安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高二物理上学期期中试题（实验班）

安徽省滁州市定远县育才学校2020学年高二物理上学期期中试题（实验班）

育才学校2020学年度第一学期期中考试试卷 ‎ 高二实验班物理 第I卷 选择题 48分 一、选择题（12小题，第1-6小题单选题，第7-12小题多选题，共48分）‎ ‎1.真空中两个完全相同的带电小球A和B（均可看做点电荷），带电量分别为+2q和-6q，固定在相距为r的两点，两球间静电力为F，现用绝缘工具使两球接触后分开，将其固定在距离为的两点，则两球间库仑力为（ ）‎ A. 相互作用的斥力，大小为‎4F/3‎ B. 相互作用的引力，大小为‎3F/4‎ C. 相互作用的引力，大小为F/2‎ D. 相互作用的斥力，大小为‎2F ‎2.如图虚线表示某点电荷电场中的等势面，一带电粒子仅在电场力作用下由A运动到B的轨迹如图中实线所示.粒子在A、B点的加速度大小分别为、，电势能分别为、，下列判断正确的是（ ）‎ A. ， B. ， ‎ C. ， D. ， ‎ ‎3.‎ 真空中存在一个水平向左的匀强电场场强大小为E，一根不可伸长的绝缘细线长度为l，细线一端拴一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成角 =60°的位置B时速度为零。以下说法中正确的是（ ）‎ A．小球在B位置处于平衡状态 B．小球受到的重力与电场力的关系是 C．小球将在AB之间往复运动，且幅度将逐渐减小 D．小球从A运动到B过程中，电场力对其做的功为 ‎ ‎4.如图所示，在平面直角坐标系中，有一个方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V，则电场强度的大小为 （ ）‎ A. 200 V/m B. 200 V/m C. 100 V/m D. 100V/m ‎5.手电筒的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出很微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表示数很接近3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作，下列说法正确的是（ ）‎ ‎①这两节干电池的电动势减少了很多 ‎②这两节干电池的内阻增大了很多 ‎③这台电子钟的额定电压一定比手电筒的小灯泡的额定电压小 ‎④这台电子钟的正常工作电流一定比小灯泡正常工作电流小 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④‎ ‎6.图甲所示的电路中，电流表指针指满刻度，电流表指针指满刻度的处；图乙中， 指针指满刻度， 指针指满刻度的处．已知的内阻为，则的内阻为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎7.如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示．以x轴的正方向为电场力的正方向，则（ ）‎ A. A点的电场强度大小为5×103N/C B. 点电荷Q在AB之间 C. 点电荷Q一定为正电荷 D. A点的电势比B点的电势低 ‎8.下列说法中，正确的是（ ）‎ A. 当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 B. 当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 C. 一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大 D. 一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小 ‎9.如图所示，正方形ABCD顶点A、C位于等量正点电荷的连线上，B、D位于连线的中垂线上，AC、BD是对角线。下列说法正确的是（ ）‎ A. A点与C点的电场强度相同 B. B与D的电势相同 C. 在B点由静止释放一电子，电子将在BD间往返运动 D. 在A点由静止释放一电子，电子将在AC间往返运动 ‎10.如图所示电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在图中，当滑动变阻器R3的滑片P向a端移动时,以下说法中正确的是（ ）‎ A. 电压表示数变小，电流表示数变小 B. 电阻R1两端的电压减小 C. 电源的总功率减少但电源的输出功率增大 D. 如果设定流过电阻R2电流变化量的绝对值为，流过滑动变阻器R3的电流变化量的绝对值为，则 ‎11.在x轴上关于原点对称的a、b两点处固定两个电荷量相等的点电荷，如图所示的E-x图象描绘了x轴上部分区域的电场强度(以x轴正方向为电场强度的正方向)．在电场中c、d为x轴上关于原点对称的两点，o为坐标原点，下列结论正确的是（ ）‎ A. a、b处为异种点电荷 B. c、d两点电场强度相同，但c点电势更高 C. 若将一负电子从c点移到d点，其电势能增大 D. o点处电势等于零，电场强度也等于零 ‎12.在光滑的水平面上有一平行于水平面的静电场，右图中O、A是一条直电场线上的两点，在O点由静止释放一电量为，质量为‎0.02kg的带负电的小球，其运动的v-t图像如右图所示，其中A点是图线切线斜率最大的位置，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 由O到A的过程中电势在升高 B. 该电场可能是匀强电场 C. A点为场强最大的位置，场强大小E=1V/m D. OA两点间电势差 第II卷 非选择题52分 二、实验题（2小题，共12分）‎ ‎13. （6分 ）某同学想通过实验测定一个定值电阻Rx的阻值。‎ ‎(1)该同学先用多用电表“×‎10”‎欧姆挡估测其电阻示数如图，则其阻值为______Ω；‎ ‎(2)为了较准确测量该电阻的阻值，现有电源(12V，内阻可不计)、滑动变阻器(0～200 Ω，额定电流‎1 A)、开关和导线若干，以及下列电表：‎ A．电流表(0～100mA，内阻约15.0Ω)‎ B．电流表(0～500mA，内阻约25.0Ω)‎ C．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)‎ D．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)‎ 为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______(选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的______(选填“甲”或“乙”)。这样测量的阻值比真实值______(选填“偏大”或“偏小”)。‎ ‎(3)图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(2)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线____。‎ ‎14. （6分 ）用如图甲所示的电路，测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：‎ A．电压表（量程3V） B．电流表（量程‎0.6A）‎ C．电流表（量程‎3A） D．定值电阻R0（阻值4、额定功率4W）‎ E．滑动变阻器（阻值范围0—20、额定电流‎2A）‎ F．滑动变阻器（阻值范围0—1000、额定电流‎0.5A）‎ ‎（1）电流表应选____________，滑动变阻器应选_____________（填器材前的字母代号）‎ ‎（2）根据实验数据作出U—I图象如图乙所示，则蓄电池的电动势E=____ V，内电阻r=____ (r保留两位有效数字)‎ ‎（3）引起该实验系统误差的主要原因是_________________________________。‎ 三、解答题（4小题，共40分）‎ ‎15. （9分 ）如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为0．‎1kg，电荷量为10‎-5C，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，物块开始下滑，（g取‎10 m/s2，sin37°＝0．6） 求：‎ ‎（1）原来的电场强度大小；‎ ‎（2）后来物块加速运动的加速度大小；‎ ‎（3）物块沿斜面下滑距离为‎6m时过程中电势能的变化．‎ ‎16. （12分 ）如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，定值电阻R2=10Ω，滑动变阻器R1可在0~19Ω范围内调节，平行板电容器板长L=‎10cm，板间距d=‎4cm，一带正电的粒子m=1×10＿‎26kg（不计重力），q=8×10＿‎16C，以速度v0=2×‎106m/s从两板正中间射入。当电键断开时，粒子击中距电容器极板右边缘b=‎20cm的荧光屏正中心O，则当电键闭合后，求：‎ ‎（1）R1在什么范围内调节可使该粒子打到荧光屏上？‎ ‎（2）粒子打到荧光屏上距O点最大距离是多少？（荧光屏足够大）‎ ‎17. （9分 ）如图所示，半径为的绝缘光滑圆环，固定在竖直平面内，环上套有一个质量为、带正电的小球（可视为质点），空间存在水平向右的匀强电场，小球所受的电场力是其重力的倍，将小球从环上点由静止释放。求：‎ ‎（1）小球在最低位置B点所能获得的动能。‎ ‎（2）小球在整个过程中所获得的最大动能。‎ ‎（3）小球对环的最大压力。‎ ‎18. （10分 ）如果人或牲畜站在距离电线落地点8～‎10 m以内或雷雨天的大树附近就可能发生触电事故，这种触电叫作跨步电压触电．人受到较高的跨步电压作用时，双脚会抽筋而使身体倒地．经验证明，人倒地后电流在体内持续作用2s就会致命. 当人发觉跨步电压威胁时，应赶快把双脚并在一起，或尽快用一条腿跳着离开危险区．‎ 跨步电压示意图如图所示，人受到跨步电压时，电流是沿着人的下身，从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路．若站在湿地上某人两脚间的距离为‎0.5 m，一只脚的电阻是300 Ω，躯干(不包括脚)内部电阻为1000 Ω，设每米湿地的电阻为100 Ω.‎ ‎(1)若通过人体躯干的电流为‎0.1 A时，则跨步电压、通过人体和湿地的总电流各为多大？‎ ‎(2)若人两脚之间的距离增大为‎1.0 m过程中通过人体和湿地的总电流不变，则跨步电压和人体的电功率各为多少？如果通过躯干的电流达到‎0.1 A至‎1.0 A时就能使心脏纤维性颤动而对人体产生伤害甚至导致死亡，那么以上两种情况对人体有危险吗？‎ 高二实验班物理 参考答案 ‎1.A解答：清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分．根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题．‎ 接触前两球之间的库仑力为，接触后，根据先中和后平均分配原则，可知两球的带电量为，故两球之间的库仑力变为，A正确．‎ ‎2.D解答：根据粒子轨迹的弯曲方向可知带电粒子受到的是静电斥力，从外向内，电势降低，所以该电场是负的点电荷产生的电场，则粒子带负电；根据U=Ed知，等差等势面越密的位置场强越大，B处等差等势面较密集，则场强大，带电粒子所受的电场力大，加速度也大，即，从A到B，电场线对带电粒子做负功，电势能增加，则知B点电势能大，即；故D正确，ABC错误．故选D．‎ ‎3.D 解答：A到B过程中，当处于平衡位置时速度最大，即角度达到一半时，有，AB错误；整个过程中能量守恒，则小球将在AB之间往复运动，幅度保持不变，C错误；小球从A运动到B过程中，沿电场线方向距离为，则电场力对其做的功为 ，D正确。‎ ‎4.A解答：取OA的中点C点，由题意可得C点的电势为3V，即BC的电势相等，连接BC，因B、C的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于BC，过O点做BC的垂线相交于D点，由几何关系得： ‎ 则电场强度为： ，A正确；BCD错误；‎ 故选A。‎ ‎5.C解答：题目所给的材料中，有几点要特别注意：手电筒的灯泡发出很微弱的光，这说明通过小灯泡的电流已经很小，用电压表测两节干电池的电压示数接近3V，这说明每节干电池的电动势仍约为1.5V，把它们作为电子钟的电源，电子钟正常工作，说明电子钟的工作电流比较小。由此我们可以知道，干电池在用了很长一段时间之后，电动势的大小仍基本没变，那为什么手电筒却发出微弱的光呢？可见，该电池的内电阻已经变大了很多，故答案选C.‎ ‎6.A解答：设电流表A1、A2满偏电流分别为I1、I2；由题意知，当电流表串联时：I1=I2…①‎ 当电流表并联时：电源的电压为：U=I2R2=I1R1…②‎ 由于R1=0.45Ω…③‎ 将①③式代入②解得：R2=0.1Ω．故选A．‎ ‎7.BD解答：由图线斜率表示场强，可知A点场强大小为： ．故A错误．由图（乙），正检验电荷放在A点和负检验电荷放在B点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明点电荷Q为负电荷且放在AB之间．故B正确，C错误．D、由图线斜率表示场强，可知B点场强大小为： ．故说明B点距点电荷要远，因源电荷带负电，故A点的电势比B点的电势低；故D正确；故选BD.‎ ‎8.AB 解答：当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，由于要克服斥力做负功，则它们的电势能增大；同理当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大，选项AB正确；一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，由于库仑力做正功，则它们的电势能减小，选项CD错误；故选AB.‎ ‎9.BC解答：由等量同种电荷的电场分布可知，A点与C点的电场强度大小相同，方向不同，选项A错误；由电场的对称性可知，B与D的电势相同，选项B正确；因为在BD线上的场强方向从连线的中点向外，故在B点由静止释放一电子，电子将在BD间往返运动，选项C正确；在A点由静止释放一电子将向左侧加速运动，而不能在AC间往复运动，选项D错误；故选BC.‎ ‎10.BD解答：A、将滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向a滑动的过程中，外电路总电阻变大，电路中总电流变小，内电压减小，路端电压变大；电压表示数变大，故A错误；‎ BD、电路中总电流变小，通过电阻R1的电流变小，R1两端电压变小，R2两端电压增大，通过电阻R2的电流变大，通过电阻R1的电流等于通过电阻R2的电流和通过电阻R3的电流之和，故通过电阻R3的电流变小，故有， ，故BD正确；‎ C、电路中总电流变小，则电源的总功率减少，因不知道外电阻与内电阻之间的关系，所以无法判断电源的输出功率的变化；故C错误；‎ 故选BD。‎ ‎11.ABC解答：根据给出的E-x图象可知，在a处为正电荷，在b处为负电荷，故A正确；根据点电荷产生的场强，根据场强的叠加可知，c、d两处场强相同，电场方向由c指向d，故c点电势高，故B正确；将一负电子从c点移到d点，电场力做负功，所以电势能增大，故C正确；因为a、b处为异种点电荷，在y轴上的电势为零，所以O点的电势不为零，场强不为零，故D错误。所以ABC正确，D错误。‎ ‎12.ACD解答：A：小球由O到A做加速运动，受的电场力方向由O指向A，小球带负电，电场方向由A指向O，逆着电场线方向电势升高，由O到A的过程中电势在升高；故A正确。‎ B：小球由O到A做变加速运动，受的电场力大小变化，故该电场不是匀强电场；故B错误。‎ C：A点是图线切线斜率最大的位置，即A点时小球的加速度最大，又，即A点为场强最大的位置；由图象得： ‎ ‎；故C正确。‎ D：小球从静止由O到A时获得的速度，据动能定理： 得： ；故D正确。‎ ‎13. 140±‎1 A D 甲 偏小 ‎ 解答：（1）如图，电阻阻值为14×10=140Ω；‎ ‎（2）电源电动势12V，则电压表选择D；电路中可能出现的最大电流，故电流表选择A；因，则电路选择电流表外接，即选择甲电路；因此电路中的电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小；‎ ‎（3）实物连线如图；‎ ‎14. (1) B E (2) 2.10 0.20 (3) 电压表的分流作用 解答：由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．电流表测量的不是干路电流，电压表具有分流作用．‎ ‎（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为‎0.5A，故电流表只能选B；为了方便操作，应选择较小的变阻器，故选E；‎ ‎（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知，则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，‎ 故，解得r=0.2Ω；‎ ‎（3）电流表测量的不是干路电流，本实验的系统误差原因是电压表具有分流作用．‎ ‎15.（1）（2），方向沿斜面向下（3）1．8J 解答：（1）物体受到的力有重力mg，支持力，静电力，如图．‎ 解得 ‎（2）当电场强度变为原来的时，物块在斜面方向有．‎ ‎∴，方向沿斜面向下．‎ ‎（3）设克服电场力做功为W，电势能的增加 ‎16.（1）4Ω＜R1≤19Ω（2）‎‎10cm 解答：（1）若粒子刚好从下极板边缘飞出，此时的最小值是．‎ 则竖直方向有： ，水平方向有： ‎ 根据欧姆定律得， ，代入数据得 所以的取值范围是 ‎（2）粒子最大距离是（如图所示），由类平抛运动规律可知 得 ‎17.（1）（2）（3）5.25mg 解答：（1）小球由A到B，只有重力与电场力做功，由动能定理可得： ‎ 解得 因，所以qE、mg的合力F合与竖直方向夹角的正切值 即θ＝37°‎ 设珠子在C点时所受合力沿圆周切线方向的分力为零，则C点就是珠子做圆周运动的等效最低点，珠子由A点静止释放后从A点运动到C点过程做加速运动，到C点时的速度最大，动能最大，对加速过程由动能定理得 既 解得Ek2=2mgr.‎ 珠子在C点时的速度最大，向心力最大，珠子与环间的作用力最大．‎ 设珠子在C点受圆环弹力为FN，有 即 由牛顿第三定律得，珠子对圆环的最大压力为 ‎18.（1）跨步电压,通过人体和湿地的总电流 ‎(2) 跨步电压,人体的电功率 解答：（1）把人体和两脚质检的湿地分别看成一个电阻，则两电阻并联，人体的电阻 当两脚间的距离为‎0.5m时，两脚间湿地的电阻：‎ 跨步电压为：‎ 电路中的总电阻：‎ 电路中的总电流 ‎（2）当两脚间的距离为‎1.0m时，两脚间湿地的电阻 两脚间的总电阻：‎ 跨步电压：‎ 通过人体的电流做功的电功率为：‎ 通过人体的电流：‎ 综上所述，以上两种情况对人体都有极大危险。‎