物理

考生注意：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑.如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.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.

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

1.有的物理量既有定义式，也有决定式，比如v a t ∆=

∆是加速度的定义式，F a m =是加速度的决定式.下列表达式是某物理量定义式的是（） A.2kQ E r = B.4r S C kd επ= C.F E q

= D.U I R = 2.如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 六点把绝缘均匀圆环平均分成六部分，其中圆弧AF 、BC 带正电，圆弧DE 带负电，其余部分不带电，单位长度圆弧所带电荷量相等.圆弧AF 所带电荷在圆心O 处产生的电场强度大小为E .则圆心O 处的合场强大小为（）

A.0B.E D.2E

3.如图所示，某实验小组将小灯泡A 和B 串联接在电路中，小灯泡的电阻丝由同种材料制成，小灯泡A 的电阻丝较长，小灯泡B 的电阻丝较粗，忽略电阻丝的电阻率随温度的变化.下列说法正确的是（）

A.小灯泡A 较暗

B.小灯泡B 两端的电压较大

C.相等时间内小灯泡B 消耗的电能较少

D.单位时间内通过小灯泡A 的电子数较多

4.在抗击新冠肺炎期间，欢乐送机器人为数十家医院提供了无接触配送服务.该机器人正常工作时电源输出电压为29V ，输出电流为4A ，整机重量为30kg .在某次无接触配送服务时承载药品重量为20kg ，行驶速度为1.2m/s ，在行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.15倍重力加速度g 取2

10m/s .不计其他能量损耗，则该机器人内部电阻的阻值为（）

A.1.625Ω

B.3.5Ω

C.3.875Ω

D.7.25Ω

5.一个质量为m 、带电量为(0)q q <的小球沿着电场中一条直线运动，沿着这条直线建立x 轴，电势变化规律如图所示，b 点为图线与x 轴的交点，a 、c 两点间的距离为d .下列判断正确的是（）

A.b 点的电场强度为0

B.从a 点到c 点，小球的电势能减小12q q ϕϕ-

C.从a 点到c 点，小球的动能一定增加12q q ϕϕ-

D.该电场的电场强度大小为21d

ϕϕ- 6.如图所示，电荷量为Q 的正点电荷固定在正三棱锥的顶点O ，电荷量为q 的检验电荷在外力作用下在底面ABC 内移动，正三棱锥的边长为L ，静电力常量为k .检验电荷在移动过程中受到的最大库仑力为（）

A.232kQq F L =

B.243kQq F L =

C.2kQq F L =

D.23kQq F L = 7.如图所示带电粒子由静止开始经加速电场加速后，紧接着从偏转电场两板正中间进入偏转电场，已知偏转极板长为L 、两极板间距离为d ，加速电压为1U ，偏转电压为2U .关于带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动情况，下列说法正确的是（）

A.粒子离开加速电场时的速度与1U 成正比

B.粒子在偏转电场中的偏转距离与21

U U 成正比 C.

D.

若粒子刚好从下极板离开偏转电场，则L d =8.某区域的电场线分布如图所示，一带正电粒子仅在电场力作用下，沿图中虚线所示的轨迹从A 点运动到B 点.设带电粒子在A 点和B 点的加速度、速度、动能、电势能的大小分别记为A a 、B a 、A v 、B v 、kA E 、kB E 、p A E 、p B E .下列判断正确的是（）

A.A B a a >

B.A B v v >

C.kA kB E E >

D.pA pB E E >

9.如图1所示的电路中，1R 、2R 为定值电阻，t R 为从汽车进气管道核心部分拆卸下来的电热丝（用特殊材料制作），其阻值随温度t 的变化规律如图2所示，电源内阻不能忽略.

电压表与电流表均为理想电表，电压

表的示数为U ，电流表的示数为I .现用冷空气吹电热丝t R ，下列说法正确的是（）

A.电流表的示数I 增大

B.电热丝t R ，消耗的电功率增大

C.定值电阻2R 两端的电压增大

D.电压表示数U 与电流表示数I 的比值不变

10.如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流g 200A I μ=，内阻100g R =Ω，可变电阻R 的最大阻值为10k Ω，电池的电动势2V E =，内阻5r =Ω.两表笔短接调零后，用它测量电阻x R ，电流表的指针指在80A μ处.下列说法正确的是（）

A.表笔A 的颜色为黑色

B.可变电阻接入电路的阻值为95Ω

C.欧姆表的内阻为10105Ω

D.电阻x R 的阻值为15000Ω

二、非选择题：本题共6小题，共70分.

11.（8分）某实验小组测绘一只额定电压为3V 的小灯泡的伏安特性曲线..

（1）实验室提供的电压表的量程为2.5V ，内阻为2k Ω，想把它的量程扩大为4V ，需串联的电阻的阻值为_______Ω.

（2）实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，闭合开关前滑动变阻器的正确接法是图1中________（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）的连接方式.

（3）完成实验后，实验小组同学根据测得的数据描绘出小灯泡的U I

-曲线，如图所示.当小灯泡两端电压为2.2V时的电阻为_______Ω，此时小灯泡消耗的电功率为________W.（计算结果保留两位有效数字）

12.（10分）小强与小华分别测量电池组Ⅰ和Ⅱ的电动势及内阻，小强设计的电路如图1所示，小华设计的电路如图2所示.

（1）完成实验后，小强同学根据测得的数据作出了如图3所示的U I

-曲线，由图可知电池组Ⅰ的电动势

为________V，内阻为_______Ω；小华同学根据测得的数据作出了如图4所示的11

U R

-曲线，由图可知电

池组Ⅱ的电动势为________V，内阻为_______Ω.（计算结果均保留两位有效数字）

（2）将电池组Ⅰ和Ⅱ分别与同一定值电阻0R 组成如图5所示的电路，闭合开关后，电池组_________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的输出功率较大.

13.（9分）如图所示，倾角为37°、上表面光滑的绝缘斜面体固定在地面上，斜面上有两个质量均为3210kg m -=⨯的小球A 、B ，它们用绝缘细绳连接，轻质细绳与斜面平行.其中小球A 带3510C q -=⨯的正电，小球B 不带电，整个装置静止在水平向右的匀强电场中.重力加速度g 取2

10m /s ，sin370.6︒=，cos370.8︒=.求：

（1）匀强电场的电场强度E 的大小；

（2）剪断细线后小球A 的加速度a .

14.（12分）一个带正电的粒子仅在电场力的作用下，由静止开始从A 点沿直线运动到B 点，A 、B 两点相距L ，粒子运动的位移x 随时间t 变化的关系如图所示，图中曲线是以原点O 为顶点的抛物线，曲线上M 点的坐标为()00,t x ，0x L <，粒子的带电量为q .求：

（1）带电粒子运动到B 点的速度大小；

（2）带电粒子从A 点运动到B 点的过程中等效电流的大小.

15.（14分）如图所示将电源、电阻箱、理想电压表和理想电流表组成电路，改变电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 、电压表的示数U 和电流表的示数I .当电阻箱阻值为2Ω和8Ω时，U 和I 乘积相等，且均为2W .求：

（1）电源电动势E 和内阻r ；

（2）电阻箱阻值分别为2Ω和8Ω时，电源的效率之比.

16.（17分）如图所示，电源电动势为E 、内阻不计，定值电阻1R 的阻值已知.理想平行板电容器的金属板水平放置，两板间距为d .一带正电粒子以初速度0v 从A 点进入电场，初速度0v 与水平方向的夹角为α，经过时间0t 粒子的速度达到最小值，粒子从B 点（图中未画出）飞出电场时速度与初速度方向垂直，已知粒子的质量为m ,带电量为q .不计空气阻力和粒子的重力.求：

（1）粒子入射点与出射点间的电势差0U ；

（2）极板的长度l ；

（3）定值电阻2R 的阻值.

天一大联考

2020-2021学年（上）高二年级期中考试

物理·答案

一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项符合题目要求，第7～10题有多个选项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

1.C

2.D

3.C

4.A

5.B

6.A

7.BD

8.AD

9.AC 10.BD

11.（1）1200（2分）

（2）丁（2分）

（3）8.5或8.4（2分） 0.57（2分）

12.（1）2.9（2分） 5.8（2分） 2.8（2分） 6.5（或6.6）（2分）

13.（1）以小球A 、B 为研究对象，由平衡条件得tan 372Eq mg ︒=

（2分） 解得6N /C E =（2分）

（2）以小球A 为研究对象，由牛顿第二定律得cos37sin 37Eq mg ma ︒-︒=（2分）

解得26m /s a =（2分）

方向沿斜面向上（1分）

（其他方法可酌情给分）

14.（1）带电粒子运动的位移x 随时间t 变化的曲线是过原点O 的抛物线，所以带电粒子做匀加速直线运动，该电场为匀强电场.由x t -图像得20012

x at =（2分） 22v aL =（2分）

解得v =（2分） （2）由匀变速直线运动规律得v at =（2分） 由电流的定义式得q I t

=（2分）

解得0

I =（2分） （其他方法可酌情给分）

15.（1）当电阻箱阻值为2Ω时，由闭合电路欧姆定律得11E I R r

=

+（2分） 电源的输出功率为2111P I R =（1分） 化简得2

12

11

2E P r R r R =++（2分） 当电阻箱阻值为8Ω时，同理得电源的输出功率为2

22

22

2E P r R r R =++（1分） 由题意可知122W P P ==

解得4r =Ω（1分）

（2）当电阻箱阻值为2Ω时，电源的总功率为116W

P EI ==总（2分） 当电阻箱阻值为8Ω时，总功率为223W

P EI ==总（2分） 两种情况下电源的效率之比为122

1100%12

100%P P P P η⨯==⨯总总（2分） （其他方法可酌情给分）

16.（1）带电粒子在电场中做类斜抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，沿垂直极板方向做匀变速直线运动.设带电粒子飞出电场时的速度大小为v ，如图所示，则

0cos sin v v αα=（2分） 根据动能定理得22001122U q mv mv =

-（2分） 解得()222002cos sin 2sin mv U q ααα-=（2分）

（2）由匀变速直线运动规律得

00sin v at α=（2分）

由匀变速直线运动规律得

cos v at α=（1分）

所以极板的长度为()00cos L v t t α=+（1分） 解得23000022cos sin cos cos sin sin v t L v t αααααα⎛⎫+== ⎪⎝⎭

（2分） （3）设两极板间的电压为U ，由牛顿第二定律得

U q ma d

=（1分）

由闭合电路欧姆定律得212ER U R R =+（2分） 解得01200sin sin mv R d R Eqt mv d αα

=-（2分） （其他方法可酌情给分）下载本文