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新高中创新联盟TOP二十名校高二年级11月调研考试
物 理
全卷满分100分，考试时间75分钟
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将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，用铅笔把答题卡上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收回。
一、选择题：本题10小题，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，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．关于下列物理公式，说法正确的是（ ）
A．可适用于真空中孤立点电荷的场强与电压之间的关系计算
B．对任何电场的电场强度计算都适用
C．对任何电路的电功率计算都适用
D．只适用于匀强电场的电势差计算
2．静电喷涂是一种利用静电作用使雾化涂料微粒在高压电场作用下带上电荷，并吸附于带正电荷的被涂物的涂装技术，静电喷涂机的结构如图所示，规定大地的电势为0，下列说法正确的是（ ）
A．雾化涂料微粒可能带正电，也可能带负电
B．静电喷涂机喷口处的电势大于0
C．工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度
D．工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线完全相同
3．在某沿x轴方向的电场中，x轴上坐标原点右侧部分区域的电势与坐标x的关系图像如图所示，图中的虚线是曲线在M点的切线，曲线在Q点的切线水平，下列说法正确的是（ ）
A．0至电场强度的方向先向右后向左
B．Q点的电势大于0，电场强度不为0
C．P、M两点间的电势差为
D．M点的电场强度大小为
4．如图所示的电源是“恒流源”，电源输出的电流是定值，R是光敏电阻（光照强度增大，电阻减小），、是定值电阻，电流表、电压表均是理想电表．当合上开关S，增大R的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数不变
B．电流表的示数改变
C．的电流减小，的电压增大
D．电压表的示数与电流表的示数的乘积减小
5．如图所示，水平放置的平行板电容器上极板a与下极板b带等量的异种电荷，上极板a与静电计相连，电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差，P是两极板间一个点，一质量为m的带电小球在P点正好处于静止状态，已知静电计的指针带正电，规定大地的电势为0，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．把a极板向上移动一小段距离，则P点的电势不会改变
B．静电计指针的偏角越大，表示电容器两极板间的电压越小
C．若两极板间的电压为U，两极板间的距离为d，则小球的带电量为
D．极板a的电势低于静电计外壳的电势
6．将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表、和两个电压表、，已知电流表的量程小于的量程，电压表的量程小于的量程，改装好之后把它们接入如图所示的电路，合上电键，R为定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．对于电流表，是把灵敏电流计与小电阻串联改装而成的
B．的电阻大于的电阻
C．的读数小于的读数，指针的偏转角等于指针的偏转角
D．定值电阻R的电压等于的读数与的读数之和，其电流等于或的读数
7．如图所示，一块均匀的长方体金属导体，上下厚度为L，当给导体的上下表面加上电压U时，流过导体的电流为I，当给导体的里外表面加上电压U时，流过导体的电流为，当给导体的左右表面加上电压U时，流过导体的电流为，下列说法正确的是（ ）
A．AC的长度为3L B．AD的长度为4L
C．导体的体积为 D．导体的电阻率为
8．如图所示，图线I是某电池的关系图像，图线II是阻值为R的定值电阻的关系图像，图像中的阴影面积为5W，下列说法正确的是（ ）
A．当把定值电阻R直接接在此电源两端时，线段MN表示内电压、线段NP表示外电压
B．图像中的阴影面积表示把定值电阻R直接接在此电源两端时电阻R的热功率
C．此电源的电动势为30V
D．定值电阻R为
9．如图所示，真空中电荷均匀分布的带正电圆环，半径为r，带电量为，圆心O处固定一带电量为的点电荷，以O为坐标原点建立垂直圆环平面的x轴，P是x正半轴上的一点，圆环上各点与P点的连线与x轴的夹角为，静电力常量为k，、，下列说法正确的是（ ）
A．圆环上所有的电荷在O点产生的合电场强度大小为
B．圆心O处的在P点产生的电场强度大小为
C．圆环上所有的电荷在P点处产生的电场强度大小为
D．P点电场强度的方向沿x轴的负方向
10．如图所示，带电粒子（不计重力）从A点以速度进入辐射状的电场，做半径为R的匀速圆周运动，圆弧轨迹处的电场强度的大小处处为E，经过半个圆周运动粒子从B点射出辐射状的电场，紧接着垂直进入电场强度为E的匀强电场，然后到达C点，已知粒子在C的速度与在B点的速度之间的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的比荷为
B．粒子从A到B的运动时间为
C．B、C两点间的电势差为ER
D．B、C两点沿着电场线方向的距离为
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11．（7分）如图甲为在“练习使用多用电表”实验中某多用电表示意图；如图乙为欧姆表测电阻的原理图；用多用电表直接测量电阻约为的电灯泡的电阻，其电路连接图如图丙所示，回答下列问题：
（1）对甲图，在测量电阻前需要将红、黑表笔短接，进行________调零，需要调整________（选填“A”、“B”或“C”）．
（2）对乙图，若电源的电动势为E，满偏电流为，当接上待测电阻后，表头的示数为I，则欧姆表的内阻为________，待测电阻的阻值为________．
（3）对丙图，实验选择开关所处的档位是________（填“”“”或“”），灯泡阻值的读数为________．
12．（8分）实验小组为了测量某额定电压为3V的小灯泡的伏安特性曲线，并研究小灯泡钨丝的电阻与导电特性，设计了如下设计方案：如图甲、乙是实验电路图（提供选择），图丙是所需要的实验器材，图丁是用实验数据所描绘的伏安特性曲线，回答下列问题：
（1）本实验应选哪个实验电路图来连接实验器材________（填“甲”或“乙”）．
（2）按所选的正确的电路图，用笔代替导线把丙图器材连接起来．
（3）分析图丁可知，小灯泡的电流在的范围内，其电阻________（填“是”或“不是”）定值，当小灯泡的电压大于，随着电压的逐渐升高，电阻越来越________（填“大”或“小”），当小灯泡的电阻为时，其电功率为________W．（保留两位有效数字）
三、计算题（本题共3小题，共计45分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）如图所示，金属小球甲用长度为4L的轻质绝缘细线悬挂在O点，金属小球乙用长度为5L的轻质绝缘细线也悬挂在O点，两小球质量相等且均视为质点和点电荷，带电量均为，甲贴在光滑绝缘的竖直墙壁上，甲、乙静止时两条细线之间的夹角正好为，重力加速度为g，静电力常量为k，，，，求：
（1）竖直墙壁对甲的支持力以及乙的质量；
（2）两小球在O点产生的合电场强度的大小．
14．（14分）如图所示的电路图，电源的电动势，内阻r未知，电动机的内阻为，定值电阻的阻值，电容器的电容，，当把两个开关都闭合，电容器的带电量为，电动机的电流，求：
（1）电源的内阻以及电动机的效率；
（2）两开关都闭合的电源效率与开关闭合、断开的电源效率之比．
15．（19分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第一象限存在沿y轴负方向，电场强度大小为的匀强电场，x轴与半圆弧内无电场，半圆弧的半径为R，直径Oa在x轴上，是圆心，b是半圆弧的顶点，c是半圆弧上的一点，．一质量为m、带电量为q的带正电粒子（不计重力）从第二象限的d点[坐标为]由静止释放，经过y轴上的f点后到达半圆弧上的c点，、，求：
（1）粒子在f点的速度；
（2）第二象限匀强电场的场强大小以及粒子从d到c电场力做的总功的平均功率；
（3）若让该粒子从第二象限的e点，坐标为由静止释放，则粒子从经过y轴上的p点至到达x轴需要多少时间？
新高中创新联盟TOP二十名校高二年级11月调研考试·物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 对匀强电场的场强与电压之间的关系计算才适用，A错误；
只适用于真空中孤立的点电荷的电场强度计算，B错误；
对任何电路的电功率计算都适用，C正确；
对任何电场A、B两点间的电势差计算都适用，D错误．
2．C 涂料微粒吸附于带正电荷的被涂物上，根据异种电荷相吸的原理，涂料微粒应带负电，A错误；
工件接地，电势为0，电场线由工件指向喷口，沿着电场线的方向电势逐渐降低，则静电喷涂机喷口处的电势小于0，B错误；
电场线的疏密表示电场的强弱，工件表面处的电场线比喷口处的电场线稀疏，则工件表面处的电场强度小于喷口处的电场强度，C正确；
真空中等量异种点电荷之间的电场线上下对称、左右也对称，工件与喷口之间的电场线上下对称，但左右不对称，所以工件与喷口之间的电场线与真空中等量异种点电荷之间的电场线不相同，D错误；
3．D 沿着电场强度的方向电势逐渐降低，由图像看出从0至电势逐渐降低，则电场强度的方向由0指向，即沿着x轴的正方向一直向右，A错误；
Q点的电势大于0，由匀强电场电场强度与电势差的关系推理可得，由的极限思想可知，图像切线斜率的绝对值等于电场强度的大小，曲线在Q点的切线水平，则斜率为0，电场强度为0，B错误；
由图像可知，P、M两点间的电势差为，C错误；
由图像可知，D正确．
4．D 恒流源指的是电源输出的电流是定值，当总电阻变化时，电流表的示数不变，光强增大，总电阻变小，外电压变小，A、B错误；
增大R的光照强度，其电阻减小，则流过R、的电流增大，流过的电流减小，由欧姆定律可得的电压减小，C错误；
电压表的示数等于的电压，电压表的示数减小，结合电流表的示数不变，可得电压表的示数与电流表的示数的乘积减小，D正确．
5．A 由、、综合可得，当把极板a向上移动一小段距离，两极板间的距离d增大，但对E无影响，，故不变，A正确；
因为电容器两极板间的电势差等于指针所指示的电势差，所以静电计指针偏角的变化表征了电容器两极板间电势差的变化，静电计指针偏角越大，表示电容器两极板间的电压越大，B错误；
两极板间匀强电场的方向向下，由二力平衡可得小球受到的电场力竖直向上，则小球带负电，由解得，C错误；
因为静电计的指针带正电，则极板a带正电，极板b带负电，极板a的电势高于极板b的电势，又因为极板b与静电计外壳均接地电势相等均为0，则极板a的电势高于静电计外壳的电势，D错误．
6．C 灵敏电流计与小电阻并联，改装成电流表，A错误；
灵敏电流计与大电阻串联改装成电压表，量程大，串联的电阻大，的量程小于的量程，则的电阻小于的电阻，B错误；
、串联，电流相同，流过灵敏电流计的电流相同，则、指针的偏转角相同，的量程小于的量程，则的读数小于的读数，C正确；
定值电阻R的电压等于的读数与的读数之和，、串联，读数相同，电流相同，由于电压表的分流作用，则定值电阻R的电流小于或的读数，D错误．
7．C 设AC的长度为x、AD的长度为y，设导体的电阻率为，根据电阻定律以及欧姆定律，综合可得，则有、、，综合解得、，A、B错误;
导体的体积为，C正确;由、、，解得，D错误．
8．CD N点的横坐标、纵坐标分别表示把定值电阻R直接接在此电源两端，电源的外电压和回路的电流，P点的横坐标表示电源的电动势，则线段MN表示外电压、线段NP表示内电压，A错误；线段NP表示内电压，则图像中阴影面积表示电源内阻的热功率的一半，由，结合、，解得，由结合，综合解得，B错误，C正确；
由闭合电路欧姆定律可得，结合、、，解得，D正确．
9．BD 根据对称性与矢量合成，圆环上所有的电荷在O点处产生的电场强度为O，A错误；
由几何关系可得圆心O与P点之间的距离为，由点电荷的场强公式可得圆心O处的在P点产生的电场强度为，B正确；
设圆环上某点的带电量为，由几何关系可得此点与P点的距离为，由点电荷的场强公式可得在P点产生的电场强度为，假设圆环上有n个q，则有，在P点与垂直x轴方向上，的分量为，根据对称性，n个的矢量和为0，则圆环上所有电荷在P点产生的场强沿着x轴的正方向，的分量为，n个的矢量和就是圆环上所有的电荷在P处产生的场强，则有，综合可得，C错误；
由于沿着x轴的负方向，沿着x轴的正方向，结合，可得P点电场强度的方向沿x轴的负方向，D正确．
10．BD 辐射状的电场力充当粒子做匀速圆周运动的向心力，则有，结合解得，A错误；
由匀速圆周运动的规律可得粒子从A到B的运动时间为，В正确；
粒子从B到C做类平抛运动，粒子在C点的速度与在B点的速度之间的夹角为，把粒子在C点的速度分别沿着电场线和垂直电场线分解，则有，由动能定理可得，结合，综合解得，C错误；由匀强电场的电压与电场强度之间的关系可得，解得B、C两点沿着电场线方向的距离为，D正确．
11．（1）欧姆（1分）B（1分）（2） （1分）（2分）（3）（1分）1200（1分）
解析：（1）对甲图，在测量电阻前需要将红黑表笔短接，进行欧姆调零，需要调整B．
（2）对图乙，电源的电动势为E，满偏电流为，由闭合电路欧姆定律可得欧姆表的内阻为，当接上待测电阻，表头的示数为I，则有，综合可得．
（3）对图丙，因为电灯泡的电阻约为，欧姆表的指针所指的刻度为12，则实验选择开关所处的档位是，灯泡阻值的读数为．
12．（1）甲（2分）（2）见解析（2分）（3）是（1分）大（1分）（2分）
解析：（1）小灯泡的电压要从0开始逐渐增加，所以滑动变阻器器要采用分压法的连接方式，要选图甲的实验电路图来连接实验器材．
（2）用笔代替导线把器材连接起来如下图所示．
（3）分析丁图可知，小灯泡的电流在的范围内，伏安特性曲线是一条倾斜直线，则小灯泡的电阻是定值，当小灯泡的电压大于，随着电压的逐渐升高，电压与电流的比值越来越大，则电阻越来越大当小灯泡的电压为时电流为，电阻为，则相应的电功率为．
13．解：（1）假设甲、乙的连线水平即假设甲、乙的连线与悬挂甲的细线垂直，设两细线之间的夹角为，
由几何关系可得，则有与题干相符，假设成立（1分）
则甲、乙两球之间的距离为（1分）
对甲进行受力分析，水平方向由二力平衡可得（2分）
对乙进行受力分析，由三力平衡的矢量三角形可得（2分）
解得（1分）
（2）甲在O点产生的电场强度为，方向竖直向上（1分）
乙在O点产生的电场强度为，方向斜向左上方与的夹角为（1分）
由平行四边形定则（1分）
综合计算可得（2分）
14．解：（1）设路端电压为U，由电容的定义可得（2分）
由欧姆定律可得R的电流为（1分）
由闭合电路欧姆定律可得（2分）
电动机的效率为（2分）
综合解得、、（1分）
（2）两开关都合上电源的效率为（2分）
当开关合上、断开，由闭合电路欧姆定律可得（1分）
电源的效率为（1分）
综合比较可得（2分）
15．解：（1）设粒子在f点的速度为，分析可得粒子从f到c做类平抛运动，把粒子从f到c的位移分别沿着x轴与y轴分解，
由几何关系可得（1分）
（1分）
由类平抛运动的规律可得（1分）
（1分）
综合解得，，（1分）
（2）设第二象限匀强电场的强度为E，由动能定理可得（2分）
设粒子从d到f的运动时间为，则有（1分）
粒子从d到c电场力做的总功为（1分）
电场力做的总功的平均功率为（1分）
综合计算可得、（1分）
（3）若让该粒子从第二象限的e点坐标为由静止释放，由动能定理可得粒子经过y轴上的p点时速度仍为（1分）
假设粒子从p点正好到达b，
由几何关系可得，由类平抛运动的规律可得
、（1分）
综合计算可得、（1分）
由几何关系可得
假设成立（1分）
由类平抛运动的规律可得，则有，粒子在b的速度（1分）
分析可得由b指向a，则粒子从b到a做匀速直线运动，则有（1分）
则粒子从y轴上的p点到达x轴需要的时间为（2分）
