福建省福州格致中学鼓山校区 2016-2017 学年高二物理 10 月教学质量检 测试题 10页

福建省福州格致中学鼓山校区2016-2017学年高二物理10月教学质量检测试题高二物理（命题范围:选修3-1静电场、恒定电流）（总分100分）一、选择题（本小题有12小题，共40分，其中1-8小题每小题中只有一个选项是正确的，选对得3分，多选或选错得0分；9-12小题每个小题有多个选项是正确的，选对得4分，少选得2分，有一个选项选错得0分）1．比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。下列物理量中属于比值法定义的是（）A．电流B．电场强度C．导体的电阻D．电势φ=2．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，（）A.此时A带正电，B带负电B.此时A电势低，B电势高C.移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D.先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合3．如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带正电的小球在电场中运动，实线表示该小球的运动轨迹．小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV.若取c点为零势点，则当这个带电小球的电势能等于－6eV时(不计重力和空气阻力)，它的动能等于（）A．16eVB．14eVC．6eVD．4eV4．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．4VB．8VC．12VD．16V5．两电荷量分别为和的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（） A．A点的电场强度大小为零B．C点的电场强度大小为零C．NC间场强方向指向x轴正方向D．为负电荷，为正电荷6．在横截面积为S的均匀铜导线中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电量为e，则电子在铜导线中受到的电场作用力为（）．A．0B．C．D．7．如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为（）A.v（t0-t），B.v（t0-t），C.v（t0-t），D.v（t0-t），8．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为，制成内外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电阻的阻值为R。下面给出的R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性作出判断，根据你的判断，R的合理表达式应为（）A．B．C．D．9．2013年小米手机成为国产手机的精品畅销品牌，极具竞争力，如图所示，为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是（）A．该电池的容量为500mA·h B．该电池的电动势为3.6VC．该电池在工作1小时后达到的电流为500mAD．若电池以10mA的电流工作，可用50小时10．一带负电小球在从空中的a点运动到b点过程中，受重力、空气阻力和电场力作用，重力对小球做功3．5J，小球克服空气阻力做功0．5J，电场力对小球做功1J，则下列选项正确的是（）A．小球在a点的重力势能比在b点大3．5JB．小球在a点的机械能比在b点小0．5JC．小球在a点的电势能比在b点少1JD．小球在a点的动能比在b点多4J11．如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻，，，电容器电容C=4μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则（）A．S断开时电容器的电压为3VB．S断开时电容器a极板带负电C．S合上电路稳定后电容器b极板带负电D．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为12．在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为三个特殊材料制成的相同规格的小灯泡，这种灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合稳定后（）A．L1、L2、L3的电阻相同B．L3两端的电压为L1的2倍C．通过L3的电流是L1的2倍D．L3消耗的功率为0.75W二、实验填空题(共24分)13．（每空2分，共14分）（1）下列仪器仪表的读数 图1mm图2cm图3A图4Ω13．（2）有一个量程为0.5A的电流表，与阻值为1Ω的电阻并联后通入0.6A的电流，电流表的示数为0.4A，若将该电流表的量程扩大为5A，则应_______联一个阻值为________Ω的电阻．（保留两位有效数字）13．（3）均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场．如图所示，在半球面AB上均匀分布正电荷，总电荷量为q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R．已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为14．（10分）某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为2Ω,电压表(0～3V,内阻约3kΩ),电流表(0～0.6A,内阻约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只. (1)实验中滑动变阻器应选用　　　　　(选填“R1”或“R2”). (2)在图甲方框中设计实验电路图，并用笔画线代替导线在乙中连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图象,由图可较准确地求出电源电动势E=　　　　V;内阻r=　　　　Ω. 三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应画出运动过程示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15．（8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．16．（8分）如图所示，在方向水平向右的匀强电场中（图中未画出），有一固定光滑绝缘的半球形碗，碗的半径为R．有一个质量为m、电荷量为+q的小球，静止在距碗底高度为的碗内右侧表面上．（1）求匀强电场的电场强度的大小；（2）若将匀强电场方向变为竖直向下，求小球运动到碗底时对碗的压力大小． 17．（10分）一质量为，带正电且电量q=0.5C的小球M以速度v=4.5m/s自光滑平台右端水平飞出，不计空气阻力，小球M飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC，圆轨道ABC的形状为半径R<4m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点的竖直线的右边空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E=10V/m（sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度）求：（1）小球M经过A点的速度大小；（2）欲使小球M在圆轨道运动时不脱离圆轨道，求半径R的取值应满足什么条件？18．（10分）如图（a），长度L=0.8m的光滑杆左端固定一带正电的点电荷A，其电荷量Q=；一质量m=0.02kg，带电量为q的小球B套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左端为原点，沿杆向右为x轴正方向建立坐标系。点电荷A对小球B的作用力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线I所示，小球B所受水平方向的合力随B位置x的变化关系如图（b）中曲线II所示，其中曲线II在0.16≤x≤0.20和x≥0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量）（1）小球B所带电量q；（2）非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小E； （3）在合电场中，x=0.4m与x=0.6m之间的电势差U。（4）已知小球在x=0.2m处获得v=0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x=0.4m。若小球在x=0.16m处受到方向向右，大小为0.04N的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最小距离s是多少？ 答案一、选择题（共40分;8×3分＋4×4分）1．D2．C3．B4．C5．B6．B7．D8．A9．ABD10．AB11．AD12．BD二、填空实验题（共24分）13．（1）图1：1.556图:2：1.114图3：0.30图4：150013．（2）并0.05613．（3）﹣E14．（10分）(1)R1　(2)如下　(3)1.46～1.50　1.75～1.79三、计算题（本题共4小题，共36分。解答应画出运动过程示意图，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）15．（8分）解：(1)电灯和电动机正常工作，I＝＝A＝2A.设电动机两端电压为U′，由闭合电路欧姆定律得E＝U灯＋U′＋I(R＋r)．U′＝E－U灯－I(R＋r)＝14V－2V－2×(1＋1)V＝8V.(2)电动机输出功率P出＝U′I－I2r′＝8×2W－22×0.5W＝14W.(3)电路消耗的总功率为P总＝EI＝14×2W＝28W.答案　(1)8V(2)14W(3)28W16.（8分） 【答案】（1）（2）17.（10分）（2）（i）小球N沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC后，小球沿轨道做圆周运动，若恰好能通过最高点C，由重力和电场力的合力提供向心力，设滑至最高点的速度为vC，则有根据动能定理得：联立以上两式解得故当时，小球N沿着轨道做圆周运动的，且能从圆的最高点C飞出．（ii）若小球N恰好滑到与圆心等高的圆弧上的T点时速度为零，则滑块也沿圆轨道运动而不脱离圆轨道．根据动能定理得解得，根据题中信息可知R＜4m．故当时，小球在轨道内来回的滚动． 综上所术，小球能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道，半径R的取值应满足或．【答案】（1）（2）或18.（10分）解：（1）由图可知，当x=0.3m时，N因此（2）设在x=0.3m处点电荷与小球间作用力为F2，F合=F2+qE因此电场在x=0.3m处沿细秆方向的电场强度大小为3，方向水平向左。（3）根据图像可知在x=0.4m与x=0.6m之间合力做功大小W合=0.0040.2=810-4J由qU=W合可得（4）由图可知小球从x=0.16m到x=0.2m处电场力做功小球从到处电场力做功==由图可知小球从到处电场力做功=－0.004×0.4=由动能定理+++=0解得=