湖北省宜昌市葛洲坝中学2020学年高二物理上学期期中试题

湖北省宜昌市葛洲坝中学2020学年高二物理上学期期中试题

宜昌市葛洲坝中学2020学年第一学期高二年级期中考试试卷 ‎ 物理试题 考试时间：2020年11月 本试题分第Ⅰ卷(阅读题)和第Ⅱ卷(表达题)两部分。满分110分，考试时间90分钟。考生作答时，请将答案写在答题卷上，在本试题卷上答题无效。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题：（本大题共10小题，每小题5分，1-6单选，7-10多选，选对得5分，选错不得分，选不全的3分，共50分）‎ ‎1．真空中三个相同金属小球，其中两个固定小球带同种电荷且电荷量相等，相互间的斥力为F．现用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后再移走，则原来两个带电小球之间的相互作用力变为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎2．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　　）‎ A．粒子在 M 点的电势能小于 N 点的电势能 B．M 点的电势小于 N 点的电势 C．粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D．粒子在 M 点受到的电场力小于在 N 点受到的电场力 ‎3.如图所示，点电荷Q在水平光滑绝缘足够大金属板的正上方，距金属板的距离为h,一表面绝缘、带正电荷为q的小球(可视为质点，且不影响原电场)与Q在同一竖直平面内，从板的左端以初速度向右射出。以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（　　）‎ A.小球受到的电场力大小一直不变 B.小球运动中电势能变化 C.小球的运动是先减速后加速 D.小球作匀速直线运动 ‎4.如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ ）‎ ‎ A．R3上消耗的功率逐渐增大 B．电流表读数减小，电压表读数增大 C．电源的输出功率逐渐增大 D．质点P将向上运动 ‎5.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是　( 　)‎ A.液滴将向下加速运动 B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将增大 C.M点的电场强度变小了 D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同 ‎6．如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是(　　)‎ A．a、b、c三点的电势都相等 B．a点的场强为零，但电势最高 C．b点的场强为零，但电势大于零 D．a、b、c三点的场强都为零 ‎7.在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时（ ）‎ A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍 B．L1消耗的电功率为0.75 W C．L2的电阻为12 Ω D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1‎ ‎8.如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30 V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是(  )‎ A．通过电动机的电流为2 A B．电动机的电功率为100 W C．电源的输出功率为4 W D．电动机的机械功率为16 W ‎9．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为1C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v﹣t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法正确的是（　　）‎ A．由C点到A点电势逐渐降低 B．B、A两点间的电势差UBA=10V C．中垂线上B点电场强度最大，场强E=2V/m D．由C到A时物块的电势能先减小后变大 ‎10.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则( )‎ A．R1接在电源上时，电源的效率高 B．R2接在电源上时，电源的效率高 C．R1接在电源上时，电源的输出功率大 D．R2接在电源上时，电源的输出功率大 第Ⅱ卷 二、实验题：（本大题共2小题，9题6分，10题9分，共15分）‎ ‎11.读出图1游标卡尺的读数为 cm．图2螺旋测微器的读数为 mm ‎12.(1)如图为一简易多用电表的内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，S为单刀多掷电键(功能键)，表内直流电源的电动势为E。由图可知，欲选择电压挡大量程时，应将功能键置于________位置；欲测电阻时，应将功能键置于________位置；欲选择电流挡大量程时，应将功能键置于________位置。(统一填写功能键序号)‎ ‎(2)为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 Ω)的阻值，实验室里准备了以下器材：‎ A．电源，电动势E＝3.0 V B．电压表V1，量程3 V，内阻约5 kΩ C．电压表V2，量程15 V，内阻约25 kΩ D．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.04 Ω F．滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω，最大电流为3 A G．滑动变阻器R2，最大阻值200 Ω，最大电流为1.5 A H．开关S、导线若干 ‎①在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选________；电流表应选________；滑动变阻器应选________。(填器材前面的字母代号)‎ ‎②请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图。‎ 三、计算题：（本大题共4小题，共45分）‎ ‎13.(10分)如图所示，电源的电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电容器的电容C=40μF，定值电阻 R1=R2=4Ω，R3=5Ω．当接通开关S，待电路稳定后，试求：‎ ‎（1）理想电压表V的示数；‎ ‎（2）电容器所带的电荷量．‎ ‎14.（10分）如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？ (取g=10 m/s2)‎ ‎15. （12分）如图甲所示，A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地，A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔O′1和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t＝0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O′1进入，并能从O′1沿O′1O2进入C、D间．已知带电粒子带电荷量为－q，质量为m，(不计粒子重力)‎ 求：(1)该粒子进入A、B间的初速度v0为多大时，粒子刚好能到达O2孔；‎ ‎(2)在(1)的条件下，A、B两板长度的最小值；‎ ‎(3)A、B两板间距的最小值．‎ ‎16. （13分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带负电小球2，小球1恰好在B点处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k．试求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E的大小；‎ ‎（2）小球2的带电量Q；‎ ‎（3）若电场空间无穷大．拿走小球2后，在B处小球初速度需多大才能在竖直平面内做完整的圆周运动？‎ 宜昌市葛洲坝中学2020学年第一学期 高二年级期中考试物理 答卷 命 题 人 ：范煜忠 审题人：戈菲 考试时间：2020年11月 本试题分第Ⅰ卷(阅读题)和第Ⅱ卷(表达题)两部分。满分110分，考试时间90分钟。考生作答时，请将答案写在答题卷上，在本试题卷上答题无效。‎ 第Ⅰ卷 一、选择题：（本大题共10小题，每小题5分，1-6单选，7-10多选，选对得5分，选错不得分，选不全的3分，共50分）‎ ‎1．真空中三个相同金属小球，其中两个固定小球带同种电荷且电荷量相等，相互间的斥力为F．现用第三个不带电的小球，依次接触两个带电小球后再移走，则原来两个带电小球之间的相互作用力变为（　C　）‎ A． B． C． D． ‎ ‎2．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定（　D　）‎ A．粒子在 M 点的电势能小于 N 点的电势能 B．M 点的电势小于 N 点的电势 C．粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D．粒子在 M 点受到的电场力小于在 N 点受到的电场力 ‎3.如图所示，点电荷Q在水平光滑绝缘足够大金属板的正上方，距金属板的距离为h,一表面绝缘、带正电荷为q的小球(可视为质点，且不影响原电场)与Q在同一竖直平面内，从板的左端以初速度向右射出。以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（　D　）‎ A.小球受到的电场力大小一直不变 B.小球运动中电势能变化 C.小球的运动是先减速后加速 D.小球作匀速直线运动 ‎4.如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，R1的阻值和电源内阻r相等．当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（ C ）‎ ‎ A．R3上消耗的功率逐渐增大 B．电流表读数减小，电压表读数增大 C．电源的输出功率逐渐增大 D．质点P将向上运动 ‎5.如图所示,两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连,在距离两板等距的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向下平移一小段距离,但仍在M点上方,稳定后,下列说法中正确的是　( D　)‎ A.液滴将向下加速运动 B.M点电势升高,液滴在M点的电势能将增大 C.M点的电场强度变小了 D.在a板移动前后两种情况下,若将液滴从a板移到b板,电场力做功相同 ‎6．如图所示，带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内，a、c分别为导体A、B内的点，b为导体A和B之间的一点，下列说法正确的是( B　)‎ A．a、b、c三点的电势都相等 B．a点的场强为零，但电势最高 C．b点的场强为零，但电势大于零 D．a、b、c三点的场强都为零 ‎7.在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25 A，则此时（ BD ）‎ A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍 B．L1消耗的电功率为0.75 W C．L2的电阻为12 Ω D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1‎ ‎8.如图所示，一直流电动机与阻值R＝9 Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30‎ ‎ V，内阻r＝1 Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10 V，已知电动机线圈的电阻RM＝1 Ω，则下列说法中正确的是(  AD )‎ A．通过电动机的电流为2 A B．电动机的电功率为100 W C．电源的输出功率为4 W D．电动机的机械功率为16 W ‎9．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示，一个电荷量为1C，质量为1kg的小物块从C点静止释放，其运动的v﹣t图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线），则下列说法正确的是（ABC　　）‎ A．由C点到A点电势逐渐降低 B．B、A两点间的电势差UBA=10V C．中垂线上B点电场强度最大，场强E=2V/m D．由C到A时物块的电势能先减小后变大 ‎10.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则( AD )‎ A．R1接在电源上时，电源的效率高 B．R2接在电源上时，电源的效率高 C．R1接在电源上时，电源的输出功率大 D．R2接在电源上时，电源的输出功率大 第Ⅱ卷 二、实验题：（本大题共2小题，9题6分，10题9分，共15分）‎ ‎11.读出图1游标卡尺的读数为 1.055 cm．图2螺旋测微器的读数为 7.085 mm ‎12.(1)如图为一简易多用电表的内部电路原理图，其中G为灵敏电流计，S为单刀多掷电键(功能键)，表内直流电源的电动势为E。由图可知，欲选择电压挡大量程时，应将功能键置于__5___位置；欲测电阻时，应将功能键置于___3____位置；欲选择电流挡大量程时，应将功能键置于___1____位置。(统一填写功能键序号)‎ ‎(2)为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 Ω)的阻值，实验室里准备了以下器材：‎ A．电源，电动势E＝3.0 V B．电压表V1，量程3 V，内阻约5 kΩ C．电压表V2，量程15 V，内阻约25 kΩ D．电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 Ω E．电流表A2，量程3 A，内阻约0.04 Ω F．滑动变阻器R1，最大阻值5 Ω，最大电流为3 A G．滑动变阻器R2，最大阻值200 Ω，最大电流为1.5 A H．开关S、导线若干 ‎①在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选__B____；电流表应选__D_____；滑动变阻器应选__F_____。(填器材前面的字母代号)‎ ‎②请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图。‎ 三、计算题：（本大题共4小题，共45分）‎ ‎13.(10分)如图所示，电源的电动势E=10V，内电阻r=1Ω，电容器的电容C=40μF，定值电阻 R1=R2=4Ω，R3=5Ω．当接通开关S，待电路稳定后，试求：‎ ‎（1）理想电压表V的示数；‎ ‎（2）电容器所带的电荷量．‎ ‎【答案】‎ ‎5.0  V；   1.6×10-4  C ‎【解析】‎ 试题分析：由于电压表为理想电压表，内阻无穷大，所以闭合开关电路稳定后没有电流流过R2，R2相当于一条导线，电路中只有R2、R3和电源串联，由此可知电流为，电阻R3两端电压为5V，电压表示数为5V，电容器两端电压为R1两端电压，所以电容器两端电压为4V，由电量Q=CU=40μF×4V=1.6×10-4  C ‎14.（10分）如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C，质量为m=2×10-2 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？ (取g=10 m/s2)‎ ‎【解析】‎ 试题分析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零．‎ 设两板间电压为UAB，由动能定理得 ‎     解得 滑动变阻器两端电 设通过滑动变阻器的电流为I，由欧姆定律得 ‎ 滑动变阻器接入电路的电阻 ‎15. （12分）如图甲所示，A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地，A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔O′1和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t＝0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O′1进入，并能从O′1沿O′1O2进入C、D间．已知带电粒子带电荷量为－q，质量为m，(不计粒子重力)‎ 求：(1)该粒子进入A、B间的初速度v0为多大时，粒子刚好能到达O2孔；‎ ‎(2)在(1)的条件下，A、B两板长度的最小值；‎ ‎(3)A、B两板间距的最小值．‎ 解答：‎ ‎(1)因粒子在A、B间运动时，水平方向不受外力做匀速运动，所以进入O′1孔的速度即为进入A、B板的初速度在C、D间，由动能定理得 ‎(2)由于粒子进入A、B后，在一个周期T内，竖直方向上的速度变为初始状态且粒子回到O1O′1线上，若在第一个周期内进入O′1孔，则对应两板最短长度为L＝v0T＝T.‎ ‎(3)若粒子在运动过程中刚好不到A板而返回，则此时对应两板最小间距，设为d 所以··×2＝‎ 即d＝ .‎ ‎16. （13分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为+q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带负电小球2，小球1恰好在B点处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k．试求：‎ ‎（1）匀强电场的场强E的大小；‎ ‎（2）小球2的带电量Q；‎ ‎（3）若电场空间无穷大．拿走小球2后，在B处小球初速度需多大才能在竖直平面内做完整的圆周运动？‎ ‎（1）小球1从B到A过程，由动能定理得：qU﹣mgLcos30°=0﹣0，解得：U=‎ BA间沿电场线的距离为：d=L+Lsin30°，在匀强电场，有：E=U/d 所以联立以上三式得：E=‎ ‎（2）未拿走球2时，小球1恰好处于静止状态，小球1和2间的作用力为：F库=k 小球1受力平衡，则有水平方向：Fsin30°+qE=k ，    竖直方向：Fcos30°=mg 所以解得：Q=‎ （3） 拿走球2，小球在电场中平衡时绳与竖直方向夹角为θ，则 小球在竖直平面内恰好做圆周运动，在最高点的速度为V，则 由动能定理 解得：‎ 高二物理期中考试命题双向细目表　‎ 题型 题号 考察知识点（非章节节点）‎ 预估难度系数 能力要求 分值 备注 ‎　‎ 了解识记 理解 掌握 灵活运用 ‎1　‎ ‎　库仑定律 ‎0.1　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 单选题　‎ ‎2　‎ 电场、电场线、电势和能 ‎0.2　‎ ‎√　‎ ‎√　‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎3　‎ 电场分布和功　‎ ‎0.3　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎4　‎ 闭合电路的动态分析　‎ ‎0.4　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎5　‎ 电容器 ‎0.5　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎6　‎ 静电感应　‎ ‎0.4　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ 多选题　‎ ‎7　‎ 电路、付安特性曲线　‎ ‎0.6　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎8　‎ 纯电阻和非纯电阻电路　‎ ‎0.6　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎9　‎ 电场叠加、电势差、电势能　‎ ‎0.7　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎10　‎ 闭合电路的欧姆定律　‎ ‎0.5　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 实验题　‎ ‎11　‎ 游标卡尺、螺旋测微器的读数　‎ ‎0.3　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎12　‎ 电路分析和设计、电表改装和使用　‎ ‎0.5　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 计算题　‎ ‎13　‎ 电路分析计算　‎ ‎　0.5‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎14　‎ 电路分析计算　‎ ‎0.5　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎15　‎ 带电粒子在交变电场的运动　‎ ‎　0.8‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎16　‎ ‎0.9　‎ ‎　‎ ‎√　‎ ‎√‎ ‎√　‎ ‎　‎ ‎　‎ 带电粒子在复合场中的运动　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ ‎　‎ 整套试题的难度系数0.7‎ ‎　‎