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河北省武邑中学2018-2019学年高二上学期期中考试物理试题 Word版含答案

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1
河北武邑中学 2018-2019 学年上学期高二年级期中测试
物理试题
(考试时间 90 分钟 满分 100 分)
第Ⅰ卷(选择题 共 40 分)
一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 3 分,共 24 分。在每小题给出的四个选项中,只 有一个选项符合题意。)
1.法拉第是 19 世纪最伟大的实验物理学家之一,他在电磁学研究方面的卓越贡献如同伽利 略、牛顿在力学方面的贡献一样,具有划时代的意义,正是他提出了电场的概念。 关于 静电场场强的概念,下列说法正确的是( ) A.由 E=F/q 可知,某电场的场强 E 与 q 成反比,与 F 成正比 B.正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反,所以某一点场强方向与放 入检验电荷的正负有关 C.电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷的正负无关 D.电场中某点不放检验电荷时,该点场强等于零
2.关于曲线运动下列叙述正确的是( )
A. 物体受到恒定外力作用时,就一定不能做曲线运动
B. 物体只有受到一个方向不断改变的力,才可能做曲线运动
C. 物体受到不*行于初速度方向的外力作用时,就做曲线运动 D. *抛运动是一种非匀变速曲线运动 3.将悬挂在细线上的带正电的小球 A 放在不带电的金属空心球 C 内(不与球接触),另有一 个悬挂在细线上的带负电的小球 B 向 C 靠*,如图所示,于是有( )

A.A 向左偏离竖直方向,B 向右偏离竖直方向 B.A 的位置不变,B 向右偏离竖直方向

C.A 向左偏离竖直方向,B 的位置不变

D.A 和 B 的位置都不变

4.如图,三个固定的带电小球 a、b 和 c,相互间的距离分别为 ab=5cm,bc=3cm,ca=

4cm。小球 c 所受库仑力的合力的方向*行于 a、b 的连线。设小球 a、b 所带电荷量的

比值的绝对值为 k,则( )

A.a、b 的电荷同号,k= 16
9

B.a、b 的电荷异号,k= 16
9

C.a、b 的电荷同号,k= 64
27

D.a、b 的电荷异号,k= 64
27

5.*行板间加如图所示的周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在*行板中央,从 t=T2时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,则能定性描述粒子运动的速度图象的是

()

2

1

6.两个可自由

移动的点电荷分别放在 A、B 两处,如图所示。A 处为带电荷量为 的正电荷,B 处

为带电荷量为 的负电荷,且

,另取一个可以自由移动的点电荷 P,放在

AB 直线上,欲使整个系统处于*衡状态,则

A. P 为负电荷,且放于 A 左方

B. P 为负电荷,且放于 B 右方

C. P 为正电荷,且放于 B 右方

D. P 为正电荷,且放于 A、B 之间

7.如图所示,六面体真空盒置于水*面上,它的 ABCD 面与 EFGH 面为金属板,其他面为

绝缘材料。ABCD 面带正电,EFGH 面带负电。从小孔 P 沿水*方向以相同速度射入三

个质量相同的带正电液滴 A、B、C,最后分别落在 1、2、3 三点。则下列说法正确的是

() A.三个液滴在真空盒中都做*抛运动 B.三个液滴的运动时间不一定相同 C.三个液滴落到底板时的速率相同 D.液滴 C 所带电荷量最多 8.地面附*处的电场的电场线如图所示,其中一条方向竖直向 场线上有 a、b 两点,高度差为 h。质量为 m、电荷量为-q

下的电 的检验

电荷,从 a 点由静止开始沿电场线运动,到 b 点时速度为 gh 。下列说法中正确的是( )

A.质量为 m、电荷量为+q 的检验电荷,从 a 点由静止起沿电场线运动

到 b 点时速度为 2 gh

B.质量为 m、电荷量为+2q 的检验电荷,从 a 点由静止起沿电场线运

动到 b 点时速度为 2gh

C.质量为 m、电荷量为-2q 的检验电荷,从 a 点由静止起沿电场线运

动到 b 点时速度仍为 gh

D.质量为 m、电荷量为-2q 的检验电荷,在 a 点由静止开始释放,点 电荷将沿电场线在 a、b 两点间来回运动 二、多项选择题(本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的四个选项中,至
少有一个选项符合题意。全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有错选或不答的得 0 分。) 9.关于电动势,下列说法正确的是( )
A.电源两极间的电压等于电源电动势 B.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能就越多 C.电源电动势的数值等于内、外电压之和 D.电源电动势由电源本身决定,与外电路的组成无关

10.如图所示,在区域 I 和区域 II 内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场,

一带电粒子沿着弧线 apb 由区域 I 运动到区域 II.已知圆弧 ap 与圆弧 pb 的弧长之比为 2∶1,

下列说法正确的是

A.粒子在区域 I 和区域 II 中的速率之比为 2∶1

B.粒子通过圆弧 ap、pb 的时间之比为 2∶1

C.圆弧 ap 与圆弧 pb 对应的圆心角之比为 2∶1

D.区域 I 和区域 II 的磁场方向相反

11.四个电荷量大小相同的点电荷位于正方形四个角上,电性与各点电荷附*的电场线分布
2

1

如图所示.ab、cd 分别是正方形两组对边的中垂线,O 为中垂线的交点,P、Q 分别为 ab、

cd 上的两点,OP>OQ,下列说法中正确的是( )

A.P、Q 两点电势相等,场强也相同

B.P 点的电势比 M 点的高

C.PM 两点间的电势差大于 QM 间的电势差 D.带负电的试探电荷在 Q 点时比在 M 点

时电势能小

12.如图所示,一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置.在管子的底部固定一电荷量为 Q 的正点

电荷.在距离底部点电荷为 h2 的管口 A 处,有一电荷量为 q、质量为 m 的点电荷由静止释放,

在距离底部点电荷为 h1 的 B 处速度恰好为零.现让一个电荷量为 q、质量为 3m 的点电荷仍在 A

处由静止释放,已知静电力常量为 k,重力加速度为 g,则该点电荷运动过程中( )

A 速度最大处与底部点电荷的距离是

B 速度最大处与底部点电荷的距离是
C 运动到 B 处的速度是
D 运动到 B 处的速度是
第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分)
三、实验探究题(本题共 3 小题,每空 3 分,共 15 分) 13.某同学设计如A图所示电路研究电源电流和内电压的关系,用伏特表测内电压U,用电
流表测电流I,通过活塞改变内电阻r,做出如B图所示U-I图线。若电池的电动势为E,外 电路阻值R一定,则UM= ,斜率k= 。U随I变化的表达式为 ,IM表示r趋* (选“无 限大”或“0”)的电流且IM= 。(用E、R、U、I、r表示)

(2)(2分)如图所示为欧姆表原理示意图,电流表满偏电流3mA,变阻器R0电阻调节

范围为0~5000 Ω,内部电源标称值为6V,但实际电动势为5.4V,且内阻增大,但仍能调

零,调零后测得电阻读数比实际值

(填“偏大”、“偏小”)。

2

1

14.如图所示,一半径为 R 的光滑圆环,竖直放在水*向右的匀强电场中,匀强电场的电

场强度大小为 E.环上 a、c 是竖直直径的两端,b、d 是水*直径的两端,质量为 m 的带电

小球套在圆环上,并可沿环无摩擦滑动,已知小球自 a 点由静止释放,沿 abc 运动到 d 点时

速度恰好为零,可得小球所受重力

(选填“大于”、“小于”或“等于”)带电小球所受的

静电力。小球在

(选填“a”、“b”、“c”或“d”)点时的电势能最小。

15.一*行板电容器板长为L,两板间距离为 d 将其倾斜放置,如图 8 所示,两板间形成一 匀强电场。现有一质量为 m,电量为 +Q的油滴以初速度 v .自左侧下板边缘处水*进 入两板之间,沿水*方向运动并恰从右侧*灞咴荡肟绯。敲矗桨寮涞缡撇畹 大小为________.
四、计算题(本题共 4 小题,共 45 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。) 16.(8 分) 如图所示电路中,电源电动势 E=12V,内电阻 r=1.0Ω,电阻 R1=9.0Ω,R2= 15Ω,电流表 A 的示数为 0.4A,求电阻 R3 的阻值和它消耗的电功率.
17.(11 分)两物块 A、B 用轻弹簧相连,质量均为 2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B 两物 块都以 v=6 m/s 的速度在光滑的水*地面上运动,质量 4 kg 的物块 C 静止在前方,如图所 示.B 与 C 碰撞后二者会粘在一起运动.则在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块 A 的速度为多大? (2)系统中弹性势能的最大值是多少?
18.(12 分)如图所示,质量 m=5.0×10-8 千克的带电粒子,以初速 v0=2m/s 的速度从水*放 置的*行金属板 A、B 的中央,水*飞入电场,已知金属板长 0.1m,板间距离 d=2×10-2m, 当 UAB=1000V 时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒 子能从两板间飞出,UAB 的变化范围是多少?(g 取 10m/s2)
2

1
19.(14 分)如图所示,连接在电路中的电阻大小分别为 R1 R2 6 , R3 R4 2 ,
电容器的电容为 30F ,电流表的内阻不计.若电路中接入电动势 E 3V 、内阻 r 1
的直流电源,则闭合开关 S,待电路稳定后,试求:

(1)电 (2)电
(3)在断开电源时通过 R1 的电荷量.

路稳定后电流表的示数; 路稳定后电容器两端的电压;

2

1

物理答案
1. C 2. C 3. B 4. D 5. A 6. C 7. D 8. D 9. CD 10. BD 11. BD 12. BC

13.(1)E R U=E-IR 0 (2)偏大(2 分)
14.等于 b

(每空 1 分)

15. mg L2+d 2 / ql

16.解析 并联电路的电压 U2=I2R2=6V,闭合电路欧姆定律 E=U2+I(R1+r)得

流过电源的电流为 I=0.6A,流过 R3 的电流 I3=I-I2=0.2A, R3 的阻值为 R3=UI33=UI32=30Ω,消耗的功率是 P3=U3I3=1.2W. 17.(1)3 m/s (2)12 J

【解析】(1)当 A、B、C 三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由 A、B、C 三者组成的系

统动量守恒,(mA+mB)v=(mA+mB+mC)·vABC

解得

vABC=

(2+2) 6 2+2+4

m/s=3

m/s

(2)B、C 碰撞时 B、C 组成的系统动量守恒,

设碰后瞬间 B、C 两者速度为 vBC,



mBv=(mB+mC)vBC,vBC=

26 2+4

m/s=2 m/s

设物块 A、B、C 速度相同时弹簧的弹性势能最大为 Ep,根据能量守恒

Ep=

1 2

(mB+mC) vB2C



1 2

mAv2-

1 2

(mA+mB+mC)

v

2 ABC



1 2

×(2+4)×22

J+

1 2

×2×62

J

- 1 ×(2+2+4)×32 J=12 J 2

18.(12 分)解析:当 UAB=103V 时,带电粒子恰能做匀速直线运动,则有

Eq qU mg d

得 q =1×10―11C。

(2 分)

当微粒正好从 B 出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电

场中做类*抛运动,有水*方向 L v0t1

(1 分)

竖直方向

d 2



1 2

a1t12



mg

qU1 d



ma1 ③

联立①、②、③代入数据得 U1=200V。

(1 分) (2 分) (1 分)

当粒子正好从 A 出去,带电粒子在电场中受到竖直向上的电场力和竖直向下的重力,在电

场中做类*抛运动,水*方向 L v0t2 …④

(1 分)

2

1

竖直方向

d 2



1 2

a

2

t

2 2



qU2 d

mg



ma2 ⑥

联立④、⑤、⑥代入数据得 U2=1800V。

(1 分) (2 分) (1 分)

综上所述,AB 间电压在[ 200V,1800V ]之间 19.(14 分)
解:(1)由于闭合开关 S,待电路稳定后 R1、R2 被短路,电容器支路断路,故由闭合电路
欧姆定律得:

I干



E Rr



R3

E R4

r



0.6 A

(2 分)

(2)由于闭合开关 S,待电路稳定后 R1、R2 中均无电流通过,即 R1、R2 两端的电压都为
零,即:

U1 U2 IR1 IR2 0 (2 分)

故电容器两端的电压U U 2 U3 IR3 1.2V (1 分) (3)再断开电源后,电容器通过电阻 R1、R2、R3 进行放电.由于放电电路为 R1、R2 并联后

再与 R3 串联,故通过 R1 的电荷量为电容器带电荷量的一半.

(2 分)

而原来电容器所带的电荷量 Q CU3 3.6 10 5 C (2 分)

故通过

R1

的电荷量 Q



Q 2

1.8105C

(1 分)

2



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