山西省太原市学年高二上学期期中质量监测试题 物理理 Word版含答案.docx

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山西省太原市学年高二上学期期中质量监测试题物理理Word版含答案

2020～2021学年第一学期高二年级期中质量监测

物理（理科）试卷

（考试时间：

上午10：

30－12：

00）

说明：

本试卷为闭卷笔答，答题时间90分钟，满分100分。

一、单项选择题：

本题共10小题，每小题3分，共30分。

请将正确选项前字母标号填入下表内相应位置。

1.真空中两个点电荷相距r时库仑力为F。

如果保持它们的电荷量不变，而将距离增大为2r，则二者之间的库仑力将变为

A.

B.

C.

D.

2.“法拉第笼”是一个由金属导体制成的笼子。

将笼体与大地连通，当10万伏的直流高压输送给放电杆，放电杆尖端距笼体10厘米时，出现放电火花，而笼内的法拉第却安然无恙。

下列说法正确的是

A.笼体是一个等势体，内部任意两点间电势差为零

B.笼体上及其内部任意位置的电场强度均为零

C.若将放电杆尖端与笼体接触，法拉第会遭到电击

D.若将笼体与大地断开，法拉第会遭到电击

3.验电器可以用来检验物体是否带电和所带的电性。

现将一带电物体靠近验电器的金属球，下列判断正确的是

A.验电器带正电时，若金箔张角变小，可知物体带正电

B.验电器带正电时，若金箔张角变大，可知物体带负电

C.验电器带负电时，若金箔张角变小，可知物体带正电

D.验电器带负电时，若金箔张角变大，可知物体带正电

4.关于静电场中M、N两点电势的高低，下列判断正确的是

A.若将正电荷从M移到N电势能增加，则M点的电势一定较高

B.若将正电荷从M移到N静电力做正功，则M点的电势一定较高

C.若将负电荷从M移到N电势能增加，则M点的电势一定较低

D.若将负电荷从M移到IN静电力做正功，则M点的电势一定较高

5.在生产纸张时，为监控其厚度，要在流水线上设置一个厚度控制仪，其原理可简化为如图的装置。

其中A、B为平行板电容器的两个固定极板，分别接在恒压电源的两极上，当通过A、B间的产品

A.厚度不变时，则电流计的示数不变且不为0

B.厚度变化时，电流计的示数也可能为0

C.厚度增大时，则电流计中的电流方向由a向b

D.厚度减小时，则电流计中的电流方向由a向b

6.在真空中点电荷－Q的电场中，将一个正试探电荷分别置于M、N两点时，试探电荷所受静电力F1、F2的方向分别如图所示，F1、F2垂直且F2=3F1，则

A.点电荷－Q位于MN连线的中点上

B.M点与－Q的距离是N点与－Q距离的3倍

C.M点的电势比N点的电势低

D.正试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

7.如图，在真空中的M点放置点电荷+Q，N点放置等量点电荷－Q，O点是MIN连线的中点，AB线为MN的中垂线。

一带负电的试探电荷在该电场中仅受电场力的作用，其运动轨迹如图中实线所示，则下图可能正确的是

8.如图，表头的内阻Rg=200N、满偏电流Ig=5mA。

现把它改装成量程为0～3V、0～15V的双量程电压表，则下列做法正确的是

A.接A、B时量程为3V，R1=400Ω、R2=2800Ω

B.接A、C时量程为15V，R1=400Ω、R2=2400Ω

C.接A、C时量程为3V，R1=400Ω、R2=2400Ω

D.接B、C时量程为15V，R1=400Ω、R2=2800Ω

9.小型直流电动机与“6V12W”灯泡及电源连接成图示电路，电源电动势为20V、内阻为1.0Ω，电动机的内阻为0.5Ω。

闭合S后，电动机转动，灯泡正常发光，则电动机

A.两端的电压为1.0VB.电功率为2.0W

C.热功率为4.0WD.输出的机械功率为22.0W

10.如图，长为L、倾角θ=37°的光滑绝缘斜面处于平行纸面的电场中。

一带电量为+q、质量为m的小球，以初速度v0由斜面顶端点a开始沿斜面下滑，到达斜面底端点b时速度仍为v0。

取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则

A.a、b连线一定是一条等势线B.若电场是匀强电场，则电场方向竖直向上且E＝

C.a、b两点的电势差Uab=

D.从a到b，静电力对小球做功为

mgL

二、多项选择题：

本题包含5小题，每小题3分，共15分。

在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。

全部选对的得3分，选不全的得2分，有错者或不答的得0分。

请将正确选项前的字母填在下表内相应位置。

11.下列说法正确的是

A.由E=

可知，电场强度E与F、q无关，由电场本身决定

B.由C=

可知，电容C与Q成正比、与U成反比

C.由R=

可知，导体的电阻R与其长度L成正比，与S成反比

D.由E=

可知，电动势E在数值上等于在电源内部移动IC的正电荷从电源的负极到正极静电力所做的功

12.如图是某电源的路端电压与电流的关系图线，下面结论正确的是

A.电源的电动势为6.0VB.电源的内阻为12.0Ω

C.电源的短路电流为0.50AD.电流为0.30A时外电路的电阻是18.0Ω

13.如图，A、B是一对带电平行金属板，其间形成匀强电场。

两带正电的粒子q1、q2，以平行于极板的相同初速度，从靠近A板处的同一位置射入两板间，q1沿轨迹①运动并正好从两极板中央离开，q2沿轨迹②运动并正好落到B板中点，则q1、q2两粒子

A.在极板间运动时间之比为1：

2B.在极板间运动时间之比为2：

1

C.比荷之比为1：

4D.比荷之比为1：

8

14.图甲是电阻器D的伏安特性曲线，若将它与两个定值电阻R1、R2并联后接在恒压电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P。

现将它们按图乙的方式连接后接在该电源两端，设D、R1和R2消耗的电功率分别是PD、P1，和P2，则

A.PD>P2B.PD>P2C.P1>4P2D.P1=4P2

15.如图，绝缘轨道ABC固定于竖直平面内，其中AB部分是半径为R的光滑半圆轨道，P是半圆轨道的中点；AB部分竖直、BC部分水平，整个轨道处在电场强度为E的匀强电场中。

将质量为m、带电量为+q的小滑块，从BC轨道上与B相距10R处由静止释放，已知滑块与BC间的动摩擦因数为0.2，E=mg/q，则滑块

A.到达A点时速度的大小为4

B.到达P点时对轨道的压力大小为16mg

C.到达A点时对轨道的压力大小为1.1mgD.从C到P的过程中，动能先增大后减小

三、实验题：

本题包含2小题，共14分。

请将答案填在题中横线上或按要求作答。

16.（6分）拆开一个损坏的电表，发现一个线绕电阻Rx。

查看资料，发现它由镍铬合金制成，其材料的电阻率为ρ。

为估算该线绕电阻使用合金丝的长度L，小程进行了以下实验：

（1）首先用伏安法测量电阻Rx。

为减少误差，先用图甲的电路进行实验。

发现当S接“a”或“b”时，电流表的示数几乎不变而电压表的示数变化较大，则测量Rx时S应接到（选填“a”或“b”）；

（2）接着用螺旋测微器测量合金丝的直径，示数如图乙所示，合金丝的直径为mm；

（3）实验测得线绕电阻的阻值为R0，合金丝的直径为d，则该电阻使用合金丝长度的表达式为L=。

（用已知和测得物理量符号表示）

17.（8分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），PTC的电阻随温度的升高而增大，NTC的电阻随温度的升高而减小。

为研究一热敏电阻Rx的伏安特性，实验室可供选择的主要器材如下：

A.电流表A1（量程15mA，内阻10.0Ω）B.电流表A2（量程0.3A，内阻约0.3Ω）

C.滑动变阻器（0～1000Ω）D.滑动变阻器（0～20Ω）

E.定值电阻（阻值990.0Ω）F.定值电阻（阻值90.0Ω）

G.电源E（电动势15V，内阻可忽略）H.开关一个导线若干

某同学设计了图甲的电路进行研究，完成下列填空：

（1）为确保实验有较高的精度并方便操作，则滑动变阻器R1应选择，定值电阻R2应选择。

（填器材前的字母）

（2）正确选择R2后，反复调节滑动变阻器，读出A1、A2的示数I1、I2，描绘出I1－I2图线如图乙所示。

则该热敏电阻是。

（选填“PTC”或“NTC”）

（3）当A.的示数I1=10mA时，热敏电阻Rx的阻值为Ω。

（保留两位有效数字）

四、计算题：

本题包含5小题，共41分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

18.（9分）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。

当电阻箱读数R1=2.0Ω时，电压表读数U1=4.0V；当电阻箱读数R2=5.0Ω时，电压表读数U2=5.0V。

求电源的电动势E和内阻r。

19.（9分）如图所示，在O点放置一个点电荷+Q，以O为原点，沿Ox方向建立坐标轴，A、B为坐标轴上两点，其中A点的坐标为0.90m。

测得放在A、B两点的试探电荷受到电场力大小与其电荷量q的关系如图线a、b所示。

已知k=9.0×109N·m2/C2，求：

（1）A点的电场强度与点电荷Q的电量；

（2）B点的坐标值。

20.（11分）选做题：

本题包含A、B两题，请任选一题做答。

如两题都做，按A题计分。

A.如图所示，平行板电容器水平放置，两极板间距为d。

一质量为m、电荷量为q的带电液滴，以速度v0从电容器左端沿两板间的中线水平射入电容器，液滴恰好做匀速直线运动。

不计空气阻力。

（1）求电容器两板间的电压U0。

（2）已知电容器极板的长度L=v0

。

现改变两板间的电压，让液滴仍以速度v0从左端沿两板间的中线水平射入，液滴恰好从上极板右端飞离。

求此时电容器两板间的电压U。

B.如图所示，柱形区域内有平行纸面的匀强电场，其横截面是以O为圆心、半径为R的圆，AB为圆的直径。

质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子自A点由静止释放，粒子从圆周上的C点以速率v0穿出电场，AC与AB的夹角θ=60°。

若将该粒子从A点先后以不同的速率平行纸面、垂直电场线方向射入电场，只考虑电场力的作用。

（1）求电场强度的大小。

（2）为使粒子从B点离开电场，粒子进入电场时的速度应是多大?

21.（12分）选做题：

本题包含A、B两题，请任选一题做答。

如两题都做，按A题计分。

A.如图，一段轻质绝缘细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角为37°。

已知小球带电荷量q=6.0×10－7C，匀强电场的场强E=5.0×103N/C，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：

（1）小球的质量；

（2）若将电场方向改为竖直向上，让小球从原来静止的位置释放，求回到最低点时绳的拉力。

B.如图所示，水平绝缘直轨道AC由光滑段AB与粗糙段BC组成，它与竖直光滑半圆轨道CD在C点处平滑连接，其中AB处于电场区域内。

一带电量为q=+5×10－5C、质量m=0.01kg的小滑块，从A点由静止开始沿轨道AC运动。

已知BC长l=1m，圆轨道半径R=0.1m；滑块与轨道BC间的动摩擦因数µ=0.2，取g=10m/s2。

（1）若滑块恰好能到达D点，求滑块通过B点时的速度。

（2）若滑块能到达D点且离开D点后落到轨道BC段上，求A、B两点间的电势差UAB。