湖北省浠水县实验高级中学2020学年高二物理上学期期中试题 10页

‎2020秋浠水实验高中高二年级期中考试物理试题 ‎ 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷第2页，共110分.考试用时90分钟.‎ 注意事项：‎ ‎1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在试题卷和答题卡上.‎ ‎2.一律用‎0.5mm黑色签字笔答题，画图用‎0.5mm黑色签字笔或铅笔均可.‎ ‎3.答案必须答在答题卡上, 答在其他地方无效.‎ 第Ⅰ卷（选择题 共10小题，共40分）‎ 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。1-7小题每个小题只有一个选项是正确的，8-10小题每个小题有多个选项是正确的。‎ ‎1、关于电场和电场线说法正确的是（ ）‎ A．电场中某点的场强方向与放入该点的电荷所受电场力的方向相同 B．电场中某点的场强大小与放入该点的电荷的电量成正比 C．在静电场中释放的点电荷，在电场力作用下一定沿电场线运动 D．在电场中有电场线的地方场强一定不为零 ‎2、如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是(　 　)‎ A．把C移近导体A时，只有A上的金属箔片张开，B上的金属 箔片闭合 B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移走C，A、B上的金 属箔片仍张开 C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开 D．先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上 的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合 ‎3、在光滑绝缘的水平地面上放置着四个相同的金属小球，小球A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，小球D位于三角形的中心，如图所示．现让小球A、B、C带等量的正电荷Q，让小球D带负电荷q，使四个小球均处于静止状态，则Q与q的比值为( )‎ A　 　 　B.　　　C．　　 　 D. 3‎ ‎4、如图所示，两个固定的等量异种电荷，在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点，‎ 则（ ）‎ A、a点电势比b点高 B、a、b两点场强方向相同 C、a、b、c三点电势依次增大 D、带电粒子（不计重力）在a点无初速释放，则它将在a、b 连线上运动 ‎5、如图所示，平行直线表示电场线，但未标方向，带电量为-10‎-2C的微粒在电场中只受电场力作用，由A点移到B点，动能损失0.1J，若A点电势为－10V，则（　　）‎ A、B点的电势为0V B、电场线方向从右向左 C、微粒的运动轨迹可能是轨迹1‎ D、微粒的运动轨迹可能是轨迹2‎ ‎6、四个相同的小量程电流表分别只用一个各不相同的定值电阻，改装成两个电流表和两个电压表。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（ ）‎ A．电流表A1的读数小于电流表A2的读数 B．电流表A1的指针偏转角等于电流表A2的指针偏转角 C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D．电压表V1的指针偏转角大于电压表V2的指针偏转角 ‎7、一辆电瓶车，质量为‎500kg，由内阻不计的蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，当电瓶车在水平地面上以‎0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为‎5A，设车所受的阻力是车重的0.02倍，则此电动机的内阻是（g=‎10m/s2）（ ）‎ A．0.4Ω B．1.6Ω C．3.2Ω D．4.8Ω M N N 静电计 ‎8、（多选）如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（ ）‎ A．将M板向下平移 B．将M板沿水平向左方向远离N板 C．在M、N之间插入云母板（介电常数ε>1）‎ D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触 ‎9、（多选）如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电流表是理想表，‎ 电灯L发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则(　　)‎ A．电灯L更亮，电流表的示数减小 B．定值电阻R2消耗的功率增大 C．电灯L变亮，电源的总功率减小 D．电灯L变暗，电流表的示数增大 ‎10、（多选）‎ 如图所示，光滑绝缘细杆AB，水平放置于被固定的带负电荷的小球的正上方，小球的电荷量为Q，可视为点电荷．a、b是水平细杆上的两点，且在以带负电小球为圆心的同一竖直圆周上．一个质量为m、电荷量为q的带正电的小圆环(可视为质点)套在细杆上，由a点静止释放，在小圆环由a点运动到b点的过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ A．小圆环所受库仑力的大小先增大后减小 B．小圆环的加速度先增大后减小 C．小圆环的动能先增加后减少 D．小圆环与负电荷组成的系统电势能先增加后减少 第Ⅱ卷（非选择题 共6题，共70分）‎ 二、实验题：本题共2小题，共15分。11题共6分，每空3分；12题共9分，每空3分。‎ ‎11、（6分）在测量“金属丝的电阻率”的实验中：‎ ‎(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图所示，则该金属丝的直径为 mm；‎ ‎(2)若某次实验测出金属丝两端的电压为U，通过的电流为I，接入电路的长度为L，金属丝的直径为d，则该金属的电阻率ρ= .‎ ‎12、（9分）小明同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A(量程为‎0.6A，内阻不计)，电阻箱R(0-99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.‎ ‎(1)先测电阻R1的阻值.请将小明同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2.则电阻R1的表达式为R1＝ .‎ ‎(2)小明同学已经测得电阻R1＝2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图乙所示的1/I－R图线，则电源电动势E＝ 　　　 V，电阻R2＝ 　 Ω.(结果保留两位有效数字)‎ 三、计算题：本题共4小题，共55分。13题10分，14题12分，15题15分，16题18分。‎ A C B D ‎-‎ ‎+‎ ‎13、（10分）如图所示，平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×105V/m，两极板间的距离d=‎5cm，电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为‎0.5cm，B板接地，求:‎ ‎（1）C、D两点的电势以及C、D两点间的电势差UCD；‎ ‎（2）一带电量q=-2×10—‎3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中，电荷的电势能变化了多少？‎ ‎14、（12分）如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻忽略不计，R1、R2、R3、R4均为定值电阻，C是电容器的电容，开关S是断开的，现将开关S闭合，则在闭合S后，通过R4‎ 的电荷量是多少？‎ ‎15、（15分）如图所示，电路中电池的电动势E＝5 V，内电阻r＝10 Ω，固定电阻R＝90 Ω，R0是可变电阻，在R0从零增加到400 Ω的过程中，求：‎ ‎(1)可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大热功率；‎ ‎(2)电池的电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和；‎ ‎(3)R0调到多少时R上消耗的功率最大，最大功率是多少？‎ ‎16、（18分）如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计），经电压为u的电场加速，加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短，可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出，沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场，A、B两板长均为L=‎0.20m，两板之间距离d=‎0.050m，A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P（面积足够大）之间的距离b=‎0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，求：‎ ‎（1）要使电子都打不到荧光屏上，则A、B两板间所加偏转电压U0应满足什么条件；‎ ‎（2）当A、B板间所加电压U'=50V时，电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。‎ 浠水实验高中高二年级期中考试物理学科试题参考答案 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。1-7小题每个小题只有一个选项是正确的，8-10小题每个小题有多个选项是正确的。‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ 答案 D B A B D B B CD AC AC 二、实验题：本题共2小题，共15分。11题共6分，每空3分；12题共9分，每空3分。‎ ‎11.（6分）(1)0.800±‎0.002mm；（3分） (2)ρ= （3分）‎ ‎12.（9分）(1)R1＝r1 -r2 （3分） (2)E＝1.5V，（3分）电阻R2＝1.0Ω.（3分）‎ 三、计算题：本题共4小题，共55分。13题10分，14题12分，15题15分，16题18分。‎ ‎13、解：（1）因为B板接地，则φD>φC 。 CD在竖直方向的距离dCD=‎4cm，‎ UCD=-EdCD=-4.8×103V UBD=EdBD=600v, UBD=φB-φD, φB=0,综上所得 φD=-600v UCD=φC-φD,即φC=-5400v (7分)‎ ‎（2） ΔEP= -WCD= qUCD= -9.6J (3分)‎ ‎14、　S断开时，电源与R1、R2串联，R3、R4和电容器串联后与R2并联，由于电容器可看做断路，故R3、R4上电压为零，电容器上的电压等于R2的电压，且上极板电势高，带正电．Q1＝ (4分)‎ S闭合时，R1、R2串联后与R3并联，R4和电容器串联后并联在R1两端，电容器上的电压等于R1两端的电压，且上极板电势低，带负电．Q2＝ (4分)‎ 闭合S后的较长时间内，通过R4的电荷量为ΔQ＝Q1＋Q2＝＋＝CE. (4分)‎ ‎15、　【解析】　(1)可变电阻R0上消耗的热功率：‎ P0＝I2R0＝ R0－100 Ω＝0时，P0最大，其最大值：‎ P大＝ W＝ W=6.25×10-2W. (5分)‎ ‎(2)当电流最小时，电阻r和R消耗的热功率最小，此时R0应调到最大400 Ω，内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和为 P小＝()2(R＋r)＝0.01 W. (5分)‎ ‎(3)R0＝0时，电路中的总电阻最小，因此电路中的电流最大，此时R上有最大功率 即PR＝()2R＝×90 W＝0.225 W. (5分)‎ ‎【答案】　(1)100 Ω　6.25×10-2W　 (2)0.01 W (3)0　0.225 W ‎16、(1)设电子的质量为m、电量为e，电子通过加速电场后的速度为v，‎ 由动能定理有：eu=mv2 .‎ 电子通过偏转电场的时间t= ；‎ 此过程中电子的侧向位移y=2=2‎ 联立两式求解得：y=‎ 要使电子都打不到屏上，应满足u取最大值时仍有y ˃，代入数据得，U0≥100v (8分)‎ ‎（2）当电子恰好从A板右边缘射出偏转电场时，其侧移量最大ymax=‎‎2.5cm 由几何关系可得：, 解得Ymax=‎‎5.0cm u越大，y越小，所以当u=800v时，电子通过电场的侧移量最小，其最小侧移量ymin，ymin==‎‎1.25cm 同理，电子打在屏上距中心点的最小距离Ymin=‎ 所以电子打在屏上距中心点O在‎2.5cm～‎5.0cm范围内。 (10分)‎