河北省辛集中学2020学年高二物理上学期第一次月考试题 12页

河北辛集中学2020学年度第一次阶段考试 ‎ 高二物理试题 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题：（共17题,每题4分,共68分。1—13为单选，14—17为多项选择，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ 1. 下列说法正确的是：（ ）‎ A.“库仑定律”和“场”是由库伦发现和提出的 B.同一等势面上各点的电场强度的大小相等 C.电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小 D.不论摩擦起电还是感应起电都是电荷的转移，都遵守电荷守恒定律 2. 甲乙两图分别表示两个等量正电荷和两个等量异号电荷的电场，O为两电荷连线的中点，P、Q是连线上关于O对称的两点，M、N为连线中垂线上关于O对称的两点，规定无穷远处电势为零，则下列说法中正确的是（　）‎ A．甲图中M、N两点电场强度相同，电势相等，乙图中M、N两点电场强度相同，电势相等 B．甲图中M、N两点电场强度不同，电势相等，乙图中M、N两点电场强度相同，电势不相等 C．甲图中P、Q两点电场强度相同，电势相等，乙图中P、Q两点电场强度相同，电势不相等 D．甲图中P、Q两点电场强度不同，电势相等，乙图中P、Q两点电场强度相同，电势不相等 3. ‎（多选）以下对“静电场”一章中几个公式的理解，错误的是（ ）‎ A．公式C=Q/U指出，电容器的电容随电容器所带电荷量Q的增加而增加 B．由E=U/d可知，同一个电容器两板电势差U越大时板内电场强度E越大 C．在公式F= kq1q2/r2中，kq2/r2是q1所在位置的电场强度的大小 D．公式WAB=qUAB中，电荷q沿不同路径从A点移动到B点，静电力做功不同 1. 一正电荷在电场中仅受电场力作用，从A点运动到B点，速度随时间变化的图像如图所示，tA、tB分别对应电荷在A、B两点的时刻，则下列说法中正确的是（　　）‎ A．A处的场强一定小于B处的场强 ‎ B．A处的电势一定低于B处的电势 ‎ C．电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能 ‎ D．从A到B的过程中，电场力对电荷做正功 2. 如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V、9V，则下列说法正确的是：‎ A.D点的电势为+7V B.电子在A点的电势能比在E点的低1ev C.电子从C点运动到F点，电场力做功10ev D.UDE=8V 3. 直角坐标系xoy中，MN两点位于x轴上，GH两点坐标如图，MN两点各固定一正点电荷，一电量为Q的负点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零．静电力常量用k表示．若将该负点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为（　）‎ A．，沿y轴正向 B．，沿y轴正向 ‎ C．，沿y轴负向 D．，沿y轴负向 1. 如图所示，三个带电小球A、B、C可视为点电荷，所带电荷分别为+Q、-Q、+q；A、B固定在绝缘水平桌面上，C带有小孔，穿在摩擦因数处处相同的粗糙的绝缘直杆上，绝缘杆竖直放置在A、B连线的中点处，将C从杆上某一位置由静止释放，下落至桌面时速度恰好为零．C沿杆下滑时带电量保持不变，那么C在下落过程中，以下判断正确的是（ ）‎ A．所受摩擦力变大后不变 ‎ B．电场力做负功 ‎ C．电势能不变 ‎ D．下落一半高度时速度一定最大 2. 如图所示，一电子沿x轴正方向射入电场，在电场中运动轨迹为OCD，已知OA=AB，电子过C、D两点时竖直方向的分速度为vCY和vDY，电子在OC段和OD段动能变化量分别为△EK1和△EK2，在CD两点加速度分别为aC、aD，O点与CD两点的电势差分别为UOC、UOD，则以下判断正确的是（　）‎ A．vCY：vDY=1： B．aC：aD=1：2 ‎ C．UOC、UOD=1：3 D．△EK1：△EK2=1：4‎ 1. 密立根油滴实验原理如图所示两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间电压为U，形成竖直向下场强为E的匀强电场用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴通过显微镜可找到悬浮不动的油滴，若此悬浮油滴的质量为m，则下列说法正确的是　　‎ A. 悬浮油滴带正电 B. 悬浮油滴的电荷量为 C. 增大场强，悬浮油滴将向上运动 D. 油滴的电荷量不一定是电子电量的整数倍 2. 如图所示，让大量的一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子从同一位置经过同一加速电场A由静止开始加速，然后在同一偏转电场B里偏转忽略离子的重力及离子间的相互作用力下列说法正确的是　　‎ A. 它们始终为一股离子束 B. 它们会分离为二股离子束 C. 它们会分离为三股离子束 D. 它们会分离为无数股离子束 3. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则　　‎ A. 增大，E增大 B. 增大，不变 ‎ C. 减小，增大 D. 减小，E不变 1. 如图甲所示为两平行金属板，板间电势差变化如乙图所示一带电小球位于两板之间，已知小球在时间内处于静止状态，在3t时刻小球恰好经过静止时的位置，整个过程带电小球没有与金属板相碰则乙图中的值为　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎13.一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为(　　)‎ A. B. C．ρnev D. ‎14. (多选)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹；设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB．下列说法正确的是（　　）‎ A．若电子从A运动到B，速率变小 ‎ B．若aA＞aB，则Q靠近M端且为正电荷 ‎ C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA>EpB ‎ D．B点电势可能高于A点电势 ‎15.(多选)如图所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出(　　)‎ A.通过电阻的电流与其两端的电压成正比 ‎ B.电阻R＝0.5 Ω C.因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝＝1.0 Ω D.在R两端加上6.0 V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是‎3.0 C ‎16.(多选)如图所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V　0.4 W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作。则(　　)‎ A.电源内阻为1 Ω B.电动机的内阻为4 Ω C.电动机正常工作电压为1 V D.电源效率约为93.3%‎ ‎17. (多选)如图甲所示的电路中，a、b、c是三个完全相同的灯泡，已知灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，已知图线过点(0.4，0.125)，闭合电键后流过电源的电流为‎0.25 A，则下列说法正确的是(　　)‎ A.灯泡a两端的电压为b两端的电压的2倍 B.灯泡a的功率为0.75 W C.灯泡b的阻值为12 Ω D.灯泡a、b的电功率之比为15∶1‎ 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题(共9分，其中第一问3分，第二问每空1分，第三问3分)‎ ‎18. 有一个小电珠上标有“4 V，2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个电珠的I－U图线，现有下列器材供选用：‎ A.电压表(0～5 V，内阻约为10 kΩ)‎ B.电压表(0～15 V，内阻约为20 kΩ)‎ C.电流表(0～‎3 A，内阻约为0.4 Ω)‎ D.电流表(0～‎0.6 A，内阻约为1.0 Ω)‎ E.滑动变阻器(10 Ω，‎2 A)‎ F.滑动变阻器(500 Ω，‎1 A)‎ G.学生电源(直流6 V)、开关、导线若干 ‎(1) 在下面方框中画出实验电路图：‎ ‎(2)实验中所用电压表应选用________，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。(用序号字母表示)‎ ‎(3)把图中所示的实验器材用笔画线代替导线连接成实物电路图。‎ 三、计算题：(共3题,第19题12分，第20题11分，第21题每题10分，共33分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，并且要选定研究对象，进行必要的受力分析。)‎ ‎19. 如图所示，A为电解槽，为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻RA＝2 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，示数为‎6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为‎5 A，且电动机输出功率为35 W；当S3闭合，S1、S2断开时，示数为‎4 A．求：‎ ‎ (1)电炉子的电阻及发热功率；‎ ‎(2)电动机的内阻；‎ ‎(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少．‎ ‎20.‎ 绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为m的小球，带正电，电荷量为q＝，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应满足什么条件？‎ 附加题21.一平行板电容器长l＝‎10 cm，宽a＝‎8 cm，板间距d＝‎4 cm，在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源，沿着两板中心平面，连续不断地向整个电容器射入离子，它们的比荷均为2×‎1010 C/kg，速度均为4×‎106 m/s，距板右端l/2处有一屏，如图5甲所示，如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期，故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场．试求：‎ ‎ (1)离子打在屏上的区域面积；‎ ‎(2)在一个周期内，离子打到屏上的时间．‎ 河北辛集中学2020学年度第一次阶段考试 高二物理试题答案 一、 选择题：（共17题,每题4分,共68分。1—13为单选，14—17为多项选择，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ D D AD B A A c D C A D C C AB AD AD BD 二、实验题（共9分，其中第一问3分，第二问每空1分，第三问3分）‎ ‎18. (2)A　D　E　(3)见解析图 三、计算题：(共3题,第19题12分,第20题11分，第21题10分，共33分)‎ ‎19.　 ‎ 解析　(1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得：‎ R＝＝ Ω＝2 Ω 其发热功率为：P＝UI1＝12×6 W＝72 W.‎ ‎(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：‎ UI2＝IRM＋P输出 所以：RM＝＝ Ω＝1 Ω.‎ ‎(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：‎ P化＝UI3－IRA 所以P化＝(12×4－42×2) W＝16 W.‎ ‎20.‎ ‎ 解析　小球先在斜面上运动，受重力、电场力和支持力，然后在圆轨道上运动，受重力、电场力和轨道作用力，如图所示，类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为mg′＝＝ tan θ＝＝，得θ＝30°，‎ 等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动．因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效“最高点”(D点)满足等效重力刚好提供向心力，即有：mg′＝，因θ＝30°与斜面的倾角相等，由几何关系可知AD＝2R，令小球以最小初速度v0运动，由动能定理知：－2mg′R＝mv－mv 解得v0＝ ，因此要使小球安全通过圆轨道，‎ 初速度应满足v≥ .‎ ‎21. 解析　(1)设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为U0，‎ 水平方向：l＝v0t ①‎ 竖直方向：＝at2 ②‎ 又a＝ ③‎ 由①②③得U0＝＝128 V 即当U≥128 V时离子打到极板上，当U<128 V时离子打到屏上，‎ 利用推论：打到屏上的离子好像是从极板中心沿直线射到屏上，由此可得：‎ ＝，‎ 解得y＝d，‎ 又由对称性知，打到屏上的总长度为2d 则离子打到屏上的区域面积为S＝2da＝‎64 cm2.‎ ‎(2)在前T，离子打到屏上的时间：‎ t0＝×0.005 s＝0.003 2 s，‎ 又由对称性知，在一个周期内，打到屏上的总时间 t＝4t0＝0.012 8 s.‎