河北省唐县第一中学2020学年高二物理上学期期中试题

河北省唐县第一中学2020学年高二物理上学期期中试题

河北省唐县第一中学2020学年高二物理上学期期中试题 ‎ 一、选择题（本题共13道小题，每小题4分，1-7题为单选，8-13题为多选题）‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ ‎　‎ A 沿电场线的方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向 ‎　‎ B．‎ 在电场中将电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上移动 ‎　‎ C．‎ 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间的距离的乘积 ‎　‎ D.‎ 无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大 ‎2.两带电小球，电荷量分别为＋q和－q，固定在一长度为l的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中．杆与场强方向平行，其位置如图所示．若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在此转动过程中电场力做的功为(　　)‎ A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl ‎3.如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止．在物块的运动过程中，下列表述正确的是(　　)‎ A．两个物块的电势能逐渐减少 B．物块受到的库仑力不做功 C．两个物块的机械能守恒 D．物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 ‎4.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上．圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为（　　）‎ A. ，方向向上 B. ，方向向上 C. ，方向水平向左 D. 不能确定 ‎5.如图，高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中，匀强电场的方向平行于竖直平面，一带电荷量为+q，质量为m的小球，以初速度为v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B点的速度仍为v0，则（　　）‎ A. 电场力对小球做功为mgh+mvo2‎ B. A、B两点的电势差为 C. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能 D. 电场强度的最小值为 ‎6.如图所示，一个水平放置的平行板电容器．D为理想的二极管，它具有单向导通性．B金属板固定，A金属板可移动．下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　‎ A．‎ A板向下移动时，两板间的电场强度变大 ‎　‎ B．‎ A板向下移动时，两板间的电场强度变小 ‎　‎ C．‎ A板向右移动时，两板间的电场强度变大 ‎　‎ D．‎ A板向左移动时，两板间的电场强度变小 ‎7.如图所示，开关K原来是闭合的，当R1、R2的滑片处于图中所示的位置时，悬在平行板电容器的带电尘埃P刚好处于静止状态．要使尘埃加速向下运动的方法是（　　）‎ ‎　‎ A 把R1的滑片向上移动 B．‎ 把R2的滑片向上移动 ‎　‎ C．‎ 把R2的滑片向下移动 D.‎ 断开开关K ‎8.A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于相同高度．若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是（　　）‎ ‎　‎ A mA＜mB ‎　‎ B．‎ 细线AC对A的拉力 ‎　‎ C．‎ 细线OC的拉力TC=（mA+mB）g ‎　‎ D．‎ 同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度相同 ‎9.一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v﹣t图象如图所示，则下列说法中正确的是（　　）‎ ‎　‎ A A点的电场强度一定大于B点的电场强度 ‎　‎ B．‎ 粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能 ‎　‎ C．‎ CD间各点电场强度和电势都为零 ‎　‎ D AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差 ‎10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点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，a的电势最高 ‎　‎ B．‎ 带电质点通过P点时的电势能较Q点大 ‎　‎ C．‎ 带电质点通过P点时的动能较Q点大 ‎　‎ D 带电质点通过P点时的加速度较Q点大 ‎11、如图所示，已知直流电动机M的电阻是R，电源的电阻是r，当电动机正常工作时电压表的示数是U，电流表的示数是I.（ ）‎ A.t秒钟内，电动机产生的热量是IUt B.t秒钟内，电动机消耗的电能是IUt C.电源电动势是IR+Ir D.电源电动势是U+Ir ‎12、如图所示，不计电表内阻的影响，由于某一个电阻断路，使电压表、电流表的示数均变大，这个断路的电阻可能是（ ）‎ A．Rl B．R2‎ C．R3 D．R4‎ ‎13.一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P．现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为（　　）‎ ‎　‎ A．‎ P1=4P2‎ B．‎ PD＜P2‎ C．‎ P1＞4P2‎ D．‎ PD＞P2‎ 二、实验题（本题共2道小题,第1题6分,第2题6分,共12分）‎ ‎14.有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000Ω,要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：‎ 电源E：电动势约15V，内阻不计；‎ 电流表A1：量程100mA，内阻r1=20Ω ；‎ 电压表V2：量程2V，内阻r2=2000Ω ；‎ 定值电阻R1：阻值20Ω；‎ 定值电阻R2：阻值3Ω；‎ 滑动变阻器R0：最大阻值10Ω，额定电流‎1A ；‎ 电键一个，导线若干。‎ ‎（1）实验中应选用的电表是 ；定值电阻应选用 。‎ ‎（2）请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在虚线框内 ‎（3）说明实验所要测量的物理量：‎ ‎（4）写出电压表V1内阻的计算表达式RV1= 。‎ ‎15.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池．‎ ‎（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是：　 ．‎ ‎（2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：‎ 量程3V的电压表V，量程‎0.6A的电流表A（具有一定内阻），‎ 定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：R1（0～10Ω）‎ 滑动变阻器R2（0～200Ω），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干 ‎①电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是　‎ ‎②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 　（填R1或R2）．‎ ‎③开始实验之前，S1、S2都处于断开状态．现在开始实验：‎ A．闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则=　 　．（电流表内阻用RA表示）‎ B．闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2．则新电池电动势的表达式为E=　 　，内阻的表达式r=　 　．‎ 三、计算题（本题共3道小题,第1题12分,第2题12分,第3题12分,共36分）‎ ‎16.电动自行车作一种重要的交通工具，越来越受到人们的喜爱．表是一辆电动自行车的部分技术指标．其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度． ‎ 额定 车速 载车 质量 载重 电源 电源输 出电压 充电 时间 额定输出 功率 电动机额定工作电压和电流 ‎18km/h ‎40kg ‎80kg ‎36V/12Ah ‎≥36V ‎6～8h ‎180W ‎36V/‎‎6A 请参考表中数据，完成下列问题（g取‎10m/s2）；‎ ‎（1）此车所配电动机的内阻是多少？‎ ‎（2）在行驶过程中电动车受阻力是车重（包括满载重）的k倍，试计算k的大小；‎ ‎（3）若电动车满载时在平直道路上以额定功率行驶，且阻力大小恒定，当车速为‎3m/s时，加速度为多少？‎ ‎17.某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示，一个劲度系数k=120N/m，自然长度L0=‎1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=‎0.5m2‎，工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。定值电阻R=1.0Ω，电源的电动势E=12V，内阻r=0.5Ω。闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1=9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2=6.0V。（电压表可看作理想表）求：‎ ‎（1）金属杆单位长度的电阻；‎ ‎（2）此时作用在迎风板上的风力；‎ ‎18.在如图所示的电路中，电源的电动势E=28 V，内阻r=2Ω，电阻Rl =12Ω，R2=R4=4Ω，R3 =8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3．0 pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L=0．‎20 m，两极板的间距d=1.0×l0‎-2m，g取‎10 m／s2。‎ ‎(1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少?‎ ‎(2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0 = 2．‎0 m／s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则：当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出?(要求写出计算和分析过程)‎ ‎试卷答案 ‎1-5 DCABB 6-7 AB 8.CD 9.AB 10.BD 11.BD 12.AD 13.BC ‎14.（1）V2 ；R1 电路图如图所示。‎ ‎15.‎ Ⅰ、电源内阻很小；‎ Ⅱ、①防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；‎ ‎②R1，‎ ‎③A、R0+RA．‎ B、，‎ ‎16.‎ 解答：‎ 解：（1）从表中可知，输出功率P出=180W，‎ 输入功率P入=UI=36×6W=216W ‎①由于内阻消耗的功率等于输入功率与输出功率的差：Pr=I2r=P入﹣P出②‎ 所以：r=Ω③‎ ‎（2）车正常行驶时：P额=fυm=K（M+m）gυm④‎ 所以：K=⑤‎ ‎（3）又：P额=Fυ⑥‎ 所以：F﹣K（M+m）g=（M+m）a ⑦‎ 由⑥、⑦代入数据得：a=‎0.2m/s2⑧‎ ‎17.设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得 ‎⑴无风时：U1= 得R1=4.5Ω 所以金属杆单位长度的电阻 r=Ω/m=4.5Ω/m ‎⑵有风时： U2= 得R2=1.5Ω 此时，弹簧长度L=m 压缩量x=L0-L=（1-）m=m 由平衡得此时风力：F=kx=120×=80N ‎18.解：(1)s断开时，电阻R3两端的电压U3==16 V (1分)‎ S闭合后，外电路的总电阻R==6Ω (1分)‎ ‎。 路端电压U==21 V (1分)‎ 电阻R3两端的电压U3/=U=14 V (1分)‎ 闭合开关后流过R的电荷量△Q=CU3—CU3/= 6．O×10‎-12C (2分)‎ ‎(2)设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时有：q=mg (1分)‎ 当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有：mg－q=ma (1分)‎ 假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有：t=-L /v0 (1分)‎ 竖直方向有：y=at2 (1分)‎ 由以上各式得y=6．25×10‎-3 m > d/2 (1分)‎ 故带电微粒不能从极板间射出。 (1分)‎