2021-2022学年天津市五校联考高二上学期期中考试物理试题（Word版）

天津市五校联考2021～2022学年第一学期期中

高二物理

一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分．）

1．物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是

A．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系

B．库仑通过油滴实验，最早测出元电荷e的数值

C．焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热量之间的转换关系

D．密立根通过扭称实验，定量的研究出真空中两点电荷的相互作用关系

2．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为

A．负，A的左边0.2 m处    B．正，B的左边0.2 m处

C．正，B的右边0.4 m处      D．负，A的右边0.2 m处

3．近几年，国产手机日益受到国人的青睐．如图1所示,用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示．在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内

A．手机电池产生的焦耳热为

B．手机电池储存的化学能为

C．充电宝产生的热功率为

D．充电宝输出的电功率为

4．如图所示，两种不同的正离子（不计重力）垂直射入偏转电场，从偏转电场射出时具有相同的偏转距离y和偏转角θ（偏转电压U保持不变），则两种离子进入偏转电场前需要满足

A．速度相同        B．动能相同

C．比荷相同        D．由静止经同一加速电场加速

5．如图所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地．现将电容器的b板向下稍微移动，则

A．点电荷所受电场力增大

B．点电荷在P处的电势能减少

C．P点电势降低

D．电容器的带电荷量增加

二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分．选对但不全的给3分。）

6．如图所示，在水平向右的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳一端固定在O点，另一端拴一个质量为m、带电荷量为q的小球．把细绳拉到竖直状态，小球从最低点A由静止释放后沿圆弧运动，当细绳刚好水平时，小球到达位置B且速度恰好为零．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则

A．小球在B点处于平衡状态

B．小球运动到B点时，细绳的拉力为0

C．在此过程中，小球的机械能一直增加

D．匀强电场的电场强度大小为

7．如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线．电源a、b的电动势分别为Ea、Eb，内阻分别为ra、rb，将电阻R分别接到电源a、b上，则下列说法中正确的是

A．Ea>Eb，ra<rb

B．

C．接到电源a上时，电源的效率较大

D．接到电源a上时，电源的输出功率较大

8．图中的虚线为匀强电场中的三角形，且三角形与匀强电场平行，其中，，的长度为．一带电荷量为的正粒子由移动到的过程中，电场力对该粒子做功为零，由移动到的过程中，电场力对该粒子做功为．图中的实线为粒子运动的轨迹，假设点的电势为零，则下列说法正确的是

A．点的电势应为

B．、两点间的电势差为

C．该匀强电场的场强为

D．如果某一负粒子由点射入该匀强电场，其初速度方向为由指向，则负粒子的轨迹可能为实线②

三、填空题（共2题，共18分。）

9．（6分）（1）用多用电表测量电阻的实验中，某同学将两表笔分别与待测电阻相接，将选择开关旋转到电阻挡“×100”的位置，发现指针偏转角度过大．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______的顺序进行操作，再完成读数测量。

A．将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置 

B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C．将两表笔的金属部分分别与被测电

阻的两根引线相接

D．将两表笔短接，旋动合适部件，对

电表进行校准

（2）如图所示，为多用电表的表盘，在上面测量中，指针所示被测电阻的阻值应为______Ω．

（3）下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是______。

A．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果

B．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开

C．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零

10．（12分）（1）小明同学用螺旋测微器测定某一金属丝的直径，测得的结果如下左图所示，则该金属丝的直径d=_____mm．然后他又用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测该金属丝的长度L=_____cm．

（2）然后小明又用多用电表粗略测量某金属电阻丝的电阻Rx约为5.0Ω，为了尽可能精确地测定该金属丝的电阻，且测量时要求通过金属丝的电流在0～0.5A之间变化．根据下列提供的实验器材，解答如下问题：

A．量程0.1A，内阻r1=1Ω的电流表A1

B．量程0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表A2

C．量程15V，内阻约为15kΩ的电压表V

D．滑动变阻器R1全电阻1.0Ω，允许通过最大电流10A

E．滑动变阻器R2全电阻100Ω，允许通过最大电流0.1A

F．阻值为29Ω的定值电阻R3

G．阻值为59Ω的定值电阻R4

H．电动势为6V的蓄电池E

I．电键S一个、导线若干

根据上述器材和实验要求完成此实验，请在虚线框内画出测量该金属丝电阻Rx的实验原理图（图中元件用题干中相应的元件符号标注）；

（3）实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定，请写出电阻丝的电阻表达式Rx=_____．从测量原理看，其测量值与真实值相比__________（填“偏大”“偏小”或“相等”）．

四、计算题（共42分）

11．（12分）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为、带正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向的夹角为37°，现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出，求运动过程中

（1）小球受到电场力的大小及方向；

（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量．

12．（14分）在如图所示的电路中，R1=2 Ω，R2 = R3 =4 Ω，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当电键K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：

（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；

（2）电源的电动势和内电阻；

（3）当电键K接c时，通过R2的电流．

13．（16分）“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．

（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；

（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；

（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量△Ek左和△Ek右分别为多少？

（4）比较|△Ek左|和|△Ek右|的大小，并说明理由．

天津市2021～2022学年度第一学期期中五校联考

高二物理参考答案

一、单项选择题（本题共5小题，每题5分，共25分。）

1．C  2．A  3．B  4．D  5．B

二、多项选择题（本题共3小题，每题5分，共15分。选对但不全的给3分。）

6．CD  7．BD  8．AD

三、填空题（本题共2小题，共18分。）

9．（6分，每空2分）（1）BDC   （2）170    （3）B

10．（1）（4分）d=3.206（3.205~3.207）   10.230

（2）（4分）电路如图（其中电压表改装2分，分压1分，外接1分）

（3）（4分）相等

四、计算题

11．（12分）

（1）（4分）由题意可知，小球受力分析如图，设合外力和竖直方向夹角为37°，所以电场力大小为                  ---------------（2分）

故电场力为，方向水平向右。      ---------------（2分）

（2）（8分）小球沿竖直方向做匀减速运动，有  ---------------（1分）

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为 ---（1分）

小球上升到最高点的时间     ------（1分）

此过程小球沿电场方向位移  ------（1分）

电场力做功------------------------（2分）

故小球上升到最高点的过程中，电势能减少-----（2分）

12．（14分）

（1）（4分）K接a时，电阻R1被短路，设此时的电压、电流分别为U1、I1依题意有

P=I12R2  -----------------（1分）   I1==1A  ----------（1分）

U1=I1R2=4V --------------（2分）

（2）（6分）K接a时根据欧姆定律E=U+Ir得E=U1+I1r=4+r  ① --------------（1分）

K接b时，设此时的电压、电流分别为U2、I2

I2==0.75A   ----------------（2分）

有E=U2+I2r=4.5+0.75r------② --------------------（1分）

联立求得 E=6V，r=2 Ω  ------------------（2分）

（3）（4分）K接C时，R2与R3并联，再与R1串联，外电路总电阻R外=4Ω---（1分）

I==1.0A  ------------（2分）  I2=I/2=0.5A  --------（1分）

13．（16分）

（1）（3分）根据题中所述电子做匀速圆周运动，可知，电场力指向球心，电场方向由B指向A．沿电场线电势逐渐降低，B板电势高于A板，即．

（2）（6分）电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同，有：

       ------------------（2分）

电子动能为=    ------------------（1分）

其中半径R=     ------------------（1分）

联立得：    ------------------（2分）

（3）（4分）电子运动过程中只受电场力，根据动能定理：

对于到达N板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有：

     ------------------（2分）

对到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有

     ------------------（2分）

（4）（3分）由题意可知，电场线以O点为中心向外成辐射状，且电场线越密场强越强。根据电场线特点，等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有

-------------------（2分）

即：-------------------（1分）