天津市东丽区2022-2023高二上学期期末考试物理试卷（答案）考试试卷

东丽区2022-2023学年度第一学期高二物理期末质量监测
考试范围：必修三；考试时间：60分钟
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。第Ⅰ卷1至6页，第Ⅱ卷7至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第I卷（选择题）
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将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。
2．本卷共18题，共58分。
一、单选题（每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．在电场中的某点放一个检验电荷，其电荷量为q，受到的电场力为F，则该点的电场强度为E＝，下列说法正确的是（ ）
A．若移去检验电荷，则该点的电场强度为0
B．若检验电荷的电荷量变为4q，则该点的场强变为4E
C．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小不变，但方向相反
D．若放置到该点的检验电荷变为－2q，则场中该点的场强大小、方向均不变
2．两个完全相同的金属球A和B，其中A球带电荷量为+5Q、B球带电荷量为－Q（均可视为点电荷），两者相距为r，此时两球间的库仑力大小为F。现将金属球A和B接触后又放回原处，则两球之间的库仑力大小变为（　　）
A． B． C． D．4F
3．如图所示，a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别为，，，则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是（ ）
A． B．
C． D．
4．如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，M、N两点关于两电荷连线对称，M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是（ ）
M点的场强比P点的场强大 B．M点的电势比N点的电势高
C．N点的场强与P点的场强大小相同 D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大
5．如图所示，将不带电的枕形导体AB，放在一个点电荷的电场中，点电荷的电荷量为-Q，与导体AB的中心O的距离为R。由于静电感应，在导体AB的两端感应出异种电荷。当达到静电平衡时，下列说法正确的是（ ）
A．导体A端带正电
B．导体AB带上正电
C．导体A端的电势低于B端的电势
D．导体AB的感应电荷在O点产生的电场强度大小为，方向向左
6．心室纤颤是一种可能危及生命的疾病。一种叫作心脏除颤器的设备，其工作原理是通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。题图是一次心脏除颤器的模拟治疗情景。该心脏除颤器的电容器电容为15μF，充电至4．0kV电压。如果让该电容器通过患者的人体组织完成一次放电，那么这次放电的总电荷量为（　　）
A．6.0×10-2C
B．6.0×10-5C
C．3.75×10-6C
D．3.75×10-9C
7．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合物理学历史的是（　　）
A．麦克斯韦预言了并实验证明了电磁波的存在
B．卡文迪许通过油滴实验测得元电荷e的数值，这也是他获得诺贝尔物理学奖的重要原因
C．法拉第提出了场的概念，并且直观地描绘了场的清晰图像
D．安培提出了分子电流假说，并且发现了电流的磁效应
8．某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图1所示连接电路。先使开关S接1，电容器很快充电完毕。然后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图2所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值大小对曲线的影响。先断开S，将滑片P向右移动一段距离，再重复以上充、放电操作，又得到一条I-t曲线。关于这条曲线，下列判断正确的是（　　）
曲线与坐标轴所围面积将增大
曲线与坐标轴所围面积将减小
曲线与纵轴交点的位置将向下移动，放电时间变长
曲线与纵轴交点的位置将向上移动，放电时间变短
9．如图所示，长方体金属块边长之比a:b:c=3:1:2，将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（设金属块的电阻率不变）（　　）
I B．2I C． D．
10．如图所示的电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（　　）
A．电压表与电流表的示数都增大
B．电压表与电流表的示数都减小
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
11．面积是0.50m2的导线环，处于磁感应强度为2.0×102 T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。则穿过该导线环的磁通量等于（　　）
A．2.5×102 Wb B．1.0×102 Wb
C．1.5×102 Wb D．4.0×102 Wb
12．如图所示的电路，灵敏电流计G和一个电阻箱R并联，改装成一个大量程的电表，下列判断正确的是（　　）
改装成的是电流表，R越小量程越大
改装成的是电流表，R越大量程越大
改装成的是电压表，R越小量程越大
改装成的是电压表，R越大量程越大
13．下列各图中，已标出电流I、磁感应强度B的方向，其中符合安培定则的是（　　）
A．　　B．　　C． D．
14．电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（ ）
A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领
B．银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C．微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D．手机通话使用的微波，波长比可见光短
二、多选题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
15．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被某匀强电场加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。若质子的加速长度为d =4.0m，要使质子由静止被加速到v =1.0×107m/s，已知质子质量为m=1.67×10-27kg，质子电量为e＝1.60×10-19C，则下列说法正确的是（ ）
A．由以上信息可以推算该加速电场的电压
B．由以上信息可以推算该加速电场的电场强度
C．由以上信息不可以推算该质子加速后的电势能
D．由以上信息可以判断出运动过程中质子所受电场力做正功，电势能增加
16．在测量电源电动势和内阻的实验中，为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，还需要用到一些其它的实验器材，下面给出的四组实验器材中，能完成实验目的有哪几组（　　）
A．一个电流表和一个电阻箱 B．一个电压表和一个电阻箱
C．一个电流表和一个滑动变阻器 D．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
17．一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω，当电动机两端所加电压为6V时，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A，由此可知（　　）
A．电动机消耗的电功率为72W B．电动机的工作效率为50％
C．电动机线圈的发热功率为2W D．电动机输出的机械功率为10W
18．如图所示的电路中，A、B是两金属板构成的平行板电容器．先将电键K闭合，等电路稳定后再将K断开，然后将B板向下平移一小段距离，并且保持两板间的某点P与A板的距离不变．则下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容变小
B．电容器内部电场强度大小变大
C．电容器内部电场强度大小不变
D．P点电势升高
第II卷（非选择题）
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共42分。
三、实验题（共18分，每空2分）
19．用图1所示的多用电表测量一个阻值约为2kΩ的电阻，要用到图中三个部件K、S和T。请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件________（填字母“K”、“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线。
②将选择开关旋转到“Ω”挡×100的位置。
③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔，并将两表笔短接，旋动部件________（填字母“K”、“S”或“T”），使电表指针对准电阻的________。（填“0刻线”或“刻线”）
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，若多用电表读数如图2所示，该电阻的阻值为________Ω。
⑤测量完毕，将选择开关旋转到OFF位置。
　　
20．在“测量金属丝的电阻率”实验中。用螺旋测微器测量该金属丝的直径，某次测量结果如图1所示，其读数为_________。
21．图甲为“测量干电池的电动势和内阻”的实验电路图。实验中测得多组电压和电流值，通过描点作图得到如图乙所示的图线。下列判断正确的是（　　）
A．电源的电动势
B．电源的内阻
C．当电压为时，外电路电阻阻值
D．当电流为时，电源内电压
22．要测绘一个标有“3 V　0.6 W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V，并便于操作．已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5 V，内阻约1 Ω)
电流表(量程为0－250 mA，内阻约5 Ω)
电压表(量程为0－3 V，内阻约3 kΩ)
开关一个、导线若干．
（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________(填选项字母)．
A．滑动变阻器(最大阻值20 Ω，额定电流1 A)
B．滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)
（2）实验的电路图应选用下列的图________(填选项字母)．
（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1．5 V，内阻为5 Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________ W．
四、解答题(共24分，23题10分，24题14分）
23．密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M、N之间的区域（M板带正电、N板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。
（1）若P为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P带哪种电荷？
（2）已知极板M、N之间的距离为d，电压为U，求两板之间的电场强度E的大小；
（3）油滴P可视为球体，并测得其半径为R。已知油的密度为ρ，重力加速度为g，极板M、N之间的距离为d，电压为U。求该油滴的电荷量q。（提示：球的体积公式 ）
24．如图所示为示波管的结构原理图，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电势差为的AB两金属板间的加速电场加速后，沿中心轴线O’O射入金属板间，两金属板间偏转电场的电势差为U，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场。已知电子的质量为m，电荷量为e；偏转电场的金属板长为L1，板间距离为d，其右端到荧光屏M的水平距离为L2。电子所受重力可忽略不计，求：
（1）电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小v0；
（2）电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y；
（3）在偏转电场中，若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度，该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取的措施。
东丽区2022—2023学年度第一学期高二年级物理期末试卷答案
一、单选题（每小题3分，共42分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 D B D C D A C C D B B A C A
二、多选题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
题号 15 16 17 18
答案 ABC ABD CD ACD
三、实验题（共20分，每空2分）
19. S T 0刻线 1900Ω
20. 0.398-0.402 mm
21. C
22. (1)A　(2)B　(3)0.1
解答题(共24分，23题10分，24题14分）
23.（1）P带负电 2分
（2） 2分
（3）∵ 油滴P悬浮 ∴ 油滴P受到的重力和电场力平衡 即: 2分
而: ; 1分 1分
联立以上各式，可得: 2分
24.（1）对于电子在加速电场中的加速过程，根据动能定理有 2分
解得 1分
（2）设电子在偏转电场中，飞行时间为t，加速度为a，则水平方向有 1分
竖直方向有 1分 其中 1分 解得 1分
设电子飞出偏转电场时的偏角为θ，竖直分速度为vy，则
1分 1分
根据几何关系有 1分 解得 1分
（3）示波管的灵敏度为 2分
则减小加速电场电压U0可以提高示波管的灵敏度。 1分