P最大。电动机的输出功率为
P0=5W
发热功率为
所以电动机的输入功率为
电动机两端的电压为
电阻箱两端的电压为
所以电阻箱阻值
此时电阻箱消耗的功率是
15.(1);(2);(3)小球抛出的位置必须在上,区间范围为。
【详解】(1)由题意知
则
解得
(2)设小球到达轨道Ⅰ最低点的速度为,根据动能定理
代入数据得
(3)因小球达坐标原点时的速度偏向角为,则小球的位移偏向角正切值为0.5,即小球抛出点的位置必在方程上。
(Ⅰ)设小球从(x2,y2)处以初速度抛出,达轨道Ⅱ最高点的速度为零,则
联立以上各式解得
(Ⅱ)设小球从(x3,y3)处以初速度抛出,达轨道Ⅱ与Ⅰ的交接处不脱离Ⅱ的最大速度为,则
且
联立以上各式解得
综上所得,要让小球到达轨道Ⅱ的最高点,小球抛出的位置必须在上,区间范围为
第1页,共2页