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德优网2022陕西省西安市碑林区西北大附中高中物理考试期中高二上

2022-2023学年陕西省西安市西北大学附中高二(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(18小题共48分)
1. (本题2分) 下列说法正确的是(  )

A.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体

B.元电荷就是原子核带的电荷量

C.元电荷的数值最早是由英国物理学家牛顿测得的

D.电荷的多少叫作电荷量,电荷量的正负表示大小

2. (本题2分) 下列说法,正确的是(  )

A.电源向外电路提供的电能越多,表示电动势越大

B.并在电源两极的电压表的示数一定等于电源电动势

C.电源的电动势与外电路有关,外电路电阻越大,电动势就越大

D.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大

3. (本题2分) 两个相同的金属小球A、B,所带的电量qA=+q0、qB=﹣7q0,相距r放置时,相互作用的引力大小为F.现将A球与B球接触,再把A、B两球间的间距增加到2r,那么A、B之间的相互作用力将变为(  )
A.斥力、 
B.斥力、  
C.引力、 
D.引力、
4. (本题2分) 德优题库如图所示,可视为点电荷的小球A、B分别带负电和正电,B球固定,其正下方的A球静止在绝缘斜面上,则A球受力个数为(  )
A.2个或3个
B.3个或4个
C.2个或4个
D.3个或5个
5. (本题2分) 如图所示,电荷量分别为﹣3q和+2q的点电荷固定在棱长为L的正方体的两个顶点上,A是正方体的另一个顶点,如果点电荷﹣3q、+2q在二者连线中点O处产生的电场强度大小为E,则二者在正方体A点处产生的电场强度大小为(  )

A.       
B.       
C.     
D.
6. (本题2分) 下列四幅图中涉及静电屏蔽现象的有(  )
德优题库
A.(1)(3)
B.(2)(3)
C.(2)(4)
D.(3)(4)
7. (本题2分) 德优题库两电荷量分别为q1和q2的点电荷分别固定在x轴上的A、B两点,两点电荷连线上各点电势?随坐标x变化的关系图象如图所示,其中P点电势最高,且xAP<xPB,则(  )

A.q1和q2都是正电荷

B.q1的电荷量大于q2的电荷量

C.一点电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点,加速度逐渐变小

D.在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧,电势能先减小后增大

8. (本题2分) 如图所示是伏打起电盘示意图,其起电原理是
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A.摩擦起电 B.感应起电
C.接触起电 D.以上三种方式都不是
9. (本题2分) 在某一示波管中,电子枪2s内发射了6×1013个电子,一个电子所带的电荷量为-1.6×10-19C,则该示波管中电子运动形成的电流大小为(  )
A.3.2×10-6A
B.4.8×10-6A
C.6.4×10-6A
D.9.6×10-6A
10. (本题2分) 经过探究,某同学发现:点电荷和无限大的接地金属平板间的电场(如图甲所示)与等量异种点电荷之间的电场分布(如图乙所示)完全相同。图丙中点电荷+q到MN的距离OA为L,AB是以电荷+q为圆心、L为半径的圆上的一条直径,则B点电场强度的大小是(  )

A.     
B.       
C.     
D.
11. (本题2分) 德优题库“空气击穿电压”是指空气失去绝缘性能变为导体的临界电压。已知高铁上方高压电网的电压峰值为27.5kV。阴雨天雨伞伞尖周围的电场强度达到5×105V/m时,空气就有可能被击穿。乘客阴雨天打伞站在站台上,试估算伞尖靠近高压电网距离约为多少时空气会被击穿?(  )
A.5.5cm
B.55cm
C.1.1m
D.1.82m
12. (本题2分) 如图所示为某家庭使用的智能电饭锅的铭牌。假定该家庭用此电饭锅每天煮饭两次,每次在额定功率下工作30分钟,电价1kw?h为0.54元。则该电饭锅(  )
德优题库

A.工作时的额定电流为0.41A

B.保温时的电流为0.2A

C.每次煮饭需消耗电能4.5kW?h

D.一年因煮饭而产生的电费约为177元

13. (本题4分) 某一空间中,存在电场,电荷q由P点移到Q点电场力做功为5.0×104J。则下列选项正确的是(  )

A.P、Q两点的电势差一定为5.0×104J

B.P、Q两点的电势能差一定为5.0×104J

C.P、Q两点的动能差可能为5.0×104J

D.P点的电势能一定为5.0×104J

14. (本题4分) 德优题库如图所示,两个等量异种电荷和M、N两点是菱形的四个顶点,a、b、c、d是菱形四个边长的中点,O是两电荷连线的中点。下列说法正确的是(  )

A.M点的电场强度比O点大

B.a、b两处的电场强度和电势都相同

C.a、c两处的电场强度一定相同

D.将一负电荷从a移到O再移到c点,电场力在两段做的负功相同

15. (本题4分) 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解,其中正确的是(  )

A.根据电场强度的定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 

B.公式的d为匀强电场中电势差为U的两点间的距离

C.根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比,和到场源电荷的距离的平方成反比 

D.根据公式,带电量为1C正电荷,从A点移动到B点电场力做功为1J,则A、B点的电势差为1V

16. (本题4分) 德优题库如图所示,平行板电容器充电后与电源断开,若将该电容器的两极板均沿同一方向旋转某个角度θ,则以下说法中正确的是(  )

A.两极板间的电场强度将减小

B.两极板间的电场强度将增大

C.电容器向外辐射能量

D.两极板间的静电力做正功

17. (本题4分) 一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线的电流为I,导线中自由电子定向移动的平均速率为v.若将导线均匀拉长,使它的横截面的半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则(  )

A.通过导线的电流为  

B.通过导线的电流为 

C.导线中自由电子定向移动的速率为

D.导线中自由电子定向移动的速率为

18. (本题4分) 德优题库如图所示为某公司生产的一款航拍器无人机。该款无人机的总质量为2kg,内置“12V,6000mA?h”的智能电池。若该款无人机正常工作时产生稳定的电流为4.0A,飞行时电动机工作效率η=80%,智能电池还要提供其他设施正常工作的功率P=6.0W。假设无人机飞行时所受空气阻力恒为5N,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是(  )

A.充满一次电,该无人机理论上正常工作的最长时间为1.5h

B.该无人机的额定功率为72W

C.该无人机垂直上升飞行时的最大速度可达1.92m/s

D.若无人机沿竖直方向起飞时电动机提供的恒力为28N,则电动机达到额定功率时所用的时间为0.8s

二、实验题(2小题共18分)
19. (本题8分) 为了研究咸湖出现的规律,某同学设计了一个检测河水电阻率的实验,他在一根均匀的长玻璃管两端装上两个橡胶塞和铂电极,如图甲所示,两电极相距L=0.314m,其间充满待测的河水,安装前他用如图乙所示的游标卡尺(图为卡尺的背面)测量玻璃管的内径,结果如图丙所示。他还选用了以下仪器:量程15V,内阻约300kΩ的电压表;量程300μA,内阻约50Ω的电流表;最大阻值1kΩ的滑动变阻器;电动势E=12V,内阻r=6Ω的电池组、开关各一只,以及导线若干。图丁坐标系中包括坐标为(0,0)的点在内的9个点表示他测得的9组电流I、电压U的值,根据以上材料完成以下问题:
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(1)测量玻璃管的内径时,应将图乙所示游标卡尺中的A、B、C三部分中的        与玻璃管内壁接触。(填代号)
(2)玻璃管的内径d=       mm。
(3)图戊中的实物仪器有一部分已连线,将其他部分连接成能测出图丁数据的实物连接图。
(4)水的电阻率ρ=       (结果保留两位有效数字)。
20. (本题10分) 某实验小组用如图(a)所示的电路测量一个电动势E约为9V、内阻r在0~15Ω范围内、允许通过的最大电流为0.9A的电池的电动势和内阻,虚线框内表示的是由量程只有5V、内阻为3000Ω的电压表和电阻箱R1共同改被成量程为10V的新电压表。R2是保护电阻,R3也是电阻箱。

(1)电阻箱R1的阻值应该调节为           Ω。
(2)可备进用的定值电阻有以下几种规格,则R2宜选用      
A.150Ω,5.0W
B.10Ω,10W
C.5Ω,1.0W
D.0.5Ω,2.5W
(3)该小组利用图(a)测量电源的电动势和内阻时,选取R2为(2)中所选择的定值电阻,将改装好的新电压表正确地装在A、C之间。调节电阻箱R3,测出若干R3的阻值和原表头示数U1,请写出和R3的关系式                      。(用题中给出的物理量表示)
(4)根据实验数据,用描点的方法绘出图(b)所示的图像。依据图像,可以测出电源的电动势E=         V,内阻r=         Ω(结果均保留两位有效数字)。
三、解答题(3小题共34分)
21. (本题12分) 德优题库一长为L的细线一端固定于O点,另一端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时,将细线与小球拉成水平伸直状态,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转动到O点左侧且与竖直方向夹角θ=30°时,小球速度恰好为零,重力加速度大小为g,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E;
(2)小球运动过程中的最大速度vm
(3)小球达到最大速度时,细线对小球的拉力FT
(4)若想让小球做完整的圆周运动,则小球在A点释放瞬间至少要获得多大的竖直向下的初速度v0m
22. (本题12分) 德优题库人体的细胞膜内外存在电势差(膜电位差)约U=35mV,细胞膜厚度约d=7.0×10-9m.细胞膜有选择的让钾或钠离子通过,以保持细胞内、外的电势差和渗透压.当一个一价的钠离子(电荷量q=1.6×10-19C),从如图中的A到B通过细胞膜时:(细胞膜内的电场看作匀强电场,且电势关系为?A>?B
(1)它受到的电场力多大?
(2)电场力做功是多少?
(3)电势能是增加还是减少?改变了多少?
23. (本题10分) 德优题库XCT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,XCT扫描机可用于对多种病情的探测。图甲是某种XCT机主要部分的剖面图,其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一电子束的加速电场,虚线框内为偏转元件中的匀强偏转场S;经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到水平圆形靶台上的中心点P,产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)。已知MN两端的电压为U0,偏转场区域水平宽度为L0,竖直高度足够长,MN中电子束距离靶台竖直高度为H,忽略电子的重力影响,不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度,不计空气阻力。
(1)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,要实现电子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为30°,求匀强电场的电场强度E1的大小;
(2)若偏转场S为在竖直平面内竖直向上的匀强电场,当偏转电场强度为E时电子恰好能击中靶台P点。
①求P点距离偏转场右边界的水平距离L的大小;
②在仪器实际工作时,电压U0会随时间成正弦规律小幅波动,波动幅度为ΔU,周期为T,如图丙所示。这将导致电子打在靶台上形成一条线,已知一个周期T时间内从小孔射出的电子数为N1,每个打在靶台上的电子平均激发k个X射线光子,求单位长度的线上平均产生的X射线光子数N2。(电子通过加速电场的时间远小于加速电压U0的变化周期,不考虑加速电场变化时产生的磁场)
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  • 题号
  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 电荷量与元电荷,摩擦起电,
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  • 2
  • 电动势的概念和物理意义,
  • 查看
  • 3
  • 库仑定律的表达式及其简单应用,
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  • 4
  • 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,
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  • 5
  • 点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场强度的叠加,电场强度与电场力的关系和计算,
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  • 6
  • 静电屏蔽的原理与应用,磁电式电流表,光的全反射现象,光的衍射现象,
  • 查看
  • 7
  • 电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 8
  • 判断物体的起电方式,
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  • 9
  • 电流的概念、性质及电流强度的定义式,
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  • 10
  • 点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场线的定义及基本特征,
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  • 11
  • 匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 12
  • 电功和电功率的计算,根据家用电器的技术参数求解相关物理量,
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  • 13
  • 电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,电势差的概念、单位和物理意义及用定义式计算,
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  • 14
  • 电场强度的叠加,电场强度与电场力的关系和计算,电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,
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  • 15
  • 点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场强度与电场力的关系和计算,电势差的概念、单位和物理意义及用定义式计算,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 16
  • 电容器的动态分析(U不变)——板间距离变化,
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  • 17
  • 电流的微观表达式,欧姆定律的简单应用,利用电阻定律求电阻,
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  • 18
  • 功率的定义、物理意义和计算式的推导,电功和电功率的计算,
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  • 19
  • 伏安法测电阻,
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  • 20
  • 测量普通电源的电动势和内阻,
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  • 21
  • 动能定理的简单应用,带电粒子(计重力)在匀强电场中的圆周运动,
  • 查看
  • 22
  • 动能定理的简单应用,电场力做功与电势能变化的关系,
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  • 23
  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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