河北省武邑中学2020学年高二物理上学期期中试题

河北省武邑中学2020学年高二物理上学期期中试题

河北武邑中学2020学年上学期高二年级期中测试 ‎ 物理试题 ‎(考试时间90分钟 满分100分)‎ 第Ⅰ卷(选择题 共40分)‎ 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。）‎ ‎1．法拉第是19世纪最伟大的实验物理学家之一，他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利略、牛顿在力学方面的贡献一样，具有划时代的意义，正是他提出了电场的概念。 关于静电场场强的概念，下列说法正确的是（　 ）‎ A．由E=F/q可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比 B．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关 C．电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关 D．电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零 ‎2．关于曲线运动下列叙述正确的是（　　）‎ A. 物体受到恒定外力作用时，就一定不能做曲线运动 B. 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动 C. 物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，就做曲线运动 D. 平抛运动是一种非匀变速曲线运动 ‎3．将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有(　　)‎ A.A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向 B.A的位置不变，B向右偏离竖直方向 C.A向左偏离竖直方向，B的位置不变 D.A和B的位置都不变 ‎4．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k，则（ ）‎ A．a、b的电荷同号，k＝ B．a、b的电荷异号，k＝‎ C．a、b的电荷同号，k＝ D．a、b的电荷异号，k＝‎ ‎5．平行板间加如图所示的周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，则能定性描述粒子运动的速度图象的是(　　)‎ ‎6．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示。A处为带电荷量为的正电荷，B处为带电荷量为的负电荷，且，另取一个可以自由移动的点电荷P，放在AB直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则 A. P为负电荷，且放于A左方 B. P为负电荷，且放于B右方 C. P为正电荷，且放于B右方 D. P为正电荷，且放于A、B之间 ‎7．如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点。则下列说法正确的是(　　)‎ A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B．三个液滴的运动时间不一定相同 C．三个液滴落到底板时的速率相同 D．液滴C所带电荷量最多 ‎8．地面附近处的电场的电场线如图所示,其中一条方向竖直向下的电场线上有a、b两点,高度差为h。质量为m、电荷量为-q的检验电荷，从a点由静止开始沿电场线运动，到b点时速度为。下列说法中正确的是(　　)‎ A．质量为m、电荷量为+q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为 B．质量为m、电荷量为+2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度为 C．质量为m、电荷量为-2q的检验电荷，从a点由静止起沿电场线运动到b点时速度仍为 D．质量为m、电荷量为-2q的检验电荷，在a点由静止开始释放，点电荷将沿电场线在a、b两点间来回运动 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不答的得0分。）‎ ‎9．关于电动势，下列说法正确的是( )‎ A．电源两极间的电压等于电源电动势 B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多 C．电源电动势的数值等于内、外电压之和 D．电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关 ‎10．如图所示，在区域I和区域II内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域I运动到区域II．已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，下列说法正确的是 A．粒子在区域I和区域II中的速率之比为2∶1‎ B．粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1‎ C．圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1‎ D．区域I和区域II的磁场方向相反 ‎11．四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上，电性与各点电荷附近的电场线分布如图所示．ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线，O为中垂线的交点，P、Q分别为ab、cd上的两点，OP>OQ，下列说法中正确的是（ ）‎ A．P、Q两点电势相等，场强也相同 B．P点的电势比M点的高 C．PM两点间的电势差大于QM间的电势差 D．带负电的试探电荷在Q点时比在M点时电势能小 ‎12．如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷．在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零．现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷运动过程中（ ）‎ A速度最大处与底部点电荷的距离是 B 速度最大处与底部点电荷的距离是 C 运动到B处的速度是 D运动到B处的速度是 第Ⅱ卷(非选择题 共60分)‎ 三、实验探究题（本题共3小题，每空3分，共15分）‎ ‎13．某同学设计如A图所示电路研究电源电流和内电压的关系，用伏特表测内电压U，用电流表测电流I，通过活塞改变内电阻r，做出如B图所示U-I图线。若电池的电动势为E，外电路阻值R一定，则UM=     ，斜率k=     。U随I 变化的表达式为      ，IM表示r趋近     （选“无限大”或“0”）的电流且IM=    。（用E、R、U、I、r表示）‎ ‎（2）（2分）如图所示为欧姆表原理示意图，电流表满偏电流3mA，变阻器R0电阻调节范围为0~5000 Ω，内部电源标称值为6V，但实际电动势为5.4V，且内阻增大，但仍能调零，调零后测得电阻读数比实际值      （填“偏大”、“偏小”）。‎ ‎14．如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E．环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，可得小球所受重力　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的静电力。小球在　 　（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小。‎ ‎15．一平行板电容器板长为Ｌ，两板间距离为d将其倾斜放置，如图8‎ 所示，两板间形成一匀强电场。现有一质量为m，电量为 +Ｑ的油滴以初速度．自左侧下板边缘处水平进入两板之间，沿水平方向运动并恰从右侧上板边缘处离开电场．那么，两板间电势差的大小为________.‎ 四、计算题（本题共4小题,共45分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。）‎ ‎16．(8分) 如图所示电路中，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1.0Ω，电阻R1＝9.0Ω，R2＝15Ω，电流表A的示数为0.4A，求电阻R3的阻值和它消耗的电功率．‎ ‎17．（11分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4 kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中：‎ ‎（1）当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？‎ ‎（2）系统中弹性势能的最大值是多少？‎ ‎18．（12分）如图所示，质量m＝5.0×10-8千克的带电粒子，以初速v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央，水平飞入电场，已知金属板长0.1m，板间距离d＝2×10-2m，当UAB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞出，UAB的变化范围是多少?(g取10m/s2)‎ ‎19．（14分）如图所示，连接在电路中的电阻大小分别为,,电容器的电容为,电流表的内阻不计.若电路中接入电动势、内阻的直流电源，则闭合开关S，待电路稳定后，试求：‎ ‎（1）电路稳定后电流表的示数；‎ ‎（2）电路稳定后电容器两端的电压；‎ ‎（3）在断开电源时通过的电荷量.‎ 物理答案 1. C 2. C 3. B 4. D 5. A 6. C 7. D 8. D 9. CD 10. BD 11. BD 12. BC ‎13．（1）E R U=E-IR 0 （每空1分）‎ ‎（2）偏大（2分）‎ 14． 等于 b 15． ‎16．解析　并联电路的电压U2＝I2R2＝6V，闭合电路欧姆定律E＝U2＋I(R1＋r)得 流过电源的电流为I＝0.6A，流过R3的电流I3＝I－I2＝0.2A，‎ R3的阻值为R3＝＝＝30Ω，消耗的功率是P3＝U3I3＝1.2W.‎ ‎17．（1）3 m/s （2）12 J ‎【解析】（1）当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由A、B、C三者组成的系统动量守恒，（mA＋mB）v＝（mA＋mB＋mC）·vABC 解得vABC＝m/s＝3 m/s ‎（2）B、C碰撞时B、C组成的系统动量守恒，‎ 设碰后瞬间B、C两者速度为vBC，‎ 则mBv＝（mB＋mC）vBC，vBC＝ m/s＝2 m/s 设物块A、B、C速度相同时弹簧的弹性势能最大为Ep，根据能量守恒 Ep＝（mB＋mC）＋mAv2－（mA＋mB＋mC）＝×（2＋4）×22 J＋×2×62 J－×（2＋2＋4）×32 J＝12 J ‎18．（12分）解析：当UAB=103V时，带电粒子恰能做匀速直线运动，则有 ‎ 得q =1×10―11C。 (2分)‎ 当微粒正好从B出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，有水平方向  (1分)‎ 竖直方向 ② (1分)‎ ‎③ (2分)‎ 联立①、②、③代入数据得U1=200V。 (1分)‎ 当粒子正好从A出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电场中做类平抛运动，水平方向…④ (1分)‎ 竖直方向 ⑤ (1分)‎ ‎⑥ (2分)‎ 联立④、⑤、⑥代入数据得U2=1800V。 (1分)‎ 综上所述，AB间电压在[ 200V，1800V ]之间 ‎19．（14分）‎ 解：（1）由于闭合开关S，待电路稳定后被短路，电容器支路断路，故由闭合电路欧姆定律得：‎ ‎ （2分）‎ （2） 由于闭合开关S，待电路稳定后中均无电流通过，即两端的电压都为零，即：‎ ‎ （2分）‎ 故电容器两端的电压 （1分）‎ （3） 再断开电源后，电容器通过电阻进行放电.由于放电电路为并联后再与串联，故通过的电荷量为电容器带电荷量的一半. （2分）‎ 而原来电容器所带的电荷量 （2分）‎ 故通过的电荷量 （1分） ‎