2018-2019学年四川省成都石室中学高二上学期期中考试物理试题 Word版
成都石室中学高2020届高二上期半期考试物理试题
(满分100分,考试时间100分钟)
第Ⅰ卷 (共44分)
一、单项选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1.如图中分别标明了通电直导线中电流I、匀强磁场的磁感应强度B和电流所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A B C D
2.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动( )
A.半径越大,加速度越大 B.半径越小,周期越大
C.半径越小,角速度越小 D.半径越大,线速度越小
3.如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线。下列判断正确的是( )
A.粒子一定带正电
B.电场线MN的方向一定是由M指向N
C.带电粒子在b点的电势能一定小于在a点的电势能
D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度
4.两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示,已知B点电势高于A点电势。若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb,则( )
A.a处为正电荷,qa
qb
C.a处为负电荷,qaqb
5.如图所示,在xOy 平面内有一个以O为圆心、半径R=2m的圆,P为圆周上的一点,O、P两点连线与x轴正方向的夹角为θ,若空间存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小E=100V/m,则O、P两点的电势差可表示为( )
A.Uop=-200sinθ (V)
B.Uop=200sinθ (V)
C.Uop=-200cosθ (V)
D.Uop=200cosθ (V)
6.如图所示, M 、 N是平行板电容器的两个极板,R0 为定值电阻,R1 、 R2 为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键 S,小球静止时受到悬线的拉力为 F。调节 R1 、 R2,关于 F的大小判断正确的是( )
A.保持 R2不变,缓慢增大R1 时,F将变小
B.保持 R2不变,缓慢增大R1 时,F将变大
C.保持R1 不变,缓慢增大 R2时,F将变小
D.保持R1 不变,缓慢增大 R2时,F将变大
7.两根材料相同的均匀导线A和B,其长度分别为L和2L,串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示,则A和B导线的横截面积之比为( )
A.2:1 B.1:3
C.1:2 D.3:1
8.如图所示, D 是一只二极管, AB 是平行板电容器,在电容器两极板间有一带电微粒 P 处于静止状态,当两极板 A 和 B 间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行),关于带电微粒 P 的说法正确的是( )
A.向下运动
B.仍静止不动
C.若下板接地,且上板上移,则微粒电势升高
D.若下板接地,且上板上移,则微粒电势能升高
二、 多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错得0分)
9.如图所示,两个带等量正电荷的小球A、B(可视为点电荷),被固定在光滑绝缘的水平面上。P、N是小球A、B的连线的水平中垂线,且PO=ON。下列说法正确的是( )
A.沿着P→O→N,电场强度一定先减小后增加
B.沿着P→O→N,电场强度可能先减小后增加
C.沿着P→O→N,电势一定先增加后减小
D.沿着P→O→N,电势一定先减小后增加
10.如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B,带有等量异种电荷,通过绝缘轻弹簧相连接,置于绝缘光滑的水平面上,突然加一水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,则从开始运动到第一次速度为零的过程中,下列说法中正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度)( )
A.当A小球所受电场力与弹簧弹力大小相等时,A小球速度达到最大
B.两小球加速度先增加,再减小
C.电场力对两球均做正功,两小球与弹簧组成的系统机械能增加
D.电场力对两球均做正功,两小球的电势能变大
11.如图所示,电源的电动势和内阻分别为E和r,在滑动变阻器的滑片由a向b移动的过程中,下列各物理量变化情况为( )
A.电流表的读数先增大后减小
B.电源的总功率先减小后增大
C.电源输出功率先增大后减小
D.不变
12.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是( )
A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系
B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C 三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PC
D.两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1:2,纵坐标之比一定为1:4
13.长为L、相距为d的平行金属板M、N带等电量异种电荷,A、B两带点粒子分别以不同速度v1、v2从金属板左侧同时射入板间,粒子A从上板边缘射入,速度v1平行金属板,粒子B从下板边缘射入,速度v2与下板成一夹角θ(θ≠0),如图所示,粒子A刚好从金属板右侧下板边缘射出,同时粒子B刚好从上板边缘射出且速度方向平行金属板,两粒子在板间某点相遇但不相碰,不计粒子重力和空气阻力,则下列判断正确的是( )
A.两粒子的电荷量不一定相同
B.两粒子一定带异种电荷
C.粒子B射出金属板的速度等于v1
D.相遇时A、B两粒子的位移大小之比为1:2
第Ⅱ卷 (共56分)
二、 实验探究题(本题共2小题,共14分。把答案填在答题纸相应的横线上)
14.某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械零点。
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。
(3)将红、黑表笔__▲___,进行欧姆调零。
(4)测反向电阻时,将_▲__表笔接二极管正极,另一支表笔接二极管负极,读出电表示数。
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央;否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)(4)。
(6)测量完成后,将选择开关拔向__▲___位置。
15.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,除备有:待测的干电池(电动势约为1.5v,内电阻1.0Ω左右)、电流表A1(量程0-3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)、电流表A2(量程0-0.6 A,最小刻度0.02 A,内阻忽略不计)、定值电阻R0(1000Ω)、开关和导线若干等器材,还备有两滑动变阻器A. R1(0-20Ω, 10A) B. R2(0-200Ω,1A)
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是__▲___图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 ▲ (填写器材前的字母代号)。
②图乙为该同学根据选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=__▲___V,内阻
r=__▲___Ω(小数点后均保留两位小数)
四、计算题(本题共4小题,共42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。)
16.(8分)如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,静止时悬线向左与竖直方向成θ角,重力加速度为g.
(1)求电场强度E.
(2)若在某时刻将细线突然剪断,求经过t时间小球的速度大小.
▲ ▲ ▲
17.(10分)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=2Ω,电路中另一电阻R=20Ω,直流电压U1=220V,电压表示数U2=120V。试求:
(1)通过电动机的电流;
(2)输入电动机的电功率;
(3)若电动机以v=5m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量?(g取10m/s2)
▲ ▲ ▲
18.(12分)如图所示,沿水平方向放置一条平直光滑槽,它垂直穿过开有小孔的两平行薄板,板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B,A球带电量为+q,B球带电量为-3q,两球由长为2L的轻杆相连,组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧,离板的距离均为L。若视小球为质点,不计轻杆的质量,现在两板之间加上与槽平行场强为E的向右的匀强电场后(设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成,不影响电场的分布),带电系统开始运动。试求:
(1)从开始运动到B球刚进入电场时,带电系统电势能的增量ΔEp;
(2)以右板电势为零,带电系统从运动到速度第一次为零时A球所在位置的电势UA为多大;
(3)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。
▲ ▲ ▲
19.(12分)如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B,C的连线水平。质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落A,B两点间距离为4R。从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点。设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)小球受到的电场力大小;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力大小。
▲ ▲ ▲
成都石室中学高2020届高二上期半期考试物理试题(答案)
一、单项选择题(本题共8个小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题意)
1
2
3
4
5
6
7
8
C
D
C
D
A
B
C
B
二、多项选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,在每小题给出的四个选项中有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错得0分)
9
10
11
12
13
BC
AC
BD
CD
AC
三、实验探究题(本题共2小题,共14分;把答案填在答题纸相应的横线上。)
14.(3)短接(4)红 (6)OFF/交流电最高档
15.(b) ; A.R1; 1.47--1.49; 0.84~0.88
四、计算题(本题共4小题,共42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。)
16.(8分)解:
(1)对小球:qE=mgtanθ…………………………………………………………………………①
得:E=mgtan θ/q.
(2)加速度:mg/cos θ=ma………………………………………………………………………②
速度:v=at ………………………………………………………………………………③
得:v=gt/cos θ
17.(10分)解:(1)通过R的电流 ………………………………………①
(2)电动机的输入功率 …………………………………………………②
(3)电动机内电阻的发热功率 ………………………………………………③
输出的机械功率 ………………………………………………………④
而 ……………………………………………………………………………………⑤
计算得出:m=11kg
18.(12分)(1)设球B刚进入电场时,电场力做功使带电系统电势能减少 .…………………………………………………………………………………①
(2)设B进入电场后带电系统又运动了s速度变为零,
由动能定理得 ………………………………………………………②
计算得出 ,即离右板距离为L带电系统速度第一次为零
以右板电势为零,速度第一次为零的位置电势大于零,所以带电系统速度第一次为零时,球A所在位置的电势为 ……………………………………………………………………③
(3)设A球运动了L时速度为,由动能定理得
…………………………………………………………………………………④
计算得出,
由 …………………………………………………………………………………⑤
得运动时间为
A球运动s时加速度为, ………………………………………………⑥
由 …………………………………………………………………………………⑦
得.
所以带电系统速度第一次为零所需的时间为…………………………⑧
19.(12分)(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中由动能定理:
.……………………………………………………………………………①
到达B点时速度大小为
(2)设电场力的竖直分力为,水平分力为,则(方向竖直向上),小球从B运动到C的过程中,由动能定理得:
………………………………………………………………②
小球从管口C处脱离圆管后,做类平抛运动,由于经过A点,有:
……………………………………………………………………………………③
…………………………………………………………………………………④
联立解得:
电场力的大小为:
……………………………………………………………………⑤
(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则
…………………………………………………………………………………⑥
解得:N=3mg
根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为3mg