【物理】云南省红河州绿春县二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

【物理】云南省红河州绿春县二中2019-2020学年高二上学期期中考试试题

云南省绿春县二中 2019-2020 学年上学期期中考试 高二 物理 本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共 100 分，考试时间 90 分钟。 一、单选题(共 12 小题,每小题 3.0 分,共 36 分) 1.用电器两端电压为 220 V，这意味着(　　) A． 1 A 电流通过用电器时，消耗的电能为 220 J B． 1 C 正电荷通过用电器时，产生 220 J 的热量 C． 1 A 电流通过用电器时，电流的发热功率为 220 W D． 1 C 正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功 220 J 2.如图所示，电荷 q 均匀分布在半球面上，球面的半径为 R，CD 为通过半球顶点 C 与球心 O 的轴线．P、Q 为 CD 轴上在 O 点两侧，离 O 点距离相等的两点．如果是带电量为 Q 的均 匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列判断正确的是（　　） A．P 点的电势与 Q 点的电势相等 B．P 点的电场强度与 Q 点的电场强度相等 C． 在 P 点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将做匀加速直线运动 D． 带正电的微粒在 O 点的电势能为零 3.下面关于电势和电势能的说法正确的是（　　） A． 电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能也一定越大 B． 在负点电荷的电场中的任一点，正电荷的电势能大于负电荷的电势能 C． 电势降低的方向，一定就是场强方向 D． 电势能是电场和电荷共有的能 4.如图所示，E 为电动势，r 为电源内阻，R1 和 R3 均为定值电阻，R2 为滑动变阻器．当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S，此时三个电表 A1、A2 和 V 的示数分别为 I1、I2 和 U.现将 R2 的滑动触点向 b 端移动，则三个电表示数的变化情况是(　　) A．I1 增大，I2 不变，U 增大 B．I1 减小，I2 增大，U 减小 C．I1 增大，I2 减小，U 增大 D．I1 减小，I2 不变，U 减小 5.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为 q1 和 q2，其间距为 r 时，它们 之间相互作用力的大小为 F＝k ，式中 k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表 示，k 的单位应为(　　) A． kg・A2・m2 B． kg・A－2・m3・s－4 C． kg・m2・C－2 D． N・m2・A－2 6.空间存在甲、乙两相邻的金属球，甲球带正电，乙球原来不带电，由于静电感应，两球在 空间形成了如图所示稳定的静电场．实线为其电场线，虚线为其等势线，A、B 两点与两球 球心连线位于同一直线上，C、D 两点关于直线 AB 对称，则(　　) A．A 点和 B 点的电势相同 B．C 点和 D 点的电场强度相同 C． 正电荷从 A 点移至 B 点，静电力做正功 D． 负电荷从 C 点沿直线 CD 移至 D 点，电势能先增大后减小 7.如图所示，以 O 为圆心的圆周上有六个等分点 a、b、c、d、e、f.等量正、负点电荷分别 放置在 a、d 两处时，在圆心 O 处产生的电场强度大小为 E.现将 a 处点电荷移至其他位置， O 点的电场强度随之改变，下列说法中正确的是(　　) A． 移至 c 处，O 处的电场强度大小为 E，方向沿 Oe B． 移至 b 处，O 处的电场强度大小为 ，方向沿 Od C． 移至 e 处，O 处的电场强度大小为 ，方向沿 Oc D． 移至 f 处，O 处的电场强度大小为 E，方向沿 Oe 8.氘核和 α 粒子从初速度为零的状态，经过电压为 U 的电场加速之后，它们的速度分别为 v1 和 v2，则有(　　) A．v1＝v2 B．v1＝2v2 C．v1＝3v2 D． 2v1＝v2 9.我国北京正、负电子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道，电子电荷量 e＝ 1.6×10－19C，在整个环中运行的电子数目为 5×1011 个，设电子的运行速度是 3×107m/s，则 环中的电流是(　　) A． 10 mA B． 1 mA C． 0.1 mA D． 0.01 mA 10.三个电阻 R1、R2、R3，按如图所示连接，已知 R1＞R2＞R3，则哪两点间的电阻最小(　　) A．A 与 B 两点间 B．A 与 C 两点间 C．B 与 C 两点间 D． 无法判断 11.如图所示，两个定值电阻 R1＝4R、R2＝2R 串联后接在输出电压 U 稳定于 10 V 的理想直 流电源上，有人把一个内阻不是远大于 R1、R2 的电压表接在 R1 两端，电压表的示数为 6 V．如果把此电压表接在 R2 两端，则电压表示数将(　　) A． 等于 4 V B． 等于 3 V C． 等于 5 V D． 无法判断 12.一质子在静电场中由 a 点移到 b 点，在这过程中，电场力做的功为 8.0×10－17J，则 a、b 两点间的电势差 Uab 为(　　) A． 3×102V B． 5×102V C． 4×102V D． 7×102V 二、多选题(共 4 小题,每小题 4.0 分,共 16 分) 13.（多选）虚线 a、b 和 c 是某静电场中的三个等势而，它们的电势分别为 φa、φb 和 φc，φa＞ φb＞φc．一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线 KLMN 所示，可知（　　） A． 粒子从 K 到 L 的过程中，电场力做负功 B． 粒子从 L 到 M 的过程中，电场力做负功 C． 粒子从 K 到 L 的过程中，电势能增加 D． 粒子从 L 到 M 的过程中，动能减少 14.（多选）某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由 M 点沿图中虚线所示的途径 运动通过 N 点．则下列判断正确的是（　　） A． 粒子带负电 B． 电场力对粒子做负功 C． 粒子在 N 点的加速度大 D． 粒子在 N 点的速度大 15.(多选)如图甲所示，一条电场线与 Ox 轴重合，取 O 点电势为零，Ox 方向上各点的电势 φ 随 x 变化的情况如图乙所示，若在 O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则(　　) A． 电子一直沿 Ox 负方向运动 B． 电场力一直做正功 C． 电子运动的加速度不变 D． 电子的电势能逐渐增大 16.(多选)一带电粒子在电场中只受静电力作用时，它可能出现的运动状态是(　　) A． 匀速直线运动 B． 匀加速直线运动 C． 匀变速曲线运动 D． 匀速圆周运动 三、实验题(共 2 小题,共 15 分) 17.某同学用图 1 所示电路，测绘标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的 图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A1（量程 100 mA，内阻约 2 Ω）；A2（量程 0.6 A，内阻约 0.3 Ω）； 电压表：V1（量程 5 V，内阻约 5 kΩ ）；V2（量程 15 V，内阻约 15 Ω ）； 电源：E1（电动势为 1.5 V，内阻为 0.2 Ω）；E2（电动势为 4 V，内阻约为 0.04 Ω）． 滑动变阻器：R1（最大阻值约为 100 Ω），R2（最大阻值约为 10 Ω）， 电键 S，导线若干． （1）为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选用　　，电压表选用　　，滑动变阻器 选用　　，电源选用　　．（填器材的符号） （2）根据实验数据，计算并描绘出 R﹣U 的图象如图 2 所示．由图象可知，此灯泡在不工 作时，灯丝电阻为　　；当所加电压为 3.00 V 时，灯丝电阻为　　，灯泡实际消耗的电功 率为　　． （3）根据 R﹣U 图象，可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系．符合该关系的示意 图是下列图中的　　． 18.（1）在一次实验时某同学用游标卡尺测量（如图所示），示数为 cm.在一次实验时某同学 用螺旋测微器测量（如图），示数为 mm. （2）某电阻额定电压为 3 V（阻值大约为 10 Ω）。为测量其阻值，实验室提供了下列可选用 的器材： A：电流表 A1（量程 300 mA，内阻约 1 Ω） B：电流表 A2（量程 0.6 A，内阻约 0.3 Ω） C：电压表 V1（量程 3.0 V，内阻约 3 kΩ） D：电压表 V2（量程 5.0 V，内阻约 5 kΩ） E：滑动变阻器 R1（最大阻值为 10 Ω） F：滑动变阻器 R2（最大阻值为 1 kΩ） G：电源 E（电动势 4 V，内阻可忽略） H：电键、导线若干。 ①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表 _______，电压表_________，滑动变阻器________. ②画出该实验电路图. 四、计算题 19.如图所示，在匀强电场中有 abc 三点，ab 相距 4 cm，bc 相距 10 cm，将一个带电荷量 为 2×10-8C 的电荷从 a 点移到 b 点时，电场力做功为 4×10-6J．将此电荷从 b 点移到 c 点时 电场力做功为多少？a、c 间电势差为多少？ 20.如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为 2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为 m 的带电小球 A 和 B．A 球的带电量为＋2q，B 球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线 MN 与 PQ 平行且相距 3L，开始时 A 和 B 分别静止于虚线 MN 的两侧，虚线 MN 恰为 AB 两球连线的 垂直平分线．视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线 MN、PQ 间加上水平向右的匀强电 场后，系统开始运动．已知 MN、PQ 间电势差为 U．不计 A、B 两球间的库仑力，两球均视 为点电荷.试求： （1）开始运动时，带电系统的加速度大小； （2）A 球刚运动到 PQ 位置时的速度大小； （3）带电系统从静止开始向右运动的最大距离。 21.如图所示，EF 与 GH 间为一无场区．无场区左侧 A、B 为相距为 d、板长为 L 的水平放 置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中 A 为正极板．无场 区右侧为一点电荷 Q 形成的电场，点电荷的位置 O 为圆弧形细圆管 CD 的圆心，圆弧半径 为 R，圆心角为 120°，O、C 在两板间的中心线上，D 位于 GH 上．一个质量为 m、电荷量 为 q 的带正电粒子以初速度 v0 沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区 后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．(已知静电力常量为 k，不计粒 子的重力、管的粗细)求： (1)O 处点电荷 Q 的电性和电荷量； (2)两金属板间所加的电压． 【参考答案】 1.D 2.B 3.D 4.B 5.B 6.C 7.C 8.A 9.A 10.B 11.B 12.B 13.AC 14.CD 15.BC 16.BCD 17.（1）A2V1R2E2（2）1.5 Ω 11.5 Ω 0.78 W （3）A 【解析】（1）因小灯泡额定电流为 0.3 A，额定电压为 3.8 V，故电流表应选 ，电压表应 选 ，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻 值小的变阻器，故变阻器应选 R2，显然电源应选 ． （2）由 R﹣U 图象知 U=0 时，R 为 1.5 Ω，U=3 V 时 R 为 11.5 Ω，由 P= 得 P=0.78 W． （3）由 P= 知，U=0 时，P=0，故 B、C 不合题意，P 随 U 的增大而增大，故 A 正确． 18.（1）8.075mm 10.405cm （2）①A C E ②如图所示 【解析】（1）20 分度的游标卡尺，精确度是 0.05 mm，游标卡尺的主尺读数为 104 mm，游 标尺上第 1 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为 1×0.05 mm=0.05 mm，所以最 终读数为：104 mm+0.05 mm=104.05 mm=10.405 cm．螺旋测微器的固定刻度为 8 mm，可 动刻度为 7.5×0.01 mm=0.075 mm，所以最终读数为 8 mm+0.075 mm=8.075 mm （2）①根据欧姆定律，流过电阻的最大电流 故电流表选 A；电阻额定电压 为 3V 则电压表选 C 即可；为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻分压式接法，为了方 便调节，滑动变阻器选小阻值的 E．② 即被测电阻为小电阻，选取电流表外接，题 目要求为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻分压式．故电路图如图。 19.5×10-6J 450 V 【解析】由题，电荷从 a 点移到 b 点时，电场力做功 ① 电荷从 b 点移到 c 点时电场力做功 ② 由①②得 Ja、c 间电势差 20.(1) (2) (3) 【解析】（1） 开始运动时，带电系统的加速度，根据牛顿定律 解昨 (2)从开始运动，到 A 球刚运动到 PQ 位置，根据动能定理： 解得： （3）带电系统向右运动分三段：B 球进入电场前、带电系统在电场中、A 球 出电场.设 A 球离开 PQ 的最大位移为 x，由动能定理得：2qEL-qEL-3qEx=0 解得 则 21.(1)负电　 　(2) 【解析】(1)由几何关系知，粒子在 D 点速度方向与水平方向夹角为 30°，进入 D 点时速度 v ＝ ＝ v0① 在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故 Q 带负电且满足 k ＝m ② 由①②得：Q＝ (2)粒子射出匀强电场时速度方向与水平方向成 30°角 tan 30°＝ ③ vy＝at④ a＝ ⑤ t＝ ⑥ 由③④⑤⑥得：U＝ ＝