【物理】云南省文山州富宁县二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

【物理】云南省文山州富宁县二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

云南省富宁县二中2019-2020学年上学期期中考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。‎ 一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分) ‎ ‎1.把一个带电棒接近一个带正电的验电器，金箔先闭合而后又张开，说明棒上带的是(　　)‎ A． 负电荷 B． 可以是正电荷，也可以是负电荷 C． 正电荷 D． 带电棒上先带正电荷，后带负电荷 ‎2.如图所示，两根细线挂着两个质量相同的小球A、B，原来两球不带电时，上、下两根细线的拉力分别为FA、FB，现在两球都带上同种电荷，上、下两根细线的拉力分别为FA′、FB′，则(　　)‎ A．FA＝FA′，FB＞FB′ B．FA＝FA′，FB＜FB′‎ C．FA＜FA′，FB＞FB′ D．FA＞FA′，FB＞FB′‎ ‎3.有三个电阻，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝4 Ω，现把它们并联起来接入电路，‎ 则通过它们的电流之比为I1∶I2∶I3是(　　)‎ A． 6∶4∶3 B． 3∶4∶6 C． 2∶3∶4 D． 4∶3∶2‎ ‎4.如图所示，某一电场中的几条电场线，A、B为电场中两点，用EA和EB表示A、B两处的电场强度，则(　　)‎ A．EA＜EB B．EA＝EB C．EA＞EB D．EA、EB的大小不能确定 ‎5.在由电源、导线等电路元件所组成的电路中，以下说法正确的是(　　)‎ A． 导线中的电场强度处处为零 B． 导线中的电场强度方向跟导线方向垂直 C． 导线处于静电平衡状态 D． 导线内沿电流方向各点的电势逐渐降低 ‎6.下面关于电场线的论述中正确的是（只考虑电场）（　　）‎ A． 电场线上任一点的切线方向就是正电荷在该点运动的方向 B． 电场线上任一点的切线方向就是正电荷在该点的加速度方向 C． 电场线弯曲的地方是非匀强电场，电场线为直线的地方是匀强电场 D． 只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动 ‎7.伏安法测定一个阻值约12欧的电阻，实验室提供直流电压表内阻约为3 kΩ，直流电流表内阻约为1 Ω，实验中应采用电流表(　　)‎ A． 外接法，测量值偏大 B． 内接法，测量值偏大 C． 外接法，测量值偏小 D． 内接法，测量值偏小 ‎8.如图所示，电阻R1＝20 Ω，电动机线圈电阻R2＝10 Ω.当开关S断开时，电流表的示数为0.5 A；当开关S闭合后，电动机转起来，电路两端电压不变，则下列关于电流表显示的电流I、电路消耗的电功率P及电动机的热功率正确的是(　　)‎ A．I＝1.5 A B．I＜1.5 A C．P＞15 W D．P热＝10 W ‎9.某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点.以下说法正确的是（ ）‎ A．M、N点的场强EM＞EN B． 粒子在M、N点的加速度aM＞aN C． 粒子在M、N点的速度vM＞vN D． 粒子带正电 ‎10.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两极板间的电场强度、φ表示P点的电势，Ep表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象正确的是图中的(　　)‎ A． B． C． D．‎ 二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分) ‎ ‎11.(多选)两个质量分别是m1、m2的小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定的角度θ1、θ2，如图所示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确的是(　　)‎ A． 若m1>m2，则θ1>θ2 B． 若m1＝m2，则θ1＝θ2‎ C． 若m1θ2 D． 若q1＝q2，则θ1＝θ2‎ ‎12.(多选)如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1、V2为理想电压表，R1、R2、R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是(　　)‎ A． 电压表V1的示数变小 B． 电压表V2的示数变小 C． 电流表A的示数变大 D． 电流表A的示数变小 ‎13.（多选）如图所示是一直流电动机提升重物的装置；已知重物质量为m=50 kg，电源输出电压U=110 V保持不变，电动机线圈电阻R=4 Ω，不计各处摩擦，当电动机以某 一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5 A（g=10 m/s2）则：‎ A． 电源的输出功率为100 W B． 电动机线圈电阻R的发热功率550 W C． 提升中重物的功率为450 W D． 电动机的效率为81.8％‎ ‎14.(多选)在研究微型电动机的性能时，可采用如下图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和1.0 V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A和15.0 V．则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是(　　)‎ A． 电动机的内电阻为2 Ω B． 电动机的内电阻为7.5 Ω C． 电动机的输出功率为30 W D． 电动机的输出功率为22 W 三、实验题(共2小题,共15分) ‎ ‎15.霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图甲所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这种现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．‎ ‎(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图甲所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线相连．‎ ‎(2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示.‎ 根据表中数据在图乙中画出UH－I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字)．‎ ‎(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丙所示的测量电路，S1、S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．‎ 为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____和____(填器件代号)之间．‎ ‎16.用图甲所示的电路测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围0～9 999 Ω，R0是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计．‎ 该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数．根据读取的多组数据，他画出了图乙所示的图象．‎ ‎(1)在图乙所示图象中，当＝0.10 V－1时，外电路处于________状态．(选填“通路”、“断路”或“短路”)．‎ ‎(2)根据该图象可求得该电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.‎ 四、计算题 ‎ ‎17.如图1所示，长l＝1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小；‎ ‎(2)小球的质量m；‎ ‎(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．‎ ‎18.如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上极板正中有一小孔．质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)．求：‎ ‎(1)小球到达小孔处的速度；‎ ‎(2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；‎ ‎(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间．‎ ‎19.如图所示，AB为半径R＝1 m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，在四分之一圆弧区域内存在着E＝1×106V/m、竖直向上的匀强电场，有一质量m＝1 kg、带电量q＝＋1.4×10－5C的物体(可视为质点)，从A点的正上方距离A点H处由静止开始自由下落(不计空气阻力)，BC段为长L＝2 m、与物体间动摩擦因数为μ＝0.2的粗糙绝缘水平面，CD段为倾角θ＝53°且离地面DE高h＝0.8 m的斜面．(取g＝10 m/s2)‎ ‎(1)若H＝1 m，物体能沿轨道AB到达最低点B，求它到达B点时对轨道的压力大小；‎ ‎(2)通过你的计算判断：是否存在某一H值，能使物体沿轨道AB经过最低点B后最终停在距离B点0.8 m处；‎ ‎(3)若高度H满足：0.85 m≤H≤1 m，请通过计算表示出物体从C处射出后打到的范围．(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.不需要计算过程，但要有具体的位置，不讨论物体反弹以后的情况)‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.A 2.B 3.A 4.C 5.D 6.B 7.C 8.B 9.D 10.C ‎11.BC 12.BC 13.CD 14.AD ‎15.【答案】(1)M　(2)如图所示　1.5(1.4或1.6)(3)b　c　S1　E(或S2　E)‎ ‎【解析】(1)根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“＋”接线柱与M端通过导线相连．(2)UH—I图线如图所示．根据UH＝k知，图线的斜率为k＝k＝0.375，解得霍尔系数k＝1.5×10－3V·m·A－1·T－1.(3)为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1和E(或S2和E)之间．‎ ‎16.【答案】(1)断路　(2)10　50‎ ‎【解析】‎ ‎17.【答案】　(1)3×10－3N　(2)4×10－4kg　(3)2 m/s ‎【解析】　(1)小球在匀强电场中所受电场力 F＝qE＝3×10－3N ‎(2)对小球受力分析如图．由平衡条件得 mg＝‎ m＝＝4×10－4kg ‎(3)由动能定理得 mgl(1－cosθ)＝mv2－0‎ 代入数值解得v＝2 m/s.‎ ‎18.【答案】(1)，方向竖直向下　(2)‎ C　(3)‎ ‎【解析】(1)由v2＝2gh，得v＝，方向竖直向下 ‎(2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，由牛顿运动定律知：mg－qE＝ma 由运动学公式知：0－v2＝2ad 整理得电场强度E＝‎ 由U＝Ed，Q＝CU，得电容器所带电荷量Q＝C ‎(3)由h＝gt，0＝v＋at2，t＝t1＋t2‎ 整理得t＝‎ ‎19.【答案】(1)8 N　(2)不存在　(3)在斜面上距离D点m范围内，在水平面上距离D点0.2 m范围内 ‎【解析】(1)物体由初始位置运动到B点的过程中根据动能定理有mg(R＋H)－qER＝mv 到达B点时由支持力FN、重力、电场力的合力提供向心力FN－mg＋qE＝m，解得FN＝8 N 根据牛顿第三定律，可知物体对轨道的压力大小为8 N，方向竖直向下 ‎(2)要使物体沿轨道AB到达最低点B，当支持力为0时，最低点有个最小速度v，则qE－mg＝m 解得v＝2 m/s 在粗糙水平面上，由动能定理得：－μmgx＝－mv2，所以x＝1 m>0.8 m 故不存在某一H值，使物体沿着轨道AB经过最低点B后，停在距离B点0.8 m处．‎ ‎(3)在斜面上距离D点m范围内(如图PD之间区域)‎ 在水平面上距离D点0.2 m范围内(如图DQ之间区域)‎