甘肃省张掖市第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理（理）试卷

甘肃省张掖市第二中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理（理）试卷

高二物理（理科）‎ 一、本大题包括10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．‎ ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．电场线是直线的电场是匀强电场 B．在电荷＋Q所产生的电场中，以＋Q为球心，半径为r的球面上各点电场强度都 相等，故在这一球面上的电场为匀强电场 C．当一个点电荷q在匀强电场中运动时，它所受的电场力的大小和方向都不变 D．正电荷只受电场力作用时，在匀强电场中一定沿电场线运动 ‎2．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示（ ） ‎ A．蓄电池两极间的电压为2 V B．蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转变成电能 C．电路中每通过1 C电量，电源把2 J的化学能转化为电能 D．电路中通过相同的电荷量时，蓄电池比1节干电池非静电力做的功少 ‎ ‎3．如图所示是真空中两个带等量异种电荷的点电荷A、B周围的电 场分布情况（电场线方向未标出）．图中O点为两点电荷连线的 中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM=ON．下列说法中正 确的是（ ）‎ A．O、M、N三点的电场强度大小关系是EM=EN＞EO B．O、M、N三点的电势相同，在一个等势面上 C．O、M、N三点的电场强度方向不相同 D．把另一电荷从M点静止释放，将沿MON做直线运动 ‎4．如图所示，在匀强电场中有a、b、c、d四点，它们处于同一圆周上，且ac、bd分别是圆的直径．已知a、b、c三点的电势分别为φa＝9V，φb＝15V，φc＝18V，则d点的电势为(　　)‎ A． 4V B． 8V C． 12V D． 16V ‎5．某平行板电容器的电容为C，带电量为Q，相距为d，今在板间中点放一个电量为q的点电荷，则它受到的电场力的大小为（ ） ‎ A． B． 　 C． D．‎ ‎6．如图所示电路中，当滑动变阻器R2的滑片P向上端a滑动时，电流表A 及电压表V的示数的变化情况是（　　）‎ A．电流表A示数增大，电压表V示数增大 B．电流表A示数增大，电压表V示数减小 C．电流表A示数减小，电压表V示数增大 D．电流表A示数减小，电压表V示数减小 ‎7．电阻R和电动机串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有(　　)‎ A．U1＜U2，Q1＝Q2 ‎ B．U1＝U2，Q1＝Q2‎ C．W1＝W2，Q1＞Q2 ‎ D．W1＜W2，Q1＜Q2‎ ‎8．如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是 A．R1∶R2＝3∶1‎ B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2‎ C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3‎ D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3‎ ‎9．如图所示，将带电量为q的小球A固定在绝缘支架上，将另一质量为m，电荷量相等的带电小球B放在距离A球正上方r处恰好处于平衡状态（r远远大于小球直径），则（ ）‎ A．A、B两球可能带异种电荷 B．两小球的电量 C．如果小球B的质量变为2m，则A、B两球的距离为2r D．如果小球B的电量变为2q，则A、B两球的距离为2r ‎10．如图所示，真空中三个质量相等的小球A、B、C，带电量分另为QA = 6q，QB=3q，QC=8q。现用恰当大小的恒力F拉C，可使A、B、C沿光滑水平面做匀加速直线运动，运动过程中 A、B、C保持相对静止，且A、B间距离与B、C间距离相等。不计电荷运动产生磁场的影响，小球可视为点电荷，则此过程中B、C之间的作用力大小为 A． B． C． D．‎ 二、本大题包括4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个符合题目要求，漏选得2分，错选不得分．‎ ‎11．如图所示，甲、乙两个电路都是由一个表头G和一只变阻器R组成的，下列说法正确的是（ ）‎ A． 甲表是电流表，R增大时量程减小 B． 甲表是电压表，R增大时量程增大 C． 乙表是电流表，R增大时量程减小 D． 乙表是电压表，R增大时量程增大 ‎12．如图，A．B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下述说法正确的是( ) ‎ A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法 ‎ B．A中 ，B中  C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R远小于，故此法测较小电 ‎ 阻好 D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R远大于，故此法测较大电阻好 ‎13．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若粒子在运动中只受电场力作用．根据此图作出的下列判断中错误的是(　　)‎ A．带电粒子带正电 B．粒子在a、b两点的受力方向沿电场线向左 C．粒子在a点的速度大于在b点的速度 D．a点电场强度小于b点电场强度 ‎14．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大，当两板间加上如图乙所示的电压后，在下图中反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（　　）‎ A． B． C． D． ‎ 三、实验题（共12分）‎ ‎15、某同学要研究一个小灯泡的伏安特性曲线，小灯泡的额定电压约为4.0 V、额定功率约为2.0 W，他根据实验室提供的实验器材设计电路，并连接了部分电路（如图所示），提供的实验器材如下：‎ A．电压表（0~5 V，内阻10 kΩ）‎ B．电压表（0~10 V，内阻20 kΩ）‎ C．电流表（0~0.3 A，内阻1 Ω）‎ D．电流表（0~0.6 A，内阻0．4 Ω）‎ E．滑动变阻器（5 Ω，1 A）‎ F．滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）‎ ‎（1）实验中电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用__________（用序号字母表示）。‎ ‎（2）请将上述电路连接完整。‎ ‎（3）实验结束后，根据所得的数据描绘出了小灯泡的I–U图象如图所示，由图象分析可知，当小灯泡的电阻为6 Ω时，小灯泡的实际功率为________W（保留两位有效数字）；若将此小灯泡直接接在一个电动势为3.0 V，内阻为6 Ω的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为________W（保留三位有效数字）。‎ 四、解答题（本题共4小题，42分．解答要求写出必要的文字说明、公式、计算过程、数值和单位．）‎ ‎16．（8分）如图所示，光滑斜面倾角为37°，将质量为m、电荷量为q的一带有正电的小物块，置于斜面上．当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上．重力加速度g已知，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8．‎ ‎(1)该电场的电场强度有多大？‎ ‎(2)若电场强度变为原来的，小物块沿斜面下滑距离为L时的速度有多大？‎ ‎17．（10分）A、B两带电平行板间电场强度E＝6×103 N/C，两板间距离为5cm，电场中P1点距A板0.5cm，B板接地，如上图所示．求：‎ ‎（1）A、B两板电压为多大？ P1点电势为多大？‎ ‎（2）今将一个带电荷量为2×10－3 C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功 ‎－9.6×10－2 J，则P2点距离B板多远？‎ ‎18．（10分）如图所示，在E=103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=40cm，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q=10－4C的小滑块质量m=10g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，位于N点右侧1.5m的M处，g取10m/s2，求：‎ ‎(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q，则小滑块应以多大的初速度v0向左运动？‎ ‎(2)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大？‎ ‎19．（14分）如图所示，光滑绝缘斜面高度h＝0.45 m，斜面底端与光滑绝缘水平轨道圆弧连接，水平轨道边缘紧靠平行板中心轴线。平行板和三个电阻构成如图所示电路，平行板板长为l＝0.9 m，板间距离d＝0.6 m，R1＝3 Ω，R2＝3 Ω， R3＝6 Ω。可以看为质点的带电小球，电量 q＝－0.01 C，质量m＝0.03 kg，从斜面顶端静止下滑。‎ ‎(1)若S1、S2均断开，小球刚好沿平行板中心轴线做直线运动，求电源电动势E。‎ ‎(2)若S1断开，S2闭合，小球离开平行板右边缘时，速度偏向角tan θ＝，求电源内阻r。‎ ‎(3)若S1、S2均闭合，判断小球能否飞出平行板？‎ 高二物理（理科）答案 一、本大题包括10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．‎ ‎1．C 2．C 3．B 4．C 5．C 6．D 7．A 8．C 9．B 10．A 二、本大题包括4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个符合题目要求，漏选得2分，错选不得分．‎ ‎11．BC 12．ACD 13．AD 14．AD ‎ ‎15．【参考答案】（1）A D E （2）如图所示 （3）0．96 0．353‎ ‎【详细解析】（1）由于要描绘小灯泡的伏安特性曲线，即需要测量多组数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，滑动变阻器选E；由于小灯泡的额定电压为4．0 V，因此电压表选量程为5 V的A，小灯泡的额定电流，因此电流表选量程为0．6 A的D。‎ ‎（2）由（1）分析知，控制电路要用分压接法、测量电路用外接，实物图连接如图。‎ ‎（3）由于伏安特性曲线的割线的斜率倒数为电阻，因此作出斜率倒数为6 Ω的图线（如下左图所示），与小灯泡的I–U图线的交点为电流0．4 A，电压2．4 V，因此小灯泡的实际功率。电源短路时的电流为，作出电源的伏安特性曲线如下右图所示，由图可知，此时小灯泡两端的电压为1．12 V，电流为0．315 A，灯泡的功率为。‎ ‎16．（8分）【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）物块静止于斜面上，由平衡条件得：‎ 解得：‎ ‎（2）当场强变为原来的 时，小物块所受的合外力，‎ 由，，方向沿斜面向下 由动能定理得：解得：‎ ‎17． （10分）【答案】 (1)． 300　　 (2)． －270 (3)． 3．7‎ ‎【解析】解：（1）由公式U=Ed得UAB=﹣6×103×5×10﹣2V=﹣300V；‎ 那么AB的电压为300V；‎ ‎（2）两板间距离为5cm，电场中P1点距A板0．5cm，则P1点距B板的距离为4．5cm，‎ 由公式U=Ed得UP1B=6×103×4．5×10﹣2=270V 由于B板接地且B极带正电，则P1点电势为﹣270 V．‎ ‎（3）带电荷量为2×10﹣3C的带电粒子由P1点移到P2点，此过程电场力做功﹣9．6×10﹣2J，‎ 则这两点的电势差为UP1P2===﹣48V 所以P2点电势为﹣222V，又因为UP2B=Ed′‎ 所以d′===﹣3．7cm 负号表示逆着电场线方向，‎ 故答案为：300；﹣270；3．7‎ ‎18．（10分）答案: (1) 7m/s (2) 0．6N 解析：(1)设小滑块到达Q点时速度为v，由牛顿第二定律得 小滑块从开始运动至到达Q点过程中，‎ 由动能定理得 联立方程组，解得：v0=7m/s ‎(2)设小滑块到达P点时速度为v′，则从开始运动至到达P点过程中，‎ 由动能定理得 又在P点时，由牛顿第二定律得 代入数据，解得：‎ 由牛顿第三定律得，小滑块对轨道的压力 ‎19．（14分）‎ 解答：(1)小球下滑过程机械能守恒，‎ 由机械能守恒定律得：mgh＝mv，‎ 解得：v0＝＝3 m/s，‎ 对S1、S2均断开时，极板电势差即为电源电动势E，‎ 由平衡条件得：mg＝q，‎ 解得：E＝＝＝18 V。‎ ‎(2)当S1断开，S2闭合时，带电小球做类平抛运动，‎ 水平方向：l＝v0t，‎ 竖直方向分速度：vy＝at，vy＝v0tan θ，‎ 对带电小球，由牛顿第二定律得：‎ mg－qE1＝ma1，其中：UC＝E1d，‎ 代入数据解得：a1＝4 m/s2，E1＝18 N/C，UC＝10.8 V，‎ 当S1断开，S2闭合时，R1与R3串联，电容器与R3并联，‎ 电容器两端电压：UC＝UR3‎ 由部分电路欧姆定律：UR3＝I1R3‎ 由闭合电路欧姆定律：E＝I1(R1＋R3＋r)‎ 代入数据解得：r＝1 Ω。‎ ‎(3)当S1、S2均闭合时，R2与R3并联，并联电阻：‎ R23＝＝ Ω＝2 Ω，‎ 电路电流：I2＝＝ A＝3 A，‎ 电压：U2＝I2R23＝6 V，‎ 对小球，由牛顿第二定律得：mg－qE2＝ma2，‎ 其中电压：U2＝E2d，‎ 联立求解：a2＝ m/s2‎ 对带电小球类平抛运动分析，有：‎ l＝v0t，y＝at2‎ 联立求解：y＝0.3 m，y＝＝0.3 m，‎ 带电小球恰好从右侧极板边缘飞出。‎ 答案：(1)18 V　(2)1 Ω　(3)能飞出 ‎ ‎