北京市第四中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理試題

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精北京市第四中學(xué)2017-2018學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題一、選擇題1.下列物理量是矢量的有（）A.電流B.電場強(qiáng)度C.電勢差D。電勢能【答案】A【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量,電場強(qiáng)度是矢量，A正確;標(biāo)量是只有大小沒有方向的物理量，電勢差，電勢能和電流都是標(biāo)量，故BCD錯誤．2.關(guān)于機(jī)械波，下列說法中正確的是(）A。兩個相鄰波峰間的距離是一個波長B.同種均勻介質(zhì)中,頻率越高的波,傳播速度越快C.任一振動質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個波長的距離D.干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象【答案】AD【解析】兩個相鄰波峰間的距離是一個波長，A正確；波的傳播速度與波的性質(zhì)以及介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與波的本身頻率沒有關(guān)系，B錯誤；任一振動質(zhì)點(diǎn)都只在自己的平衡位置附近振動，并不隨波向前移動，所以每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動的距離為零，C錯誤；干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象，D正確．3.已知時間內(nèi)通過均勻?qū)w某一橫截面的自由電子數(shù)為,電子電荷量為，導(dǎo)體模截面積為,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為，則電子定向移動的速度為（）A。B.C.D?！敬鸢浮緿【解析】試題分析:由電流的定義可求得電流，再由可求得電子的定向移動速度．由，可得，由可得，D正確．4.真空中有甲、乙兩個點(diǎn)電荷相距為，它們間的靜電引力為．若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼谋?，乙的電荷量保持不變，它們間的距離變?yōu)?，則它們之間的靜電引力將變?yōu)?）A。B.C.D?！敬鸢浮緼【解析】根據(jù)庫侖定律可知，若甲的電荷量變?yōu)樵瓉淼谋?乙的電荷量不變，它們間的距離變?yōu)楹?，，A正確．5。一列簡諧橫波在時刻的波形如圖中實(shí)線所示，在時刻的波形如圖中虛線所示，由此可以判定此列波（）A。波長一定是B.周期可能是C。一定向右傳播D。傳播速度一定是【答案】AB【解析】試題分析：相鄰兩個波峰或波谷之間的距離等于波長，由波動圖象可直接讀出波長．根據(jù)波的周期性得到周期的通項(xiàng)，考慮到波的傳播方向未知，還要注意波可能有兩種不同的傳播方向．根據(jù)圖像得出波長是，A正確；若波向x軸正方向傳播，則，則，不可能存在，若波向x負(fù)軸傳播,則，則，故可能存在，周期不確定,則傳播速度也不確定,B正確CD錯誤；．6.隨著中國電信業(yè)的發(fā)展，國產(chǎn)手機(jī)在手機(jī)市場上已經(jīng)占有了相當(dāng)大的市場份額．如圖所示是中國科健股份有限公司生產(chǎn)的一塊手機(jī)電池外殼上的文字說明，由此可知（）A.該手機(jī)電池的電動勢為B。該手機(jī)電池的電動勢為C.該手機(jī)待機(jī)狀態(tài)下的平均電流為D。該手機(jī)待機(jī)狀態(tài)下的平均電流為【答案】BD【解析】由銘牌數(shù)據(jù)可知，電源電動勢為，該電池容量；根據(jù)，則,故BD正確．7。如圖（a)，、是一條電場線上的兩點(diǎn)，將一個電子從點(diǎn)處由靜止釋放，電子從運(yùn)動到過程中，它運(yùn)動的圖線如圖（b）所示，則以下判斷正確的是（）A。該電場可能是勻強(qiáng)電場B.電子在點(diǎn)受到的電場力大于電子在點(diǎn)受到的電場力C.點(diǎn)的電勢低于點(diǎn)的電勢D.從運(yùn)動到，電子的電勢能逐漸增大【答案】BC【解析】因?yàn)関—t圖線的斜率變小，故加速度變小,因此電場力變小，所以電場強(qiáng)度變小，即：，所以A錯誤B正確；電子運(yùn)動方向?yàn)閺腶到b,做加速運(yùn)動，所以電場力方向從a到b,而電子受到的電場力與場強(qiáng)方向相反，故場強(qiáng)向左，沿場強(qiáng)方向，電勢變小,故b點(diǎn)電勢較大，即，電子的動能增大,電勢能減小,故從a到b電勢能減小，C正確D錯誤．8.圖（a）為一列簡諧橫波在時的波形圖,圖(b）為媒質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖像，是平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出)．下列說法正確的是(）A.波向方向傳播，且波速為B。波向方向傳播，且波速為C。時，點(diǎn)向方向運(yùn)動D.時,點(diǎn)向方向運(yùn)動【答案】BC【解析】試題分析：先根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動圖象，判斷波的傳播方向，再根據(jù)波長和周期求波速；據(jù)波形成的條件和特點(diǎn)分析P質(zhì)點(diǎn)的振動情況．由圖（a）可以知道該簡諧橫波波長為，由圖（b）知周期為,則波速為,根據(jù)圖（b）的振動圖象可以知道，在處的質(zhì)點(diǎn)在時振動方向向下，根據(jù)走坡法，可知該波向左傳播，故A錯誤B正確；由題可知,在t=2s時質(zhì)點(diǎn)P在波谷位置，周期，故時過了，故P質(zhì)點(diǎn)正通過平衡位置向+y方向運(yùn)動，C正確D錯誤．9。通過研究平行板電容器的電容影響因素的實(shí)驗(yàn)，我們知道：極板間距離、極板的正對面積及兩極板間插入的介質(zhì)是影響平行板電容器電容的幾個因素．在實(shí)驗(yàn)中，如圖所示連接平行板和靜電計，若保持平行板電容器所帶電荷量不變，欲使靜電計的張角減小，以下做法中可行的是（）A。僅將板向右移B.僅將板向上移C.僅向兩板之間插入絕緣介質(zhì)板D。僅向兩板之間插入金屬導(dǎo)體板【答案】ACD【解析】僅向右平移，導(dǎo)致兩極板間距減小,根據(jù)可知電容增大，由于所帶電荷量不變，根據(jù)可知兩極板間的電勢差減小，即靜電計的夾角減小，A正確；僅將B板向上移,則兩極板正對面積減小,根據(jù)可知電容增小，由于所帶電荷量不變,根據(jù)可知兩極板間的電勢差增大,即靜電計的夾角增大，B錯誤；僅向兩板之間插入絕緣介質(zhì)板,則增大，根據(jù)可知電容增大，由于所帶電荷量不變，根據(jù)可知兩極板間的電勢差減小，即靜電計的夾角減小,C正確；而向兩板間插入金屬板時，板間距離減小,根據(jù)可知電容增大，由于所帶電荷量不變，根據(jù)可知兩極板間的電勢差減小,即靜電計的夾角減小,D正確．10。某電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力的作用，其運(yùn)動軌跡如圖中虛線,、是其軌跡上的兩點(diǎn)．以下判斷正確的是（）A。粒子帶正電B。粒子在點(diǎn)的加速度小于其在點(diǎn)的加速度C.粒子在點(diǎn)速度小于其在點(diǎn)的速度D。粒子在點(diǎn)電勢能小于其在點(diǎn)的電勢能【答案】ABC【解析】由于電荷只受電場力作用,所以電荷受到的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，即電荷的受力沿著電場線的方向，所以電荷為正電荷,故A正確；電場線密的地方電場的場度大，電場線疏的地方電場的強(qiáng)度小，由圖可以知道,點(diǎn)的場強(qiáng)大于點(diǎn)的場強(qiáng)的大小,在點(diǎn)的受力大于在的受力，所以粒子在點(diǎn)的加速度小于它在點(diǎn)的加速度,B正確；正電荷沿著電場的方向運(yùn)動,所以電場力做正功，電荷的電勢能減小，動能增加，所以粒子在點(diǎn)速度小于其在點(diǎn)的速度，在點(diǎn)的電勢能大于它在點(diǎn)的電勢能,C正確D錯誤．11。如圖所示，將一個半徑為的不帶電的金屬球放在絕緣支架上，金屬球的右側(cè)與球心等高處放置一個電荷量為的點(diǎn)電荷，到金屬球表面的最近距離也為．由于靜電感應(yīng)，金屬球上將產(chǎn)生感應(yīng)電荷．設(shè)靜電力常量為，則關(guān)于金屬球內(nèi)的電場以及感應(yīng)電荷的分布情況,以下說法中正確的是（)A.電荷與感應(yīng)電荷在金屬球內(nèi)任何位置激發(fā)的電場強(qiáng)度都是等大且反向的B.感應(yīng)電荷在金屬球球心處激發(fā)的電場強(qiáng)度，方向水平向右C.感應(yīng)電荷全部分布在金屬球的表面上D.金屬球右側(cè)表面的電勢高于其左側(cè)表面【答案】AC【解析】試題分析：金屬球在+Q的電場處于靜電平衡狀態(tài)，內(nèi)部場強(qiáng)處處為0，A正確；Q在球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)為方向向左，而金屬球內(nèi)部場強(qiáng)為0，故感應(yīng)電荷在球心處產(chǎn)生的場強(qiáng)為方向向右，B錯誤；處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷分布在導(dǎo)體表面，C正確；處于靜電平衡的導(dǎo)體是一個等勢體，D錯誤?？键c(diǎn)：靜電現(xiàn)象的解釋。12。如圖所示，帶電粒子以平行極板的速度從左側(cè)中央飛入勻強(qiáng)電場，恰能從右側(cè)擦極板邊緣飛出電場（粒子重力不計），若粒子的初動能變?yōu)樵瓉淼谋叮€要使粒子保持擦極板邊緣飛出，可采用的方法是（）A.僅將極板的長度變?yōu)樵瓉淼谋禕.僅將兩板之間的距離變?yōu)樵瓉淼腃.僅將兩板之間的電勢差變?yōu)樵瓉淼谋禗.僅將極板長度和兩板之間的距離都變?yōu)樵瓉淼摹敬鸢浮緾【解析】試題分析：根據(jù)題目所給的信息，找到粒子在豎直方向位移表達(dá)式,討論其中各個物理量的變化對豎直方向的位移的影響，從而分析解題．粒子在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動，加速度為，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，故運(yùn)動時間為，所以粒子的豎直偏量，故若粒子的初動能變?yōu)樵瓉淼谋?，仍要想使粒子保持擦極板邊緣飛出,將極板的長度變?yōu)樵瓉淼谋?，板間距離應(yīng)該變?yōu)樵瓉淼?將兩板之間的電勢差變?yōu)樵瓉淼?倍，故C正確．13。在光滑的水平面上，有一邊長為的正方形區(qū)域，該區(qū)域存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與正方形的一邊平行,場強(qiáng)大小為．一個質(zhì)量為、帶電量為的小球，從某一邊的中點(diǎn)以垂直于該邊的水平初速度射入正方形區(qū)域，當(dāng)它再次運(yùn)動到正方形區(qū)域邊緣時,它具有的動能可能的是（)A。B.C。D.【答案】ABD【解析】試題分析:當(dāng)速度與合力方向平行時，做直線運(yùn)動，可能加速直線，也可能做減速直線；當(dāng)速度與合力垂直時,做曲線運(yùn)動，故存在多種情況，要分別討論．①若電場方向與速度方向平行且反向時，小球在勻強(qiáng)電場中做勻減速直線運(yùn)動，若能達(dá)到BD端,根據(jù)動能定理得：則到達(dá)另一端時的動能為：;若不能到達(dá)BD端，則又返回到AC段，電場力做功為零，則動能為：．②若電場方向與速度方向平行且同向時,小球在勻強(qiáng)電場中做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)動能定理得,解得．③當(dāng)電場力的方向與小球運(yùn)動方向垂直時，若能從上下邊緣射出，根據(jù)動能定理得:,解得動能為；不能從上下邊緣射出，而是從右邊緣射出,在電場中的運(yùn)動時間，則偏轉(zhuǎn)位移為，根據(jù)動能定理得，解得動能為，綜上所述ABD正確．14。如圖所示,靜電場方向平行于軸,其電勢隨的分布可簡化為如圖所示的折線．一個帶負(fù)電的粒子在電場中以為中心，沿軸方向在區(qū)間之間做周期性運(yùn)動，．若、、為已知量，且已知該粒子的比荷為．利用這些數(shù)據(jù)結(jié)合圖像可以得出（）A。該電場為勻強(qiáng)電場，且電場強(qiáng)度大小為B。粒子運(yùn)動時的加速度大小為C。在處粒子速度最大，為D。粒子做周期性運(yùn)動，且運(yùn)動周期為【答案】AD【解析】試題分析：圖可知，電勢隨x均勻變化,則可知電場為勻強(qiáng)電場，由電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可求得電場強(qiáng)度，即可求得電場力,由牛頓第二定律求得加速度．根據(jù)動能定理可求得粒子經(jīng)過時的速度大??；根據(jù)對稱性可知粒子從開始運(yùn)動的四分之一周期內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)求得從-A到O點(diǎn)的時間，然后根據(jù)求解周期．由圖可以知道,與d（或—d）兩點(diǎn)間的電勢差為．電勢隨x均勻變化，電場為勻強(qiáng)電場，則電場強(qiáng)度的大小為:，A正確；粒子所受的電場力的大小為，由牛第二定律得加速度為，B錯誤；設(shè)粒子經(jīng)過時速度的大小為，從到過程，由動能定理得,解得，C錯誤；粒子從開始運(yùn)動的四分之一周期內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)可得用時，周期,D正確．二、填空題15。將一電量為的電荷從電場中的點(diǎn)移到點(diǎn),電場力做功為，則、兩點(diǎn)的電勢差__________；再把這個電荷從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場力做功，則、兩點(diǎn)的電勢差__________；、、三點(diǎn)中電勢最高的點(diǎn)的是__________點(diǎn)．【答案】(1).600（2).—400（3)。A【解析】依據(jù)電場力做功，解得,即依據(jù)電場力做功，解得，即故，即綜上所述,故最高點(diǎn)是點(diǎn)．16.示波器的核心部件是示波管，下圖是它的原理圖．如果在偏轉(zhuǎn)電極之間和偏轉(zhuǎn)電極之間都沒加電壓，電子束從電子槍射出后沿直線傳播，打在熒光屏中心，從右向左觀察，在那里產(chǎn)生一個亮斑．（1）如果在電極之間不加電壓，但在之間加不變的電壓，使的電勢比高(即正負(fù))，則電子打在熒光屏上的位置位于__________上（填、、或，是熒光屏中心）；當(dāng)所加電壓增大時，電子打在熒光屏上的位置將__________．（填“上移”、“下移"或“不變”）（2)如果在之間加正弦電壓，如圖甲所示，而在電極之間加隨時間線性變化的電壓,如乙圖所示，則熒光屏上看到的圖形是丙圖中的__________．A．B．C．D．【答案】（1）.(1）OY(2)。上移（3)。(2）A（2）電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離與偏轉(zhuǎn)電壓成正比，則在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加按正弦規(guī)律變化的電壓,電子在熒光屏偏轉(zhuǎn)的距離按正弦規(guī)律變化，而在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加圖乙所示的掃描電壓,水平方向電子不斷從右向左勻速掃描，在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線，A正確．17。如圖所示，平行板電容器與電源連接，為兩板間一點(diǎn)．閉合電鍵給電容器充電后再斷開電鍵，然后再將極板移到虛線所示位置,則與不移極板前比較,點(diǎn)電場強(qiáng)度將__________;點(diǎn)電勢將__________；（填“變大”、“變小”或“不變”)【答案】（1).不變(2）。不變【解析】試題分析：抓住電容器的電荷量不變，結(jié)合電容的決定式和定義式，以及勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)公式得出電場強(qiáng)度的變化，從而得出P與下極板電勢差的變化，得出P點(diǎn)電勢變化．三、簡答與計算題18。（1)如圖，把導(dǎo)體、在帶正電的旁邊相碰一下后分開,分開后、是否帶電？若帶電，、分別帶何種電荷?（2)如圖，把導(dǎo)體、在帶電體旁邊相碰一下后分開，然后分別接觸一個小電動機(jī)的兩個接線柱，如果小電動機(jī)非常靈敏，它便會開始轉(zhuǎn)動．當(dāng)電動機(jī)還沒停止時,又立刻把、在旁邊相碰一下再分開，之后再和小電動機(jī)兩接線柱接觸．如此下去,小電動機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動．這將成為永動機(jī)違背能量守恒定律．小電機(jī)的能量來自于哪，說說你的觀點(diǎn)．【答案】(1)答案（2）見解析?！窘馕觥浚?）導(dǎo)體、在帶正電的旁邊相碰一下，AB上的自由電荷移動到了C上,AB失去自由電荷而帶正電．（2）沒有違背能量守恒定律不是永動機(jī)，、在旁邊相碰一下分開,由于靜電感應(yīng),、分別帶上了不同電荷,在把、分開的過程中要克服之間的靜電力做功，在這個過程中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，然后、，再去接觸小電動機(jī)，使小電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來，這個過程把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能．19。如圖所示，長為的絕緣細(xì)線一端懸于點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為、電荷量為的小球．現(xiàn)將此裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場中，小球靜止在點(diǎn),此時細(xì)線與豎直方向成角．重力加速度為,，．（1)求該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大?。?）若將小球向左拉起至與點(diǎn)處于同一水平高度且細(xì)繩剛好張緊，將小球由靜止釋放,求小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時的速度大?。敬鸢浮浚?）（2)【解析】(1）小球受三個力作用處于平衡狀態(tài)，有，可得．（2）小球從水平位置到豎直方向的過程中重力和電場力做功,根據(jù)動能定理得，，聯(lián)立計算得出：．20.如圖所示,質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子初速度為零，經(jīng)電壓為加速電場加速后，從兩板中央進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，板間電壓為、板間距離為、板長為，然后粒子射到距偏轉(zhuǎn)場右端為屏上的點(diǎn)，若不加偏轉(zhuǎn)電壓,粒子打在屏上的點(diǎn)，粒子的重力不計，求（1)帶電粒子穿出偏轉(zhuǎn)場時的偏轉(zhuǎn)角（初末速度的夾角)．（2)間的距離．(3)粒子通過偏轉(zhuǎn)電場過程中動能的增加量．【答案】(1）（2）（3）【解析】試題分析：由速度時間公式求出粒子射出電場時豎直分速度,再根據(jù)數(shù)學(xué)知識，即可求得速度的偏轉(zhuǎn)角θ的正切,即可求得速度的偏轉(zhuǎn)角θ．粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后做勻速直線運(yùn)動，水平方向做勻速直線運(yùn)動求出運(yùn)動時間,豎直方向亦做勻速直線運(yùn)動由時間和速度求出偏轉(zhuǎn)位移,再加上電場中的側(cè)位移即為OP的距離；動能的增量等于電場力做的功，據(jù)此求解動能的增加量．（1）經(jīng)過加速電場時，根據(jù)動能定理可知,進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，根據(jù)牛頓第二定律可得,豎直方向向下，在水平方向上粒子做勻速直線運(yùn)動，故有在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，故有，所以帶電粒子穿出偏轉(zhuǎn)場時．所以帶電粒子穿出偏轉(zhuǎn)場時的偏轉(zhuǎn)角（2）粒子在豎直方向上的偏移量,依據(jù)幾何關(guān)系：，解得：．(3)偏轉(zhuǎn)過程中電場力做功故動能增量為．21。如圖所示，一對平行板之間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為,將板接地,此時板電勢,在板的正上方高為的處有一質(zhì)量為、帶電量為的小球，以的初速度豎直向下拋出，重力加速度為，求(1）點(diǎn)處的電勢．（2）當(dāng)小球運(yùn)動到點(diǎn)正下方距金屬板高為的點(diǎn)時的速度大小．（3）根據(jù)功能關(guān)系證明小球在向下運(yùn)動過程中，動能、重力勢能、電勢能之和為定值．【答案】（1)（2）（3)見解析。【解析】（1）依據(jù)場強(qiáng)的決定式，即,解得．（2)依據(jù)動能定理，解得．(3）證明，向下移動的過程中,設(shè)距離板的高度為，依據(jù)動能定理，，此時的重力勢能為，此時的電勢能，變化前的電勢能，重力勢能，動能為,故，故之和為．22.兩個平行金屬板、如圖乙所示放置,、兩板電勢差時間做周期性變化，大小總保持為，周期為，如圖甲所示,極板附近有一個粒子源，可以釋放初速度為零、質(zhì)量為，帶電荷量為的粒子，由于電場力的作用由靜止開始運(yùn)動．不計粒子的重力（1）若在時發(fā)出的電子在時恰好到達(dá)極板，求兩極板間距離．（2）若已知兩極板間距離為，在時發(fā)出的粒子不能到達(dá)極板，求此時發(fā)出的粒子