安徽省芜湖市2020学年高二物理上学期期中试题

安徽省芜湖市2020学年高二物理上学期期中试题

安徽省芜湖市2020学年高二物理上学期期中试题 ‎ 一、 选择题（本大题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，‎ ‎1～8题只有一项符合题目要求；9～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）‎ ‎1．一根粗细均匀的电用丝，电阻为R，若将其均匀拉长为原来的2倍，则其电阻为（ ）‎ A．8R B．R C．2R D．4R ‎2．如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O点为半圆弧的圆心，∠MOP＝60°。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点，这时O点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则O点的电场强度大小变为E2。E1与E2之比为(　　)‎ A．1∶2　　　　　　　　　　 B．2∶1‎ C．2∶ D．4∶ ‎3．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20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，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 ‎4．如图所示,实线为一点电荷Q形成的电场中的几条电场线(方向未标出)，虚线为一电子在电场中从M点运动到N点的轨迹。若电子在运动中只受静电力的作用，则下列判断正确的是(　　)‎ A. 电子在M点的电势能比在N点的电势能大 B. 电子在M点的加速度比在N点的加速度大 C. 电子在M点的速度比在N点的速度大 D. 形成电场的点电荷Q带负电 ‎5．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级板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，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 ‎6．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为10－6C的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J。已知A点的电势为 ‎－10V，则以下判断正确的是( ) A．粒子的电势能减少了10－5J B．粒子的运动轨迹如图中的虚线2所示 C．B点电势为零 D．B点电势为－20V ‎7．如图所示，用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值，c端与b端相连时，电流表示数4.60 mA，电压表示数2.50V，c端与a端相连时，电流表示数5.00mA，电压表示数2.30V，比较这两次结果正确的是( )‎ A．电阻的真实值更接近543 Ω，且大于543 Ω B．电阻的真实值更接近543 Ω，且小于543 Ω C．电阻的真实值更接近460 Ω，且大于460 Ω D．电阻的真实值更接近460 Ω，且小于460 Ω ‎8．如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则(　　)‎ A．粒子受电场力的方向一定由M指向N B．粒子在M点的速度一定比在N点的大 C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D．电场中M点的电势一定高于N点的电势 ‎9．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过铜导线横截面的自由电子数目可表示为( )‎ A.nvSt B.nvt C.It/q D.It/Sq ‎10．如图所示，将一绝缘导体AB置于一带负电荷的小球近旁。当导体慢慢向小球移近时，关于导体AB下面说法中正确的是( )‎ A．两端电势不断降低，但A端总比B端低 B．B端面上场强逐渐增大，导体内场强不改变 C．感应电荷在B端的场强总小于A端场强 D．用金属线将A端接地时，将有正电荷不断渗入 ‎11．两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则（　　）‎ A．C点的电场强度大小为零 B．A点的电场强度大小为零 C．NC间场强方向向x轴正方向 D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功 二、填空题：（本大题共2小题，第12题8分，13题6分；共14分）‎ ‎12．（8分）如图所示的电路中，小量程电流表的内阻Rg＝100Ω，满偏电流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2＝Ω。‎ ‎(1)当S1和S2均断开时，改装所成的表是_____表量程_____‎ ‎(2)当S1和S2均闭合时，改装所成的表是_____表量程_____‎ ‎13．（6分）太阳能是一种清洁“绿色”能源。在我国上海举办的2020年世博会上，大量利用了太阳能电，太阳能电在光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件，某实验小组根据测绘小灯炮伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电能在没有光照时（没有储存电能）的I-U特性。所用的器材包括：太阳能电能，电测Ek电流表A。电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。‎ ‎（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。‎ ‎（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的I-U图象，由图可知，当电压小于2．00 V时，太阳能电池的电阻 （填“很大”或“很小”）；当电压为2.80 V时，太阳能电池的电阻约为 。‎ 三、计算题（本大题共4小题，第14题9分；第15题10分；第16题11分；第17题12分，共42分）‎ ‎14．（9分）如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8Ω，‎ 电路中另一电阻R=10Ω，直流电压U=160V，电压表示数UV=110V。（g取10 m/s2）试求：‎ ‎（1）通过电动机的电流；‎ ‎（2）输入电动机的电功率；‎ ‎（3）若电动机以v=1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？‎ ‎15．（10分）如图所示，长L＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°。已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：‎ ‎（1）球所受电场力F的大小；‎ ‎（2）小球的质量m；‎ ‎（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小？‎ ‎16．（11分）如图所示，水平放置的两平行金属板，板长为10 cm，两板相距2‎ ‎ cm。一束电子以v0＝4.0×107 m/s的初速度从两板中央水平射入板间，然后从板间飞出射到距板右端L为45 cm、宽D为20 cm的荧光屏上。(不计电子重力，荧光屏中点在两板间的中线上，电子质量m＝9.0×10－31 kg，电荷量e＝1.6×10－19 C)求：‎ ‎(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压；‎ ‎(2)为使带电粒子能射到荧光屏的所有位置，两板间所加电压的取值范围？‎ ‎17．（12分）如图所示，y轴在竖直方向，x轴在水平方向，一质量为m，带电量为q的小球在坐标为（0，0.3m）A点以初速度v0平行于x轴正方向射入电场中，在y>0，x>0的空间存在沿y轴负方向的匀强电场E1，在y<0，x>0的空间存在沿x轴负方向的匀强电场E2 ，其中m=0.1kg，q=+1.0×10-3C，v0=2m/s，，重力加速度g=10m/s2，求：‎ ‎（1）小球到达x轴上的速度；‎ ‎（2）小球回到y轴时的坐标？‎ 物理试卷答案 ‎1.D 2.B 3.B 4.A 5.D 6.C 7.B 8.B 9.AC 10.BC 11.AD ‎12．电压 1V 电流 1A ‎13．‎ 很大；1.0×103（965～1040）‎ ‎14．‎ ‎(1)5A；(2)550W；(3)53kg ‎15.‎ ‎【答案】(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－4kg　(3)v=2.0m/s ‎【解析】‎ 试题分析：根据电场力的计算公式求解电场力；画出小球受力情况示意图，根据几何关系列方程求解质量；根据机械能守恒定律求解速度。‎ ‎（1）根据电场力的计算公式可得电场力 ‎（2）小球受力情况如图所示：‎ 根据几何关系可得，所以 ‎（3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s ‎16.(1)设加速电场的电压为U1，由动能定理可得eU1＝mv－0‎ 化简得U1＝ 代入数据得U1＝4.5×103 V.‎ ‎(2)如图所示，设电子飞出偏转电场时速度为v1，和水平方向的夹角为θ，偏转电压为U2，偏转位移为y，则：‎ y＝at2＝()2‎ tan θ＝＝＝ 由此看出，电子从偏转电场射出时，不论偏转电压多大，电子都像是从偏转电场的两极板间中线的中点沿直线射出一样，射出电场后电子做匀速直线运动恰好打在荧光屏的边缘上，结合图可得 tan θ＝＝ U2＝ 代入所有数据得U2＝360 V 因此偏转电压在－360 V～360 V范围内时，电子可打在荧光屏上的任何位置。‎ 答案　(1)4.5×103 V　(2)－360 V～360 V ‎17.小球做类平抛运动，设在竖直方向加速度为a1，运动时间为t，未速度为V，V与x轴正方向夹角α ‎＝m   ……①―――‎ ‎    ……②――――‎ ‎       ……③―――‎ ‎  ……④――――‎ ‎     ……⑤―――‎ 由以上各式得V=4m/s，α=60°―――‎ ‎②由受力分析可知小球再次做类平抛运动，―――‎ 设运动的加速度为a2，x1为第一次水平方向的位移，运动轨迹如图所示：‎ ‎  ……⑥―――‎ ‎         ……⑦――――‎ ‎     ……⑧――――‎ ‎         ……⑨―――‎ ‎   ……⑩―――‎