2017-2018学年安徽省蚌埠一中高二上学期期中考试物理试题
蚌埠一中2017—2018学年度第一学期期中考试
高二物理
考试时间：90分钟 试卷分值：100分 命题人：闫秀英
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分。1～8题为单选，9～12题为多选，全都选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选的得0分)
1.两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距一定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，如果将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力变化情况是( )
A． 如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力仍是引力
B． 如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力仍是斥力
C．如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力为零
D．如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力是引力
2．A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v－t图象如图所示。则该电场的电场线分布可能是下列选项中的( )
3．如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则( )
A．aa>ab>ac，va>vc>vb B．aa>ab>ac，vb>vc>va
C．ab>ac>aa，vb>vc>va D．ab>ac>aa，va>vc>vb
4．一个正点电荷固定在正方形的一个顶点D上，另一个带电粒子射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个顶点A、B、C，粒子运动轨迹如图所示，下列说法正确的是( )
A．根据轨迹可判断该带电粒子带正电
B．粒子经过A、B、C三点速率大小关系是vB>vA＝vC
C．粒子在A、B、C三点的加速度大小关系是aA＝aC>aB
D．A、C两点的电场强度相同
5．在空间某区域内有一场强方向与直角坐标系xOy平面平行的匀强电场，已知该坐标系的x轴和y轴上各点电势的分布分别如图甲和乙所示。据图可知( )
A．场强大小为5000V/m，方向与x轴正方向成37°角
B．场强大小为5000V/m，方向与x轴正方向成53°角
C．场强大小为7000V/m，方向与x轴正方向成53°角
D．场强大小为1000V/m，方向与x轴正方向成37°角
6．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )
A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP不变
C．θ减小，EP增大 D．θ减小，E不变
7．如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球。将该电容器与电源连接，闭合开关后，悬线与竖直方向夹角为α，则( )
A．保持开关闭合，缩小P、Q两极间的距离，角度α会减小
B．保持开关闭合，加大P、Q两极间的距离，角度α会增大
C．断开开关，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大
D．断开开关，缩小P、Q两极间的距离，角度α不变化
8．等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势φ随x的分布图象如图所示。x轴上AO
φA>φO B．EA>EO>EB
C．EpOEpO－EpA
9．如图，电路中电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是 ( )
A．L1中的电流为L2中电流的2倍 B．L3的电阻约为1.875Ω
C．L3的电功率约为0.75W D．L2和L3的总功率为2.4W
10．如图所示，A、B、C是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA＝5V，φB＝2V，φC＝3V，H、F三等分AB，G为AC的中点，在下列各示意图中，能正确表示该电场强度方向的是( )
11.如图所示四个电场空间，A图中a、b连线平行于两极板，B、D图中a、b在点电荷(电荷量相同)连线垂直平分线上。在这四个电场空间里，一带正电粒子(重力不计)可以做匀速圆周运动经过a、b两点的电场是( )
12.已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法( )
A．将小球A、B的质量都增大到原来的2倍
B．将小球B的质量增大到原来的8倍
C．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半
D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍
二、 实验题(本大题共3小题，每空2分，共10分)
13．某物理兴趣小组想测绘一个标有“4V 2.4W”小电风扇(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4V，并便于操作。实验室备有下列器材：
A．电池组(电动势为4.5V，内阻约为1Ω)
B．电压表(量程为0～6V，内阻约为4kΩ)
C．电流表A1(量程为0～0.6A，内阻约为0.2Ω)
D．电流表A2(量程为0～3A，内阻约为0.5Ω)
E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，额定电流1A)
F．滑动变阻器R2(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)
G．开关和导线若干
(1)实验中所用的电流表应选___(填“C”或“D”)，滑动变阻器应选____(填“E”或“F”)。
(2)请用笔画线代替导线将图甲实物图连接成符合这个实验要求的电路。
(3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数大于0.5V时电风扇才开始转动，小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，则电风扇的电阻为____Ω，正常工作时的机械功率为____W。
三、 计算题(本大题共4小题，第14题8分，第15题10分，第16题12分，第17题12分，共42分)
14．如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AB与水平绝缘地面BC平滑连接，且O、A两点高度相同，圆弧的半径R＝0.5m，水平地面上存在匀强电场，场强方向斜向上与地面成θ＝37°角，场强大小E＝1×104V/m，从A点由静止释放一带负电的小金属块(可视为质点)，质量m＝0.2kg，电荷量大小为q＝5×10－4C，小金属块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
(1) 金属块第一次到达B点(未进入电场)时对轨道的压力。
(2)金属块在水平面上滑行的总路程。
15．在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。若将一个质量为m、带正电荷量q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出，在运动过程中(sin53°＝0.8)，求：
(1)此电场的电场强度大小；
(2)小球运动过程中从抛出点至最高点之间的电势差U。
16．如图所示空间分为Ⅰ、Ⅱ两个足够长的区域，各分界面(图中虚线)水平，Ⅰ区域存在匀强电场E1＝1.0×104V/m，方向竖直向上；Ⅱ区域存在匀强电场E2＝×105V/m，方向水平向右，两个区域宽度分别为d1＝5.0m，d2＝4.0m，一质量m＝1.0×10－8kg、带电荷量q＝＋1.6×10－6C的粒子从D点由静止释放，粒子重力忽略不计，求：
(1)粒子离开区域I时的速度大小；
(2)粒子出区域Ⅱ后加另一个匀强电场，使粒子在此电场作用下经1.0s速度变为零，求此电场的方向及电场强度E3。
17．如图所示，一带电平行板电容器水平放置，板间距d＝0.40m，电容器电容为C＝6×10－4F，M板带电荷量为Q＝－6×10－3C，金属板M上开有一小孔。有A、B两个质量均为m＝0.10g、电荷量均为q＝＋8.0×10－5C的带电小球(可视为质点)，其间用长为L＝0.10m的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，A小球恰好位于小孔正上方H＝0.20m处。现由静止释放并让两个带电小球保持竖直下落。(g取10m/s2)求：
(1)小球在运动过程中的最大速率。
(2)小球由静止释放运动到距N板的距离最小的过程需要多少时间。
蚌埠一中2017—2018学年度第一学期期中考试
高二物理答案
一． 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
B
D
D
C
B
D
D
D
BD
BC
BC
BD
二、 实验题(本大题共3小题，每空2分，共10分)
(1)__C__ __E__
(2)
(3) __2.5__ __1.5__
三、 计算题(本大题共4小题，第14题8分，第15题10分，第16题12分，第17题12分，共42分)
14 .(1)6N，方向竖直向下 (2)1m
[解析] (1)对金属块，从A点到B点，由动能定理有
mgR＝mv2，
在B点由向心力公式有
FN－mg＝m，
由牛顿第三定律：金属块对轨道的压力与轨道对金属块的支持力大小相等，方向相反，即FN′＝FN，
得FN′＝6N，方向竖直向下。
(2)由于qEcosθ＝4N大于滑动摩擦力f＝μ(mg＋qEsinθ)＝1N。
故金属块往返多次，最终停止于B点。
全过程应用动能定理有
mgR－μ(mg＋qEsinθ)s＝0，
解得s＝1m。
[答案] (1) (2)mv
15 ,[解析] (1)根据题设条件，电场力大小F＝Eq＝mgtan53°＝mg，E＝。
(2)上抛小球沿竖直方向做匀减速运动，速度vy＝v0－gt。
沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度ax＝＝g。
小球上升到最高点的时间t＝，此过程小球沿电场方向的位移sx＝axt2＝，
电场力做功W＝Fxsx＝mv。
小球运动过程中从抛出点至最高点之间的电势差U＝＝mv。
16. (1)4×103m/s (2)与水平方向夹角为30°斜向左下方 50V/m
[解析] (1)由动能定理得qE1d1＝mv，解得v1＝4×103m/s。
(2)粒子在区域Ⅱ做类平抛运动，建立直角坐标系，水平向右为y轴，竖直向上为x轴。设粒子刚出区域Ⅱ时速度与边界的夹角为θ，vx＝v1，vy＝at，a＝，t＝，tanθ＝，
以上几式联立解得θ＝30°。
要使粒子的速度变为零，所加电场的方向应与粒子出区域Ⅱ时的速度方向相反，即与水平方向夹角为30°斜向左下方；
粒子刚出区域Ⅱ时速度大小v＝＝8×103m/s，
由·t′＝v，可解得E3＝50V/m
17. (1)2m/s (2)0.45s
[解析] (1)两板间电压为：U＝＝V＝10V，
由受力分析知：当F合＝0时，速度最大，设有n个球进入电场时，合力为零。
2mg＝nEq，E＝，代入数据，n＝1，
可知当A球刚进入电场时，F合＝0时，小球速率达到最大值，
v2＝2gH，v＝＝2m/s。
(2)自由下落H的时间为：t1＝＝0.2s，
匀速运动的时间为：t2＝＝0.05s，
设减速运动的时间为t3，则
2Eq－2mg＝2ma，
解得a＝10m/s2，t3＝＝0.2s，T＝t1＋t2＋t3＝0.45s。
