黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

哈师大附中2018级高二学年上学期期中考试 物理试卷 一、选择题（本题共 14小题，每小题 3分，共 42分。在每小题给出的四个选项中，第1-9 题只有一项符合题目要求，第10-14题有多项符合题目要求。全部选对的得3分， 选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分）‎ ‎1.下列有关摩擦起电的说法正确的是(　　)‎ A．摩擦起电说明电荷是可以创造的 B．摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子 C．摩擦起电是正电荷从一个物体转移到另一物体 D．等量的正、负电荷可以中和，说明电荷可以被消灭 答案　B ‎2.A、B两带电小球,电量分别为+q、+9q,质量分别为m1和m2,如图所示,用两根不可伸长的绝缘细线悬挂于O点,静止时A、B两球处于同一水平线上,其中O点到A球的间距OA=‎2L,∠AOB=90°,∠OAB=60°,C是AB连线上一点且在O点的正下方,带电小球均可视为点电荷,静电力常量为k,则下列说法正确的是(　　)‎ A．A、B间的库仑力F=‎ B．A、B两球的质量之比为1∶3‎ C．C点的电场强度为零 D．若仅互换A、B两球的带电量,则A、B两球位置将不再处于同一水平线上 ‎【参考答案】．C ‎3.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则(　　)‎ A.a一定带正电，b一定带负电 B.a的速度将减小，b的速度将增大 C.a的加速度将减小，b的加速度将增大 D.两个粒子的动能，一个增大一个减小 答案　C ‎4.现有半球形导体材料，接成如图所示甲、乙两种形式，则两种接法的电阻之比R甲∶R乙为(　　)‎ A．1∶1 B．1∶2‎ C．2∶1 D．1∶4‎ 答案：D ‎5.有关电动势的说法中错误的是(　　)‎ A．电源的电动势等于内、外电路电势降落之和 B．电源提供的电势能越多，电源的电动势越大 C．当外电路断开时，电源的路端电压与电源电动势相等 D．当电路中通过1库仑电量时，电源消耗的其他形式能的数值等于电源电动势的值 解析：选B ‎6.有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1＝10 Ω、P1＝10 W，R2＝20 Ω、P2＝80 W，R3＝5 Ω、P3＝20 W，它们组成的电路如图甲、乙、丙所示，关于各图的说法中正确的是(　　)‎ A．图甲两端允许加的最大电压为60 V B．图乙电路允许流过的最大电流为‎3.5 A C．图丙两端允许加的最大电压为18 V D．图丙电路允许消耗的最大功率为110 W 答案：　B ‎7.如图所示，在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD，其中，M为AD的中点，N为BC的中点.一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为WAB＝2.0×10－9J；将该粒子从D点移动到C点，电场力做功为WDC＝4.0×10－9J.则以下分析正确的是(　　)‎ A.若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功为WMN＝3.0×10－9J B.若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功WMN有可能大于4.0×10－9J C.若A、B之间的距离为‎1cm，该粒子的电荷量为2×10－‎7C，则该电场的场强一定是E＝1V/m D.若该粒子的电荷量为1×10－‎9C，则A、B之间的电势差为1V 答案　A ‎8.如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度v从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程中正确的是(　　)‎ A．动能增加 B．机械能增加 C．重力势能增加 D．电势能增加 ‎【参考答案】B ‎9.如图，带电粒子由静止开始，经电压为U1的加速电场加速后，垂直电场方向进入电压为U2‎ 的板长确定的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置．为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是(粒子重力不计)(　　)‎ A．保持U2和平行板间距不变，减小U1　　　　　　　B．保持U1和平行板间距不变，增大U2‎ C．保持U1、U2和下板位置不变，向下平移上板　　　D．保持U1、U2和下板位置不变，向上平移上板 ‎【参考答案】　D ‎10.如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为＋Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴.理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化的关系如图乙所示，则(　　)‎ A. c点处的场强和a点处的场强大小相等、方向相同 B.球内部的电场为匀强电场 C.a、c两点处的电势相等 D.假设将一个带正电的试探电荷沿x轴移动，则从a点处移动到c点处的过程中，电场力一直做正功 答案　AD ‎11.电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为－‎3L和‎3L的两点，其中坐标为‎3L处电荷带正电，电荷量为Q.两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中x＝L处电势最低，x轴上M、N两点的坐标分别为－‎2L和‎2L，则下列判断正确的是(　　)‎ A．两点电荷一定为异种电荷 B．原点O处场强大小为 C．负检验电荷在原点O处受到向左的电场力 D．负检验电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大 答案　BC ‎12.如图所示为闭合电路中两个不同电源的U－I图象，则下列说法中正确的是(　　) ‎ A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2‎ B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2‎ C．电动势E1>E2，内阻r1>r2‎ D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2 的路端电压变化较大 解析：选AD ‎13.如图所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向右端移动时,下列说法中正确的是(　　)。‎ A.电压表的示数减小,电流表的示数增大 B.电压表的示数增大,电流表的示数减小 C.电压表的示数减小,电流表的示数增大 D.电压表的示数增大,电流表的示数减小 ‎【答案】AD ‎14.如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系如图中曲线所示，曲线过（0.1，4.5）和（0.15，3）两点，图中虚线为该曲线过点（0.15，3）的切线，现有一质量为‎0.20kg、电荷量为+2.0×10﹣‎8C的滑块P（可视为质点），从x＝‎0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02，取重力加速度g＝‎10m/s2。则下列说法中正确的是（　　）‎ A．滑块P运动过程中的电势能先减小后增大 ‎ B．滑块P运动过程中的加速度先减小后增大 ‎ C．x＝‎0.15m处的电场强度大小为2.0×106N/C ‎ D．滑块P运动的最大速度为‎0.1m/s ‎【参考答案】BCD 二、实验题（共16分）‎ ‎15.如图甲所示的三把游标卡尺,它们的游标尺从上至下分别为‎9 mm长10等分、‎19 mm长20等分、‎49 mm长50等分,它们的读数依次为　　‎103.4　　‎mm,　　‎11.50　　‎mm,　‎10.94　　‎　mm。 ‎ ‎(2)使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图乙所示,则金属丝的直径是　‎2.620　　‎　mm。 ‎ ‎ 16.有一灯泡上标有“6 V　‎0.1 A”字样，现要测绘该灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：‎ A．电压表(0～5 V，内阻2.0 kΩ)‎ B．电压表(0～10 V，内阻3.0 kΩ)‎ C．电流表(0～‎0.3 A，内阻2.0 Ω)‎ D．电流表(0～‎6 A，内阻1.5 Ω)‎ E．滑动变阻器(30 Ω，‎2 A)‎ F．滑动变阻器(100 Ω，‎0.5 A)‎ G．学生电源(直流9 V)及开关、导线等 ‎(1)实验中所用的电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________．‎ ‎(2)画出实验电路图，要求电压从零开始测量．‎ 解析：　(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压6 V，故电压表应选B.小灯泡的额定电流是‎0.1 A，故电流表应选C.由题目要求可知变阻器用分压式，故应选电阻较小的E.‎ ‎(2)小灯泡的电阻R＝＝＝60 Ω，故电流表应采用外接法，滑动变阻器接成分压式，电路如图所示．‎ 答案：　(1)B　C　E　(2)‎ ‎17.某学习小组欲测量电阻Rx的阻值,有下列器材供选用:‎ 待测电阻Rx(阻值约为300 Ω)‎ 电压表(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ)‎ 电流表(量程为0~10 mA,内阻约为10 Ω)‎ 电流表(量程为0~20 mA,内阻约为5 Ω)‎ 滑动变阻器R1(阻值为0~20 Ω,允许通过的最大电流为‎2 A)‎ 滑动变阻器R2(阻值为0~2000 Ω,允许通过的最大电流为‎0.5 A)‎ 直流电源E(电动势为3 V,内阻约为1 Ω)‎ 开关、导线若干 甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足Rx两端电压从0开始变化进行多次测量,则电流表应选择　　　　(选填“A1”或“A2”);滑动变阻器应选择　　　　(选填“R1”或“R2”);电流表采取　　　　(选填“外”或“内”)接法。 ‎ 通过待测电阻的最大电流约为I== A=‎0.01 A=10 mA,则电流表应选择;实验要求电压从0开始变化,则滑动变阻器应采用分压式接法,为方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器R1;待测电阻阻值约为300 Ω,电流表内阻约为10 Ω,电压表内阻约为3 kΩ,相对来说待测电阻远大于电流表内阻,电流表应采用内接法。‎ 三、计算题（本题共3小题，共 38分，其中第18小题10分，第19小题14分，第20小题18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）‎ ‎18.如图所示，Q为固定的正点电荷，A、B两点在Q的正上方和Q相距分别为h和0.25h，将另一点电荷从A点由静止释放，运动到B点时速度正好变为零，若此电荷在A点处的加速度大小为 g，静电力常量为k，求：‎ ‎(1)此电荷在B点处的加速度；‎ ‎(2)A、B两点间的电势差(用k、Q和h表示)．‎ 答案　(1)‎3g，方向竖直向上　(2)－ 解析　(1)由题意可知，这一电荷必为正电荷，设其电荷量为q，由牛顿第二定律得，在A点时：mg－k＝m·g.在B点时：k－mg＝m·aB，解得aB＝‎3g，方向竖直向上．‎ ‎(2)从A到B的过程，由动能定理得mg(h－0.25h)＋qUAB＝0，解得UAB＝－.‎ ‎19.如图用直流电动机提升重物，重物的质量m=‎50kg，电源电动势E=110V．不计电源内阻及各处的摩擦，已知电动机线圈的电阻R=4Ω，电路中的恒定电流强度I=‎5A，与重物相连的绳子足够长，经过t=20s，电动机恰好开始以恒定的速度向上提升重物，当电动机以恒定速度向上提升重物时，重物的速度v=？重物在这个过程中上升的高度h=？电动机内产生的电热Q=？（g=‎10m/s2）‎ v=‎0.9m/s h=‎17.9595m Q=2000J ‎20.如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，坐标系内有A、B两点，其中A点坐标为 (‎6 cm，0)，B点坐标为(0， cm)，坐标原点O 处的电势为0，A点的电势为8 V，B点的电势为4 V。现有一带电粒子从坐标原点O处沿电势为0的等势线方向以速度v＝4×‎105 m/s射入电场，粒子运动时恰好通过B点，不计粒子所受重力，求：‎ ‎(1)图中C处(‎3 cm，0)的电势；‎ ‎(2)匀强电场的场强大小；‎ ‎(3)带电粒子的比荷。‎ ‎(1)设C处的电势为φC，因为OC＝CA 所以φO－φC＝φC－φA 解得φC＝＝ V＝4 V。‎ ‎(2)B、C两点的连线为等势线，电场强度方向与等势线BC垂直，设∠OBC＝θ，则OB＝L＝ cm 因为tan θ＝＝，所以θ＝60°‎ 又U＝Ed 可得E＝＝＝ V/m＝×102 V/m。‎ ‎(3)带电粒子做类平抛运动，则有 Lcos θ＝vt Lsin θ＝ t2‎ 解得＝＝ C/kg＝2.4×‎1011 C/kg 所以带电粒子的比荷为2.4×‎1011 C/kg。‎ 答案　(1)4 V　(2)×102 V/m　(3)2.4×‎1011 C/kg