湖北省四校（襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中）2020学年高二物理上学期期中联考试题

湖北省四校（襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中）2020学年高二物理上学期期中联考试题

2 2 湖北省四校（襄州一中、枣阳一中、宜城一中、曾都一中） 2020学年高二物理上学期期中联考试题 第 I 卷（选择题，共 50 分） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分，其中第 1-6 小题 为单选，第 7-10 为多选。全部选对得 5 分，选不全得 3 分，选错或不选得 0 分） 1. 下列哪些说法正确（ ） A. 最小的电荷量最早由美国物理学家密立根通过实验测出来的，一般情 况，其值 可以取e = 1.60 ×10−18 C 。 B. 法拉第不仅提出“场”的概念，而且用电场线直观地描绘了“场”的清晰图 景。 C. 电流能使磁针偏转是安培首先发现的。 D. 奥斯特认为，物质微粒内的分子电流相当于一个个的小磁体。 2. 如图在边长为l 的正方形的每个顶点都放置一个电荷。a、c 两点电荷的电 荷量为 + q ， b、d 两点的电荷量为 − q 。如果保持它们的位置不变，每个电 荷受到的其它三个电荷的静电力的合力是（ ） kq2 A． 2l 2 kq2  1  B． l 2 kq2  1  C．  −  l 2  2  2kq2 D．  +  l 2  2  3. 如图所示，匀强电场的电场线与 AC 平行，把10−8 C 的负电荷从 A 点 移到 B 点，电场力做功为6 ×10−8 J ，AB 长 6cm，AB 与 AC 成 60° 角。若 B 处电势为−1V ，则 A 处电势和电子在 A 点的电 势能分别为（ ） A ． − 7V ,−7eV C ． − 5V ,−5eV B． − 7V ,7eV D． − 5V ,5eV 4．把标有“220 V，100 W”的 A灯和“220 V，200 W”的 B灯串联起来， 接入 220 V 的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是( ) A．两灯的电阻之比 RA∶RB＝1∶2 B．两灯实际消耗的功率之比 PA∶PB＝ 1∶2 C. 两灯的实际电压之比 UA∶UB＝2∶1 D. 在相同时间内，两灯实际发热之比 QA∶QB＝1∶2 5.如图为某电动自行车的铭牌，已知该车在额定电压下工作时，电动机的效率 为 75%。 则在额定电压下工作时，通过电动机的电流及电动 机线 圈的电阻分别是（） A ． 12 A C． 5A 0.5 Ω 2.4 Ω B ． 12 A D． 5A 2.4Ω 0.5Ω 6. 受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车， 某赛车充电电池的输出功率 P 随电流 I 变化的图象如图所示，则下列选 项 错 误 的 是 （ ） A. 该电池的电动势 E = 6V B. 该电池的内阻 r = 1Ω C. 该电池的输出功率为 4.5W 时，电路中的电流可能为1A D. 输出功率为 4.5W 时，此电源的效率可能为 25% 7. 如图，已知 ab 为一点电荷周围的一条电场线上的两点，则 a、b 两点 的场强关系可能为（ ） A ． Ea > Eb C ． Ea < Eb B． Ea = Eb D． Ea ≥ Eb 8. 如图，两根相互平行的长直导线过纸面上的 M、N 两点，且与纸面垂 U3 I ∆U1 ∆I 直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。 a、O、b 在 M、N 的连线 上， O 为 M、N 的中点， c、d 位于 M、N 的中垂线上，且 a、b、c、d 到 O 点的距离均相等。关于以上几点处的场强，下列说法正确的是 （ ） A. O 点处的磁感应强度为零 B. a、b 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C. c、d 两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 D. a、c 两点处的磁感应强度方向不同 9. 在如图所示电路中，闭合开关 S ，当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑 动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、U1、U2 和U3 表示。电表示数变化量分别用∆I、∆U1、∆U2 和 ∆U3 表示。电源 电动势一定，内阻为 r ，下列判断正确的是（ ） A．I 变小，U 2 变大 B．I 变小，U3 变小 C． 变 大， 变大 D． < 10. 如图所示，一板间距为 d 的平行板电容器竖直放置，两板间存在电场 强度为 E 的电场，一个质量为 m ，电荷量为 q 的带电小球从两极板正 中间由静止释放，重力加速度为 g ，则带电小球运动到极板的过程中 （ ） ∆U 3 ∆I ∆U 2 ∆I (Eq)2 m + g 2A．加速度大小为 B．所需时间为 C. 小球运动的位移 为 D. 小球的动能增量 为 Eqd 2 ⋅ d 2Eq + m2 g 2 d 2Eq 第Ⅱ卷（非选择题，共 60 分） 二、填空题（本题共 2 小题，共 15 分） 11．（6 分）图 a 中甲、乙、丙分别是电流表、欧姆表和电压表的示意 图。图 b 的虚线框中是一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱 B 可 以接通 1，也可以接通 2 或 3。现在要使 B 接通 1 时，能像图 a 甲那样成 为电流表，接通 2 时像乙那样成为欧姆表，接通 3 时像丙那样成为电压 表，这就成了一个简单的多用电表。请对照两幅图，将这个多用表的电路图 在图 b 的基础上画出来。 md Eq (Eq)2 + (mg )2 图 a 图 b 12．（9 分）某同学在学完“测量金属的电阻率”实验后，找到一个柱状 导体材料，想利用实验测量其电阻率，利用游标卡尺和螺旋测微器分别 测量该导体的长度和粗细。 (1) 用游标卡尺测量导体长度如图甲，则该材料的长度为 cm ； 利 用 螺 旋 测微器测量导体直径如图乙，则该导体材料直径为 mm。 (2) 在本实验中，为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差，采用了如图 丙 所示的电路。测电阻过程中，首先，闭合开关 S1，将开关 S2 接 2，调节滑动 变阻器 RP和 R，使电压表读数尽量接近满量程，读出这时电压表和电流表的示数 U1、I1；然 后，将开关 S2 接 1，读出这时电压表和电流表的示数 U2、 I2。则待测材料的电阻可以表示为 。 (3) 若本实验中，测得导体的长度为 L，直径为 D，电阻为 Rx，则该导体电 阻率的表 达式为 。 三 、 计 算 题 （本题共 4 小 题 ， 共 45 分。解答应写 出必要的文字 说明，方程式 和主要演算步 骤，只写出最 后答案的不能 得分）。 1 3 ． ( 1 0 分 ) 如 图 1 2 ， 一 质 量 为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子在匀强 电场中运动，A、B为其运动轨迹上 的两点。 已知该粒子在 A点的速度大小为 v0 ，方向与电场方向的夹角为 60°；它运动到 B点时速度方向与 电场方向的夹角为 30°,从 A 到 B 的时间为 t. 不计重力。求电 场强度 E。 14．（10 分）如图所示，有三块大小相同平行导体板 A、B、 C，其中 A 与 B 间距是 B与 C 间距的一半，且 A、B 两板所构 成的电容器的电容为10−2 µF，电池电压为 2V， 求 A、B、C 各板上的电荷量分别为多少？ 15．（12 分）如图所示的电路中，两平行金属板 A, B 水平放 置，极板长 L = 60 cm，两板间的距离 d = 30 cm，电源电 动势 E = 36V ，内阻 r = 1Ω ，电阻 R0 = 14Ω ， 闭合 开关 s ，待电路稳定后，将一带负电的小球（可视为质 点）从 B 板左端且非常靠近 B 板的位置以初速度 v0 = 6m / s 水平向右射入两板间，小球恰好从 A 板右边缘射出。 已知小球带电荷量q = 2 ×10 −2 C ，质量m = 2 ×10 −2 kg ，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力。求： （1） 带电小球在 平行金属板 间运动的加 速度大小； （2） 电源的输出 功率。 16．（15 分） 如 图 所 示 ， 一 平 行 板 电 容 器 极 板 板 长 L = 10 cm ， 宽 a = 8 cm，两极 板 间 距 为 d = 4 cm 。距 极板右端 l 处 有 一 竖 直 放 置 的 荧 光 屏 ， 在 平 行 板 电 容 器 左 侧有一 2 长 b = 8 cm 的 “ 狭 缝 ” 粒 子 源 ， 可 沿 着 两 板 中 心 平 面 ， 均 匀、连续不断地向电容器内射入比荷为2 ×1010 c / kg ， 速度为4 ×106 m / s 的带电粒子，现在平行板电容器的两 极板间加上如图乙所示的交流电，已知粒子在电容器中运 动所用的时间远小于交流电的周期，求： （1） 带电粒子刚好从极 板右边缘射出时两板间 电压U0 ； （2） 在 0～0.02s 内，屏上出现亮线的时间； （3） 带电粒子在屏上扫过的区域面积。 曾都一中 枣阳一中襄州一中 宜城一中 2020 学年上学期高 二期中考试物理参考答案 一、选择题（每小题 5 分，共 50 分，选不全得 3 分，不选或选错 0 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C B C C B AC BC AD BCD 二、填空题 11、（6 分）（在电流表位置正确的前提下，电流表、电压表、欧姆表每答对一种得 两分） 12、（9 分）（1）5.01（2 分） 5.315（5.314～5.316 均正确）（2 分） U I − U I πD 2 R （2） 1 2 2 1 （3 分） （3） X （2 分） I1 I 2 4L 13.(10 分)设带电粒子在 B点的速度大小为 vB。粒子在垂直于电场方向上的速度分 量不变， 即 vBsin30° ＝ v0sin60° ① 2 分 由此得 vB＝ 3v0 ② 设粒子的水平加速度 为 a 则 1 分 A 2 BC 2 qE=ma ③ 2 分 由速度公式得 vBcos30°＝v0cos60°+at ④ 3 分联立得 E = mυ0 ⑤ 2 分 qt 14、（10 分）根 据 C = εs 4πkd 可 知 ， CBC = 1 C 2 A B = 1 ×10−2 µF = 5 ×10−3 µF （2 分） 2 电容器 AB 的带电量， Q1 = CAB ⋅U = 10−2 ×10−6 × 2C = 2 ×10−8 C 其中 A 板带负电， B 板带正电。（2 分） 电容器 BC 的带电量Q = C ⋅U = 5 ×10 −3 ×10−6 × 2C = 1×10−8 C 其中 B 板带正电， C 板带负电（2 分） 所以 A 板板电荷量： Q = −Q = −2 ×10−8 C （1 分） B 板电荷量： QB = Q1 4. Q 2 = 3 ×10−8 C （2 分） −8 C 板电荷量： QC = −Q = −1×10 C （1 分） 15、（12 分）（1）小球在金属板间做类平抛运动，有 128 L = v0t （ 1 分） d = 1 at 2 （1 分） 解得 a = 60m / s 2 （1 分） 2 （2）设两板间电压为UC ，由牛顿第二定律得： q UC d + mg = ma （2 分） 根据闭合电路欧姆定律得 电流表数： I = E − UC （2 分） r + R0 电压表示数：U = E − Ir （2 分） 电源的输出功率： P = UI （ 2 分） 联 立 以 上 几 式 得：P = 35W（1 分） 16、（13 分）（1）设粒子恰好从极板边缘射出时的电压为U 0 水平方向： l = vot ......①（1 分） 竖直方向： d = 1 at 2 ....②（1 分） 2 2 又 a = qU 0 ..............③（1 分） md 由①②③得：U 0 = 128V （2 分） E. 当U ≥ 128V 时粒子打到极板上，当U < 128V 时打到屏上， 1 在前 4 T 内，屏上出现亮线的时间为t0 ，则 t0 = 200 × 0.005s = 0.0032s （2 分） 又由对称性可知，在一个周期内，屏上出现亮线的总时间 t = 4t0 = 0.0128s （1 分） F. 设粒子在屏上偏离的最大距离为 Y l + l 由三角形相似可得 22 l 2 = Y 解得Y = d = 4 cm（2 分） d 2 又由对称知:粒子在屏上扫过的区域的竖直高度为 2Y = 2d = 8cm （1 分） 区域面积为 S = 2Y ⋅ a = 2ad = 64cm2 （2 分） 双向细目表 题号 题型 分值（分） 考点 1 选择题 5 物理史实 2 选择题 5 静电力的叠加 3 选择题 5 电场力做功与电势、电势能 4 选择题 5 电动机工作效率，流过电动机的电流与电阻 5 选择题 5 电路 6 选择题 5 由电源 P—Ⅰ图，求解电动势，内阻及效率 7 选择题 5 点电荷周围的电场强弱 8 选择题 5 磁感应强度的叠加 9 选择题 5 闭合电路的动态变化 10 选择题 5 带电小球在极板间的运动 11 实验题 5 多用电表内部电路 12 实验题 10 测金属的电阻率 13 解答题 8 电场力 14 解答题 10 电容、极板带电量 15 解答题 12 小球在板间运动及电路的关系 16 解答题 15 粒子在交变电场间的运动