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德优网2023陕西省西安市碑林区铁一中学高中物理考试期中高二上

2023-2024学年陕西省西安市铁一中学高二(上)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(10小题共46分)
1. (本题4分) 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是(  )

A.A、B两点电场强度相等,且都不为零

B..A、B两点的电场强度不相等  

C..感应电荷产生的附加电场的电场强度大小EA>EB 

D..当开关S闭合后,A、B两点的电场强度不为零

2. (本题4分) 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜,被称为“天眼”。如图所示,“天眼”的“眼眶”所围圆面积为S,其所在处地磁场的磁感应强度大小为B,与“眼眶”平面垂直,平行的分量分别为B1、B2,则(  )

A.穿过“眼眶”的磁通量大小为BS

B..穿过“眼眶”的磁通量大小为B2

C.在地球自转180°的过程中,穿过“眼眶”磁通量的变化量为2B2S   

D.在地球自转180°的过程中,穿过“眼眶”磁通量的变化量为0

3. (本题4分) 热膨胀材料在生产生活中有着广泛的应用,有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小,难以测量。某同学用平行板电容器设计制作了单电容热膨胀检测仪,原理如图所示。电容器上极板固定,下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动,平行板电容器的电容C=,S是电容器极板的正对面积,d是极板间的距离,其余均为常量。闭合开关S,若材料热胀冷缩,下列说法中正确的是(  )

A.材料温度升高,极板所带电荷量增大

B.滑动变阻器滑片向下滑动少许可以提高检测仪的工作电压  

C.检测到灵敏电流计的电流方向为从a到b,说明材料温度降低   

D..检测结束,断开开关,灵敏电流计上有从a到b的短暂电流

4. (本题4分) 在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路。电源电动势为20V,内阻为1.5Ω,当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和14.0V。则当这台电动机正常运转时(  )

A.电动机的内阻为7Ω   

B..滑动变阻器R的电阻为3Ω   

C.电动机的输出功率为24W   

D.电源的输出功率为32W

5. (本题4分) 如图所示,在水平面内有一质量分布均匀的木杆可绕端点O在水平面上自由转动。一颗子弹以垂直于杆的水平速度v0击中静止木杆上的P点,并随木杆一起转动。已知木杆质量为M,长度为L;子弹质量为m,点P到点O的距离为x.忽略木杆与水平面间的摩擦。设子弹击中木杆后绕点O转动的角速度为ω.下面给出ω的四个表达式中只有一个是合理的。根据你的判断,ω的合理表达式应为(  )

A.ω= 
B.ω= 
C.ω= 
D.ω=
6. (本题4分) 三个相同的带孔金属小球A、B、C串在环形绝缘细绳上,A、B所带的电荷量分别为+Q、+2Q,C不带电。将三个小球放在绝缘水平桌面上,保持静止时三个小球的位置如图甲所示。将三个球一起接触后释放,再次静止时,三个小球的位置如图乙所示。不计小球的体积与一切摩擦,则前后两次静止时,细绳中张力大小之比为(  )

A.4:9      
B.8:9       
C.8:9   
D..4:3
7. (本题4分) 如图所示为示波管中偏转电极的示意图,间距为d,长度为l的平行板A、B加上电压后,可在A、B之间的空间中(设为真空)产生电场(设为匀强电场)。在距A、B等距离处的O点,有一电荷量为+q,质量为m的粒子以初速度v0沿水平方向(与A、B板平行)射入(图中已标出),不计重力,要使此粒子能从C处射出,则A、B间的电压应为(  )

A.                     
B. 
C.                       
D.q
8. (本题6分) 如图甲所示为利用静电除尘原理做成的空气净化器,为了提高除尘效率,放电极做成带芒刺的圆柱体装在集尘极的中心轴上,接通直流高压电源,放电极周围形成电晕,电晕能将空气分子电离,产生电子和正离子。设喷进来的灰尘的质量均为m、初速度均为v0,经过电晕周围瞬间吸附电子后带电量为q,在电场力的作用下向集尘极运动,且运动过程中灰尘的重力忽略不计。集尘极的半径为R,集尘极的最大电势为φ0,放电极接地,放电极与集尘极之间的电势大小与x(距放电极中心的距离)的关系如图乙所示,下列说法正确的是(  )

A.直流高压电源的右侧是负极

B.越靠近放电极,电场强度越小  

C.带电灰尘在向集尘极运动的过程中,电势能增大  

D.带电灰尘到达集尘极的速度不可能大于

9. (本题6分) 两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点,规定无穷远处为电势能零点,一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化的关系如图所示,其中试探电荷在A、N两点的电势能为零,在ND段中C点的电势能最大,则下列说法正确的是(  )

A.O处点电荷带正电,M处点电荷带负电

B.q1的值大于q2的值

C.将一正点电荷从N点由静止释放后,点电荷会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大   

D..将一正点电荷从N点移到D点,电场力先做负功后做正功

10. (本题6分) 如图所示,A、B之间用一根轻质弹簧连接在一起,斜面B的倾角α=30°,C带正电,带电量为q,静止在B上,其中mA=2m、mB=3m、mc=m,在空间中增加一个场强大小为E=、方向竖直向下的静电场,下列说法正确的是(  )

A.加电场的瞬间,地面对A的支持力大小变为7mg   

B.加电场的瞬间,B对C的摩擦力变大 

C.加电场的瞬间,C可能相对于B滑动 

D.加电场的瞬间,C对B的弹力大小为mg

二、实验题(2小题共14分)
11. (本题8分) 某同学利用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮,两端分别挂质量为m1=0.25kg、m2=0.15kg的物块1和物块2。用手托住物块1,让细绳伸直,系统保持静止后释放物块1,测得物块2经过光电门的挡光时间为t。以物块1和物块2组成的系统为研究对象,计算并比较物块2从静止至通过光电门的过程中,系统重力势能的减少量ΔEp。与动能的增加量ΔEk,就可以验证物块1和物块2组成的系统的机械能是否守恒,取重力加速度大小g=9.8m/s2
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(1)用20分度的游标卡尺测得物块2的厚度如图乙所示,则厚度d=       mm。
(2)某次实验时测得释放前物块2与光电门的距离h=0.80m,物块2通过光电门的时间t=3.70ms,则物块2通过光电门时的速度大小v=       m/s;从释放物块1到物块2通过光电门的过程中,系统动能的增加量ΔEk       J;重力势能的减少量ΔEp       J。(结果均保留三位有效数字)
12. (本题6分) 如图所示为指针式多用电表内部欧姆表的结构示意图。已知:E=1.5V,灵敏电流表的满偏电流为Ig=1mA,Rp为滑动变阻器。
(1)下列关于多用电表的说法,正确的是         
A.与接线柱A相连的是黑表笔
B.每测量一个电阻Rx时,都必须进行欧姆调零
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较小的挡位,重新欧姆调零后测量
D.欧姆表使用完后,应该把挡位旋到OFF档,或者交流电压最大挡位
(2)小王将多用表欧姆调零后,测量某一电阻R1,发现电流表的指针偏转了总量程的,则R1          Ω。
(3)小王同学再次测量另一电阻时重新进行了欧姆调零,由于欧姆调零旋钮出现故障,两表笔短接后,只能使得指针调到接近满偏电流处(未达到满偏)。但是小王觉得依然可以测量,打开两表笔测电阻R2,发现指针刚好偏转了一半,则R2的测量值与真实值相比         (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
三、解答题(3小题共40分)
13. (本题10分) 德优题库半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示,O为圆心。单色光A沿半径方向从a处射入玻璃砖后,恰在O点发生全反射,∠AOM=45°。平行于A的同种单色光B从最高点b射入玻璃砖后,折射到MN上的一点D(D点在图中未画出),光在真空中传播的速度为c,求:
(1)玻璃砖的折射率;
(2)光线B在玻璃中由b点传播至D点的时间。
14. (本题12分) 德优题库如图所示的电路中,电表均为理想电表,R1=1Ω,R2=5Ω,电容器的电容C=200μF,变阻器R3最大阻值为10Ω,闭合开关S电路稳定后:当R3的阻值为1Ω时,电压表的示数为3V;当R3的阻值为7Ω时,电流表的示数为1A,求:
(1)电源电动势和内阻;
(2)调节变阻器R3的阻值,当R3消耗的功率最大时,求电容器上容纳的电量。
15. (本题18分) 德优题库如图,圆弧轨道AB的圆心为O,半径为R=2.5m,圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切,B点在O点的正下方,在B点的右侧有一竖直虚线CD,B点到竖直虚线CD的距离为L1=2.5m,竖直虚线CD的左侧有一水平向左的匀强电场,场强大小为E1(大小未知),竖直虚线CD的右侧有场强大小为E2(大小未知)、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF,墙壁EF到竖直虚线CD的距离为L2=1m,墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接,墙壁EF的高度也为L2=1m。现将一电荷量为q=+4×10-2C、质量为m=1kg的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑,过B点时的速度大小为4m/s,最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点,圆弧轨道AB光滑,水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2,∠AOB=53°,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)场强E1的大小;
(2)滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间;
(3)要使滑块与竖直墙壁EF碰撞,求E2的取值范围。
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 电场强度与电场力的关系和计算,静电的利用和防止,静电平衡现象、等势体,
  • 查看
  • 2
  • 磁通量的概念和计算公式的定性分析,
  • 查看
  • 3
  • 电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,含容电路的动态分析,
  • 查看
  • 4
  • 电功和电功率的计算,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
  • 查看
  • 5
  • 力学单位制与单位制,线速度的物理意义及计算,
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  • 6
  • 共点力的平衡问题及求解,库仑定律的表达式及其简单应用,
  • 查看
  • 7
  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
  • 查看
  • 8
  • 电场力做功与电势能变化的关系,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
  • 查看
  • 9
  • 电场力做功的计算及其特点,电场力做功与电势能变化的关系,
  • 查看
  • 10
  • 力的合成与分解的应用,共点力的平衡问题及求解,电场强度与电场力的关系和计算,
  • 查看
  • 11
  • 验证机械能守恒定律,
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  • 12
  • 练习使用多用电表(实验),
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  • 13
  • 光的折射与全反射的综合问题,
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  • 14
  • 用闭合电路的欧姆定律计算电源的电动势和内阻,含容电路的动态分析,
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  • 15
  • 带电粒子(计重力)在匀强电场中的圆周运动,从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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