2018-2019学年河北省武邑中学高二上学期期中考试物理试题 Word版

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河北武邑中学 2018-2019 学年上学期高二年级期中测试 物 理 试 题 (考试时间 90 分钟 满分 100 分) 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 一、单项选择题（本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只 有一个选项符合题意。） 1．法拉第是 19 世纪最伟大的实验物理学家之一，他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利 略、牛顿在力学方面的贡献一样，具有划时代的意义，正是他提出了电场的概念。 关于 静电场场强的概念，下列说法正确的是（ ） A．由 E=F/q 可知，某电场的场强 E 与 q 成反比，与 F 成正比 B．正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放 入检验电荷的正负有关 C．电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关 D．电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零 2．关于曲线运动下列叙述正确的是（ ） A. 物体受到恒定外力作用时，就一定不能做曲线运动 B. 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动 C. 物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，就做曲线运动 D. 平抛运动是一种非匀变速曲线运动 3．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 C 内(不与球接触)，另有一 个悬挂在细线上的带负电的小球 B 向 C 靠近，如图所示，于是有( ) A.A 向左偏离竖直方向，B 向右偏离竖直方向 B.A 的位置不变，B 向右偏离竖直方向 C.A 向左偏离竖直方向，B 的位置不变 D.A 和 B 的位置都不变 4．如图，三个固定的带电小球 a、b 和 c，相互间的距离分别为 ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝ 4cm。小球 c 所受库仑力的合力的方向平行于 a、b 的连线。设小球 a、b 所带电荷量的 比值的绝对值为 k，则（ ） A．a、b 的电荷同号，k＝ 9 16 B．a、b 的电荷异号，k＝ 9 16 C．a、b 的电荷同号，k＝ 27 64 D．a、b 的电荷异号，k＝ 27 64 5．平行板间加如图所示的周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t＝T 2 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，则能定性描述粒子运动的速度图象的是 ( ) 6．两个可自由 移动的点电荷分别放在 A、B 两处，如图所示。A 处为带电荷量为 的正电荷，B 处 为带电荷量为 的负电荷，且 ，另取一个可以自由移动的点电荷 P，放在 AB 直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则 A. P 为负电荷，且放于 A 左方 B. P 为负电荷，且放于 B 右方 C. P 为正电荷，且放于 B 右方 D. P 为正电荷，且放于 A、B 之间 7．如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的 ABCD 面与 EFGH 面为金属板，其他面为 绝缘材料。ABCD 面带正电，EFGH 面带负电。从小孔 P 沿水平方向以相同速度射入三 个质量相同的带正电液滴 A、B、C，最后分别落在 1、2、3 三点。则下列说法正确的是 ( ) A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B．三个液滴的运动时间不一定相同 C．三个液滴落到底板时的速率相同 D．液滴 C 所带电荷量最多 8．地面附近处的电场的电场线如图所示,其中一条方向竖直向 下 的 电 场线上有 a、b 两点,高度差为 h。质量为 m、电荷量为-q 的 检 验 电荷，从 a 点由静止开始沿电场线运动，到 b 点时速度为 gh 。下列说法中正确的是 ( ) A．质量为 m、电荷量为+q 的检验电荷，从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点 时速度为 gh2 B．质量为 m、电荷量为+2q 的检验电荷，从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点时速度为 gh2 C．质量为 m、电荷量为-2q 的检验电荷，从 a 点由静止起沿电场线运动到 b 点时速度仍为 gh D．质量为 m、电荷量为-2q 的检验电荷，在 a 点由静止开始释放，点电荷将 沿电场线在 a、b 两点间来回运动 二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，至 少有一个选项符合题意。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有错选或不答的得 0 分。） 9．关于电动势，下列说法正确的是( ) A．电源两极间的电压等于电源电动势 B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多 C．电源电动势的数值等于内、外电压之和 D．电源电动势由电源本身决定，与外电路的组成无关 10．如图所示，在区域 I 和区域 II 内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一 带电粒子沿着弧线 apb 由区域 I 运动到区域 II．已知圆弧 ap 与圆弧 pb 的弧长之比为 2∶1， 下列说法正确的是 A．粒子在区域 I 和区域 II 中的速率之比为 2∶1 B．粒子通过圆弧 ap、pb 的时间之比为 2∶1 C．圆弧 ap 与圆弧 pb 对应的圆心角之比为 2∶1 D．区域 I 和区域 II 的磁场方向相反 11．四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上，电性与各点电荷附近的电场线分布 如图所示．ab、cd 分别是正方形两组对边的中垂线，O 为中垂线的交点，P、Q 分别为 ab、 cd 上的两点，OP>OQ，下列说法中正确的是（ ） A．P、Q 两点电势相等，场强也相同 B．P 点的电势比 M 点的高 C．PM 两点间的电势差大于 QM 间的电势差 D．带负电的试探电荷在 Q 点时比在 M 点 时电势能小 12．如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为 Q 的正点 电荷．在距离底部点电荷为 h2 的管口 A 处，有一电荷量为 q、质量为 m 的点电荷由静止释放， 在距离底部点电荷为 h1 的 B 处速度恰好为零．现让一个电荷量为 q、质量为 3m 的点电荷仍在 A 处由静止释放，已知静电力常量为 k，重力加速度为 g，则该点电荷运动过程中（ ） A 速度最大处与底部点电荷的距离是 B 速度最大处与底部点电荷的距离是 C 运动到 B 处的速度是 D 运动到 B 处的速度是 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 三、实验探究题（本题共 3 小题，每空 3 分，共 15 分） 13．某同学设计如A图所示电路研究电源电流和内电压的关系，用伏特表测内电压U，用电 流表测电流I，通过活塞改变内电阻r，做出如B图所示U-I图线。若电池的电动势为E，外 电路阻值R一定，则UM= ，斜率k= 。U随I变化的表达式为 ，IM表示r趋近 （选“无 限大”或“0”）的电流且IM= 。（用E、R、U、I、r表示） （2）（2分）如图所示为欧姆表原理示意图，电流表满偏电流3mA，变阻器R0电阻调节 范围为0~5000 Ω，内部电源标称值为6V，但实际电动势为5.4V，且内阻增大，但仍能调 零，调零后测得电阻读数比实际值 （填“偏大”、“偏小”）。 14．如图所示，一半径为 R 的光滑圆环，竖直放在水平向右的匀强电场中，匀强电场的电 场强度大小为 E．环上 a、c 是竖直直径的两端，b、d 是水平直径的两端，质量为 m 的带电 小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自 a 点由静止释放，沿 abc 运动到 d 点时 速度恰好为零，可得小球所受重力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的 静电力。小球在 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小。 15．一平行板电容器板长为Ｌ，两板间距离为 d 将其倾斜放置，如图 8 所示，两板间形成一 匀强电场。现有一质量为 m，电量为 +Ｑ的油滴以初速度 v ．自左侧下板边缘处水平进 入两板之间，沿水平方向运动并恰从右侧上板边缘处离开电场．那么，两板间电势差的 大小为________. 四、计算题（本题共 4 小题,共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。） 16．(8 分) 如图所示电路中，电源电动势 E＝12V，内电阻 r＝1.0Ω，电阻 R1＝9.0Ω，R2＝ 15Ω，电流表 A 的示数为 0.4A，求电阻 R3 的阻值和它消耗的电功率． 17．（11 分）两物块 A、B 用轻弹簧相连，质量均为 2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B 两物 块都以 v＝6 m/s 的速度在光滑的水平地面上运动，质量 4 kg 的物块 C 静止在前方，如图所 示．B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动．则在以后的运动中： （1）当弹簧的弹性势能最大时，物块 A 的速度为多大？ （2）系统中弹性势能的最大值是多少？ 18．（12 分）如图所示，质量 m＝5.0×10-8 千克的带电粒子，以初速 v0=2m/s 的速度从水平放 置的平行金属板 A、B 的中央，水平飞入电场，已知金属板长 0.1m，板间距离 d＝2×10-2m， 当 UAB=1000V 时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒 子能从两板间飞出，UAB 的变化范围是多少?(g 取 10m/s2) 19．（14 分）如图所示，连接在电路中的电阻大小分别为  621 RR ,  243 RR , 电容器的电容为 F30 ,电流表的内阻不计.若电路中接入电动势 VE 3 、内阻 1r 的直流电源，则闭合开关 S，待电路稳定后，试求： （1）电路稳定后电流表的示数； （2）电路稳定后电容器两端的电压； （3）在断开电源时通过 1R 的电荷量. 物 理 答 案 1. C 2. C 3. B 4. D 5. A 6. C 7. D 8. D 9. CD 10. BD 11. BD 12. BC 13．（1）E R U=E-IR 0 （每空 1 分） （2）偏大（2 分） 14．等于 b 15． qldLmg /22＋ 16．解析 并联电路的电压 U2＝I2R2＝6V，闭合电路欧姆定律 E＝U2＋I(R1＋r)得 流过电源的电流为 I＝0.6A，流过 R3 的电流 I3＝I－I2＝0.2A， R3 的阻值为 R3＝U3 I3 ＝U2 I3 ＝30Ω，消耗的功率是 P3＝U3I3＝1.2W. 17．（1）3 m/s （2）12 J 【解析】（1）当 A、B、C 三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大．由 A、B、C 三者组成的系 统动量守恒，（mA＋mB）v＝（mA＋mB＋mC）·vABC 解得 vABC＝ (2 2 6 2 2 4 ＋ ） ＋ ＋ m/s＝3 m/s （2）B、C 碰撞时 B、C 组成的系统动量守恒， 设碰后瞬间 B、C 两者速度为 vBC， 则 mBv＝（mB＋mC）vBC，vBC＝ 2 6 2 4  ＋ m/s＝2 m/s 设物块 A、B、C 速度相同时弹簧的弹性势能最大为 Ep，根据能量守恒 Ep＝ 1 2 （mB＋mC） 2 BCv ＋ 1 2 mAv2－ 1 2 （mA＋mB＋mC） 2 ABCv ＝ 1 2 ×（2＋4）×22 J＋ 1 2 ×2×62 J － 1 2 ×（2＋2＋4）×32 J＝12 J 18．（12 分）解析：当 UAB=103V 时，带电粒子恰能做匀速直线运动，则有 mgd qUEq  得 q =1×10―11C。 (2 分) 当微粒正好从 B 出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电 场中做类平抛运动，有水平方向 10tvL   (1 分) 竖直方向 2 112 1 2 tad  ② (1 分) 1 1 mad qUmg  ③ (2 分) 联立①、②、③代入数据得 U1=200V。 (1 分) 当粒子正好从 A 出去，带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力，在电 场中做类平抛运动，水平方向 20tvL  …④ (1 分) 竖直方向 2 222 1 2 tad  ⑤ (1 分) 2 2 mamgd qU  ⑥ (2 分) 联立④、⑤、⑥代入数据得 U2=1800V。 (1 分) 综上所述，AB 间电压在[ 200V，1800V ]之间 19．（14 分） 解：（1）由于闭合开关 S，待电路稳定后 21 RR、 被短路，电容器支路断路，故由闭合电路 欧姆定律得： ArRR E rR EI 6.0 43 干 （2 分） （2）由于闭合开关 S，待电路稳定后 21 RR、 中均无电流通过，即 21 RR、 两端的电压都为 零，即： 02121  IRIRUU （2 分） 故电容器两端的电压 VIRUUU 2.1332  （1 分） （3）再断开电源后，电容器通过电阻 321 RRR 、、 进行放电.由于放电电路为 21 RR、 并联后 再与 3R 串联，故通过 1R 的电荷量为电容器带电荷量的一半. （2 分） 而原来电容器所带的电荷量 CCUQ 5 3 106.3  （2 分） 故通过 1R 的电荷量 CQQ 5108.12  （1 分）