2017-2018学年甘肃省兰州市第一中学高二上学期期中考试物理（理）试题

2017-2018学年甘肃省兰州市第一中学高二上学期期中考试物理（理）试题

兰州一中2017-2018-1学期高二年级期中考试试题 ‎ 物 理(理科) ‎ 说明：本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分考试时间100分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。‎ 第Ⅰ卷 (选择题，共40分)‎ 一、选择题（共10小题，40分。1-6小题为单选，7-10为多选）‎ ‎1．关于点电荷和元电荷的说法中，正确的是（ ）‎ A．只有很小的球形带电体才叫做点电荷 B．带电体间的距离比它们本身的尺寸大得多，以至带电体的形状和大小对它们之间的作用力影响可以忽略不计时，带电体就可以视为点电荷 C．元电荷就是电子 D．带电体的电荷量可以是任意数值 ‎2．两个完全相同的绝缘金属球a和b（可视为质点）相距为r，电荷量分别为+3q和+q，两球接触后再分开放回原位置，下列分析正确的是（ ）‎ A．现在a 的电荷量为+2q、b的电荷量为0‎ B．现在a、b的电荷量都为+2q ‎ C．此过程中是a球上的电子转移到b球 D．现在两球间的库仑力F=‎ ‎3．如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中， O点固定一带电量为Q（Q>0）的点电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。则 (　　)‎ A．A点的场强大小为 B．B点的场强大小为 C．C点的场强大小一定为0‎ D．D点的场强大小可能为0‎ ‎4．如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q(q>0)的相同小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球均处在静止状态时，每根弹簧长度均为l。已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（ ） ‎ ‎ ‎ ‎5．将如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是 (　　)‎ A．电子一直向着A板运动 B．电子一直向着B板运动 C．电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动 D．电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动 ‎6．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL的电子束内的电子个数是 (　 　)‎ O ‎•a ‎•b ‎•b ‎•a ‎+‎ ‎-‎ ‎•a ‎•b ‎•a ‎•b A B C D ‎+‎ ‎7．在如图所示的哪种情况下，a、b两点的电势相等，电场强度也相同 ( )‎ A. 带电平行板电容器两板间除边缘附近处的a、b两点 B. 处于静电平衡状态下的导体内部的a、b两点 C. 离点电荷等距的a、b两点 D. 两个等量异种点电荷的中垂线上，与连线中点O等距的a、b两点 ‎8．如图所示，虚线表示某电场的等势面。一带电粒子仅在电场力作用下，由A点运动到B点的径迹如图中实线所示。粒子在A点的速度为vA、加速度为aA、电势能为EpA；在B 点的速度为vB、加速度为aB、电势能为EpB，则下列判断中正确的是 (　　)‎ A. 该粒子带负电 B. vA>vB C. aAEpB ‎9．如图所示，A为粒子源，A和极板B间的加速电压为U1，两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2，现有质量为m、电荷量为q的质子以初速度为零，从A处被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场，平行板C、D的极板的长度为L，两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是（ ）‎ A．带电粒子在射出B板时的速度为 B．带电粒子在C、D极板间运动的时间为 C．带电粒子飞出C、D电场时在竖直方向上发生的位移 D．若同时使U1和U2加倍，则带电粒子在离开板间时的速度与水平方向夹角将加倍 ‎10．质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点。不计空气阻力且小球从未落地，重力加速度为g，则 （ ）‎ A. 从A点到最低点小球重力势能减少了 mg2t2‎ B. 从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了mg2t2‎ C. 整个过程中小球所受合外力冲量大小为2mgt D. 整个过程中小球电势能减少了mg2t2‎ 第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)‎ 二、填空题（每空2分，共22分）‎ ‎11．在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与静电计相接，B极板接地。‎ ‎（1）若极板B稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角　 　（填 y/cm x/cm O ‎6‎ ‎8‎ ‎• c ‎• a ‎•‎ b ‎“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随　 　而增大；‎ ‎（2）若极板B稍向左移动一点，则将观察到静电计指针偏角　 　（填“变大”或“变小”），此实验说明平行板电容器的电容随　 　而增大，此过程中，板间形成匀强电场的场强__________________（填“变大”、 “不变”或“变小”）。 ‎ ‎12．空间中存在一平行于xOy平面的匀强电场，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。则该匀强电场的电场强度的大小为__________________V/cm，电子在坐标原点处的电势能为_________________eV，电子在a 点的电势能________________在b点的电势能（填“>”、 “<”或“=”）。 ‎ ‎13．已知灵敏电流计的内阻为4Ω，满偏电压为0.05V，若要将其改装成一量程为10V的电压表，则应______________联一个______________Ω的电阻；若要将其改装为一个大量程电流表，则应______________联一个电阻。‎ 三、计算题（本题共4小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分）‎ ‎14. （7分）如图所示的电路中，电阻R=10Ω，电动机M的线圈电阻r=1Ω，加在电路两端的电压U=50V，已知电流表的读数为‎25A，求：‎ ‎（1）通过电动机线圈的电流强度为多少？‎ ‎（2）通电，电动机M输出的机械功为多少？‎ ‎15. （8分）如图所示，一电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，整个装置置于一水平向右的匀强电场中时，小物块恰好静止。重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：‎ ‎（1）水平向右电场的电场强度大小；‎ ‎（2）若将电场强度的大小减小为原来的一半，物块的加速度大小。‎ ‎16. （10分）如图所示，abcd是一个正方形盒子．cd 边的中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向的匀强电场．一个质量为m、带电量为q的粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出。(忽略粒子重力)‎ 求：(1)该带电粒子从e孔射出的速度大小；‎ ‎(2) 若正方形的边长为L，求该电场的场强大小。 [.‎ ‎17. （13分）在同一竖直线上的A、B两点，固定有等量的异种点电荷，电量为q，正、负如图所示，ΔABC为一等边三角形(边长为L)，CD与AB垂直且与右侧竖直光滑的1/4圆弧轨道的最低点C相切，已知圆弧的半径为R，现把质量为m带电量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放，到最低点C时速度为v0。已知静电力恒量为k，重力加速度为g，现取D为电势零点，求：‎ ‎（1）小球在C点受到的电场力的大小和方向；‎ ‎（2） 在最低点C轨道对小球的支持力FN多大？‎ ‎（3）在等量异种电荷A、B的电场中，M点的电势φM?‎ 兰州一中2017-2018-1学期期中考试（理科）[]‎ 高 二 物 理 ‎ 一、选择题（10小题，共40分。3、4、8、9小题为多选，其余为单选）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7[]‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 B B AD C D C BD ABC AC[.‎ AC 二、填空题（每空2分，共22分）‎ ‎11.（1）变大， 正对面积增大；‎ ‎（2）变大，板间距离减小，不变。‎ ‎12．2.5V/cm，-1eV， >。‎ ‎13.串联 796Ω 并。‎ 三、简答题（共38分）‎ ‎14. （7分）（1）通过电阻R的电流为 通过电动机的电流： IM=I-IR=‎25A-5A=‎‎20A ‎（2）电动机在1min内消耗的电能：W＝UIMt＝50×20×60J＝6×104J， 电流通过电动机产生的热量：Q＝I2Mrt＝202×1×60J＝2.4×104J， 电动机在1min内输出的机械功为：W'=W-Q=3.6×104J ‎15. （8分）(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力，受力分析如图所示，则有FNsin 37°＝qE①‎ FNcos 37°＝mg②‎ 由①②可得E＝ ‎(2)若电场强度减小为原来的，即E′＝ 由牛顿第二定律得mgsin 37°－qE′cos 37°＝ma 可得a＝‎‎0.3g ‎16. （10分）(1)设粒子在e孔的竖直速度为vy.‎ 则水平方向：l/2＝v0t 竖直方向：l＝·t 得：vy＝4v0 ve＝＝v0‎ ‎(2) W电＝mv－mv＝8mv 由W电＝Eq·l 得：E＝.‎ ‎17. （13分）（1）+Q到达最低点C时，+q与-q对其的电场力F1、F2是大小相等的，有 又因为△ABC为一等边三角形，易知F1、F2的夹角是120° 所以二者的合力为，且方向是竖直向下的 （2）由牛顿运动定律得 整理得轨道对小球的支持力 ‎（3）小球由最高点M运动到C的过程中，由动能定理得 可得MC两点的电势差为 ‎ 又等量异种电荷中垂线上的电势相等即C、D是等电势的 故M点的电势为 ‎ ‎