物理·重庆市第十一中学2016-2017学年高二上学期半期考试物理试题 Word版含解析

物理·重庆市第十一中学2016-2017学年高二上学期半期考试物理试题 Word版含解析

全*品*高*考*网， 用后离不了！重庆十一中高2018级高二（上）半期考试物理试题 ‎(考试时间90分钟，总分110分)‎ 一、选择题（1-8题为单选题，9-12为多选题，每题4分，共48分）‎ ‎1．关于电场强度和电势，下列说法正确的是（ ）‎ A．由公式E=F/q可知E与F成正比，与q成反比 B．由公式U=Ed可知，在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比。‎ C．电场强度为零处，电势不一定为零 D．无论是正电荷还是负电荷，当它在电场中移动时，若电场力做正功，它一定是从电势高处移到电势低处，并且它的电势能一定减少 ‎2.如图所示，空心导体上方有一靠得很近的带电体，带有正电荷．有一束带负电的小液滴(重力不能忽略)，以速度v水平飞入空心导体腔内，则小液滴的运动情况是(　 　)‎ A. 匀速直线运动 ‎ B. 变速直线运动 C. 向上偏转的曲线运动 ‎ D. 向下偏转的曲线运动 ‎3．如图所示，竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A，在Q的正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B， A、B两质点因为带电而相互排斥，致使悬线与竖直方向成θ角，由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小（ ）‎ A.保持不变 B.先变大后变小 ‎ C.逐渐减小 D.逐渐增大 ‎4．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc实线为一个带负电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　 　）‎ A．三个等势面中的，a的电势最高 B．粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大 C．粒子通过P点时的动能比通过Q点时大 D．粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小 ‎5. 如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动．已知小球所受到电场力是其重力的3/4，圆环半径为R，斜面倾角为θ＝53°，SBC＝2R.若使小球在圆环内恰好能作完整的圆周运动，高度h的为（ ）‎ A.2R B.4R ‎ C.10R D.17R ‎6.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移d/2，则从P点开始下落的相同粒子将( )‎ A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板d/3处返回 D.在距上极板2d/5处返回 ‎7．如图所示，直线A为某电源的U﹣I图线，曲线B为某小灯泡的U﹣I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（　　）‎ A．4 W，8 W B．4W，6 W C．2 W，3 W D．2 W，4 W R ‎8．电路图如图所示，电源电动势为20V、内阻r=3Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻R0＝2Ω。则下列说法正确的是（ ）‎ A．R=5Ω时，R0消耗的功率最大 ‎ B. R=3Ω时，电源输出的功率最大 C. R=5Ω时，R消耗的功率最大 ‎ D.电源最大输出的功率为20W ‎9．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ ‎ A．小灯泡L1、L2均变暗 ‎ B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗 ‎ C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大 ‎ D．电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变 ‎10．如图甲所示，直线AB是某电场中的一条电场线．若有一电子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线AB由A运动到B，其速度图象如图乙所示，下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB，以及电子在A、B两点所具有的电势能EPA、EPB和动能EKA、EKB，以下判断正确的是（ ） ‎ A．EA＞EB B．φA＞φB ‎ C．EPA＞EPB D．EKA＞EKB ‎11.在匀强电场中有相距d＝2cm的a、b两点，电势差Uab=50V,则匀强电场的电场强度可能为（ ）‎ A．E＝1×103 V/m　　　 B．E＝2×103 V/m ‎ C．E＝3×103 V/m D．E＝4×103 V/m ‎12.光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为(　 　)‎ A．0 B.mv02＋qEL C. mv02＋qEL D. mv02＋qEL 二、实验题(每空2分，共16分)‎ ‎13．在“伏安法”测导体电阻的实验中，采用甲图的电阻R测量值 真实值；采用乙图的电阻R测量值 真实值。（填“大于”、“等于”、或“小于”）‎ ‎14.有一个小灯泡上标有“2V,3W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:‎ A.电源（电动势3 V,内阻约1Ω） B.电流表（0～0.6 A,内阻约1Ω）‎ C.电流表（0～2 A,内阻约0.4Ω） D.电压表（0～3 V,内阻约10kΩ）‎ E.电压表（0～10 V,内阻约20kΩ） F.滑动变阻器（0～5Ω,额定电流3A）‎ G.滑动变阻器（0～500Ω,额定电流2A） H.开关、导线 ‎(1)实验中电流表应选用__________,电压表应选用__________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用____________（用序号字母表示）。‎ ‎(2) 实验中,电压表的示数如图，图中U= V。‎ ‎(3)实验中调节滑动变阻器,得到了小灯泡的I-U图象如图所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 ___________（填“增大”、“减小”或“不变”）．‎ ‎(4)请根据实验要求,在方框内画出电路图.‎ 三、计算题（15题10分，16、17、18题各12分，共46分）‎ ‎15．如图所示电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20 μF；已知电源电动势Ｅ＝４V,内阻r=0.5Ω。求：‎ ‎（1）当S1闭合、S2断开时，电路消耗的总功率；‎ ‎（2）当S1闭合、S2均闭合时，电路消耗的总功率；‎ ‎（3））当S1闭合、S2断开时，电容器所带的电荷量为多少？‎ ‎16．如图，匀强电场中有一半径为r=10cm的光滑绝缘轨道，轨道平面与电场方向平行。一电荷量为q=+2×10－9 C的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力分别为Na=2×10－6 N和 Nb=8×10－6N。不计质点重力，求：‎ ‎（1））匀强电场的电场强度的大小？‎ ‎（2）质点经过a点和b点时的动能各为多少？‎ ‎17．如图，虚线PQ、MN间存在水平匀强电场，一带电粒子质量为m＝2.0×10－11 kg、电荷量为q＝＋1.0×10－5 C，从a点由静止开始经电压为U＝100 V的电场加速后，经过b点垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN的某点c (图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成60°角．已知PQ、MN间距为20 cm，带电粒子的重力忽略不计．求：‎ ‎(1)水平匀强电场的场强E的大小； ‎ ‎(2)bc两点间的电势差Ubc． ‎ ‎18．两块水平的平行金属板如图所示放置，金属板左侧为一加速电场，电压U0=2500V，大量质量m=1.6×10－14kg、电荷量q＝3.2×10－10 C的带电粒子（不计重力）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地通过小孔后沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板电势差为零时，这些带电粒子通过两板之间的时间为3t0；当在两板间加如图所示的周期为2t0，幅值恒为U0(U0=2500V)的周期性电压时，恰好能使所有粒子均从两板间通过。已知t0=2×10－6s。求：‎ ‎(1)带电粒子从加速电场出来时的速度？‎ ‎(2)这些粒子刚穿过两板时，偏转位移的最大值和最小值分别是多少？‎ ‎(3)偏转位移为最大值和最小值的情况下，带电粒子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少？‎ U0‎ 试题解析部分 ‎1.C ‎【解析】本题考查了电场强度和电势的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 公式E=F/q采用比值定义法，E反映电场本身的强弱和方向，与试探电荷在电场中该点所受的电场力F和电荷量q无关，故选项A错误；公式U=Ed中d是两点沿电场方向间的距离，所以在匀强电场中，任意两点间的电势差与这两点间沿电场方向的距离成正比，而不是与任意距离成正比，故选项B错误；电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零时，电势不一定为零；电势为零，电场强度不一定为零，故选项C正确；根据功能关系，电场力做正功，电势能减小，但不一定是从电势高处移到电势低处，与电性有关，故选项D错误。综上所述本题选C。‎ ‎ ‎ ‎2.D ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 金属是等势体，那么金属容器内壁每个点都是等势的，那么容器内部不可能有电场存在，否则沿着电场线电势会降低，故电荷只受重力，则粒子做平抛运动，故选项D正确，选项ABC错误。综上所述本题选D。‎ ‎ ‎ ‎3.A ‎【解析】本题考查了共点力平衡的条件及其应用和库仑定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 以B为研究对象，质点B受到重力G，A的斥力F1和线的拉力F2三个力作用，受力图如下图所示。作出F1、F2的合力F，则由平衡条件得F=G。‎ 根据△FBF1∽△PQB得，又FF1=F2，得。A、B两质点带电量逐渐减少的过程中，PB、PQ、G均不变，则线的拉力F2不变。故选项A正确，选项BCD错误。综上所述本题选A。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎4.B ‎【解析】本题考查了电势和电势能的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带负电，因此电场线指向左上方，沿电场线电势降低，故a等势线的电势最低，c等势线的电势最高，故选项A错误；根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故选项B正确；从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故选项C错误；等势线密的地方电场线密，即场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故选项D错误。综上所述本题选B。‎ ‎ ‎ ‎5.C ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 小球所受的重力和电场力均为恒力，故两力可等效为一个力方向与竖直方向夹角为，偏左下。若使小球在圆环内恰好能作完整的圆周运动，即通过等效最高点D时小球与圆环间的弹力恰好为0，由圆周运动知识可知；A-D的过程由动能定理 解得，故选项C正确，选项ABD错误。综上所述本题选C。‎ ‎ ‎ ‎6.D ‎【解析】本题考查动能定理及静电场相关知识,意在考查考生对动能定理的运用。当两极板距离为d时,粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中,根据动能定理可得:mg×d-qU=0,当下极板向上移动,设粒子在电场中运动距离x时速度减为零,全过程应用动能定理可得:mg(+x)-qx=0,两式联立解得:x=d,选项D正确。‎ ‎ ‎ ‎7.B ‎【解析】本题主要考查闭合电路欧姆定律以及电功；‎ 由电源的路端电压、电流图像可知电源电动势为3V，交点表示电源与灯泡构成回路时的路端电压以及电流，因此电源功率为3V2A=6W，灯泡功率为2V2A=4W，故选项B正确。‎ ‎ ‎ ‎8.C ‎【解析】本题考查了电势和电势能，闭合电路欧姆定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 对R0根据可知当电流I最大时P最大，由闭合电路欧姆定律可知R=0时，I最大，即P最大，故选项A错误；当即时，电源的输出功率最大，最大为，故选项BD错误；将R0看成电源的内阻，当等效电源的内阻等于R时，R的功率最大，即R=R0+r=5Ω时，R消耗的功率最大，故选项C正确。综上所述本题选C。‎ ‎ ‎ ‎9.BCD ‎【解析】本题考查了闭合电路的欧姆定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯L1并联的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律得知路端电压增大，电压表V的读数变大。路端电压增大，而L2灯电压减小，所以L1灯的电压增大，L1灯变亮，故选项A错误，选项BC正确。由U=E﹣Ir知不变，即电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比等于电源的内阻，保持不变，故选项D正确。综上所述本题选BCD。‎ ‎ ‎ ‎10.AC ‎【解析】本题考查了电场线、电势和电势能的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 速度图象的斜率表示点电荷的加速度的大小，由于斜率减小，则从A运动到B过程中带电粒子的加速度减小，由牛顿第二定律可得电场力减小，由F=Eq知，所以由A运动到B，场强E减小，即EA＞EB，故选项A正确；电子带负电，在电场力的作用下做加速运动，所以电场方向从B指向A，A点的电势低，即φA＜φB，故选项B错误；电场力对电子做正功，电势能减小，则EPA＞EPB，动能增大，则EKA＜EKB，故选项C正确，选项D错误。综上所述本题选AC。‎ ‎ ‎ ‎11.CD ‎【解析】本题考查了电势差和电场强度的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 在匀强电场中，若a、b两点在同一电场线上，由可得，若a、b两点不在同一电场线上，由得，故选项AB错误，选项CD正确。综上所述本题选CD。‎ ‎ ‎ ‎12.ABC ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 如图若电场的方向平行于AB向左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，到达BD边时，速度可能为0，所以动能可能为0，故选项A正确；若电场的方向平行于AC 向上或向下，小球在匀强电场中做类平抛运动，偏转位移最大为，根据动能定理，电场力做功最多为，最大动能为，故选项B正确，选项D错误；若电场的方向平行于AB向左，小球在匀强电场中做匀减速直线运动，若速度减到0还未到达另一边缘，那将回头做匀加速，根据动能定理，电场力做功为0，动能不变，故选项C正确。综上所述本题选ABC。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎13.大于 小于 ‎【解析】本题考查了伏安法测电阻的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ 如上图甲所示，电流表内接法，测得结果，所以测量值大于真实值；如上图乙所示，电流表外接法，测得结果，电压表上的分流再小，也比真实值分母变大，分子不变，所以测量值小于真实值。‎ ‎ ‎ ‎14.(1)电流表选C 电压表选D 滑动变阻器选F (2)U=2.20 V (3)增大 (4)电路图如图 ‎ ‎ ‎【解析】本题考查了伏安法测电阻的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)小灯泡的额定电压为2V，所以电压表应选D，灯泡的额定电流 ，所以电流表应选C，电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应采用分压式，为了方便操作，滑动变阻器应选F。‎ ‎(2)根据所选量程，电压表的示数为2.20V。‎ ‎(3)根据小灯泡的I-U图象可知小灯泡的电阻随电压增大而增大。‎ ‎(4)根据题意可知电流表内阻与小灯泡内阻接近，故电流表选外接法，电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应采用分压式，故电路图为 ‎ ‎ ‎15.(1) (2) (3)‎ ‎【解析】本题考查了闭合电路欧姆定律的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)S1闭合，S2断开时电路是R2，R3串联，则电路消耗的总功率 ‎(2)S1、S2均闭合时电路是R2，R1并联后与R3串联，则电路消耗的总功率 ‎(3) S1闭合，S2断开时，电路稳定时的电流 电容器两端的电压是R2两端的电压，即 则电容器的电量 ‎ ‎ ‎16.(1) 500 V/m (2) 1.5×10－7 J； 3.5×10－7 J ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)在b点：；‎ 在a点：；‎ 从a点到b点由动能定理有：‎ 代入数据解得=500 V/m ‎(2)= 1.5×10－7 J ‎ =3.5×10－7 J ‎ ‎ ‎17.(1)N/C (2) V ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)由动能定理得：qU＝m 进入PQ、MN间电场中后：d＝v1t 沿电场方向：vy＝at 由题意得：tan 60°＝‎ 由牛顿第二定律得qE＝ma 解得：E＝N/C ‎(2)由动能定理得：qUbc＝mv2—m(＋)‎ 联立以上相关各式代入数据得：Uab＝V ‎ ‎ ‎18.(1) 1×106 m/s (2) 1.732 cm，0.866 cm (3)‎ ‎【解析】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动的相关知识点，意在考查学生的分析理解能力。‎ ‎(1)由动能定理得：qU0＝m 解得=1×106 m/s ‎(2)以电场力的方向为y轴正方向，画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后沿电场力方向的速度vy随时间t变化的vy-t图象分别如图a和图b所示，设两平行板之间的距离为d。‎ ‎ ‎ 图中，‎ ‎ ‎ 由图(a)可得电子的最大侧移为 ‎ ‎ 而， 解得 =3.464 cm 由图(b)可得电子的最小侧移为 ‎ ‎ 所以 =1.732 cm ‎=0.866 cm ‎(3)‎ ‎ ‎ 电子经电压加速：‎ 所以 ‎ ‎