黑龙江省大庆实验中学2020学年高二物理上学期期中试题

黑龙江省大庆实验中学2020学年高二物理上学期期中试题

大庆实验中学2020学年度第一学期期中考试 ‎ 高二物理试题 说明：1.考生务必在答题卡上用钢笔或黑色中性笔将自己的姓名、考场号、考号填写完整 ‎ 2.卷面分数：110分；考试时间：90分钟 一．选择题（本题共14小题，每题4分，共56分，1-9题每题只有一个正确选项，10-14题每题有多个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ ‎1．下列说法中不正确的是（ ）‎ A．在高大的建筑物顶端安装的避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施 B．超高压带电作业的工人穿戴的用包含金属丝织物制成的工作服可以起到静电屏蔽的作用 C．法拉第首先提出了电荷周围存在电场的观点 D ．安培通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系 2． 如图所示，匀强电场的电场强度E＝100 V/m，A、B两点相距LAB＝10 cm，A、B连线与电场线夹角为60°，则UBA为(　　)‎ A．－10 V　 B．10 V C．－5 V D．－3 V ‎3．下列由基本门组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是(　 　)‎ ‎4．如图所示，Q1和Q2是被固定在光滑绝缘水平面上的两个电荷量大小相等的带电小球（可视为点电荷），MN是两电荷的连线，HG是两电荷连线的中垂线，O是垂足，P是HG上的一 点。下列说法正确的是(　 )‎ A．若Q1和Q2是异种电荷，则OM的中点与ON的中点电势一定相等 B．若Q1和Q2是异种电荷，则O点的电场强度大小，与MN上各点相比是最小的，而与HG上各点相比是最大的 C．若Q1和Q2是同种电荷，则OM中点与ON中点处的电场强度一定相同 D．若Q1和Q2是同种正电荷，则将一个电荷量很小的带负电的小球C(可视为质点)由P点静止释放，小球C由P到O的过程一定是做加速度减小的加速运动，到达O点时速度最大。‎ a b G ‎5．如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)和灵敏电流计连接，电容器下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则(　 )‎ A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴在P点的电势能将减小 D．此过程中灵敏电流计中的电流方向是由b流向a ‎6．如图所示，M和N是带有异种电荷的带电金属导体，P和Q是M表面上的两点，S是N表面上的一点，在M和N之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的粒子（重力不计）在电场中的运动轨迹如图中虚线所示，不计带电粒子对原电场的影响，不计空气阻力，则以下说法正确的是( )‎ A．P和Q两点的电势不相等 B．S点的电势高于P点的电势 C．带电粒子在F点的电势能大于在E点的电势能 ‎ D．带电粒子应该由E点射入经F点到W点 ‎7．如图所示，一个带负电q的带电小球处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，若带电小球的质量为m，为了使它对水平绝缘面正好无压力，应该(　 　)‎ A．使B的数值增大 B．使磁场以速率v＝向上移动 C．使磁场以速率v＝向右移动 D．使磁场以速率v＝向左移动 ‎8．如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方。MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向内运动，可以(　 　)‎ A．将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极 B．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极 C．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极 D．将a、c端接在交流电源的一端，b、d端接在交流电源的另一端 ‎9．如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表示数变化量的绝对值△I，则 ( )‎ A． A的示数减小 B．V2的示数增大 ‎ C．△V3与△I的比值大于r D．△V1小于△V2‎ ‎10．在静电场中，将一个电子由a点移到b点，电场力做正功5eV，下面判断中正确的是（ ）‎ A．电场强度的方向一定由b指向a B．电子的电势能减少了5eV C．a、b两点电势差Uab＝5V D．电势零点未确定，故a、b两点的电势没有确定值 ‎11．如图所示，C1＝6 μF，C2＝3 μF，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电动势E＝18 V，内阻不计。下列说法正确的是(　 )‎ A．开关S断开时，a、b两点电势相等 B．开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C．开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大 D．不论开关S断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 ‎12．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷＋Q和－Q，x轴上的P点位于－Q的右侧。下列判断正确的是(　 　)‎ A．在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B．在x轴上还有两点与P点电场强度相同 C．若将一试探电荷＋q从P点沿x轴移至O点，电势能先减小后增大 D．若将一试探电荷＋q从P点沿x轴移至O点，电势能减小 ‎13．在x轴上存在一水平方向的电场，有一质量m＝2kg的带电小球沿光滑绝缘的水平面只在电场力的作用下，以初速度v0＝2m/s在x0＝7m处开始向x轴负方向运动。电势能EP随位置x的变化关系如图所示，则小球的运动范围和最大速度分别为（ ）‎ A．运动范围x≥0 　　　　　　 B．运动范围x≥1m ‎ C．最大速度vm＝2m/s 　　　 D．最大速度vm＝3m/s ‎14．如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L＝0.4 m，两极板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两极板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板间不带电，由于重力作用，微粒能落到下极板的正中央．已知微粒质量m＝4×10－5 kg、电荷量q＝＋1×10－8 C，g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　 )‎ A．微粒的入射速度v0＝10 m/s B．电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场 C．电源电压为160 V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 D．电源电压为100 V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 二． 实验题（共20分，第15题12分，每小题4分；第16题8分，每空2分）‎ ‎15．某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：‎ ‎（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为 ‎ mm；用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为 mm；‎ ‎（2）该同学直接用多用电表测其电阻．用已经调零且选择旋钮指向欧姆挡“×100”的位置测量，发现指针偏转角度太大，这时应将选择旋钮指向欧姆挡“______”位置，欧姆调零后测量，其表盘及指针所指位置如图所示，则电阻为_______Ω．‎ ‎（3）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：‎ 待测圆柱体电阻R；‎ 电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）‎ 电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）；电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）；‎ 直流电源E（电动势4V，内阻不计）；滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；‎ 滑动变阻器R2（阻值范围0～20kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；‎ 开关S； 导线若干．‎ 为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在方框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号。‎ ‎16．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：‎ A．干电池一节 B．电流表(量程0～0.6A～3A ) ‎ C．电压表(量程0～3V～15V ) D．开关S和若干导线 E．滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω，允许最大电流1 A) ‎ F．滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω，允许最大电流0.5 A)‎ ‎(1)利用所给的器材测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选________(填写代号)。‎ ‎(2)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路。‎ ‎(3)利用实验测得的数据在如图所示的坐标系中作出了UI图线，由此求得待测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。(结果均保留三位有效数字)‎ 三．计算题（共34分)‎ ‎17．（8分）如图所示，一台直流电动机所加电压为110 V，通过的电流为5 A。该电动机在10 s内把一个质量为50 kg的物体匀速提升了9 m高，求电动机的电功率和电动机线圈的电阻(不计摩擦，g取10 m/s2)。‎ ‎18．（12分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，且接触良好，整套装置处于匀强磁场中。金属杆ab中通有大小为I的电流。已知重力加速度为g。‎ ‎（1）若匀强磁场方向垂直斜面向下，且不计金属杆ab和导轨之间的摩擦，金属杆ab静止在轨道上，求磁感应强度的大小；‎ ‎（2）若金属杆ab静止在轨道上面，且对轨道的压力恰好为零，需在竖直平面内加一匀强磁场，说明该磁场的磁感应强度大小和方向应满足什么条件；‎ ‎（3）若匀强磁场方向垂直斜面向下，金属杆ab与导轨之间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。欲使金属杆ab静止，则磁感应强度的最大值是多大？‎ θ P N b a Q M 19． ‎（14分）如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子由静止开始经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的竖直放置的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L。求：‎ ‎ (1)粒子进入偏转电场的速度v的大小；‎ ‎ (2)若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加电压U2；‎ ‎ (3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使电子经加速电场后在t=0 时刻进入偏转电场后水平击中A点，试确定偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件． ‎ 大庆实验中学2020学年度上学期期中考试 高二年级物理参考答案 一、选择题（本题共14小题，每题4分，共56分，1-9题每题只有一个正确选项，10-14题每题有多个正确选项，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 D C B B B C C C C BD BC AC BC　‎ AC 二． 实验题（共20分，第15题12分，每小题4分；第16题8分，每空2分）‎ ‎15．（1）50.15 ,4.700；‎ ‎ （2）×10 ， 220;‎ ‎ （3）如图 16． ‎(1)E(或R1)‎ ‎ 　 (2)　如图 ‎ (3)　1.50；1．25‎ ‎17．（8分）解析：电功率：P＝UI＝110×5 W＝550 W（2分）‎ ‎ 电动机做功的过程就是把电能转化为机械能和内能的过程。‎ 机械能：E＝mgh＝50×10×9 J＝4 500 J（2分）‎ 内能：Q＝W－E＝Pt－E＝(550×10－4 500)J＝1 000 J（2分）‎ 由焦耳定律Q＝I2Rt，得：R＝＝ Ω＝4 Ω。（2分）‎ ‎18.（12分）解析：（1）设磁感应强度为B1。根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，金属杆ab受力如图。‎ 根据平衡条件对金属杆ab有：（2分）解得：（2分）‎ ‎（2）金属杆ab对导轨压力为零，则金属杆ab只受重力和安培力。‎ 根据平衡条件对金属杆ab有： （2分）解得：（1分）‎ 根据安培定则可知磁场方向垂直金属杆ab水平向右。（2分）‎ ‎（3）根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下，且为最大值时，磁感应强度值达到最大，设为B3。金属杆ab受力如图。‎ 根据平衡条件对金属杆ab有：（2分）‎ 解得：（1分）‎ 19. ‎（14分）解析：‎ ‎（1）电子经加速电场加速：，（2分）解得： （2分）‎ ‎（2）由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，则:电子射出电场时的偏转距离为:（2分）, ‎ ‎ （1分），又（2分），‎ 解得：（1分）‎ ‎（3）要使电子在水平方向击中A点，电子必向上极板偏转，且vy=0，则电子应在时刻进入偏转电场，且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期，设电子从加速电场射出的速度为，则因为电子水平射出，则电子在偏转电场中的运动时间满足（1分）‎ 则（n=1，2，3，4…），（1分）‎ 在竖直方向位移应满足：（1分）‎ 解得： （n=1，2，3，4…）（1分）‎