物理理卷·2018届福建省莆田第六中学高二上学期期中考试（2016-11） 10页

莆田六中 2016-2017 学年上学期 高二物理期中考试卷 （B 卷） 命题人： 高二物理备课组 审核：高二物理备课组 总分：100 分 考试时间：90 分钟 一、选择题（本小题有 12 小题，4×12=48 分，其中 1-8 小题每小题中只有一个选项是正确 的，选对得 4 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、下列关于电场线和等势线的说法中，正确的是( ) A.电场线是电场中实际存在的线 B.在复杂电场中的电场线是可以相交的 C.电场线可能与等势线平行 D.等势线越密的地方同一试探电荷所受的电场力越大 2．、关于电场强度 E 的说法正确的是 （ ） A．根据 E= 可知，电场中某点的电场强度与电场力 F 成正比，与电量 q 成反比【来源： 全,品…中&高*考+网】 B．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同 C．E 是矢量，与 F 的方向一致 D．公式 E= 对任何电场都适用 3、一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为 d ，电阻是 R 。把它拉制成直径为 d/10 的均 匀细丝后，它的电阻变成 （ ） A．100R B．R/100 C．10000R D．R/10000 4、如图所示为某电场中的一条电场线，在该电场线上取 A、B 两点，并用 EA、EB 分别表示 A、 B 两点处的电场强度，则（ ） A．EA = EB B．EA > EB C．EA < EB D．EA、EB 方向相同 5、如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面， 其电势分别为 10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在 该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的 a、b、c 三点，已知：带电粒子带电量为 0.01C，在 a 点处的动能为 0.5J，则该带电粒子 （ ） A．可能是带负电 B．在 b 点处的电势能为 0.5J C．在 b 点处的动能为零 D．在 c 点处的动能为 0.4 J 【来源：全,品…中&高*考+网】 6、如图所示的电路中，当变阻器 R3 的滑动触头 P 向 a 端移动时 ( ) A．电压表示数变小，电流表示数变大 B．电压表示数变小，电流表示数变小 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数变小 7、有一个电流表G内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 ～3V的电压表，则（ ） A.要串联一个阻值为 0.10Ω的电阻； B.要并联一个阻值为 990Ω的电阻； C.要串联一个阻值为 990Ω的电阻； D.要并联一个阻值为 0.10Ω的电阻； . . a . c b 第 5 题图 ф xO+ ф xO+ ф xO+ ф xO+ 8、两个等量异种点电荷位于x轴上，左侧为正电荷，右侧为负电荷，相对原点对称分布，能 正确描述x轴上各点电势ф随位置坐标x变化规律的图是（ ） A B C D 9、关于电源的电动势，下列说法正确的是( ) A.电源的电动势等于路端电压 B.电动势的单位是焦耳 C.电动势的单位是伏特 D.电源的作用是在导体中建立电场，驱动自由电荷做定向移动 10、如图的电路中 C 是平行板电容器，在 S 先触 1 后又板到 2，这时再将平行板的板间距拉 大一点，下列说法正确的是（ ） A．平行板电容器两板间的电场强度不变 B．平行板电容器的带电量不变 C．平行板电容器两板间的电势差减小 D．平行板电容器两板间的电势差不变 11、图为静电除尘器除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用 下向集尘极沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是( ) A、到达集尘极的尘埃带正电荷 B、电场方向由集尘极指向放电极 C、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 12、如图所示的 U﹣I 图象中，直线 I 为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电 阻 R 的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻 R 连接成闭合电路，由图象可知( ） A. 电源的总功率为 3.0w B. 电源的内阻为 0.5Ω C. 电源的效率为 60% D.电源内部消耗功率为 1.5w 二、填空题。（每空 2 分，总计 18 分） 13、如图所示，螺旋测微器的读数为______mm，游标卡尺的读数为________mm 5 6 7 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 90 00 5 15 10 14、在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径，估计金属丝的电阻 大约为 4Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。 在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材： A．直流电源：电动势约 3 V，内阻很小； B．电流表 A1：量程 0～0.6 A，内阻 0. 125Ω; C．电流表 A2：量程 0～3. 0 A，内阻 0. 025Ω; D．电压表 V1：量程 0～3 V，内阻 3 kΩ; E．电压表 V2：量程 0～15 V，内阻 15kΩ; F．滑动变阻器 R1：最大阻值 10Ω； G．滑动变阻器 R2：最大阻值 500Ω; H．开关、导线等． （1）.为提高测量精度，简化测量电路，在上述可供选择的器材中，（注意：填入仪器 前相应字母）电流表应该选_____，电压表应该选_______，滑动变阻器应该选_______，另 外还要选__________。 （2）.根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图。 （3）.测量的电阻丝的电阻值比真实的阻值_________（填“偏大”、“偏小”或“相 等”）。 (4).若金属丝的直径是 D，用米尺测量金属丝的长度 L．根据伏安法测出电压表示数为 U，电流表示数为 I，则这种金属材料的电阻率为 。（用测量出的相关物理量符号表 示） 三、计算题（10+12+12=34 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， 只写出最后答案的不得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15、（10 分）有一个直流电动机，当它两端电压是 0.2V 时，电动机不能转动，这时测得流 过电动机的电流是 0.4A，当电动机两端的电压是 2V 时，电动机正常工作，工作电流是 1A， 求： （1）、这个直流电动机的线圈电阻是多大？ （2）、电动机正常工作时，电动机的发热功率是多大？ （3）、电动机正常工作时的机械效率是多大？ 16、（12 分）如图所示，虚线 PQ、MN 间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子的质量 为 m＝2.0×10－11 kg、电荷量为 q＝＋1.0×10－5 C，从 a 点由静止开始经电压为 U＝100 V 的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线 MN 上的某点 b(图中未画出)离开 匀强电场时速度与电场方向成 45°角．已知 PQ、MN 间距离为 20 cm，带电粒子的重力忽略 不计．求： (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率 v1； (2)匀强电场的场强大小； (3)ab 两点间的电势差． 17、（12 分）如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一根不可伸长且不导电的细绳的一 端连着一个带电小球，另一端固定于 O 点。细绳长度为 l=0.40m，小球的质量为 m=0.20kg、 带电量为+q=+6.0×10﹣4C，小球静止在 D 点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。现把小球 拉起直至与场强平行的 A 位置，然后无初速释放，小球沿弧线运动到左边 C 位置时速度为零。 求（重力加速度为 g 取 10m/s2，sin37°=O.60，cos37°=0.80） (1)电场强度 E 大小； (2)小球运动到最低的 B 点时，细绳对小球的拉力大小 T； (3)小球从 A 点到 C 点的运动过程中，具有的最大动能 Ek； ф xO+ ф xO+ ф xO+ ф xO+ 单项 1、下列关于电场线和等势线的说法中，正确的是( D ) A.电场线是电场中实际存在的线 B.在复杂电场中的电场线是可以相交的 C.电场线可能与等势线平行 D.等势线越密的地方同一试探电荷所受的电场力越大 2．、关于电场强度 E 的说法正确的是 （ B ） A．根据 E= 可知，电场中某点的电场强度与电场力 F 成正比，与电量 q 成反比 B．电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同 C．E 是矢量，与 F 的方向一致 D．公式 E= 对任何电场都适用 3．一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为 d ，电阻是 R 。把它拉制成直径为 d/10 的均 匀细丝后，它的电阻变成 （ C ） A．100R B． R/100 C． 10000R D．R/10000 4、如图所示为某电场中的一条电场线，在该电场线上取 A、B 两点，并用 EA、EB 分别表示 A、 B 两点处的电场强度，则（ D ） A．EA = EB B．EA > EB C．EA < EB D．EA、EB 方向相同 5．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为 10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于 轨迹上的 a、b、c 三点，已知：带电粒子带电量为 0.01C，在 a 点处的动能为 0.5J， 则该带电粒子 （ D ） A．可能是带负电 B．在 b 点处的电势能为 0.5J C．在 b 点处的动能为零 D．在 c 点处的动能为 0.4 J 6、如图所示的电路中，当变阻器 R3 的滑动触头 P 向 a 端移动时 ( A ) A．电压表示数变小，电流表示数变大 B．电压表示数变小，电流表示数变小 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变大，电流表示数变小 7、有一个电流表G内阻Rg=10Ω满偏电流Ig=3mA。要把它改装成量程0 ～3V的电压表，则（ C ） A.要串联一个阻值为 0.10Ω的电阻； B.要并联一个阻值为 990Ω的电阻； C.要串联一个阻值为 990Ω的电阻； D.要并联一个阻值为 0.10Ω的电阻； 8、两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，能正确描述x轴上各点电势ф随位 置坐标x变化规律的图是（ A ） A B C D 多项 . . a . c b 第 5 题图 9、关于电源的电动势，下列说法正确的是( CD ) A.电源的电动势等于路端电压 B.电动势的单位是焦耳 C. 电动势的单位是伏特 D.电源的作用是在导体中建立电场，驱动自由电荷做定向移动 10、如图的电路中 C 是平行板电容器，在 S 先触 1 后又板到 2，这时将平行板的板间距拉大 一点，下列说法正确的是（ AB ） A．平行板电容器两板间的电场强度不变 B．平行板电容器带电量不变 C．平行板电容器两板的电势差减小 D．平行板电容器两板的电势差不变 11、图为静电除尘器除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用 下向集尘极沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是( BD ) A、到达集尘极的尘埃带正电荷 B、电场方向由集尘极指向放电极 C、带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同 D、同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大 12、如图所示的 U﹣I 图象中，直线 I 为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电 阻 R 的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻 R 连接成闭合电路，由图象可知( A D） A. 电源的总功率为 3.0w B. 电源的内阻为 0.5Ω C.电源的效率为 60% D.电源内部消耗功率为 1.5w 实验 13．（4 分）（1）如图所示，螺旋测微器的读数为__6.122—6.125_______mm，游标卡尺 的读数为_____50.90____mm 14．（14 分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度 位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度 L．金属丝的电阻大约为 4Ω，先用伏安法测出金 属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率． 5 6 7 cm 1 2 3 4 5 6 7 8 90 00 5 15 10 (2)在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材： A．直流电源：电动势约 3 V，内阻很小； B．电流表 A1：量程 0～0.6 A，内阻 0. 125Ω; C．电流表 A2：量程 0～3. 0 A，内阻 0. 025Ω; D．电压表 V1：量程 0～3 V，内阻 3 kΩ; E．电压表 V2：量程 0～15 V，内阻 15kΩ; F．滑动变阻器 R1：最大阻值 10Ω； G．滑动变阻器 R2：最大阻值 500Ω; H．开关、导线等． （1）为提高测量精度，简化测量电路，在上述可供选择的器材中，（填入仪器前相应字 母）电流表应该选_____，电压表应该选_______，滑动变阻器应该选_______，另外还要选 __________。 (2)根据所选的器材，在如图所示的方框中画出实验电路图。 (3)测量的电阻丝的电阻值比真实的阻值_________（填“偏大”、“偏小”或“相等”） (4)若金属丝的直径是 D，根据伏安法测出电压表示数为 U，电流表示数为 I，则这种金 属材料的电阻率为 .（用相关物理量表示） 14．答案： (2)V1 A1 R1 (3）实验电路如图所示 (4) 、 “偏小(5) 计算 15、（10 分）如图所示的电路中，电阻 R 的阻值为 5Ω，电源电动势 E＝12V，内阻 r＝1Ω， 用理想电压表测出电动机两端电压 U＝6V，已知电动机线圈电阻 RM＝1Ω，求： （1）通过电动机的电流； （2）电动机的输出功率。 15、（10 分） 解：（10 分）（1）由闭合电路的欧姆定律得， E＝U＋IR＋Ir（2 分） ∴I＝1A （3 分） （2）由 P＝UI 得，电动机的输入功率： P 入＝UI＝6W（2 分） P 出＝P 入－I2RM＝5w（3 分） 16．（12 分）如图所示，虚线 PQ、MN 间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子的质 量为 m＝2.0×10－11 kg、电荷量为 q＝＋1.0×10－5 C，从 a 点由静止开始经电压为 U＝100 V 的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线 MN 上的某点 b(图中未画出)离开 匀强电场时速度与电场方向成 45°角．已知 PQ、MN 间距离为 20 cm，带电粒子的重力忽 略不计．求： (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率 v1； (2)匀强电场的场强大小； (3)ab 两点间的电势差． 【答案】 (1) 104 m/s (2) 1.00×103 N/C (3) 200 V 【解析】(1)由动能定理得：qU＝0.5mv 2 1 代入数据得 v1＝104 m/s. (2)因粒子重力不计，则进入 PQ、MN 间电场中后，粒子做类平抛运动，有 粒子沿初速度方向做匀速直线运动：d＝v1t 粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动：vy＝at 由题意得：tan45°＝ 由牛顿第二定律得：qE＝ma 联立以上相关各式并代入数据得： E＝1.00×103 N/C＝1.00×103 N/C. (3)由动能定理得： qUab＝ 联立以上相关各式并代入数据得：Uab＝200 V. 17.（12 分）如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一根不可伸长且不导电的 细绳的一端连着一个带电小球，另一端固定于 O 点。细绳长度为 l=0.40m，小球的质量 为 m=0.20kg、带电量为+q=+6.0×10﹣4C，小球静止在 D 点时细线与竖直方向的夹角为 θ=37°。现把小球拉起直至与场强平行的 A 位置，然后无初速释放，小球沿弧线运动 到左边 C 位置时速度为零。求（重力加速度为 g 取 10m/s2，sin37°=O.60，cos37°=0.80） (1)电场强度 E 大小； (2)小球运动到最低的 B 点时，细绳对小球的拉力大小 T； (3)小球从 A 点到 C 点的运动过程中，具有的最大动能 Ekm； 17、解：（1）（2 分）小球静止时有： （1 分） 解得： （1 分） （2）（5 分）设小环过 B 时细绳对它的拉力为 T，速度为 v．则这一过程中，对小球运用动 能定理有： （2 分） 小球过 B 处时，在 OB 方向上对其运用牛顿第二定律有： （2 分） 解得： （1 分） （3）（3 分）依题意由动能定理有： （2 分） 解得：最大动能为 （1 分） 注：其他正确的解法同样得分！ 17、如图所示，空间有场强 E=1.0×102V/m 竖直向下的电场，长 l=0.8m 不可伸长的轻绳固 定于 O 点．另一端系一质量 m=O.5kg 带电 q=5×10﹣2C 的小球．拉起小球至绳水平后在 A 点 无初速度释放，当小球运动至 O 点的正下方 B 点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同 一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板 MN 上的 C 点．试求： （1）绳子的最大张力； （2）A、C 两点的电势差． 【答案】（1）绳子的最大张力为 30N；（2）A、C 两点的电势差 125V． 【解析】 考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力． 专题： 动能定理的应用专题． 分析： （1）根据动能定理求出小球经过最低点时的速度．经过最低点时，由重力和细线 的拉力的合力提供小球的向心力，由牛顿第二定律求出细线对小球的拉力； （2）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动， 由此可以求得 解答： 解：由 A→B 过程，根据动能定理有： ① 在最低点 B，根据牛顿第二定律有： ② 代入数据联解①②得：T=30N ③ （2）从 A→C 过程，根据动能定理有： ④ 在 C 点根据速度关系有：vcsinθ=vB ⑤ 在匀强电场中有：UAC=E？hAC ⑥ 联解①④⑤⑥得：UAC=125V ⑦ 答：（1）绳子的最大张力为 30N；（2）A、C 两点的电势差 125V．