棠湖中学高2022级高二上学期期中考试
物理试题
第一部分 选择题（共48分）
注意事项：
每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。
一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 由公式可知，金属电阻率与导体电阻成正比
B. 由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比
C. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D. 由公式可知，电场强度E的方向与电场力F的方向相同
2. 两个分别带有电荷量均为Q相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，将其中一球电荷量变为2Q，并把它们的距离变为2r，则两球间库仑力的大小变为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5 V，φc＝3 V，那么a、c连线的中点b的电势φb为( )
A. φb＝ 4 V B. φb<4 V
C. φb>4 V D. 上述情况都有可能
4. 某数码相机的锂电池电动势为7.2V，容量为875mA·h，能连续拍摄约315张照片。根据以上信息估算每拍摄一张照片消耗的电能最接近以下哪个数值（ ）
A. 0.02J B. 20J C. 70J D. 7×104J
5. 图甲和图乙分别是用内接法和外接法测量同一电阻的电路图，已知两电路的路端电压恒定不变，两图中的电压表和电流表均不是理想电表，图甲电路中电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中电压表的示数为 B. 图乙中电压表的示数可能为
C. 图乙中电流表的示数可能为 D. 理论上的阻值略大于
6. 如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去．已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg．则下列判断正确的是
A. 甲的速率与乙的速率之比为1：1
B. 甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9：10
C. 甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1
D. 甲的动能与乙的动能之比为1： 1
7. 如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片上移时（ ）
A. 电路中的电流减小，油箱油面降低
B. 电路中的电流减小，油箱油面升高
C. 电路中的电流增大，油箱油面降低
D. 电路中的电流增大，油箱油面升高
8. 在物理学发展史上，许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献，以下说法正确的是（ ）
A. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值
B. 电子电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C. 法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线直观地描绘了电场
D. 库仑在前人工作的基础上，通过实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律
9. 如图，平面直角坐标系xoy中有一匀强电场，ABC构成正三角形，A点坐标为（-2cm，0），C点坐标为（2cm，0）．将电量为的试探电荷从A点移到B、C两点，静电力做功分别为、，以下说法正确的是（ ）
A. A、C两点电势差为
B. y轴上所有点电势相等
C. 将电量为正电荷有B点移到C点电势能增加
D. 该匀强电场的场强为
10. 如图所示为一电学元件的图线，图中，由此可知（ ）
A. 通过这一电学元件的电流与其两端的电压成正比
B. 因图线的斜率表示电阻的倒数，故
C. 此电学元件为非线性元件
D. 在此电学元件两端加6V电压后，每秒通过电阻横截面的电荷量是6C
11. 一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是（ ）
A 气球可能匀速上升 B. 气球不可能相对地面静止
C. 气球可能下降 D. 气球运动速度不发生变化
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题（共14分）
12. 如图所示，利用电流传感器可以在计算机上观察电容器充电、放电过程中电流的变化情况。先使开关与1端相连，电源向电容器充电，在充电过程中电容器极板a带__________电（选填“正”或“负”）。充电完毕后，把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，描绘出电流随时间变化的关系。下面四个选项中描绘电容器放电过程中电流随时间变化的图像可能正确的是________。
13. 某同学想用伏安法更精确地测量电阻Rx（阻值约200 Ω），现有的器材及其代号和规格如下：
A．电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
B．电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
C．电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
D．电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
E．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．开关S和导线若干
①为了能准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的电流表是_______；电压表是_________；滑动变阻器是___________。（选填器材前的字母代号）
②请在答题卡的方框中画出实验电路图_______。
三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14. 微型直流电动机的内阻一定，把它接入电压为的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是；若把电动机接入电压为的电路中，电动机正常工作，工作电流，求：
（1）电动机线圈的电阻R；
（2）电动机正常工作时输出的机械功率。
15. 如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间。距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏。现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知 U0=1.0×102V。在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量，电荷量，速度大小均为。带电粒子的重力不计。求：
(1)在t=0时刻进入粒子射出电场时竖直方向的速度；
(2)荧光屏上出现光带长度；
(3)若撤去挡板，同时将粒子的速度均变为，则荧光屏上出现的光带又为多长。
16. 如图所示，光滑水平面上质量为mA＝2kg，mB＝4kg的A、B两物块用轻质弹簧连接，一起以v0＝6m/s的速度向右匀速运动，与静止在水平面上质量mC＝2kg的物块C发生碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。
（1）若物块B与C发生弹性碰撞，求碰后C的速度大小；
（2）若物块B与C碰撞后粘合在一起运动。
①求碰后C的速度大小；
②求此后弹簧能获得的最大弹性势能。棠湖中学高2022级高二上学期期中考试
物理试题
第一部分 选择题（共48分）
注意事项：
每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如有改动，请用橡皮擦干净后，在选涂其它答案标号。
一、选择题（本题共11小题，1~7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8~11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 由公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比
B. 由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比
C. 由公式可知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比
D. 由公式可知，电场强度E的方向与电场力F的方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．金属的电阻率与材料及温度有关，与导体的电阻无关，A错误；
B．由公式可知，点电荷产生的电场中某点场强与场源电荷所带电荷量成正比，B正确；
C．公式中的d指的是匀强电场中沿电场方向的距离，C错误；
D．电场强度E的方向与正试探电荷所受电场力F的方向相同，D错误。
故选B。
2. 两个分别带有电荷量均为Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，将其中一球电荷量变为2Q，并把它们的距离变为2r，则两球间库仑力的大小变为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据库仑定律可得
其中一球电荷量变为2Q，并把它们的距离变为2r，则两球间库仑力的大小变为
故选A。
3. 如图为某一电场的电场线和等势面分布，其中图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、c两点的等势面电势分别为φa＝5 V，φc＝3 V，那么a、c连线的中点b的电势φb为( )
A. φb＝ 4 V B. φb<4 V
C. φb>4 V D. 上述情况都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式可知，a、b间电势差大于b、c间电势差，即，得到，故选项B正确，选项ACD错误．
点睛：由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式定性分析a、b间与b、c间电势差的大小，再求解中点b的电势，本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．
4. 某数码相机的锂电池电动势为7.2V，容量为875mA·h，能连续拍摄约315张照片。根据以上信息估算每拍摄一张照片消耗的电能最接近以下哪个数值（ ）
A. 0.02J B. 20J C. 70J D. 7×104J
【答案】C
【解析】
【详解】锂电池储存的电量
锂电池储存的电能
每拍摄一张照片消耗的电能
C正确，ABD错误
故选C。
5. 图甲和图乙分别是用内接法和外接法测量同一电阻的电路图，已知两电路的路端电压恒定不变，两图中的电压表和电流表均不是理想电表，图甲电路中电流表的示数为，则下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中电压表的示数为 B. 图乙中电压表的示数可能为
C. 图乙中电流表的示数可能为 D. 理论上的阻值略大于
【答案】A
【解析】
【详解】A．题图甲所示的电路中，电压表测量路端电压，所以示数为，选项A正确；
B．图乙中，电压表与并联后与电流表串联，由于电流表的分压，电压表与并联部分电压小于U，即题图乙中电压表的示数小于，选项B错误；
C．题图乙中，由于电压表与并联的电阻小于，电路的总电阻小于电流表与待测电阻串联的总电阻，则题图乙干路中的电流大于题图甲中电流表的示数，即大于，选项C错误；
D．题图甲电路中待测电阻和电流表串联，由于电流表的分压，则电阻两端电压小于，根据欧姆定律可知，理论上的阻值略小于，选项D错误。
故选A。
6. 如图所示，甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，结果两人向相反方向滑去．已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg．则下列判断正确的是
A. 甲的速率与乙的速率之比为1：1
B. 甲的加速度大小与乙的加速度大小之比为9：10
C. 甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1
D. 甲的动能与乙的动能之比为1： 1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．甲、乙两人组成的系统动量守恒，以两人组成的系统为研究对象，以甲的速度方向为正方向，由动量守恒定律得
m甲v甲-m乙v乙=0
所以
故A错误；
B．甲与乙之间的作用力为作用力与反作用力，大小相等，由牛顿第二定律
F=ma
所以
故B错误；
C．甲、乙两人组成系统动量守恒，所以分离后二者动量大小相等，方向相反．由动量定理
I=△mv=△p
可知，甲对乙的冲量大小与乙对甲的冲量大小之比为1：1．故C正确；
D．动能表达式
Ek＝mv2＝
所以
故D错误．
故选C。
7. 如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片上移时（ ）
A. 电路中的电流减小，油箱油面降低
B. 电路中的电流减小，油箱油面升高
C. 电路中的电流增大，油箱油面降低
D. 电路中的电流增大，油箱油面升高
【答案】A
【解析】
【详解】当滑动变阻器的金属滑片上移时，油箱油面降低，R接入电路的有效电阻变大，则回路的总电阻变大，由欧姆定律知，电路中的电流减小，故A正确BCD错误，
故选A
8. 在物理学发展史上，许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献，以下说法正确的是（ ）
A. 牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值
B. 电子电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的
C. 法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线直观地描绘了电场
D. 库仑在前人工作的基础上，通过实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定了引力常量的数值，故A错误；
B．元电荷e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，所采用的方法是油滴实验，故B正确；
C．法拉第最早引入电场线描述了电场，不仅提出了场的概念，而且用电场线直观地描绘了电场，故C正确；
D．库仑在前人工作的基础上，通过实验确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律，即真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的库仑定律，故D正确。
故选BCD。
9. 如图，平面直角坐标系xoy中有一匀强电场，ABC构成正三角形，A点坐标为（-2cm，0），C点坐标为（2cm，0）．将电量为的试探电荷从A点移到B、C两点，静电力做功分别为、，以下说法正确的是（ ）
A. A、C两点电势差为
B. y轴上所有点电势相等
C. 将电量为正电荷有B点移到C点电势能增加
D. 该匀强电场的场强为
【答案】BC
【解析】
【详解】A、C两点电势差为；A、B两点电势差为，则O、B两点电势相等，即y轴为等势面，选项B正确；因UBC=-2.5V，则将电量为8.0×10 -16 C正电荷有B点移到C点电势能增加，选项C正确；该匀强电场的场强为，选项D错误；故选BC.
10. 如图所示为一电学元件的图线，图中，由此可知（ ）
A. 通过这一电学元件的电流与其两端的电压成正比
B. 因图线的斜率表示电阻的倒数，故
C. 此电学元件为非线性元件
D. 在此电学元件两端加6V电压后，每秒通过电阻横截面的电荷量是6C
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由图可知，电流与电压成正比，故A正确；
B．图象的斜率表示电阻的倒数，可得
故B正确；
C．由图可知此元件的伏安特性曲线为线性元件，故C错误；
D．由欧姆定律可知，加6V电压后，电流
则每秒的电量
故D正确。
故选ABD。
11. 一气球由地面匀速上升，当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时，下列说法正确的是（ ）
A. 气球可能匀速上升 B. 气球不可能相对地面静止
C. 气球可能下降 D. 气球运动速度不发生变化
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC．设气球质量为M，人的质量为m，由于气球匀速上升，系统所受的外力之和为零，当人沿吊梯向上爬时，动量守恒，以向上为正方向，由动量守恒定律得
在人向上爬的过程中，气球的速度为
当时，气球可匀速上升；当v2=0时气球静止，当时气球下降，故AC正确，B错误；
D．要使气球运动速度不变，则人的速度仍为v0，即人不上爬，显然不对，故D错误。
故选AC。
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：
必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、实验题（共14分）
12. 如图所示，利用电流传感器可以在计算机上观察电容器充电、放电过程中电流的变化情况。先使开关与1端相连，电源向电容器充电，在充电过程中电容器极板a带__________电（选填“正”或“负”）。充电完毕后，把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，电流传感器将电流信息传入计算机，描绘出电流随时间变化的关系。下面四个选项中描绘电容器放电过程中电流随时间变化的图像可能正确的是________。
【答案】 ①. 正 ②. A
【解析】
【详解】(1).[1] 因电容器极板a与电池正极相连，故极板a带正电；
(2).[2]放电过程中电荷量逐渐减小，由电容公式
可知当电荷量减少时电压逐渐减小，则电流逐渐减小但不是均匀减小，故A正确BCD错误。
故选A。
13. 某同学想用伏安法更精确地测量电阻Rx（阻值约200 Ω），现有的器材及其代号和规格如下：
A．电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）
B．电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）
C．电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）
D．电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）
E．直流电源E（电动势4V，内阻不计）
F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）
G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）
H．开关S和导线若干
①为了能准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的电流表是_______；电压表是_________；滑动变阻器是___________。（选填器材前的字母代号）
②请在答题卡的方框中画出实验电路图_______。
【答案】 ①. B ②. C ③. F ④.
【解析】
【详解】①[1][2][3]电源电动势为4V，为了测量方便，电压表选择C，回路最大电流约为
故电流表选择B，为了调节方便，滑动变阻器选择F。
②[4]因为
故电流表采取外接，因为待测阻值大于滑动变阻器总阻值，故采取分压式接法，电路图如下：
三、计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14. 微型直流电动机的内阻一定，把它接入电压为的电路时，电动机不转，测得此时流过电动机的电流是；若把电动机接入电压为的电路中，电动机正常工作，工作电流，求：
（1）电动机线圈的电阻R；
（2）电动机正常工作时输出的机械功率。
【答案】（1）0.5Ω；（2）1.5W
【解析】
【详解】（1）电动机不转时，根据欧姆定律可得电动机内阻为
（2）电动机正常工作时消耗的功率为
P=U2I2=2.0×1.0 W=2.0 W
电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为
电动机正常工作时输出功率为
15. 如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间。距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏。现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知 U0=1.0×102V。在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量，电荷量，速度大小均为。带电粒子的重力不计。求：
(1)在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度；
(2)荧光屏上出现的光带长度；
(3)若撤去挡板，同时将粒子速度均变为，则荧光屏上出现的光带又为多长。
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】(1)从t=0时刻进入的带电粒子水平方向速度不变。 在电场中运动时间
正好等于一个周期；
竖直方向先加速后减速，加速度大小
射出电场时竖直方向的速度
(2)无论何时进入电场，粒子射出电场时速度均相同。
偏转最大的粒子偏转量
反方向最大偏转量
形成光带的总长度
(3)带电粒子在电场中运动的时间为，打在荧光屏上的范围如图所示。
形成的光带长度
【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，解决在偏转场中通常由类平抛运动规律求解，要能熟练运用运动的合成与分解的方法研究。
16. 如图所示，光滑水平面上质量为mA＝2kg，mB＝4kg的A、B两物块用轻质弹簧连接，一起以v0＝6m/s的速度向右匀速运动，与静止在水平面上质量mC＝2kg的物块C发生碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。
（1）若物块B与C发生弹性碰撞，求碰后C的速度大小；
（2）若物块B与C碰撞后粘合在一起运动。
①求碰后C的速度大小；
②求此后弹簧能获得的最大弹性势能。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）物块B与C发生弹性碰撞，同时B、C组成的系统动量守恒，则
联立解得
（2）①物块B与C碰撞后粘合在一起运动，则B、C组成的系统动量守恒
解得碰后C的速度大小
②由题可知，当A、B、C速度相同时，弹簧被压缩到最短，弹簧弹性势能最大，这个过程A、B、C组成的系统动量守恒
解得
碰撞后系统的机械能守恒，最大弹性势能为
