山西省忻州市田家炳中学学年高二上学期期中考试物理试题含答案.docx
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山西省忻州市田家炳中学学年高二上学期期中考试物理试题含答案
忻州第十中学高二第一学期期中考试试题
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共56分)
一:
选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.只有一个选项正确,把正确的选项前的符号填在括号内)
1、在如图1所示的四种电场中,分别标记有a、b两点.其中a、b两点电场强度和电势均相同的是()
图1
2、如图2所示A、B为两个等量的正点电荷,在其连线中垂线上的P点放一个负电荷q(不计重力)由静止释放后,下列说法中正确的是:
()
A.点电荷在从P点到O点运动过程中,加速度越来越大,速度越来越大.
B.点电荷在从P到点O点运动的过程中,加速度越来越小,速度越来越大.
C.点电荷运动到O点时加速度为零,速度达最大值.
D.点电荷越过O点后,速度越来越小,加速度越来越大,直到粒子速度为零.
3、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图3所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()
A、U变大,E不变B、E变大,Ep变大
C、U变小,Ep不变D、U不变,Ep不变
4、图4中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,由此可知c点的
电势为()
A.4VB.8V
C.12VD.24V
5、如图5所示,一绝缘的长为L、两端分别带有等量异种电荷的轻杆,电量的绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线夹角为60°,若使杆沿顺时针方向转过60°(以杆上某一点为圆心转动),则下列叙述正确的是()
A、电场力不做功,两电荷电势能不变
B、电场力做的总功为
QEL,两电荷的电势能减少
C、电场力做的总功为
QEL,两电荷的电势能增加
D、电场力做的总功大小跟转轴位置有关
6、如下图6,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点的场强大小变为E2.E1与E2之比为()图6
A.1∶2B.2∶1C.2∶
D.4∶
7、A、B两灯的额定电压U相同,额定功率PA>PB,将A灯接在电动势和内阻一定的某电源两极,恰能正常发光,若改成B灯接在该电源两极,则B灯的实际功率一定是( )
A.等于PAB.等于PBC.小于PBD.大于PB
8、.如图7所示,P为一块均匀的半圆形合金片将它按图甲的方式接在A、B之间时,测得它的电阻为R,若将它按图乙的方式接在A、B之间时.这时的电阻应是()
A.RB.2RC.3RD.4R
图7
9、额定电压都是110v,额定功率PA=100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是( )
10、如图8所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是( )
A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大
B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小
C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大
D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小图8
二、多项选择题(本大题共4个小题,每个小题4分,共16分。
在每小题给出的4个选项中,有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分;有选错的或不答的得0分)
11、某静电场中的电场线如图9所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,由M运动到N,其运动轨迹如图中虚线所示,以下说法正确的是( )
A.粒子必定带正电荷
B.粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C.粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D.粒子在N点的动能大于它在M点的动能
图9
12、如图10所示的直线是真空中某电场的一条电场线,A、B是这条直线上的两点.一带正电粒子仅在电场力作用下,以速度vA经过A点向B点运动,经过一段时间后,粒子以速度vB经过B点,且vA与vB方向相反,则( )
A.A点的电势一定低于B点的电势
B.粒子在A点的电势能一定小于在B点的电势能
C.粒子在A点的动能一定小于在B点的动能
D.A点的场强一定大于B点的场强图10
13、如图11所示,带正电的点电荷固定于点Q,电子在库仑力作用下,做以Q为焦点的椭圆运动,M、P、N为椭圆上的三点,P点是轨道上离Q最近的点,电子在从M经P到达N点的过程中( )
A.速率先增大后减小
B.速率先减小后增大
C.电势能先减小后增大
D.电势能先增大后减小图11
14、在如图12所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,图中电流表和电压表均为理想电表。
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是()
A.电压表示数变大B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低图12
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、实验题(本题共1小题,共12分)
15、(2分)读出游标卡尺的读数___________CM。
16、(10分)图甲所示为某同学测绘额定电压为2.5V的小电珠的I-U图线的实验电路图.
(1)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接成完整的实验电路.
(2)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是( )
A.灯泡中灯丝已烧断
B.滑片接触不良
C.灯泡内部短路
D.滑动变阻器A端接触不良
(4)图中电流表的读数是多少A
(5)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是( )
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
三、计算题(本题共3小题,共32分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
17、(10分)如右图所示,电源电动势E=14V,内电阻r=1Ω,小灯泡标有“2V 4W”,电动机D的内阻r′=0.5Ω,当变阻器的阻值R调到1Ω时,电灯和电动机均能正常工作,求:
(1)电动机两端的电压;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)电路消耗的总功率.
18、(10分)一束电子流在经U0=5000V的加速电场由静止加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示.若两板间距d=1×10-3m,板长L=5×10-3m,那么,
(1)电子离开加速电场时速度v0多大?
(结果用字母e、U0、m表示)
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加多大电压?
(可以得到具体数值)
19、(12分)如图所示在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B(可视为质点,也不考虑二者间的相互作用力),A球带正电、电荷量为+2q,B球带负电.电荷量为-3q.现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上,并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内.已知虚线MP是细杆的中垂线,MP和NQ的距离为4L,匀强电场的场强大小为E,方向水平向右.现取消对A、B的锁定,让它们从静止开始运动.(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响)
(1)求小球A、B运动过程中的最大速度;
(2)小球A、B能否回到原出发点?
若不能,请说明理由;若能,请求出经过多长时间带电系统又回到原地发点.
忻州第十中学高二第一学期期中考试试题答题卡
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共56分)
一:
选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.只有一个选项正确,把正确的选项前的符号填在括号内)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、多项选择题(本大题共4个小题,每个小题4分,共16分。
在每小题给出的4个选项中,有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分;有选错的或不答的得0分)
题号
11
12
13
14
答案
第Ⅱ卷(非选择题,共44分)
二、实验题(本题共1小题,共12分)
15、(2分)读出游标卡尺的读数_______CM。
16、(10分)
(2)S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于
(3)原因可能的是( )
(4)电流表的读数是多少A
(5)说法正确的是( )
三、计算题(本题共3小题,共32分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
17、(10分)
18、(10分)
19、(12分)
忻州第十中学高二第一学期期中考试试题答案
(时间:
90分钟 满分:
100分)
第Ⅰ卷(选择题,共56分)
一:
选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分.只有一个选项正确,把正确的选项前的符号填在括号内)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
B
B
B
D
D
C
B
二、多项选择题(本大题共4个小题,每个小题4分,共16分。
在每小题给出的4个选项中,有多个选项正确。
全部选对的得4分,选对但不全的得2分;有选错的或不答的得0分)
题号
11
12
13
14
答案
ACD
AB
AC
AD
第Ⅱ卷(非选择题,共44分)
二、实验题(本题共1小题,共12分)
15、(2分)读出游标卡尺的读数___0.930cm____CM。
16、(10分)图甲所示为某同学测绘额定电压为2.5V的小电珠的I-U图线的实验电路图.
(2)根据电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接成完整的实验电路.
(2)开关S闭合之前,滑动变阻器的滑片应该置于 (选填“A端”、“B端”或“AB正中间”).
(3)实验中发现移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数变化而电压表的指针不动,下列原因可能的是( )
A.灯泡中灯丝已烧断
B.滑片接触不良
C.灯泡内部短路
D.滑动变阻器A端接触不良
(4)图中电流表的读数是多少A
(5)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如下图的(a)、(b)、(c),下列说法正确的是( )
A.a可以作为标准电阻使用
B.b能作为标准电阻使用
C.b的阻值随电压升高而增大
D.c的阻值随电压升高而增大
(1)如右图
(2)“A端”(3)C(4)0.46(5)AC
三、计算题(本题共3小题,共32分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
17、(10分)如右图所示,电源电动势E=14V,内电阻r=1Ω,小灯泡标有“2V 4W”,电动机D的内阻r′=0.5Ω,当变阻器的阻值R调到1Ω时,电灯和电动机均能正常工作,求:
(1)电动机两端的电压;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)电路消耗的总功率.
解析
(1)电灯和电动机正常工作,
I=
=
A=2A.(2分)
设电动机两端电压为U′,由闭合电路欧姆定律:
E=U灯+U′+I(R+r).(2分)
U′=E-U灯-I(R+r)=14V-2V-2×(1+1)V=8V.(2分)
(2)电动机输出功率
P出=U′I-I2r′=8×2W-22×0.5W=14W.(2分)
(3)电路消耗的总功率为P总=EI=14×2W=28W.(2分)
答案
(1)8V
(2)14W(3)28W
18、(10分)一束电子流在经U0=5000V的加速电场由静止加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示.若两板间距d=1×10-3m,板长L=5×10-3m,那么,
(1)电子离开加速电场时速度v0多大?
(结果用字母e、U0、m表示)
(2)要使电子刚好从平行板间边沿飞出,两个极板上应加多大电压?
(可以得到具体数值)
解:
(1)在加速电场中:
………………3分
所以:
……………………1分
提示:
式也可在
(2)中重写,但不重复给分,只在
(1)给分;若
(1)没出现
式或写错,
(2)中有
式不给分,没有要扣分2分。
19、(12分)如图所示在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B(可视为质点,也不考虑二者间的相互作用力),A球带正电、电荷量为+2q,B球带负电.电荷量为-3q.现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上,并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内.已知虚线MP是细杆的中垂线,MP和NQ的距离为4L,匀强电场的场强大小为E,方向水平向右.现取消对A、B的锁定,让它们从静止开始运动.(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响)
(1)求小球A、B运动过程中的最大速度;
(2)小球A、B能否回到原出发点?
若不能,请说明理由;若能,请求出经过多长时间带电系统又回到原地发点.
解析:
(1)带电系统锁定解除后,在水平方向上受到向右的电场力作用开始向右加速运动,当B进入电场区时,系统所受的电场力为A、B的合力,因方向向左,从而做减速运动,以后不管B有没有离开右边界,速度大小均比B刚进入时小,故在B刚进入电场时,系统具有最大速度。
设B进入电场前的过程中,系统的加速度为a1,由牛顿第二定律:
2Eq=2ma1①(2分)
B刚进入电场时,系统的速度为vm,由
②(2分)可得
③(1分)
(2)对带电系统进行分析,假设A能达到右边界,电场力对系统做功为W1
则
④(2分)
故系统不能从右端滑出,即:
当A刚滑到右边界时,速度刚好为零,接着反向向左加速。
由运动的对称性可知,系统刚好能够回到原位置,此后系统又重复开始上述运动。
设B从静止到刚进入电场的时间为t1,则
⑤(1分)
设B进入电场后,系统的加速度为a2,由牛顿第二定律
⑥(2分)
显然,系统做匀减速运动,减速所需时间为t2,则有
⑦(1分)
那么系统从开始运动到回到原出发点所需的时间为
⑧(1分)
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