高二上学期期中考试物理试题及答案（三）

高二上学期期中考试物理试题及答案（三）

高二上学期期中考试物理试题及答案（三）‎ 注意事项：‎ ‎ 1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。‎ ‎2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它作案标号。写在本试卷上无效。‎ ‎3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。‎ ‎4.本试卷满分120分，答题时间100分钟。‎ 第I卷 一、选择题（共74分，其中1-11题只有一个选项正确，每题4分；12-16至少有两个选项正确，每题6分，有错选不得分，漏选得3分）‎ ‎1．使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列四个图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是 (　　)‎ ‎　‎ ‎2．真空中A、B两个点电荷相距为L，质量分别为m和2m，它们由静止开始运动(不计重力)，开始时A的加速度大小是a，经过一段时间，B的加速度大小也是a，那么此时A、B两点电荷的距离是 (　　)‎ A．L B．L C．2L D．L ‎3．对于由点电荷Q产生的电场，下列说法正确的是 (　　)‎ A．电场强度的定义式仍成立，即E＝，式中的Q就是产生电场的点电荷 B．在真空中，电场强度的表达式E＝，式中q是检验电荷 C．在真空中，电场强度的表达式为E＝，式中Q就是产生电场的点电荷 D．以上说法都不对 ‎4．如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是(　　)‎ A．甲图：离点电荷等距的a、b两点 B．乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点 C．丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点 D．丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点 ‎5．a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为(　　)‎ A．4 V B．8 V C．12 V D．24 V ‎6．如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，＝20 cm，把一个电荷量q＝10－5 C的正电荷从A移到B，静电力做功为零；从B移到C，静电力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的电场强度的大小和方向为 (　　)‎ A．865 V/m，垂直AC向左 B．865 V/m，垂直AC向右 C．1 000 V/m，垂直AB斜向上 D．1 000 V/m，垂直AB斜向下 ‎7．如图所示，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壳C内(不和球壁接触)，另有一悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，则 (　　)‎ A．A往左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向 B．A向左偏离竖直方向，B的位置不变 C．A的位置不变，B向右偏离竖直方向 D．A和B的位置均不变 ‎8．如图所示，一束不同的带正电的粒子(不计重力)，垂直电场线进入偏转电场，若使它们经过电场区域时偏转距离y和偏转角θ都相同，应满足 (　　)‎ A．具有相同的动能 B．具有相同的速度 C．具有相同的 D．先经同一电场加速，然后再进入偏转电场 ‎9．如图所示，电解池内有一价离子的电解液，时间t内通过溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下解释中正确的是 (　　)‎ A．正离子定向移动形成电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流方向从B→A B．溶液内正负离子向相反方向移动，电流抵消 C．溶液内电流方向从A到B，电流I＝ D．溶液内电流方向从A到B，电流 ‎10．小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，加在灯泡两端的电压较小时，通过灯泡的电流也较小，灯丝的温度较低．加在灯泡两端的电压较大时，通过灯泡的电流也较大，灯丝的温度较高，已知一只灯泡两端的电压为1 V时，通过灯泡的电流为0.5 A，灯泡两端的电压为3 V时，通过灯泡的电流是1 A，则灯泡两端电压为2 V时，通过灯泡的电流可能是(　　)‎ A．0.5 A B．0.6 A C．0.8 A D．1 A ‎11．如图所示，A、B两金属板平行放置，在t＝0时将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)．分别在A、B两板间加上下列哪种电压时，有可能使电子到不了B板(　　)‎ ‎12．如图甲所示，AB是电场中的一条直线，电子以某一初速度从A点出发，仅在静电力作用下沿AB运动到B点，其v－t图象如图乙所示．关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB的关系，下列判断正确的是 (　　)‎ A．EA＞EB B．EA＜EB C．φA＞φB D．φA＜φB ‎13．图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．已知O点电势高于c点电势．若不计重力，则 (　　)‎ A．M带负电，N带正电 ‎ B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C．N在从O点运动至a点的过程中克服静电力做功 D．M在从O点运动至b点的过程中，静电力对它做的功等于零 ‎14．如图所示是某导体的I－U图线，图中α＝45°，下列说法正确的是 (　　)‎ A．通过该导体的电流与其两端的电压成正比 B．此导体的电阻R＝2 Ω C．I－U图线的斜率表示电阻的倒数，所以R＝cot 45°＝1.0 Ω D．在该导体两端加6.0 V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0 C ‎15．将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端，则描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图象中正确的是 (　　)‎ ‎16．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)连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略．一带负电油滴被固定于电容器中的P点．现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(　　)‎ A．平行板电容器的电容将变小 B．静电计指针张角变小 C．带电油滴的电势能将减少 D．若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 第II卷 二、计算题（共46分）‎ ‎17．（10分）将电动势为3 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V，当电路中有6 C的电荷流过时，求：‎ ‎(1)有多少其他形式的能转化为电能；‎ ‎(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；‎ ‎(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能．‎ ‎18．（12分）如图所示，绝缘光滑水平轨道AB的B端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连接，圆弧的半径R＝0.40 m．在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E＝1.0×104 N/C.现有一质量m＝0.10 kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B端距离s＝1.0 m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为零．已知带电体所带电荷量q＝8.0×10－5 C，求：‎ ‎(1)带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压力；‎ ‎(2)带电体沿圆弧形轨道从B端运动到C端的过程中，摩擦力做的功．‎ ‎19．（10分）如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1＝1.2×10－7 J，从b点移到c点时静电力做功为W2＝1.44×10－7 J．求：‎ ‎(1)匀强电场的场强E； (2)a、c两点间的电势差Uac.‎ ‎20．（14分）两平行金属板A、B水平放置，一个质量为m＝5×10－6 kg的带电微粒，以v0＝2 m/s 的水平速度从两板正中央位置射入电场，如图所示，A、B两板间距离为d＝4 cm，板长l＝10 cm，g＝10 m/s2. ‎ ‎(1)当A、B间的电压为UAB＝1 000 V时，微粒恰好不偏转，沿图中虚线射出电场，求该粒子的电荷量和电性．‎ ‎(2)令B板接地，欲使该微粒射出偏转电场，求A板所加电势的范围．‎ 参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ B A C B B D C D D C B AC BD ABD CD ACD ‎17．【答案】(1)18 J　(2)14.4 J　(3)3.6 J ‎(1)W＝Eq＝3×6 J＝18 J 电源中共有18 J其他形式的能转化为电能． (2)W1＝U1q＝2.4×6 J＝14.4 J 外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能． (3)内电压U2＝E－U1＝3 V－2.4 V＝0.6 V ∴W2＝U2q＝0.6×6 J＝3.6 J 内电路中共有3.6 J 电能转化为其他形式的能．也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝3.6 J.‎ ‎【答案】　(1)5.0 N，方向竖直向下　(2)－0.72 J　‎ 解：（1）设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有 qE=ma① 解得 a=qE/m=8.0m/s2② 设带电体运动到B端的速度大小为vB，则解得 vB==4.0m/s③ （2）设带电体运动到圆轨道B端时受轨道的支持力为N，根据牛顿第二定律有 N-mg=④ 解得 N=mg+R=5.0N⑤ 根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道B端的压力大小N′=N=5.0N⑥ （3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中， 电场力所做的功W电=qER=0.32J⑦， 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩， 对此过程根据动能定理有W电+W摩-mgR=0-⑧  解得 W摩=-0.72J⑨ ‎ ‎【答案】(1)60 V/m　(2)6.6 V 试题分析：（1）正电荷从a移到b电场力做功为 代入数据的 电场强度E＝60N/C （2）从b到c，电场力做功是　 （3）从a到c，　 代入数据解得 电势差 考点：电势差和电场强度关系的计算 点评：中等难度。在公式U=Ed中，d为沿电场线方向的距离。‎ ‎【答案】12．(1)2×10－9 C　负电　(2)600 V＜φA＜2 600 V ‎(1)当UAB=1 000 V时，重力跟电场力相等，微粒才沿初速度v0方向做匀速直线运动，故q=mg，q==2×10-9 C；重力方向竖直向下，电场力方向竖直向上，而场强方向竖直向下(UAB＞0)，所以，微粒带负电．‎ ‎(2)令该微粒从A板边缘M点飞出，设此时φA=φ1，因为φB=0，所以UAB=φ1，电场力和重力都沿竖直方向，微粒在水平方向做匀速直线运动，速度vx=v0；在竖直方向a=-g，侧移y=d，所以d=at2.代入a和t=得φ1==2 600 V ‎    当qE＜mg时，带电微粒向下偏转，竖直方向a′=g-，同理可得φ2=600 V ‎    故欲使微粒射出偏转电场，A板所加电势的范围为600 V＜φA＜2 600 V．‎