2017-2018学年黑龙江省大庆铁人中学高二上学期期中考试物理试题

2017-2018学年黑龙江省大庆铁人中学高二上学期期中考试物理试题

2017-2018 学年黑龙江省大庆铁人中学 高二上学期期中考试 物理试题 试题说明：1、本试题满分 110 分，答题时间 90 分钟。 2、请将答案填写在答题卡上，考试结束后只交答题卡。 第Ⅰ卷 选择题部分 一、选择题（每小题 5 分，共 60 分．1-8 题单选，9-12 多选，全部选对得 5 分，选对但不全得 3 分， 有错项得 0 分） 1．关于物理学史，下列叙述正确的是（　　） A．开普勒在研究行星运动规律的基础上提出了万有引力定律 B．库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷 e 的数值 C．法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 D．欧姆发现了欧姆定律，揭示了热现象和电现象之间的联系 2.平行板间加如图所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从 t=0 时刻开始将 其释放,运动过程无碰板情况。下图中能定性描述粒子运动的速度图象正确的是 （ ） A. B. C. D. 3．两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的 2 倍，把另一根对折后绞合起 来，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（　　） A. 1：4 B. 1：8 C. 1：16 D. 16：1 4．如图所示的电场中有 A、B 两点，下列判断正确的是（　　） A．电势 φA＞φB，场强 EA＞EB B．粒子在 A 点的加速度大于它在 B 点的加速度 C．将电荷量为 q 的正电荷从 A 点移到 B 点，电场力做正功，电势能减少 D．将电荷量为 q 的负电荷分别放在 A、B 两点，电荷具有的电势能 EpA＞EpB 5.如图所示的电路中，输入电压 U 恒为 14V，灯泡 L 标有“6V 12W”字样，电动机线圈的电阻 RM=0.50Ω．若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是（　　） A．电动机的输入功率是 28W B．电动机的输多功率是 16W C．电动机的热功率是 1W D．整个电路消耗的电功率是 28W 6．如图所示，额定电压为 110V 的两盏电灯，额定功率分别为 PA=100W，PB=25W．把它们接到 220V 的电路上，欲使它们都能正常发光且耗电最少，应采用的接法是（　　） A． B． C． D． 7.如图所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极板正中间，现将 B 板向 下移动一点，其它条件不变，则（　　） A.油滴带正电 B.油滴将向下加速，电流计中电流由 a 流向 b C.油滴将向下加速，电流计中电流由 b 流向 a D.油滴运动的过程中电势能将减少 8.空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示．一个质量为m、电荷量为q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， 运动方向与水平方向之间的夹角为α，A、B两点之间的高度差与水平距离均 为H，则下列判断中正确的是（　　） A．A、B 两点间的电势差 ( )2 2 2 1U= 2 m v v q − B．小球由 A 点运动到 B 点的过程中，电场力做的功 C．若 v2＞v1，则电场力一定做正功 D．小球运动到 B 点时所受重力的瞬时功率 9.如图所示，带正电的粒子以一定的初速度 v0 沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿 下板的边缘飞出，已知板长为 L，平行板间距离为 d，板间电压为 U，带电粒子的电荷量为 q，粒子 通过平行板的时间为 t，则(不计粒子的重力)(　　) A．在前 t 2时间内，电场力对粒子做的功为 Uq 4 B．在后 t 2时间内，电场力对粒子做的功为 3Uq 8 C．在粒子下落前 d 4和后 d 4的过程中，电场力做功之比为 1︰2 D．在粒子下落前 d 4和后 d 4的过程中，电场力做功之比为 1︰1 10.如图所示，ABCD 为匀强电场中相邻的四个等势面，相邻等势面间距离为 5cm．一个电子仅受电场 力垂直经过电势为零的等势面 D 时，动能为 15eV（电子伏），到达等势面 A 时速度恰好为零．则下 列说法正确的是（　　） A. 场强方向从 A 指向 D B. 匀强电场的场强为 100 V/m C. 电子经过等势面 C 时，电势能大小为 5eV D. 电子在上述等势面间运动的时间之比为 1：2：3 11．如图所示，三个可视为质点的金属小球 A、B、C，质量分别为 m、2m 和 3m，B 球带负电，电荷 量为﹣q，A、C 不带电，不可伸长的绝缘细线将三球连接，最上边的细线连接在斜面顶端的 O 点， 三球均处于场强大小为 E 的竖直向上的匀强电场中，三段细线均伸直，三个金属球均静止于倾角为 30°的绝缘光滑斜面上，则下列说法正确的是（　　） A．A、B 球间的细线的张力为 B．A、B 球间的细线的张力可能为 0 C．将线 OA 剪断的瞬间，B、C 间的细线张力 D．将线 OA 剪断的瞬间，A、B 球间的细线张力 2 2 2 1 1 1W= 2 2mv mv mgH− − 2P= cosmgv α 5 2 mg qE+ 12 qE 6 qE 12.用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动，竖直面内加有竖直向下的匀 强电场，电场强度为E，如图甲所示，不计一切阻力，小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间 的关系如图乙所示，当地的重力加速度为g，由图可推知（　　） A. 轻绳的长度为 B. 小球所带电荷量为 C. 小球在最高点的最小速度为 D. 小球在最高点的最小速度为 二、实验题（本题共 2 小题，共 20 分，每空 2 分） 13．在《测定金属丝电阻率》的实验中，若用下图电路测金属丝的电阻 R （1）用游标卡尺测金属丝长度如图 1，读数为　　mm，螺旋测微器测金属丝直径时读数如图 2，读 数为　　 mm， （2）若用图 3 测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值　　（选填“偏大”或“偏小”）． 14.某物理学习小组要描绘一只小灯泡（2.8V 0.8w）的伏安特性曲线，有下列器材供选用： A．电压表（0～3V，内阻 6kΩ） B．电压表（0～15V，内阻 30kΩ） C．电流表（0～3A，内阻 0.1Ω） D．电流表（0～0.6A，内阻 0.5Ω） E．滑动变阻器（10Ω，5A） F．滑动变阻器（0～1kΩ，0.1A） G．电源（3V，内阻不计） H．电键一个，导线若干． ⑴电压表应选用　 　，电流表应选用　 　．滑动变阻器应选用　 　．（用序号字母表示） ⑵为完成本实验，请用笔画线当导线，将实物图连成完整的电路，要求实验误差尽可能的小．(图中 有几根导线已经接好)[] ⑶下表中的数据是该小组在实验中测得的，请根据表格中的数据在坐标纸上作出小灯泡的伏安特性 2a b b+mg E 2a m 5a m A V 图 3 曲线．根据 I－U 图象，由图分析可知，该小灯泡灯丝温度升高时，电阻　 　（填“变大”或“变 小”）． U/V 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 I/A 0.00 0.17 0.30 0.39 0.45 0. 49[来 源:学*科*网] ⑷由图线可求得当小灯泡两端所加电压为 2.00V 时,其灯丝电阻值约为____ __Ω.(保留两位有效数 字) 三、计算题（本题共 3 小题，共 30 分．要求在答卷上写出必要的文字说明．） 15．(9 分)如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压 U＝12 V，电解槽内阻 rA＝2 Ω，当 K1 闭合，K2、K3 断开时，电流表示数 6A；当 K2 闭合，K1、K3 断开时，电流表示数 5A，且电动 机输出功率为 35W；当 K3 闭合，K1、K2 断开时，电流表示数为 4 A．求： (1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？ (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 16．（10 分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点 0，用一根长度为 ＝0.1 m 的绝缘 细线把质量为 m＝0.1 kg 的金属小球悬挂在 0 点，小球静止在 B 点时细线与竖直方向的夹角为 ．（g 取 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8），现将小球拉至位置 A 使细线水平后由静 止释放，求： l 037=θ 2/10 sm （1）小球通过最低点 C 时速度大小； （2）如果要使小球能绕 0 点做完整的圆周运动，在 A 点时沿垂直于 OA 方向施加给小球的最小初速 度 v0 的大小。 17.（11 分）在绝缘粗糙的水平面上相距为 6L 的 AB 两处分别固定电量不等的正电荷，两电荷的位 置坐标如下图甲所示，已知 B 处电荷的电量为+Q．图（乙）是 AB 连线之间的电势 φ 与位置 x 之间 的关系图象，图中 x=L 点为图线的最低点，x=-2L 处的纵坐标 φ=φ0，x=0 处的纵坐标 φ= φ0， x=2L 处的纵坐标 φ= φ0．若在 x=-2L 的 C 点由静止释放一个质量为 m、电量为+q 的带电物块（可 视为质点），物块随即向右运动． 求：（1）固定在 A 处的电荷的电量 QA； （2）为了使小物块能够到达 x=2L 处，试讨论小物块与水平面间的动摩擦因数 μ 所满足的条件； （3）若小物块与水平面间的动摩擦因数 μ= ，小物块运动到何处时速度最大？并求最大速 度 vm． 25 63 3 7 23 kqQ mgL 大庆铁人中学高二学年上学期中考试 物理试题答案 一、选择题 1.C 2.A 3.C 4.C 5.D 6.C 7.B 8.B 9.BD 10.BC 11.AD 12.AC 三、填空题 13.11.4mm 0.920mm 偏小 14.（1）A D E （2） （3）变大 （4）4.4Ω 四、计算题 15.（1）r=2Ω PR=72w （2）rM=1Ω （3）P 化=16w 16.（1）小球在 B 点，对小球进行受力分析，根据平衡条件得： 对小球从 A 点运动到 C 点的过程中运用动能定理得： 解得： （2）等效最高点在 B 点关于 O 的对称点上，临界速度设为 v，重力电场力的合力充当向心力： 从 A 到该点动能定理方程： 解得： 17． (1)（3 分）由图乙得，x＝L 点为图线的最低点，切线斜率为零，即合电场强度 E 合＝0 tanF mg θ= 21 2 cmgl Fl mv− = 0.7 /cv m s= 2 cos Fsin mvmg l θ θ+ = 2 2 0 1 1cos F 1+sin 2 2mgl l mv mvθ θ− − = −（ ） 0 21 /2v m s= 所以kQA r2A ＝kQB r2B 得 kQA (4L)2 ＝ kQB (2L)2 ，解得 QA＝4Q. (2) （4 分）物块先做加速运动再做减速运动，到达 x＝2L 处速度 v1≥0 从 x＝－2L 到 x＝2L 过程中，由动能定理得： qU1－μmgs1＝1 2mv21－0，即 q(φ0－3 7φ0)－μmg· (4L)＝1 2mv21－0≥0 解得 μ≤ qφ0 7mgL. (3) （4 分）小物块运动速度最大时，电场力与摩擦力的合力为零，设该位置离 A 点的距离为 lA 则：k·q(4Q) l2A － k·qQ (6L－lA)2 －μmg＝0 解得 lA＝3L，即小物块运动到 x＝0 时速度最大． 小物块从 x＝－2L 运动到 x＝0 的过程中，由动能定理得： qU2－μmgs2＝1 2mv2m－0 代入数据：q(φ0－25 63φ0)－μmg·(2L)＝1 2mv2m－0 解得 vm＝ 76qφ0 63m －4kqQ 3mL .