2023年高二物理期中试题及答案.pdf

5.如图，电源电动势为20 V.内阻为2 C；宜流电动机内阻为4。.额定电压为16 V,额定电流为0.5 A,闭合开关,调节电阻箱R,使电动机正常工作,下列说法正确的是物理试卷注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答腮卡和试卷指定位置上：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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。A.电源的输出功率为20 WB.电动机的输出功率为7 WC.电阻箱的阴值为16 QD.电动机的输出功率为8 V i6.如图,电源电动势为E=12 V,内阻为R=2 6出=3 Q.七=5。=2 Q.电容器G=3 x 10 6 F,先把可变电容器C,的电容谢到与G的相同，闭合开关，再把电容器G的电容调到G电容的2倍,下列说法正一、选择题:本题共11小题,每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1 7题只有一项符合题目要求，第8 11题有多项符合题目要求,全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得。分。1.关于电学知识，下列说法正确的是确的是A.调节G的电容稳定后,c：1.所带的电荷量为2.4 x lO-CB.调节G的电容前后,电容器G上的电荷量发生变化C.调节G的电容稳定后，回路中的电流变小D.调节C2的电容稳定后，回路中的电流不变C,A.摩擦起电说明电荷可以被创造出来B.元电荷就是指所带电荷址为l.6 x 10,yC的粒子，如电子、正电子和质子等7.如图，电源内阻不可忽略，/、色 为定值电阻.热敏电阻凡电阻随温度升高而减小,闭合开关S,把滑动变阻器&的滑片。向右滑动，各电表视为理想电表,下列关于各电表示数变化的说法正确的是C.点电荷是理想化模型，带电球体总是可以看作是电荷全部集中在球心的点电荷D.工人进行超高压带电作业时,穿戴的工作服是由含金属丝的织物制成的2.如图,在水平桌面上有一钉子系着两根相同的绝缘弹性轻绳,轻绳另一端分别固定着A .8两个带电小球.在水平面内存在着平行于桌面的匀强电场，方向与月刘连线垂直，系统处于静止状态.图中a A.运动到D点时的速度大小为 n BB.运动到D点时小球只受重力作用c.运动到c点时小球受到-:个力作用D.机械能不守恒/A.小球带正电B.只将卜板向上移动少许,小球所受电场力增大C.只将两极板的正对面积减少一些.轻杆对小球的作用力向上D.只将两极板的正对面积减少一些,小球所受电场力不变9.如图，在空间区域II中存在若竖直向上的匀强电场，电场强度大小为 =虫，有-质雄为mq的带电小球固定在K为I的绝缘轻细杆的下端，细杆处于空间区域I中竖直放置.小球带正电且所带电荷量为小视为点电荷二已知细杆下端与电场上边界的距离为心电场下边界无限大,现无初速地释放细杆，重力加腱度为小运动过程中细杆始终竖宜,下列说法正确的是A.若细杆刚好能全部进入电场区域，则电场力做的功为B,若细杆刚好能全部进入电场区域.则小球的电势能增加3mgtC.若细杆刚好能全部进入电场区域,则电场力做的功为43D.当高度h=4/时,细杆能全部进入电场区域物 理 第I页（共4页）物 理 第2页（共4页）1 0.如图.倾角为。的足够大绝缘斜而放置在匀强电场中,匀强电场方向垂直斜面向上，质量为例,电荷量为 7 的带电小球沿斜面运动时恰好对斜面无压力 现将电场方向改为展自向上，把该小球以速度如水平抛出,重力加速度为g,关于小球水平抛出后的运动.卜列说法正确的是A.小球落到斜面前在空中 运 动 的 时 间 为加“、B.小球所受电场力大小等于重力大小C.小球落点到斜面顶端的距商为丁 /三7 Fgk 1-c o s 0)c o s 0D.小球从抛出到落回到斜面,电场力做负功I I.如图,两个平行金属板/,正对竖有放置./板中心位置处固定一水平光滑绝缘细杆，细杆上套有一质址为，、电荷殳为+Q的圆环，杆长度与P、。间距相 等。板右边相距为0.5/,处有两水平放置的长为人间距为d的平行金属板时、N,现在。、0 板间加一 电 压.在右边平行板加另一电压，小圆环从细杆左边由辞止开始运动，从Q板上的小孔飞出,恰好从W板的左侧边缘进入板间,最后从下极板.V的右侧边缘水平飞出，不计极板的厚度及小圆环的大小，不计边缘效应。下列说法正确的是1 4.(9 分)如图，布一竖直光滑绝缘半圆轨道固定于绝缘水平面上，匀强电场水平向外 质量为】、电荷量为+q的带电小球,从网轨道的最低点以某一初速度进入圆轨道，小球恰能沿半圆轨道运动到最高点B,然后向左水平抛出，竖宜落在水平面上 已知半画轨道半径为A,重力加速度为4 求：珈A.W 板比水平绝缘杆低嚼C.M W间电势差为“*=-哽-7二、非选择题:本题共5小题，共 5 6 分01 2.(7分)一只多量程的电流裳，有 1 m A J O mA 两个垃程,内部原理图如图所示,表头的电阻尺=3 0。，满B-W板与水平绝缘杆间的高度差为fD.小圆环在M、,，V 间的电场力做的功为mgd偏电流为/,=().5 m A.则电阻修1 3.(9 分)用实验室里的多用电表测电阻时，读数是反向的(即左边示数大,右边示数小),于是某实验小组设计了 一 个 顺向的欧姆表，并用其进行实验测量，该小组设计的原理图如下图所示.已知电源电动势为,内阻为r,G表的内阻为人，量程为。(1)若实验要求电流“红进黑出”，则A应该连(填“红”或“黑”)表笔。(2)将顺向欧姆表两表笔短接,G表显示为，表示测得电阻为(3)将顺向欧姆表两表笔断开,调节R,使 G表，表示测得电阻为(4)这种欧姆表的缺点是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _丝(I )小球在圆轨道最高点的速度大小；(2)匀强电场的场强大小1 5.(1 5 分)如图所示电路，在A、8两点间接平行板电容器，电容器中间用氏为/=1 0 c m 的绝缘轻绳悬挂一质量为m=0/kg的带负电小球，合上开关，调节电阻箱心.使电容器上板带正电,且给小球一速度，恰可以使其在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的角速度为口=1 0 r u d/s,这时悬绳与竖f 方向的夹角为夕=6 0 。已知平行板的间距d =2 5 c m,电 阻 凡=1 5 Q,生=5 O,&=4。，小球的电荷量为q5 x K T，C,电源电动势为E=4 0 V,不计电源内阻，重力加速度g取 1 0 m/s：求：甲宾P(I )小球做匀速圆周运动需要的向心力大小；(2)平行板间的电场强度大小；%的 限 值。1 6.(1 6 分)某物理兴趣小组设计了如图甲所示装置，该装置可以约束带电粒子在一定区域内运动 J为平行板电容器两极板的中心轴线的中点，在中心轴线两端有两个完全相同的固定点电荷M、V J/、N关于P点对称。某时刻从。处有一带正电粒子以速度大小为%=2 x 1 0 3 mA开始水平向右运动.粒子在电场力作用卜.发生偏转,出电场后该粒子可以先围绕N点电荷运动返回电场,再出电场附绕M点电荷运动又返回电场如此反复约束在一定区域内，要实现上述运动，应在.4、4间加一如图乙所示的交变电压，已知粒子电荷坦q=1 0 6 C,质量m=5 x1 0 1 0 k g,电容器极板长度L=0.4 m,间距d =2 5 c m,电压一=2.5 x 1 0,V,M、/V 两点电荷间距为0.6 m,静电力常量*=9 x I O,N m/C:不计粒子重力.点电荷的电场不会影响平行板内的电场 求:(I)带电粒子第一次从电容器射出时的速度大小和方向；(2),W j V 两电荷的电量和电性；(3)交变电场的变化周期雌物 理 第 3页(共4页)物 理 第 4页(共4页)1 .【答案】D【解析】电荷不可能被创造，只能从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到另一部分,A项错误;元电荷是指电荷量的概念，而不是实物粒子,B项错误;点电荷是理想化模型，均匀带电球体外部电场分布可以看作是电荷全部集中在球心的点电荷所形成的电场,C项错误；工人进行超高压带电作业时，穿戴的工作服是由含金属丝的织物制成的，起静电屏蔽作用,D项正确，2 .【答案】C【解析】根据受力分析可知，两小球只能带正电,A、B项错误;根据受力分析和平衡条件，可知s i n。=,s i n 0 =因aF%,C项正确,D项错误。11TB3 .【答案】B【解析】粒子源发射出的粒子在沿电场线方向上做匀加速直线运动，在垂直电场线方向上做匀速直线运动，对于垂直电场方向射出的粒子，有 d,R =1v，面积为s =”川,联立解得S 二2 1 1警项正确。2 m qh4【答案】C【解析】设小球B从最低点C以速度外开始运动，运动到最高点时速度为小,恰好能在竖直平面内做圆周运动，在D点受重力和库仑力作用，有mg-k f =m 牛，得%=/-得缸1 5 项错误;小球运动到最低点C时，受拉力、重力、库仑力作用,C项正确;小球做圆周运动，库仑力不做功,全过程中机械能守恒,D项错误。5 .【答案】B【解析】闭合开关，调节电阻箱R,使电动机正常工作，电机输入电压为1 6 V,可得电源内电压为4 V,干路电流为2 A,则电源的输出功率为3 2 W,A 项错误；电动机的额定电流为0.5 A,电动机的输出功率为P =/-尸氏=7 W,B 项正确，D项错误；由于电动机的额定电流为0.5 A,可得A上的电流为1.5 4,则 A =半。,C项错误。6 .【答案】D【解析】合上开关，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流为1 A,%两端电压为3 V两端电压为5 V,此 两端电压为2 V，G 两端电压为7 V,可 知 两 端 电 压 为 8 V,调节C?的电容，电容器两端电压都不会变化，调节G 前后，电容器G上的电荷量为2.1 xl O-5 C,调 节 的 电 容 稳 定 后，G 上的电荷量为4.8 x I O-C,A 项错误;调 节 前 后，电容器G 上的电荷量不发生变化,B项错误;调节G 的电容稳定后，回路中的总电阻不变，回路中的电流仍为1 A,C 项错误,D项正确。7 .【答案】A【解析】向右调节滑动变阻器触头P,&减小，电路中的电流变大，叫温度上升，电阻减小，电路中的电流变得更大,示 数 变 大，A2示数变大,A项正确；片 示数变化不确定，A2示数变大，色两端电压变大，则 V2示数变大，B 项错误;匕0 示数之比表示R,的大小，尺变小,A 的示数之比变小,C项错误;丫2 6 2 示数变化量的绝对值之比为电阻8 的阻值,【）项错误。物 理 第 1 页（共4页）8.【答案】B D【解析】合上开关后，带电小球对轻杆恰好没有作用力，可知小球受到的电场力与重力平衡，由图知上极板带正电，可知小球带负电,A项错误；将下板向上移动少许，电容器两极板间的电势差不变，由公式E =孝 可 知，场强增大，所受电场力增大.B项正确;将两极板的正对面积减少一些,U、d均没变，由E =）可知，场强不变,小球所a受电场力不变,C项错误,D项正确。9.【答案】A D【解析】当细杆刚好全部进入电场区域时，电场力做的功为W=-qE l=-4mgl，小球的电势能增加4侬,A项正确，B、C项错误；当细杆刚好全部进入电场区域时，根据动能定理有由双人+/）-夕成=0.解得人=3/,要使细杆能全部进入电场区域,必有刀23/,D项正确答案】A C D【解析】小球沿斜面运动时恰好对斜面无压力，说明电场力与重力沿垂宜斜面方向的分量相等,B项错误;有把=m g c o s仇将电场方向改为竖直向上，小球以速度%水平抛出后，小球在竖直向上的电场力和竖直向下的重力的作用下运动。合外力为F 二 mg-qE =mg-mgcos氏加速度为a=g（1 -c o s 0）。建立沿斜而方向与垂直斜面方向的坐标系，小球沿斜面方向的初速度为%,=%cos垂直斜面方向的初速度为%=%s in 0同理分解加速度，沿斜面方向的加速度为a=g（1-c o s 0）s in。，垂直斜面方向的加速度为%=g（1 -c o s 9）c o s仇小球在垂直斜面方向上先做匀减速运动远离斜面，再做匀加速运动靠近斜面。在沿斜面方向做匀加速运动，落到斜面之前在空中运动的总时间为，=也弋代人公式，得 到/=4叫、,A项正确；小球落点到斜面顶端的距离为=&+代入数据，整理可得=2Z 叱,工项正确;小球位移与所受电场力方向夹角为钝角，电场力做1 -c o s 0）c o s-0负功,D项正确。I I .（答案】B C解析】小圆环在P、。中做匀加速直线运动，设出射速度为跖，根据动能定理有qU=ym r j-0,出射后做平抛运动，进入M、N前竖直方向有y=上 灌，水平方向有0.5L=哂，解得 =唳=铐0 A项错误;小圆环从M板左侧边缘进入偏转电场后，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀减速直线运动，直到竖直速度变为0,然后水平飞出，有z=*d$（襄-g）中M=（翳解得2 a =*U=啜,y =1,M、N间电势差为U、,、=-誓,B、C项正确；从小圆环平抛运动到从下极板N的右侧边缘水平飞出的过程中，竖直方向根据动能定理有m g（y +d）+W =0,可得电场力做的功为即=-5 m g d,D项错误。1 2.【答案3 （4分）2 7 （3分）【解析】量程为1 mA时，根据串并联电路的特点有（/,“-/*）x（/+&）=/因，量程为1 0 mA时，根据串并联电路的特点有（-/，x R,=/4+&），联立解得以=3。=2 7 Q。1 3.答案】（1）黑（2分）（2）0（1分）0（1分）（3）满偏（2分）无穷大（2分）（4）内置电源不断消耗、刻度疏密比较复杂（I分，答对任意一点即可得分）物 理 第2页（共4页）【解析】（1）实验要求电流“红进黑出”，则 从应该连黑表笔,6应该连红表笔。（2）将顺向欧姆表两表笔短接时,G表被短路,显示为0,表示外部没有电阻.（3）将顺向欧姆表两表笔断开，调节R,使 其G表满偏，这时外电路断路，表示测得电阻为无穷大“（4）缺点是内置电源不断消耗，且刻度疏密比较复杂。1 4.解：（1）小球恰能运动到最高点，有mg=m1（2分）解得以=（2分）（2）由最高点运动到水平面的过程，在竖直方向上有2 R=+/2（2分）水平方向上有0-，=-延2分）m解得 =.（1分）说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。1 5.解：（l）F.=m s%in 仅2 分）解得Fn=亨N（1分）（2）对小球做圆锥摆运动分析,设绳子拉力为耳,电场强度大小为E 在水平方向有,s in。=%（2分）在竖直方向有（罔+FTCOS 0 =mg（2分）解得 E =1 0 0 N/C（l 分）（3）可知、8两点间的电势差为（/=2 5 V（1分）根据电路计算,R,和R,中的电流/=/二=2 A（2分）则 此 两端的电压为io V,%两端的电压为3 0 V（1分）要满足4、8两点间的电势差为2 5 V,则要求号 两端的电压为5 V,七 两端的电压为3 5 V,故&力&=3 5 V（2 分）解 得 知=2 8 0（1分）说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。1 6.解：（1）依题意分析，可知带电粒子先从。点开始向右以轨迹I运动,后从下板右端附近出射后绕N做圆周运动 到I：板右端附近进入电场，再以轨迹n和m运动到上板左端附近后绕网做圆周运动,再从下板右端附近进入电场以轨迹I V运动回到。点,如此反复，故 M、N电荷带负电（2分）A物 理 第3页（共4页）下面对轨迹【进行分析水平方向4=%,巩=%（2分）竖直方向力=鬻叫=SZ|e 分）代人数据可得 y=0.1 m,4 =%=2（X）0 m/s（1 分）有=2 0 0 0 m/s,方向与水平方向成4 5。角（2分）（2）另由题给数据L=0.4 m,M N 间距0.6 m 可知圆周运动的半径为r =舟 m（1 分）则有A =m （1 5?）r r代人数据，得 Q=*/I xl O-C,M、N 均带负电（1 分）（3）粒子完成轨迹I 用时，=；=10-s用 分）圆周运动的时间为 2 x-=x 10-4 s（1 分）v 4 4可知0.5 7=2 匕+z2（l 分）解得 7=（4+苧）xl 0”s（l 分）说明：只有结果,没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。物 理 第 4页（共 4页）