2017-2018学年福建省晋江市季延中学高二上学期期中考试物理（理）试题

2017-2018学年福建省晋江市季延中学高二上学期期中考试物理（理）试题

‎2017-2018学年福建省晋江市季延中学高二上学期期中考试物理科试卷 考试时间90分钟，满分100分 一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．（每小题3分，共30分）‎ ‎1．在真空中有两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为F．现保持它们之间的距离不变，而使它们的电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为（　　）‎ A． F B． F C．4F D．2 F ‎2．如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人。原来车和人都静止。当人从左向右行走的过程中：（　　） A．人和车组成的系统水平方向动量不守恒 B．人停止行走时，人和车的速度一定均为零 C．人和车的速度方向相同 D．人和车组成的系统机械能守恒 ‎3．如图，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面．下列判断正确的是（　　）‎ A．1、2两点的场强相等 B．1、3两点的场强相等 C．1、2两点的电势相等 D．2、3两点的电势相等 ‎4．关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是（　　）‎ A．由R=ρ知，导体的电阻与长度l、电阻率ρ成正比，与横截面积S成反比 B．由R=可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度 D．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一 ‎5．如图所示，直线A为某电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与电流I的关系图象．用该电源与电阻R组成闭合电路，电源内阻r的大小和电源的输出功率分别为（　　）‎ A．1Ω，4W ‎ B．2Ω，4W ‎ C．0.5Ω，4W ‎ D．1Ω，2W ‎6．如图所示，平行的实线表示电场线，虚线表示一个带电粒子穿越电场的运动轨迹，a、b是此轨迹上的两点．不计带电粒子所受重力，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电场方向一定是向右的 ‎ B．该粒子一定带负电荷 C．该粒子一定是由a向b运动 D．粒子在a点的动能一定小于在b点的动能 ‎7．在如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为l.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A．则以下判断中正确的是（　　）‎ A．电动机两端的电压为1.0V B．电动机的机械功率为12W C．电动机产生的热功率4.0W D．电源输出的电功率为24W ‎8．如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在M、N的连线上有对称点a、c，M、N连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是： ‎ A．正电荷＋q在c点电势能大于在a点电势能 B．正电荷＋q在c点电势能小于在a点电势能 C．在M、N连线的中垂线上，O点电势最高 D．负电荷－q从d点静止释放，在它从d点 运动到b点的过程中，加速度一定先减小再增大 ‎9．如图所示，在光滑水平面上有直径相同的a、b两球，在同一直线上运动，选定向右为正方向，两球的动量分别为pa＝6 kg·m/s、pb＝－4 kg·m/s．当两球相碰之后，两球的动量可能是： A．pa＝－6 kg·m/s、pb＝4 kg·m/s B．pa＝－6 kg·m/s、pb＝8 kg·m/s C．pa＝－4 kg·m/s、pb＝6 kg·m/s D．pa＝2 kg·m/s、pb＝0‎ ‎10． A、B两物体发生正碰，碰撞前后物体A、B都在同一直线上运动，其位移－时间图象如图所示。由图可知，物体A、B的质量之比为(　　)‎ A．1∶1 　　　　B．1∶2 ‎ C．1∶3 　　　　D．3∶1‎ 二、多项选择题：本题共5小题．（每小题4分，共20分．每小题全选对的得4分，选对但不全的得2分，只要有选错的，该小题不得分．）‎ ‎11．在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E、内阻为r.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触点向图中的a端移动时(　　)‎ A．I变小 ‎ B．I变大 C．U变大 ‎ D．U变小 ‎12．在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．电键S处于闭合状态时，在水平放置的平行板电容器之间，有一带电油滴P处于静止状态．下列叙述正确的是（　　）‎ A．其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近，油滴向上加速运动 B．其他条件不变，使电容器两极板缓慢远离，油滴向上加速运动 C．其他条件不变，将变阻器的滑片缓慢向左移动，油滴向下加速运动 D．其他条件不变，将变阻器的滑片缓慢向右移动，油滴向下加速运动 ‎13．空间某区域竖直平面内存在电场，电场线分布如图所示。一个质量为m、电量为q，电性未知的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2。若A、B两点之间的高度差为h，则以下判断中正确的是（考虑重力）: ‎ A．小球在A点的电势能比B大 B．电场力也不一定做正功 C．A、B两点间的电势差大小为∣∣ D．小球从A运动到B点的过程中电场力做的功为 ‎14．如图所示，子弹质量小于木块，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块，子弹未穿透木块，此过程中木块动能增加了5J，那么此过程中系统产生的内能可能为（ ）‎ A．16J ‎ B．11.2J ‎ C．5.6J ‎ D．3.4J vo B A ‎15．如图所示，光滑水平地面上静止放置由弹簧相连的木块A和B，开始时弹簧处于原长，现给A一个向右的瞬时冲量，让A开始以速度v0向右运动，若，则: A．当弹簧压缩最短时，B的速度达到最大值 B．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定向右 C．当弹簧再次恢复原长时，A的速度一定小于B的速度 D．当弹簧再次恢复原长时，A的速度可能大于B的速度 三、计算题（本题有4小题，共50分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．‎ ‎16．（10分）如图，板间距为d、板长为4d的水平金属板A和B上下正对放置，并接在电源上。现有一电荷量为q、质量为m带电的质点沿两板中心线以某一速度水平射入，两板间加上某一恒定电压，如果A接负时，该质点就沿两板中心线射出；如果A接正时，该质点就射到B板距左端为d的C处。取重力加速度为g，不计空气阻力。 （1）求该恒定电压U0大小； （2）求质点射入两板时的速度v0； ‎ ‎ ‎ ‎17．（15分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：‎ ‎（1）小球所受电场力的大小；‎ ‎（2）小球通过最低点C时的速度大小；‎ ‎（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小．‎ ‎18．（10分）如图所示，电源电动势有E=12V，内阻r=0.5Ω，“10V、20W”的灯泡L与直流电动机M并联在电源两极间，灯泡恰能正常发光，已知电动机线圈的电阻为RM=1Ω，求：‎ ‎（1）流过电源内阻的电流为多少？‎ ‎（2）电动机的机械功率为多少？‎ ‎（3）电源的效率为多少？‎ ‎19．（15分）如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4．0kg和mB=3．0kg．用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示．求： （1）物块C的质量mC； （2）墙壁对物块B在4 s到12s的时间内的冲量I的大小和方向； （3）B离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep；‎ ‎（4）B离开墙后，三个物块在光滑的水平地面上向左运动（地面很长），B的速度变化范围，粘在一起AC的速度变化范围？‎ ‎　‎ 季延中学2017--2018年高二年上学期中物理科试卷 参考答案与试题解析 一、选择题：本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的．（每小题3分，共30分）‎ ‎1．C【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】本题比较简单，直接利用库仑定律进行计算讨论即可．‎ ‎【解答】解：距离改变之前：F=①当电荷量都变为原来的3倍时：F1= ②‎ 联立①②可得：F1=4F，故ABD错误， C正确．‎ ‎2．B 【考点】动量，机械能．‎ ‎【分析】．无外力动量守恒，人和车动能有变化 【解答】B正确；‎ ‎3．D 【考点】电势；电场强度．‎ ‎【分析】根据电场线的分布特点：从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止，分析该点电荷的电性；电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．利用这些知识进行判断．‎ ‎【解答】解：A、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与2比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故A错误；‎ B、电场线的疏密表示电场的强弱，由图可得，1与3比较，1处的电场线密，所以1处的电场强度大．故B错误；‎ C，顺着电场线，电势降低，所以1点的电势高于2点处的电势．故C错误；‎ D、由题目可得，2与3处于同一条等势线上，所以2与3两点的电势相等．故D正确．‎ ‎4． A 【考点】电阻定律．‎ ‎【分析】电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关．‎ ‎【解答】解：A、根据R=知，导体的电阻与导体的电阻率和导体长度成正比，与导体的横截面积成反比；故A正确；‎ B、电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压、导体中的电流都无关．故B错误；‎ C、导体的电阻率与导体的电阻R，横截面积S，与导体的长度L皆无关；故C错误；‎ D、导体的电阻率与导体的电阻R，横截面积S，与导体的长度L皆无关；故D错误；‎ ‎5．C 【考点】电功、电功率；路端电压与负载的关系．‎ ‎【分析】由图象A可知电源的电动势为3V，短路电流为6A，两图象的交点坐标即为电阻R和电源构成闭合回路时的外电压和干路电流．电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，效率等于R消耗的功率除以总功率．‎ ‎【解答】解：由图象A可知电源的电动势E=3V，短路电流为6A，该电源和该电阻组成闭合电路时路端电压为2V，电流I=2A 电源的输出功率即为电阻R上消耗的功率，根据P=UI得：P=2×2W=4W，‎ 电源的总功率为：P总=EI=3×2W=6W ‎ 故选：C ‎6． D【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据轨迹的弯曲方向，判断出合力（电场力）的方向，再根据电场线的方向，判断电荷的电性；电场力大小的比较可以看电场线的疏密，即电场强度的大小；比较电势能和动能可以根据电场力做功正负来判断．‎ ‎【解答】解：A、合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向左，不能判断电场的方向，也不能判断粒子的带电性质，故AB错误．‎ C、粒子可能是由a向b运动，也可能是由b向a运动．故C错误．‎ D、从a运动到b，电场力做正功，电势能减少，动能增加．所以带电粒子在a点的动能小于在b点的动能．故D正确． ‎ ‎7．B【考点】电功、电功率．‎ ‎【分析】在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．‎ ‎【解答】解：A、电路中电流表的示数为2.0A，所以电动机的电压为：U=E﹣U内﹣UR0=12﹣Ir﹣IR0=12﹣2×1﹣2×1.5=7V， 电动机的总功率为：P总=UI=7×2=14W，‎ 电动机的发热功率为：P热=I2R=22×0.5=2W，‎ 所以电动机的机械功率为：P出=14W﹣2W=12W，所以A错误，B正确，C错误；‎ D、电源的输出的功率为：P输出=EI﹣I2R=12×2﹣22×1=20W，所以D错误．故选：B ‎8．C 【考点】电势能；电场线． 【分析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况 ‎【解答】解：正电荷＋q在c点电势能等于在a点电势能 ‎ 故选项C正确，选项D错误，负电荷－q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先增大再减小又增大再减小． 故选：C．　‎ ‎9．C 【考点】．动量，能量【分析】考虑动量守恒，动能不增加．【解答】：C．‎ ‎10．C 【考点】．动量，x-t图像【解答】：解析：碰前vA＝4 m/s，vB＝0。碰后vA′＝vB ‎′＝1 m/s，由动量守恒可知mAvA＋0＝mAvA′＋mBvB′，解得mB＝3mA。故选项C正确。‎ 二、多项选择题：（全选对的得4分，选对但不全的得2分，只要有选错的，该小题不得分．）‎ ‎11．AD【考点】闭合电路欧姆定律分析 ‎【分析】解析：.当R5的触头向a移动时，电阻变小，总电阻减小，所以总电流变大．则内阻r及电阻R3上的电压降增大，电压表示数U＝E－(U3＋U内)变小，R1两端的电压变大，所以电流表所在支路中的电压就减小，而支路的电阻不变，所以电流减小．‎ ‎12． AD 【考点】带电粒子在混合场中的运动．‎ ‎【分析】油滴受重力和电场力而平衡，其中电场力F=qE=q，电容器与电阻R1并联，电压相等，根据闭合电路欧姆定律分析电压的变化，得到电场力的变化，确定油滴的加速度情况．‎ ‎【解答】解：油滴静止时受重力和向上的电场力，处于二力平衡状态；‎ A、其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近，两个板间的电压U一定，根据U=Ed，由于d减小，电场强度变大，故电场力变大，合力向上，故油滴向上加速运动，故A正确；‎ B、其他条件不变，使电容器两极板缓慢远离，两个板间的电压U一定，根据U=Ed，由于d变大，电场强度变小，故电场力变小，合力向下，故油滴向下加速运动，故B错误；‎ C、其他条件不变，将变阻器的滑片缓慢向左移动，电阻R2减小，根据闭合电路欧姆定律，电流增加，故定值电阻R1的电压U增大；故根据U=Ed，由于d不变，电场强度变大，故电场力变大，合力向上，故油滴向上加速运动，故C错误；‎ D、其他条件不变，将变阻器的滑片缓慢向右移动，电阻R2变大，根据闭合电路欧姆定律，电流减小，故定值电阻R1的电压U减小；故根据U=Ed，由于d不变，电场强度变小，故电场力变小，合力向下，故油滴向下加速运动，故D正确；‎ ‎13 BC【考点】静电场 ‎14． AB【考点】动量，能量守恒 【解答】选AB．由 ‎15．BC 【考点】冲量，动量．【分析】结合动量守恒和动能变化． 【解答】解：BC．‎ 三、计算题（本题有4小题，共50分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤．有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位．‎ ‎16．(10分) （1）（2）‎ ‎（1）当两板加上U0电压且A板为负时，有： …①解得： ‎ ‎（2）A板为正时，设带电质点射入两极板时的速度为v0，向下运动的加速度为a，经时间t射到C点，有：…② 又水平方向有 d=v0t…③‎ 竖直方向有…④ 由①②③④得：…⑤‎ ‎17．(15分) 【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】（1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件即可求解；‎ ‎（2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理即可解题；‎ ‎（3）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解．‎ ‎【解答】解：（1）小球受重力mg、电场力F和拉力T，其静止时受力如答图2所示．‎ 根据共点力平衡条件有：F=mgtan37°=0.75N ‎（2）设小球到达最低点时的速度为v，小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有：mgl﹣Fl=mv2‎ 解得：v==1.0m/s ‎（3）设小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为T′．‎ 根据牛顿第二定律有：T′﹣mg=‎ 解得：T′=1.5N ‎　‎ ‎18．(10分) 【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律列式求解电流；‎ ‎（2）电动机的输出功率等于总功率减去热功率；（3）根据η=×100%求解电源的效率即可．‎ ‎【解答】解：（1）设流过灯泡的电流为IL，则IL===2A，‎ 内阻r的电压Ur=E﹣UL=12V﹣10V=2V，流过内阻的电流为I===4A；‎ ‎（2）设流过电动机的电流为IM，IM=I﹣IL=4﹣2=2 A，‎ 电动机的输入功率为PM总=IMU=2×10=20W，‎ 电动机线圈的热功率为PQ=I2MRM=22×1=4W，‎ 电动机输出功率为：PM出=PM总﹣PQ=20﹣4=16W；‎ ‎（3）电源的总功率为P总=IE=4×12=48W，‎ 电源的效率为η==×100%=83%；‎ ‎19．(15分) ‎ ‎①由图知，C与A碰前速度为，碰后速度为， C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度反方向为正方向，由动量守恒定律得：‎ 解得：。‎ ‎②由图知，末A和C的速度为，到 墙对B的冲量为 解得：，方向向左。‎ ‎③，B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B速度相等时，弹簧弹性势能最大，以A的速度方向为正方向 由动量守恒定律得：‎ 由机械能守恒定律得：，解得：。‎ ‎（4）由B速度变化的区间[0， 4] 方向向左，AC速度变化的区间[3， 1] 方向向左 ‎　‎