2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期中考试物理（理）试题

2017-2018学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二上学期期中考试物理（理）试题

哈尔滨市第六中学 2017-2018 学年度上学期期中考试 高二物理试题 一、选择题，本题共 15 小题；每小题 4 分，共 60 分，1-10 题每小题只有一个正确选项，11-15 题 每题有多个正确选项。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 1．下列关于静电场的说法不正确的是 （ ） A．在匀强电场中，电场线一定和等势面垂直 B．电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高 C．将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点，电场力做功一定为零 D．在正电荷产生的静电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向 2.两个分别带有电荷量−Q 和+5Q 的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为 r 的两处,它们间 库仑力的大小为 F,两小球相互接触后将其固定距离变为 2r,则两球间库仑力的大小为（ ） A. 16 5F B. 5 F C. 5 4F D. 5 16F 3.对下列物理公式的理解，其中正确的是 （ ） A．由公式φ=ЕP/q 可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能ЕP 和该电 荷电量 q 所决定的 B．由公式 R=U/Ｉ可知，导体的电阻 R 由它两端的电压 U 和它当中通过的电流Ｉ决定 C．由公式 E=kQ/r2 可知，点电荷 Q 在距其 r 处产生的电场强度 E 由场源电荷电量 Q 和距场源电荷的 距离 r 决定 D．由公式 C=Q U 可知，电容器的电容 C 由电容器所带电荷量 Q 和两极板间的电势差 U 决定 4. 关于静电平衡状态的特征说法不正确的是（ ） A.处于静电平衡状态的导体，内部的电势处处为零 B.处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零 C.处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面垂直 D.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，导体的表面为等势面 5．一段长为 L，电阻为 R 的均匀电阻丝，把它拉制成 2L 长的均匀细丝后，切成等长的两段，然后 把它们并联在一起，其电阻值为 （ ） A．R／2 B．2R C. R／4 D．R 6．电流表的内阻是 Rg = 100Ω，满偏电流是Ｉg= 1mA，现欲把这个电流表改装成量程为 3V 的电压表， 正确的方法是 （ ） A．应并联一个 0.1Ω的电阻 B．应串联一个 0.1Ω的电阻 C．应并联一个 2900Ω的电阻 D．应串联一个 2900Ω的电阻 7．如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零)，经加速 电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在 满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是( ) A．仅将偏转电场极性对调 B．仅增大偏转电极板间的距离 C．仅增大偏转电极板间的电压 D．仅减小偏转电极板间的电压 8．如图所示，a、b、c、d 分别是一个菱形的四个顶点，∠abc＝120°.现将三个等量的正点电荷＋ Q 固定在 a、b、c 三个顶点上，将一个电量为＋q 的点电荷依次放在菱形中心点 O 点和另一个顶点 d 点处，两点相比( ) A．＋q 在 d 点所受的电场力较大 B．＋q 在 d 点所具有的电势能较大 C．d 点的电势低于 O 点的电势 D．d 点的电场强度大于 O 点的电场强度 9.真空中有一静电场，其在 x 轴正半轴的电势 随 x 变化的关系如图所示，则根据图象可知 ( ) A．R 处的电场强度 E＝0 B．x1 处与 x2 处的电场强度方向相反 C．若正的试探电荷从 x1 处移到 x2 处，电场力一定做正功 D．该电场有可能是处在 O 点的正的点电荷激发产生的 10．如图所示，虚线 a、b 和 c 是在 O 点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面，一带正电粒 子射入该电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示。不计重力，由图可知 （ ） A．O 点处的电荷一定是正电荷 B．a、b、c 三个等势面的电势关系是φa>φb>φc C．粒子运动时的电势能先增大后减小 D．粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等 11.如图所示 A、B、C 是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为 L，电荷量为 q=-1.0 ×10-5C 的电荷由 A 移动到 C 电场力做功 W1=4.0×10-5J,该电荷由 C 移动到 B 电场力做功 W2=-2.0× 10-5J，若 B 点电势为零，以下说法正确的是 （ ） A.A 点电势为 2V B.A 点电势为-2V C. 匀强电场的方向为垂直于 AC 指向 B D. 匀强电场的方向为由 C 指向 A 12．如图所示的电路图，AB 间电压为 U，则下列说法正确的是（ ） A．滑动变阻器滑片向上移动时，RX 两端电压变小 B．滑动变阻器滑片向下移动时，RX 两端电压变大 C．滑动变阻器滑片位于中间时，RX 两端电压小于 2 U D．滑动变阻器滑片位于中间时，若 CD 间改接为内阻为 RX 的电动机，电动机恰能正常工作，则此电 动机消耗的热功率小于 X 2 R4 U 13.硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施．其原理如图所示，a、b 是硅光电池的两个电极，P、N 是两块硅半导体，P、N 可在 E 区形成匀强电场．P 的上表面镀有一层 膜，当光照射时，P 内产生的自由电子经 E 区电场加速后到达半导体 N，从而产生电动势．以下说法 中正确的是 （ ） A．a 电极为电池的正极 B．电源内部的电流方向由 N 指向 P C．E 区匀强电场的方向由 N 指向 P D．硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置 14.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板之间有一正点电荷（电量很小）固定 在 P 点，如图所示，以 E 表示两极板间电场强度，φ表示负极板的电势，ε表示正点电荷在 P 点的 电势能，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ） A．E 变大、φ降低 B．E 不变、φ升高 C．E 变小、ε变小 D．φ升高、ε变大 15.如图所示为匀强电场的电场强度 E 随时间 t 变化的图象．当 t＝0 时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确 的是( ) A．带电粒子将始终向同一个方向运动 B．2 s 末带电粒子回到原出发点 C．3 s 末带电粒子的速度为零 D．0～3 s 内，电场力做的总功为零 二、实验题，共 10 分。 16、图甲所示为某同学测绘额定电压为 2.5 V 的小电珠的 I－U 图线的实验电路图. （1）根据电路图，用笔画线代替导线，将图右中的实物图连接成完整的实验电路. (2)开关 S 闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A 端”、“B 端”或“AB 正中间”). (3)实验中发现移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变化而电压表的指针不动，下列原因可能的 是( ) A.灯泡中灯丝已烧断 B.滑片接触不良 C.灯泡内部短路 D.滑动变阻器 A 端接触不良 (4) 图中电流表的读数是多少 A (5)某同学在实验中还测出 a、b、c 三种元件的伏安特性曲线分别如下图的(a)、(b)、(c)，下列说 法正确的是 ( ) A.a 可以作为标准电阻使用 B.b 能作为标准电阻使用 C.b 的阻值随电压升高而增大 D.c 的阻值随电压升高而增大 三．本题共 3 小题。17 题 10 分,18 题 14 分,19 题 16 分,共 40 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。 17.如图是提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内阻 r＝0.8 Ω， 电路中另一电阻 R＝10 Ω，直流电压 U＝160 V，电压表示数 UV＝110 V. (1)求通过电动机的电流． (2)求输入电动机的电功率． (3)若电动机以 v＝1 m/s 的速度竖直向上提升重物，求该重物的质量．(g 取 10 m/s2) 18．在光滑水平面上有一质量 m＝1.0×10-3kg 电量 q＝1.0×1O-10C 的带正电小球，静止在 O 点，以 O 点为原点，在该水平面内建立直角坐标系 xOy，现突然加一沿 x 轴正方向，场强大小 E＝2.0×106v ／m 的匀强电场，使小球开始运动经过 1.0s，所加电场突然变为沿 y 轴正方向，场强大小仍为 E＝ 2.0×106V/m 的匀强电场再经过 1.0s，所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球在此电场作用 下经 1.0s 速度变为零。求此电场的方向及速度变为零时小球的位置。 19．如图所示，A、B 为两块平行金属板，A 板带正电荷、B 板带负电荷．两板之间存在着匀强电场， 两板间距为 d、电势差为 U，在 B 板上开有两个间距为 L 的小孔．C、D 为两块同心半圆形金属板， 圆心都在贴近 B 板的 O′处，C 带正电、D 带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着 B 板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向 O′.半圆形金属板两端与 B 板的 间隙可忽略不计．现从正对 B 板小孔紧靠 A 板的 O 处由静止释放一个质量为 m、电荷量为 q 的带正 电的微粒(微粒的重力不计)，问： (1)微粒穿过 B 板小孔时的速度多大？[] (2)为了使微粒能在 C、D 板间运动而不碰板，C、D 板间的电场强度大小应满足什么条件？ (3)从释放微粒开始，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点 P 点？ [] 高二物理答案 一、选择题，本题共 15 小题；每小题 4 分，共 60 分，1-10 题每小题只有一个正确选项，11-15 题每题有多个正确 选项。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 1.C2.B3.C4. A5.D6.D7. C8.C9.C10. D11. BD12. CD13. ABC14. BD15. CD 二、实验题，共 10 分。 16.(1) 如右图 (2)“A 端” (3) C (4) 0.46 (5) AC 三．本题共 3 小题。17 题 10 分,18 题 14 分,19 题 16 分,共 40 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。 17. （10 分）【解】(1)由电路中的电压关系可得电阻 R 两端的电压 UR＝U－UV＝(160－110) V＝50 V 流过电阻 R 的电 流 IR＝ UR R ＝ 50 10 A＝5 A 即通过电动机的电流 IM＝IR＝5 A. (2)电动机两端的电压 UM＝UV＝110 V，输入电动机的功率 P 电＝IMUM＝550 W. (3)电动机的发热功率 P 热＝I 2 Mr＝20 W 电动机输出的机械功率 P 出＝P 电－P 热＝530 W 又 因为 P 出＝mgv 所以 m＝ P 出 gv ＝53 kg. 18．（14 分） 由牛顿定律得知，在匀强电场中小球加速度的大小为:a=qE/m 代人数值得:a=1.0×10-10×2.0×106/1.0×10-3=0.20m/s2 当场强沿 x 正方向时，经过 1 秒钟小球的速度大小为 Vx=at=0.20×1.0=0.20m/s 速度的方向沿 X 轴正方向，小球沿 x 轴方向移动的距离△x1=1/2at2=1/2×0.20×1.02=0.10m 在第 2 秒内，电场方向沿 y 轴正方向，故小球在 x 方向做速度为 Vx 的匀速运动，在 y 方向做初速为零的匀加速运动， 沿 x 方向移动的距离△x2=Vxt=0.20m 沿 y 方向移动的距离△y=1/2at2=1/2×0.20×1.02=0.10m 故在第 2 秒末小球到达的位置坐标 x2=△x1+△x2=0.30m;y2＝△y=0.10m 在第 2 秒末小球在 x 方向的分速度仍为 Vx，在 y 方向的分速度 Vy=at=0.20×1.0 =0.20m/s 由上可知，此时运动方向与 x 轴成 45。角。要使小球速度能变为零，则在第 3 秒内所加匀强电场的方向必须与此方 向相反，即指向第三象限，与 x 轴成 225O 角。 在第3秒内，设在电场作用下小球加速度的x 分量和y分量分别为ax, ay,则ax=Vx/s=0.20m/s2 ay=Vy/t=0.20m/s2 在第 3 秒未小球到达的位置坐标为 x3=x2+Vxt-1/2axt2=0.40m y3=y2+Vyt-1/2ayt2=0.20m 19. （16 分） 【解】(1)设微粒穿过 B 板小孔时的速度为 v，根据动能定理，有 qU＝ 1 2mv2，解得 v＝ 2qU m . (2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有 qE＝m v2 R ， 半径 R＝ L 2，联立得 E＝ 4U L . (3)微粒从释放开始经 t1 射入 B 板的小孔，d＝ v 2t1，则 t1＝ 2d v ＝2d m 2qU， 设微粒在半圆形金属板间运动经过 t2 第一次到达最低点 P 点，则 t2＝ πL 4v＝ πL 4 m 2qU， 所以从释放微粒开始，经过 t1＋t2＝ πL 4 m 2qU微粒第一次到达 P 点；根据运动的对称性，易知再经过 2(t1＋t2)微粒再 一次经过 P 点…… 所以经过时间 t＝(2k＋1) πL 4 m 2qU，(k＝0,1，2，…)微粒经过 P 点．