福建省师大附中2020学年高二物理上学期期中试题（实验班）

福建省师大附中2020学年高二物理上学期期中试题（实验班）

福建师大附中2020学年第一学期期中考试 ‎ 高二物理试卷(实验班)‎ 时间：‎ ‎90 分 钟 ‎ 满分：‎ ‎100分 命题：‎ 高二物理集备组 审核：‎ ‎ ‎ 试卷说明：‎ ‎（1）本卷共三大题，18小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。‎ ‎（2）考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备，使用黑色签字笔答题。‎ 第Ⅰ卷（选择题，共48分）‎ 一、选择题：本大题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项是符合题目要求，第9～12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．如图所示，A、B是两个带有绝缘支架的金属球，它们均不带电，并彼此接触。现使带负电的橡胶棒C靠近A(C与A不接触)，然后先将A、B分开（操作过程均与金属球绝缘），再将C移走，关于A、B的带电情况，下列判断正确的是 A．A带正电，B带负电 B．A带负电，B带正电 C．A、B均不带电 D．A、B均带正电 ‎2．如图，a、b是一条电场线上的两点，将一个电子从点处由静止释放，电子从运动到b过程中，它运动的图线如图所示，则以下判断正确的是 A．该电场可能是匀强电场 B． 从运动到，电子的电势能逐渐增大 C．点的电势低于点的电势 D．电子在点受到的电场力小于电子在点受到的电场力 ‎3．如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是 A．此接法要求待测电阻阻值小于电流表内阻 B．此接法的测量值大于真实值 C．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端 D．此接法由于电流表的分压，电压表测量值偏小了[‎ ‎4．如图，竖直绝缘光滑的半圆形槽半径为R，在槽内静置有两个带等量同种电荷的小球A、B，两球质量相等、间距为R.若将两小球看做质点，将一个水平向右的推力F 作用在A 球上，缓慢将A 球推到半圆形槽的底部，则下列说法正确的是 A．槽对B 球的支持力增大 B．两球间距离保持不变 C．推力F 做的功等于两球组成的系统机械能的增加量 D．两球组成的系统的电势能增大 a b ‎5．如图所示为a、b两电阻的伏安特性曲线，图中α=45°，关于两电阻的描述正确的是 A．电阻a的阻值随电流的增大而增大 B．因IU图线的斜率表示电阻的倒数，故电阻b的阻值 C．在两图线交点处，电阻a的阻值等于电阻b的阻值 D．在电阻b两端加2 V电压时，流过电阻的电流是‎4A ‎6．如图所示，在相距为d的两个等高处，固定着电量分别为-Q和+Q的两个等量异种点电荷，在它们连线的水平中垂线上固定一根长为L，内壁光滑的绝缘细管，现有一电量为+q的小球以初速度v0从管口射入，已知静电力常量为k，则下列说法正确的是 A．小球的速度一直减小 B．受到的库仑力先做负功后做正功 C．小球的电势能保持不变 D．管壁对小球的弹力最大值为 ‎7．图为多用电表欧姆挡的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，调零电阻的最大值R0＝50 kΩ，电池电动势E＝1.5 V，两表笔短接调零后，用它测量电阻Rx，当电流计指针指在满刻度的时，则Rx的阻值是 A．1kΩ B．10 kΩ C．100 kΩ D．100 Ω ‎8．真空中相距为‎3a的两个点电荷Q1、Q2，分别固定于轴上x1=0处和x2=‎3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，取沿x轴正方向的场强为正方向，以下判断正确的是 A．处的电势一定为零 B．点电荷Q1、Q2一定为异种电荷 C．点电荷Q1所带电荷量是Q2所带电荷量的2倍 D．x=‎1.5a处的电势小于x=‎2.5a处的电势 ‎9．如图所示，电源电动势E＝6V，小灯泡L的规格为“4V 0.8W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝8 Ω时，小灯泡L正常发光，现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则 A．电源的输出功率为1.12 W B．电动机的内阻为8 Ω C．电动机正常工作电压为1.6 V D．电源内阻为1 Ω ‎10．如图，一带正电的点电荷固定于O 点，两虚线圆均以O 为圆心，两实线分别为带电粒子M 和N 先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e 为轨迹和虚线圆的交点，不计重力. 下列说法正确的是 A．M 带负电荷，N 带正电荷 B．M 在b点的动能大于它在a点的动能 C．N 在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功 D．N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能 ‎11．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r＝0.5R，L1和L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻相同，阻值均为R，电压表为理想电表，K为单刀双掷开关，当开关由1位置打到2位置时 A．电压表读数将变大 B．L2将变亮 C．电源的输出功率变大 D．电源的总功率减小 P Q ‎12．质量为m、带正电的，电量为+q的小金属块A以水平初速度v0从高台右边缘P点进入存在着水平向左匀强电场的右侧空间中，场强大小E＝2mg/q，高台足够高，则 A．金属块做平抛运动 B．经过足够长的时间金属块一定会与高台右侧边缘PQ相碰 C．金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为　　　　‎ D．金属块运动过程的最小速度为 　　‎ 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ 二、实验题：共3小题，共20分。‎ ‎13．（4分）现有一合金制成的圆柱体，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度．螺旋测微器和游标卡尺的示数如图（a）和图（b）所示．‎ ‎（1）由图（a）读得圆柱体的直径为________mm ‎（2）由图（b）读得圆柱体的长度为________mm ‎14．（8分）为了描绘一个“、”的小灯泡的伏安特性曲线，提供以下器材：‎ 直流电源E：，内阻不计；‎ 电流表A：量程分别为和，内阻约为；‎ 电压表V：量程分别为和，内阻约为；‎ 滑动变阻器R：最大阻值为，允许通过的最大电流为；‎ 开关一个；导线若干．‎ 实验时要求加在灯泡两端的电压可从调到．‎ ‎（1）在下面方框里画出符合本实验要求的电路图，并根据电路图连接右侧的实物图．（▲提示：电路图和实物图画到答题纸上）．‎ ‎（2）某次测量时，电流表指针位置如图所示，电流表读数为__________，此时小灯泡的实际功率为__________．‎ ‎15．（8分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3 V，内阻约2 Ω），保护电阻R1（阻值10 Ω）和R2（阻值5 Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。‎ 实验主要步骤：‎ ‎（i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；‎ ‎（ii）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；‎ ‎（iii）以U为纵坐标，I为横坐标，做U–I图线（U、I都用国际单位）；‎ ‎（iv）求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）电压表最好选用_ __；电流表最好选用__ ___。‎ A．电压表（0~3 V，内阻约15 kΩ） B．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）‎ C．电流表（0~200 mA,内阻约2 Ω） D．电流表（0~30 mA,内阻约2 Ω）‎ ‎（2）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值。‎ 三、计算题：共3小题，共32分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。‎ ‎16．（9分）如图的电路中，电池组的电动势E=30V，电阻，两个水平放置的带电金属板间的距离d=‎1.5cm。在金属板间的匀强电场中，有一质量为m=7×10‎-8kg，带电量C的油滴，当把可变电阻器 的阻值调到35Ω接入电路时，带电油滴恰好静止悬浮在电场中，此时安培表示数I=‎1.5A，安培表为理想电表，取g＝‎10m/s2，试求：‎ ‎（1）两金属板间的电场强度；‎ ‎（2）电源的内阻和电阻的阻值；‎ ‎（3）B点的电势．‎ ‎17．（10分）一光滑绝缘半圆环轨道固定在竖直平面内，与光滑绝缘水平面相切于B 点，轨道半径为R. 整个空间存在水平向右的匀强电场E，场强大小为，一带正电小球质量为m，电荷量为q，从距B 点为R/3 处的A点以某一初速度沿AB方向开始运动，经过B点后恰能运动到轨道的最高点C.（重力加速度为g，sin370=0.6，cos370=0.8）则：‎ ‎（1）带电小球从A 点开始运动时的初速度v0多大？‎ ‎（2）带电小球从轨道最高点C经过一段时间运动到光滑绝缘水平面上D点（图中未标记），B 点与D 点的水平距离多大？‎ ‎18.(13 分)在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有固定在O点处的点电荷产生的电场E1（未知），该点电荷的电荷量为-Q，且只考虑该点电荷在第一象限内产生电场；第二象限内有水平向右的匀强电场E2（未知）；第四象限内有大小为，方向按图乙周期性变化的电场E3，以水平向右为正方向，变化周期。一质量为m，电荷量为+q 的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O 点做匀速圆周运动. 以离子到达 x 轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力.‎ 求：‎ ‎（1）离子在第一象限运动时速度大小和第二象限电场E2 的大小；‎ ‎（2）当时，离子的速度；‎ ‎（3）当t =nT 时，离子的坐标. （n=1、2、3...）‎ ‎附加题：（10分）如图所示，电源电动势E＝12 V，电源内阻r＝1 Ω，电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，R3＝6Ω，电容器的电容C1＝4 μF，C2＝1 μF。电路中，先让S1闭合，S2断开，待电路稳定后，再合上S2，求该过程通过R3的电量。‎ 福建师大附中2020学年第一学期高二物理期中考参考答案 一、选择题：共12小题，每小题4分，共48分。‎ ‎1．A 2．C 3． B 4．D 5．C 6． C 7．B 8．D ‎9．AC 10．AD 11．BC 12．BCD 二、实验题：共3小题，共20分。‎ ‎13．（4分）（1）1.847 0.002；（2）42.40‎ ‎14．（8分）‎ ‎（2）‎ ‎（3） ‎ ‎15．（8分） (1) A 、 C （2）ka ；‎ 三、计算题：共3小题，共32分。‎ ‎16．（9分）解：（1）由油滴受力平衡有，mg=qE，得到…2分 代入计算得出：E=1400N/C ………………………………………1分 ‎（2）电容器的电压 ………………………………………1分 流过的电流 ………………………………………1分 B点与零电势点间的电势差…………………1分 根据闭合电路欧姆定律得，电源的内阻……………1分 ‎…………………………………………………1分 ‎（3）由于，B点的电势大于零 则电路中B点的电势 …………………………… 1分 ‎17.（5 分）小球在半圆环轨道上运动时，当小球所受重力、电场力的合力方向与速度垂直时，速度最小。设此时的速度为 v,由于合力恰好提供小球圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：‎ ‎ …………………………… 2分 由等效法可得：该点（图中未标出）小球所受合力与竖直方向夹角 37 o，从 A 点到该点由动能定理：‎ ‎ ………… 3分 ‎（5 分）设小球运动到 C 点的速度为 v C , 小球从 A 点到 C 点由动能定理：‎ ‎…………2分 当小球离开 C 点后，在竖直方向做自由落体，水平方向做匀加速直线运动，设 C 点到 D 点的运动时间为t。令水平方向的加速度为 a，B 点到 D 点的水平距离为 x ‎ ………… 3分 ‎18．（13分）解：（4 分）设离子在第一象限的速度为 v 0 ．在第一象限内，有库仑力提供离子圆周运动的向心力有：‎ ‎ ………… 2分 在第二象限内，只有电场力对离子做功，由动能定理得：‎ 解得： ………… 2分 ‎（2）（3 分）离子进入第四象限后，在水平方向上，有：‎ ‎ ………… 1分 所以此时离子的合速度：…………1分 方向：与水平方向成q 角斜向下 ，………… 1分 ‎（3）（6 分）由（2）分析知离子在第四象限中运动时，y 方向上做匀速直线运动，x 方向上前半个周期向右匀加速运动，后半个周期向右匀减速运动直到速度为0；每个周期向右运动的平均速度为 每个周期前进 ………… 2分 因为开始计时时离子坐标为x0 所以nT 时，离子的横坐标为 ………… 2分 ‎ … 2分