1、 试 卷 第 1 页 共 8 页 2 2021021 级高级高二上二上学期物理期中考试学期物理期中考试 试题试题 （说明说明：本试卷共本试卷共 17 题题，考试时间为考试时间为 75 分钟分钟，满分为满分为 100 分分）命题人：孟荟命题人：孟荟 审题人：王丽珍审题人：王丽珍 一、一、单项选单项选择题择题：本题本题共共 8 8 小小题，题，每题每题 3 3 分，分，共共 2424 分。每小题分。每小题只有一个正确答案，只有一个正确答案，不选或错选得不选或错选得 0 0分分。1下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A电场强度的方向与试探电荷在该点受到的电场力方向电场强度的方向与试探电荷在该点受到
2、的电场力方向可能相反可能相反 B电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好电阻率是反映材料导电性能的物理量，电阻率越大的材料导电性能越好 C由由QCU=知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 D由由ABABWUq=知，将单位正电荷从知，将单位正电荷从 A 点移动到点移动到 B 点克服电场力做功点克服电场力做功1J，则，则1VABU=2某静电除尘装置的原理图如图所示。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某某静电除尘装置的原理图如图所示。废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区
3、。图中虚线是某一带电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，一带电的尘埃（不计重力）仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B 两点是轨迹与电场线的两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（）A尘埃带正电尘埃带正电 B尘埃在尘埃在 A 点的加速度大于在点的加速度大于在 B 点的加速度点的加速度 C尘埃在尘埃在 A 点的电势能小于在点的电势能小于在 B 点的电势能点的电势能 D尘埃在迁移过程中做类平抛运动尘埃在迁移过程中做类平抛运动 3某同学设计了一
4、个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大（两电极始终不接触）。若极板上电荷量保持不变，下向右移动，风力越大，移动距离越大（两电极始终不接触）。若极板上电荷量保持不变，P 点为极板间点为极板间的一点，下列说法正确的是（的一点，下列说法正确的是（）A风力越大，电容器电容越小风力越大，电容器电容越小 B风力越大，极板间电场强度越大风力越大，极板间电场强度越大 C风力越大，静电计指针张角越小风力越大，静电计指针张角越小 D风力越大，风力越大，P 点
5、的电势仍保持不变点的电势仍保持不变 试 卷 第 2 页 共 8 页 4如图所示为密立根油滴实验示意图，若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下匀速运动。在该油滴如图所示为密立根油滴实验示意图，若在实验中观察到某一个带负电的油滴向下匀速运动。在该油滴向下运动的过程中，下列说法正确的是（向下运动的过程中，下列说法正确的是（）A电场力做正功电场力做正功 B重力和电场力的合力不做功重力和电场力的合力不做功 C小油滴机械能守恒小油滴机械能守恒 D重力势能的减少量小于电势能的增加量重力势能的减少量小于电势能的增加量 5a、b 两个带电小球的质量均为两个带电小球的质量均为 m，所带的电荷量分别为，所带的电荷量
6、分别为q 和和q，两球间用一绝缘细线连接，用长，两球间用一绝缘细线连接，用长度相同的另一绝缘细线将度相同的另一绝缘细线将 a 悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向水平水平向左的匀强电场，电场强度向左的匀强电场，电场强度为为 E，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的（，平衡时两细线都被拉紧，则平衡时两球的位置可能是图中的（）A B C D 6雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强雷电击中地面或高压输电线掉落到地面时，都会在以落地点为中心的一定区域内的地面上形成一个强电流场，如果有人站在这个区
7、域内，双脚间会存在一定的电势差，叫做电流场，如果有人站在这个区域内，双脚间会存在一定的电势差，叫做“跨步电压跨步电压”。如图所示，一条电。如图所示，一条电势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的势远高于地面的高压直流输电线掉落在地面上的 O 点，若点，若 O 点附近地质结构分布均匀，则在地面以点附近地质结构分布均匀，则在地面以 O 为为圆心的同心圆为一系列的等势线。图中圆心的同心圆为一系列的等势线。图中 O、A、B、C 在同一直线上，在同一直线上，BD是过是过 B 点圆的切线，点圆的切线，ABBCBD=，电线落地时恰好有人单脚着地站在，电线落地时恰好有人单脚着地站在 B 点，则以下说法点，则
8、以下说法正确的是（正确的是（）A图中图中 A、B、C 三点中，三点中，C 点电势最高点电势最高 B地面上电子由地面上电子由 O 向向 C 定向移动定向移动 C为了安全，人应该沿为了安全，人应该沿BD方向迈大步快速脱离方向迈大步快速脱离 DA、B、C、D 四点间电势差大小关系为四点间电势差大小关系为ABBCBDUUU 7闪电是云与云之间、云与大地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。若某次闪电是在云与大地闪电是云与云之间、云与大地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。若某次闪电是在云与大地之间发生的，大量电子从地面流向云层。放电过程的平均电流为之间发生的，大量电子从地面流向云层。放电过程的平
9、均电流为I，持续时间为，持续时间为t，电子的电荷量为，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（则下列说法正确的是（）A放电过程中，云层的电势比地面的电势低放电过程中，云层的电势比地面的电势低 B放电电流的方向由放电电流的方向由地面地面指向指向云层云层 C此次放电过程中流过地面的电荷量为此次放电过程中流过地面的电荷量为 D此次放电过程中从地面流向云层的电子的数量为此次放电过程中从地面流向云层的电子的数量为Ite 试 卷 第 3 页 共 8 页 8如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，如图所示为某金属导体的伏安特性曲线，MN 是曲线上的两点，过是曲线上的两点，过 M 点的切线和点的切线和 M、N 两点
10、对应坐两点对应坐标图中已标出，下列说法正确的是（标图中已标出，下列说法正确的是（）A该金属导体的电阻随电压的增大而该金属导体的电阻随电压的增大而减小减小 B该金属导体两端的电压是该金属导体两端的电压是 2.0V 时对应的电阻是时对应的电阻是 6.7 C该金属导体的电阻是该金属导体的电阻是 10 D该金属导体在该金属导体在 M 点和点和 N 点对应的电阻之比是点对应的电阻之比是 3：2 二、多项选二、多项选择题择题：本题本题共共 4 4 小小题，题，每小题每小题 4 4 分，分，共共 1616 分。分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得
11、目要求。全部选对得 4 4 分，选对但不全得分，选对但不全得 2 2 分，选错和不选得分，选错和不选得 0 0 分。分。9 如图所示匀强电场如图所示匀强电场 E 的区域内，在的区域内，在 O 点处放置一点电荷点处放置一点电荷Q，a、b、c、d、e、f 为以为以 O 为球心的球为球心的球面上的点，面上的点，aecf 平面与电场平行，平面与电场平行，bedf 平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）Ab、d 两点的电场强度两点的电场强度不不相同相同 Bb、d 两点的两点的电势相等电势相等 C点电荷点电荷q 在球面上任意两点之间移动时，静电力一定做功在球面上任意
12、两点之间移动时，静电力一定做功 D将点电荷将点电荷q 在球面上任意两点之间移动，从在球面上任意两点之间移动，从 a 点移动到点移动到 c 点电势能的变化量一定最大点电势能的变化量一定最大 10如图，在干燥的冬天，手接触房间的金属门锁时，会有一种被电击的感觉，带负电的手在缓慢靠近如图，在干燥的冬天，手接触房间的金属门锁时，会有一种被电击的感觉，带负电的手在缓慢靠近门锁还未被电击的过程中，门锁（门锁还未被电击的过程中，门锁（）A近手端感应出正电荷近手端感应出正电荷 B电势比手的电势低电势比手的电势低 C与手之间场强逐渐增大与手之间场强逐渐增大 D与手之间场强保持不变与手之间场强保持不变 试 卷 第
13、 4 页 共 8 页 11如图甲所示，如图甲所示，A、B 两块相互平行的金属板（板间距离足够大），其中两块相互平行的金属板（板间距离足够大），其中 A 板接地，板接地，A、B 板间的电势差板间的电势差随时间的变化关系如图乙所示，靠近随时间的变化关系如图乙所示，靠近 A 板有一带正电粒子，从板有一带正电粒子，从 t=0 开始，只在电场力作用下从开始，只在电场力作用下从 Q 点由静点由静止开始运动。关于该粒子的运动情况，下列说法正确的是（止开始运动。关于该粒子的运动情况，下列说法正确的是（）A粒子在粒子在 A、B 板间可能做往复运动板间可能做往复运动 B粒子一直向粒子一直向 B 板运动板运动 C在
14、一个周期在一个周期 T 内，粒子一直做加速运动内，粒子一直做加速运动 D在一个周期在一个周期 T 内，电场力对粒子做功为内，电场力对粒子做功为 0 12如图甲所示，一带电量为如图甲所示，一带电量为2 21 10 0的物块置于绝缘光滑水平面上，其右端通过水平弹性轻绳固定在的物块置于绝缘光滑水平面上，其右端通过水平弹性轻绳固定在竖直墙壁上，整个装置处于水平向左的匀强电场中。用力将物块向左拉至竖直墙壁上，整个装置处于水平向左的匀强电场中。用力将物块向左拉至 O 处后由静止释放，用传感器处后由静止释放，用传感器测出物块的位移测出物块的位移 x 和对应的速度，作出物块的动能和对应的速度，作出物块的动能k
15、Ex关系图象如关系图象如图乙所示，其中图乙所示，其中0.40m处物块的动能处物块的动能最大但未知，最大但未知，0.50m处的动能为处的动能为1.50J，0.50m1.25m间的图线为直线，其余部分为曲线。弹性轻绳的弹间的图线为直线，其余部分为曲线。弹性轻绳的弹力与形变量始终符合胡克定律，下列说法正确的是（力与形变量始终符合胡克定律，下列说法正确的是（）A该匀强电场的场强为该匀强电场的场强为1 11 10 0N/CN/C B物块先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动物块先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动 C弹性绳弹性势能的最大值为弹性绳弹性势能的最大值为2.5J D弹性绳的原长为弹性绳的原长为
16、0.50m 试 卷 第 5 页 共 8 页 三、三、实验题实验题：本题共本题共 2 小题，共小题，共 18 分分。13（共（共 8 分）分）在在“观察电容器的充、放电现象观察电容器的充、放电现象”实验中，实验中，（1）用如图）用如图 1 所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着所示的电容器做实验，电容器外壳上面标着“2200F，10V”，下列说法正确的是，下列说法正确的是_；A电容器的击穿电压为电容器的击穿电压为 10V B电压为电压为 10V 时，电容器才正常工作时，电容器才正常工作 C电容器电压为电容器电压为 5V 时，电容是时，电容是 2200F D电容器电压为电容器电压为 5V 时，电容
17、是时，电容是 1100F（2）把干电池）把干电池E、电阻箱、电阻箱R、电容器、电容器C、电流表、电流表G、单刀双掷开关、单刀双掷开关 S 按图按图 2 电路图连成实验电路，将电电路图连成实验电路，将电阻箱阻箱R调到合适阻值。调到合适阻值。先使开关先使开关 S 接接 1，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况为，电源给电容器充电，观察到电流表指针偏转情况为_；A逐渐偏转到某一刻度后保持不变逐渐偏转到某一刻度后保持不变 B逐渐偏转到某一刻度后迅速回到逐渐偏转到某一刻度后迅速回到 0 C迅速偏转到某一刻度后保持不变迅速偏转到某一刻度后保持不变 D迅速偏转到某一刻度后逐渐减小到迅速偏转到某一刻度后
18、逐渐减小到 0 电容器充电完毕，断开开关，此时如图电容器充电完毕，断开开关，此时如图 2 所示电路图中电容器上极板所示电路图中电容器上极板_（填（填“带正电带正电”、“带带负电负电”或或“不带电不带电”）；）；然后将开关然后将开关 S 接接 2，电容器放电。在放电过程中，电路中的电流大小为，电容器放电。在放电过程中，电路中的电流大小为i，电容器所带电荷量为，电容器所带电荷量为Q，电，电容器两极板电势差为容器两极板电势差为U，电容器的电容为，电容器的电容为C。下面关于。下面关于i、Q、U、C随时间随时间t的变化的图像，正确的是的变化的图像，正确的是_。A BC D 试 卷 第 6 页 共 8 页
19、 14（共（共 10 分）分）某同学设计电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系。某同学设计电路来探究镍铜丝的电阻与长度的关系。（1）如图（）如图（c），用螺旋测微器测金属丝直径为），用螺旋测微器测金属丝直径为_mm；（2）请思考电流表应选择的量程）请思考电流表应选择的量程_，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好。，并用笔画线代替导线把电流表和滑动变阻器连接好。（3）调节）调节P的位置，闭合开关，读出的位置，闭合开关，读出MP的长度为的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利，利用多组数据绘出如图（用多组数据绘出如图（b）所示的）所示的-R
20、x图像。通过图线分析，写出镍铜丝的电阻与长度的函数关系式图像。通过图线分析，写出镍铜丝的电阻与长度的函数关系式_。（4）如果该镍铜丝的直径为）如果该镍铜丝的直径为d，R-x 图像的斜率为图像的斜率为 k，试用，试用k、d写出其电阻率写出其电阻率的表达式的表达式_。试 卷 第 7 页 共 8 页 四、四、计算题计算题：本题共本题共 3 小题，共小题，共 42 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。1
21、5（9 分分）如图所示，竖直放置的两金属板间有水平向左的匀强电场，电场中如图所示，竖直放置的两金属板间有水平向左的匀强电场，电场中AB两点连线与水平方向两点连线与水平方向的夹角的夹角37=，AB两点之间的距离两点之间的距离0.3mL=。一个带正电的小球质量。一个带正电的小球质量33 10 kgm=，电荷量，电荷量53.20 C1q=，受一沿，受一沿AB连线方向的恒力连线方向的恒力F作用（作用（F大小未知），从大小未知），从A点沿点沿AB连线匀速运动至连线匀速运动至B点。点。已知已知sin370.6=，cos370.8=，重力加速度，重力加速度g取取210m/s。（1）求匀强电场的场强）求匀强电
22、场的场强E的大小；的大小；（2）从）从A到到B的过程中，求带电小球的电势能变化量的过程中，求带电小球的电势能变化量PE；（3）某次将该带电小球从）某次将该带电小球从B处由静止释放，且不再施加恒力处由静止释放，且不再施加恒力F，求小球到，求小球到A点时速度点时速度v的大小。的大小。1616（1 15 5 分分）如图甲所示如图甲所示,热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计,电子发射装置的加速电压为电子发射装置的加速电压为,偏转电偏转电场板间距离场板间距离=,极板长为极板长为,下极板接地下极板接地,偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是偏转电场极板右端到荧光屏的距离也是,在
23、两极板在两极板间接有一交变电压间接有一交变电压,电压变化周期电压变化周期=,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示,大量电子从偏大量电子从偏转电场中央持续射入转电场中央持续射入,穿过平行板的时间都极短穿过平行板的时间都极短,可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的.(1)(1)求电子进入偏转电场时的速度求电子进入偏转电场时的速度(用电子比荷用电子比荷、加速电压、加速电压表示表示););(2)(2)在电势变化的每个周期内荧光在电势变化的每个周期内荧光屏会出现屏会出现 黑屏黑屏 现象现象,即无电子击中颗屏幕即无电子击
24、中颗屏幕,求每个周期内的求每个周期内的 黑屏黑屏 时间有多长时间有多长?(3)(3)求荧光屏上有电子打到的区间的长度求荧光屏上有电子打到的区间的长度.试 卷 第 8 页 共 8 页 17（18 分分）如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道 ABCDFMNP，其中，其中 BC 部分为水平轨道，与曲面部分为水平轨道，与曲面AB 平滑连接。平滑连接。CDF 和和 FMN 是竖直放置的半圆轨道，在最高点是竖直放置的半圆轨道，在最高点 F 对接，与对接，与 BC 在在 C 点相切。点相切。NP 为一与为一与FMN 相切的水平平台，相切的水平平台，P 处固定一轻弹簧。
25、点处固定一轻弹簧。点 D、N、P 在同一水平线上。水平轨道在同一水平线上。水平轨道 BC 粗糙，其余轨道粗糙，其余轨道均光滑，一可视为质点的质量为均光滑，一可视为质点的质量为0.02kgm=的带正电的滑块从曲面的带正电的滑块从曲面 AB 上某处由静止释放。已知匀强电场上某处由静止释放。已知匀强电场场强场强2N/CE=，BC 段长度段长度1mL=，CDF 的半径的半径0.1mR=，FMN 的半径的半径0.05mr=，滑块带电量，滑块带电量0.1Cq=，滑块与，滑块与 BC 间的动摩擦因数间的动摩擦因数0.5=，重力加速度，重力加速度210m/s=g，求，求（1）滑块通过）滑块通过 F 点的最小速度点的最小速度 vF；（2）若滑块恰好能通过）若滑块恰好能通过 F 点，求滑块释放点到水平轨道点，求滑块释放点到水平轨道 BC 的高度的高度 h0；（3）若滑块在整个运动过程中，始终不脱离轨道，且弹簧的形变始终在弹性限度内，求滑块释放点到水）若滑块在整个运动过程中，始终不脱离轨道，且弹簧的形变始终在弹性限度内，求滑块释放点到水平轨道平轨道 BC 的高度的高度 h 需要满足的条件。需要满足的条件。
