2022-2023学年河南省周口市高二上期期中质量检测物理试题（解析版）

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物 理 试 题
（考试用时75分钟 试卷满分100分）
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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科目的答案标号涂黑。如需改动，橡皮擦干净后，涂上其他答案标号。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。
4.本试卷主要考试内容:必修三 前三章。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共计24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、某手机电池背面印有的一些符号如图所示。已知元电荷，下列说法正确的是( )
A.“毫安·时”（mA·h）是电池储存的能量的单位
B.“伏特”（V）是国际单位制中的基本单位
C.若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100小时
D.若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为个
2、如图所示，光滑绝缘半球形的碗固定在水平地面上，可视为点电荷的带电小球1、2的电荷量分别为，质量分别为。如果使小球1固定在碗底A点，小球2可以自由运动，平衡时小球2位于碗内的B位置处；如果使小球2固定在碗底A点，小球1可以自由运动，平衡时小球1位于碗内的C位置处。已知弦长是弦长的两倍，则一定有( )
A.B.C.D.
3、某电场的等势面如图所示，现将试探电荷分别放置在图中a、b、c、d四个点上，则试探电荷具有最大电势能的点是( )
A.aB.bC.cD.d
4、如图所示，三角形位于匀强电场中，沿电场线方向，垂直于,间电势差为32 V。下列说法正确的是( )
A.间电势差为24 VB.间电势差为56 V
C.场强大小为100 V/mD.场强在方向的分量大小之比为3:4
5、如图所示，水平放置的平行板电场，上极板接地，下极板带正电，从板间电场的左边缘P点可连续水平打出完全相同的带负电的液滴，其初速度都为，垂直进入电场区域，若某液滴恰落在B点位置，其速度大小为v，液滴落在下极板后电量即被吸收，则之后的另一液滴落在下极板时，下列说法正确的是( )
A.可能仍落在B点B.可能落在C点
C.落在下极板时的速度将大于vD.落在下极板时的速度将小于v
6、如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q,则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,形成的等效电流为( )
A.B.C.D.
7、在测量阻值较小的金属的电阻率的实验中，为了减小实验误差，并要求在实验中获得较大的电压调节范围，在测量其电阻时应选择的电路是( )
A.B.C.D.
8、某同学利用一块灵敏电流计（表头）和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2两个量程，关于该电表，下列说法中正确的是( )
A.测电压时，量程1一定小于量程2，量程大小关系与和的阻值无关
B.测电流时，量程1一定大于量程2，量程大小关系与和的阻值无关
C.测电压时，量程1与量程2的大小关系与和的阻值有关
D.测电流时，量程1与量程2的大小关系与和的阻值有关
二、多项选择题：本题共4小题(每小题6分，共24分)。在每小题所给的四个选项中，有多项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9、如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与轨道圆心等高处放有一质量为m，电荷量为的小球，小球由静止开始沿轨道运动，已知重力加速度为g，则( )
A.小球在运动过程中机械能不守恒
B.小球经过轨道的最低点时对轨道压力为
C.小球经过最低点时速度最大
D.小球经过轨道的最低点时对轨道压力为
10、平行板电容器的两极板接于电池两极，一带电小球悬挂在电容器内部。闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ。则下述说法正确的是( )
A.保持开关S闭合，带正电的A板远离B板，则θ不变
B.保持开关S闭合，带正电的A板靠近B板，则θ增大
C.开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
D.开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
11、如图所示为多用电表原理示意图，所用电流表的表盘刻度共100格，满偏电流为，满偏电压为，电源的电动势为，内阻，直流电压挡的量程为0～50 V，则下列判断正确的是( )
A.黑表笔应该接a，红表笔接b
B.定值电阻的阻值为
C.选择开关接2，刻度盘正中间的刻度值为
D.选择开关接3，若指针与电流表第25格刻度线重合，则通过的电流为50 mA
12、在如图所示电路中，电源电压恒为U。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片由a向b缓慢滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A.电压表的示数增大，电流表的示数减小B.电压表的示数减小，电流表的示数增大
C.电容器C所带电荷量减小D.电容器C所带电荷量增大
三、实验题：每空3分，共计12分。
13、某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表，电阻箱、滑动变阻器、待测铅笔芯、电源E、开关S及导线等。操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值，记录两个电流表的示数分别为。
请回答以下问题：
（1）若电流表的内阻可忽略，则电流表示数________时，电阻箱的阻值等于待测铅笔芯的电阻值。
（2）用螺旋测微器测量该铅笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该铅笔芯的直径为________mm。
（3）已测得该铅笔芯的长度，电阻箱的读数为，根据上面测量的数据可计算出铅笔芯的电阻率_______。（结果保留3位有效数字）
（4）若电流表的内阻不能忽略，仍利用（1）中方法，则铅笔芯电阻的测量值________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
四、计算题：本题共3小题，共计40分。
14、（8分）在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，方向如图(1)所示。电场Ⅰ的边界为边长为L的正方形。电场Ⅱ的边界为长方形，其在y轴上的边长为L，在x轴上的边长为，A点和D点在x轴上，AB和CD与y轴平行。已知电子的质量为m，电量的大小为e，不计电子所受的重力。
(1)在AB边的中点处由静止释放电子，若电子经过D点，求n的取值；
(2)在n的取值满足第(1)的前提下，电场Ⅱ的场强大小改为2E，同时把电场Ⅱ的区域向右缩小长度，如图(2)所示。电子仍从AB边的中点由静止释放且仍经过D处离开，求的值。
15、（16分）在真空中的O点放一个电荷量为的点电荷，直线通过O点，的距离点放一个电荷量的试探电荷，如图所示。（静电力常量)
（1）求试探电荷在M点受到的作用力；
（2）求M点的场强；
（3）求拿走试探电荷后M点的场强；
（4）拿走试探电荷后，两点的场强哪个大？
16、（16分）如图所示，电源电压，小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样，定值电阻，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，电流表的量程为0~3 A，电压表的量程为0~3 V，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。
（1）求小灯泡的阻值；
（2）只闭合开关，求电压表的示数；
（3）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表示数为0.5 A，求滑动变阻器的最大阻值；
（4）只闭合开关，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。
参考答案
1、答案：D
解析：A.“毫安时”（）是指电池放电时能输出的总电荷量，显然不是电池储存的能量的单位，故A错误；
B.“伏特”（V）不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故B错误；
C.根据该手机电池提供的数据可知，若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机时间为
故C错误；
D.若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为
（个）
故D正确。
故选D。
2、答案：D
解析：小球1固定在A处时小球2在碗壁B处受到三个力作用，重力、静电力、弹力，三个力的方向恰好和两小球与圆心组成的三角形三边对应，即三个力平移后组成的三角形和相似，则；同理小球2固定在A处，小球1在C处时有，解得，故D正确。
3、答案：B
解析：根据电场的等势面可知，电场方向由高电势指向低电势，故场强方向由右指向左，根据，负电荷在低电势处电势能最大，故在b点电势能最大。
故选B。
4、答案：C
解析：设夹角为夹角为α，由场强与电势差的关系可知，得，C正确；，A错误；，B错误；场强在方向的分量大小之比为，D错误。
5、答案：D
解析：液滴的电量被下极板吸收后，极板的带电量Q减小，由知板间电压U减小，则板间场强E减小，液滴受重力、电场力，由牛顿第二定律知：减小.
AB、竖直方向：偏转量，y不变a减小，所以t增大，水平方向：增大，所以落在B的右侧，故A、B错误；
CD、竖直方向：，a减小，所以减小，落在下极板时的速度：减小，故C错误，D正确.
故选D.
6、答案：A
解析：橡胶棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，内通过的距离为。橡胶棒上的电荷都通过该棒的横截面，内通过横截面的电荷量,根据电流的定义式，，得到等效电流，A正确。
7、答案：D
解析：金属阻值较小，在用伏安法测电阻时应采用电流表外接法，题干中要求实验中获得较大的电压调节范围，故滑动变阻器要采用分压式接法，D正确。
8、答案：B
解析：由电路可知测电压时，量程1一定大于量程2，量程1与量程2的大小关系与和的阻值无关，则A、C均错误；由电路可知测电流时对量程2电路分析有，对量程1电路有，解得测电流时最大测量值，，量程1一定大于量程2，，则量程1与量程2的大小关系与和的阻值无关，故B正确，D错误。
9、答案：ABC
解析：小球在运动过程中，除重力做功外，电场力也在做功，小球的机械能不守恒，选项A正确；小球从开始运动到最低点过程中合力一直做正功，动能增加，从最低点向最高点运动过程中，合力做负功，动能减小，在最低点小球动能最大，速度最大，选项C正确；小球由静止开始向最低点下滑到最低点的过程中，由动能定理得，小球经过最低点时，由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力，则有，解得轨道对小球的支持力，则由牛顿第三定律知，小球经过最低点时对轨道的压力，选项B正确，D错误。
10、答案：BC
解析：保持开关S闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A板远离B板时，板间距离d增大，由分析得知，板间场强减小，小球所受电场力减小，则θ减小，故A错误；保持开关S闭合时，电容器板间电压不变，带正电的A板靠近B板时，板间距离d减小，由分析得知，板间场强增大，小球所受电场力增大，则θ增大，故B正确；开关S断开，电容器所带电荷量不变，根据可知，，则电场强度与极板间距无关，因此板间场强不变，小球所受电场力不变，则θ不变，故C正确，D错误。故选B、C。
11、答案：AC
解析：根据电流“红进黑出”可以判断，黑表笔应该接a，红表笔接b，故A正确；电流表的内阻，直流电压挡的最大测量值为，则需要串联的电阻的阻值为，故B错误；选择开关接2时，测电阻，此表内阻为，所以多用电表的中值电阻为，即为多用电表刻度盘正中间的刻度值，故C正确；选择开关接3，多用电表是作为电压表使用的，通过电阻的电流与通过电流表的电流相等，电流表的量程为0～100 mA，每小格表示1 mA，所以通过电阻的电流为25 mA，故D错误。
12、答案：BC
解析：在滑片由a向b滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，故电路的总电阻值减小，电路中的总电流增大，即电流表的示数变大，选项A错误；电压表测量的是电阻两端的电压，由于电阻的阻值减小，故其分得的电压也减小，即电压表的示数减小，选项B正确；电容器的电容不变，而电容器的两端电压减小，故电容器上的电荷量减小，选项C正确，选项D错误。
13、答案：（1）
（2）1.000
（3）
（4）小于
解析：（1）电阻箱与待测铅笔芯并联，由并联电路的特点可知，当时，电阻箱的阻值与待测铅笔芯的阻值相等；
（2）螺旋测微器的读数为1.000 mm；
（3）由公式可得，代入数据解得铅笔芯的电阻率为；
（4）当电流表的内阻不能忽略时，电流表与电阻箱的电阻之和等于待测铅笔芯的电阻，即铅笔芯电阻的测量值小于真实值。
14、答案：(1)
(2)L
解析：(1)电子离开电场Ⅰ的速度为v，根据动能定理：，电子在Ⅱ区做类平抛运动，电子到D点，竖直位移为，根据运动学公式，，，，解得：。
(2)电子离开电场Ⅱ后做直线运动，设离开电场Ⅱ的速度与进入电场Ⅱ的速度方向夹角为θ，电子离开电场Ⅱ的竖直位移：
，
电子离开电场Ⅱ后做直线运动的坚直位移，，，，解得：。
15、答案：（1）；方向由M指向O
（2）100 N/C；方向由M指向N
（3）100 N/C；方向由M指向N
（4）M点
解析：（1）由库仑定律可知，静电力，方向由M指向O。
（2）M点的场强，方向由M指向N。
（3）M点的场强与试探电荷无关，由场源电荷决定，即，方向由M指向N。
（4）根据知，M点离场源电荷近，电场强度大。
16、答案：（1）
（2）2 V
（3）
（4）0.225 W~0.9 W
解析：（1）小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样，小灯泡的阻值。
（2）只闭合开关时，灯泡与电阻串联，电压表测两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻，此时通过电路的电流，所以两端的电压为，即电压表示数为2 V。
（3）将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，电阻与的最大阻值并联，被短路，电流表测干路电流，此时电流表示数为0.5 A，并联电路各支路两端电压相等，所以通过的电流，通过滑动变阻器的电流，所以滑动变阻器的最大阻值为。
（4）只闭合开关时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，由于电压表的量程为0~3 V，所以当电压表的示数时，灯泡两端的电压最大，其实际功率最大，，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为，通过电流为0.3 A，小于1 A。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，的功率最小，此时电路中的电流，则灯泡的最小功率，所以，小灯泡电功率的变化范围为0.225 W~0.9 W。