甘肅省蘭州市第一中學(xué)高二上學(xué)期期中考試物理（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)必貴于專精蘭州一中2017-2018-1學(xué)期高二年級期中考試試題物理(理科)一、選擇題（共10小題，40分。1-6小題為單選,7-10為多選）1。關(guān)于點電荷和元電荷的說法中，正確的是（）A.只有很小的球形帶電體才叫做點電荷B。帶電體間的距離比它們本身的尺寸大得多，以至帶電體的形狀和大小對它們之間的作用力影響可以忽略不計時,帶電體就可以視為點電荷C。元電荷就是電子D.帶電體的電荷量可以是任意數(shù)值【答案】B【解析】當(dāng)帶電體的形狀對它們間相互作用力的影響可忽略時，這個帶電體可看作點電荷，與電荷本身大小無關(guān)，故A錯誤;帶電體間的距離比它們本身的大小大得多,以至帶電體的形狀和大小對它們之間的作用力影響可以忽略不計時,帶電體就可以視為點電荷,故B正確;元電荷是與電子的電荷量數(shù)值相等的電荷量，但不是電子,故C錯誤；帶電體所帶的電量只能是元電荷的整數(shù)倍，故D錯誤.所以B正確，ACD錯誤。2。兩個完全相同的絕緣金屬球a和b（可視為質(zhì)點）相距為r，電荷量分別為+3q和+q，兩球接觸后再分開放回原位置，下列分析正確的是（)A?，F(xiàn)在a的電荷量為+2q、b的電荷量為0B.現(xiàn)在a、b的電荷量都為+2qC。此過程中是a球上的電子轉(zhuǎn)移到b球D?，F(xiàn)在兩球間的庫侖力F=【答案】B【解析】根據(jù)同種電荷接觸后分開，電量則是平分;若是異種電荷,接觸后分開，電量是先中和再平分,由于電荷量分別為+3q和+q，兩球接觸后再分開，因此a、b的電荷量都為+2q，故A錯誤，B正確；此過程中是b球上的電子轉(zhuǎn)移到a球上，故C錯誤；此時兩球間的庫倫力為:，故D錯誤。所以B正確,ACD錯誤.3。如圖所示，在水平向右、大小為E的勻強電場中,O點固定一帶電量為Q（Q〉0)的點電荷，A、B、C、D為以O(shè)為圓心、半徑為r的同一圓周上的四點，B、D連線與電場線平行，A、C連線與電場線垂直。則()A.A點的場強大小為B.B點的場強大小為C.C點的場強大小一定為0D.D點的場強大小可能為0【答案】AD【解析】正點電荷Q在A點的電場強度大小為:，而勻強電場在A點的電場強度大小為E，因方向相互垂直，根據(jù)矢量的合成法則,則有A點的場強大小為：，故A正確;同理,點電荷Q在B點的電場強度的方向與勻強電場方向相同,因此B點場強大小為：，故B錯誤；同理在C點的場強大小為,故C錯誤；當(dāng)點電荷Q在D點的電場強度的方向與勻強電場方向相反，且大小相等時，則D點的電場強度大小可以為零,故D正確.所以AD正確，BC錯誤。4.如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為q（q〉0）的相同小球,小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個小球均處在靜止?fàn)顟B(tài)時，每根彈簧長度均為l。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為A.B。C。D.【答案】C【解析】對第3個小球受力分析,受兩個庫侖力和彈簧的拉力，根據(jù)平衡條件得:,解得：，所以彈簧的原長為：，故C正確，ABD錯誤。5.將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩板上,開始B板電勢比A板電勢高，這時有一個原來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場力作用下開始運動，設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大,下列說法正確的是（)A.電子一直向著A板運動B。電子一直向著B板運動C。電子先向A板運動，然后返回向B板運動,之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運動D.電子先向B板運動，然后返回向A板運動,之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運動【答案】D【解析】根據(jù)牛頓第二定律得：，由于加速電壓大小相等，可知加速度大小相等，作出電子運動的速度時間圖象，如圖所示,由圖象可知,電子在某一位置兩側(cè)做往返運動，故AB錯誤；由于開始時B板電勢比A板電勢高,所以電子先向B板運動，然后返回向A板運動，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運動，故D正確，C錯誤.所以D正確,ABC錯誤。6.在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長為ΔL的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是(）A.B。C。D.【答案】D【解析】根據(jù)動能定理：,在剛射出加速電場時，一小段長為△l的電子束內(nèi)電子電量為：，電子數(shù)：，聯(lián)立解得：，故D正確，ABC錯誤。7。在如圖所示的哪種情況下，a、b兩點的電勢相等，電場強度也相同（)A.帶電平行板電容器兩板間除邊緣附近處的a、b兩點B.處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部的a、b兩點C.離點電荷等距的a、b兩點D.兩個等量異種點電荷的中垂線上，與連線中點O等距的a、b兩點【答案】BD【解析】a、b處于勻強電場中，場強相同,電勢不同，a點電勢高于b點電勢，故A錯誤;處于靜電平衡狀態(tài)下的金屬內(nèi)部a、b兩點，電場強度均為零,整個導(dǎo)體是等勢體,電勢相等，故B正確；a、b處于同一等勢面上，電勢相等,而電場強度方向不同，故C錯誤；等量異種電荷連線的中垂線是一條等勢線，兩點的電勢相等．根據(jù)電場線分布的對稱性可知,場強相同,故D正確。所以BD正確，AC錯誤.8。如圖所示,虛線表示某電場的等勢面。一帶電粒子僅在電場力作用下，由A點運動到B點的徑跡如圖中實線所示。粒子在A點的速度為vA、加速度為aA、電勢能為EpA；在B點的速度為vB、加速度為aB、電勢能為EpB，則下列判斷中正確的是(）A。該粒子帶負電B.vA〉vBC。aA<aBD。EpA>EpB【答案】ABC【解析】由于等勢面是同心圓，且外大里小，故圖中場源位于等勢面圓心位置，是負電荷；根據(jù)曲線的彎曲可知是靜電斥力，故粒子帶負電，故A正確；由于B位置等差等勢面較密集，場強大，加速度大，即aA＜aB，故C正確；從A到B電場力做負功，速度減小，電勢能增加，故B正確,D錯誤.所以ABC正確，D錯誤.9。如圖所示，A為粒子源,A和極板B間的加速電壓為U1，兩水平放置的平行帶電板C、D間的電壓為U2，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)子以初速度為零，從A處被加速電壓U1加速后水平進入豎直方向的勻強電場，平行板C、D的極板的長度為L，兩板間的距離為d，不計帶電粒子的重力，則下列說法正確的是（）A.帶電粒子在射出B板時的速度為B。帶電粒子在C、D極板間運動的時間為C。帶電粒子飛出C、D電場時在豎直方向上發(fā)生的位移D.若同時使U1和U2加倍，則帶電粒子在離開板間時的速度與水平方向夾角將加倍【答案】AC【解析】帶電粒子由A到B,設(shè)到B板的速度為v，根據(jù)動能定理：，解得:，故A正確；粒子進入C、D電場后水平方向做勻速直線運動，則L=v0t，解得：,故B錯誤；粒子在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動,加速度為：，粒子進入C、D電場在豎直方向發(fā)生的位移為：，聯(lián)立以上可得：,故C正確；帶電粒子在離開板間時的速度與水平方向夾角的正切值為:，可知同時使U1和U2加倍，帶電粒子在離開板間時的速度與水平方向夾角不變，故D錯誤。所以AC正確,BD錯誤。10。質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點無初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t秒小球又回到A點.不計空氣阻力且小球從未落地，重力加速度為g，則（)A。從A點到最低點小球重力勢能減少了mg2t2B.從加電場開始到小球運動到最低點時小球動能減少了mg2t2C。整個過程中小球所受合外力沖量大小為2mgtD。整個過程中小球電勢能減少了mg2t2【答案】AC二、填空題（每空2分，共22分）11。在如圖實驗裝置中,充電后的平行板電容器的A極板與靜電計相接,B極板接地。（1)若極板B稍向上移動一點,則將觀察到靜電計指針偏角___________________(填“變大"或“變小”）,此實驗說明平行板電容器的電容隨__________________而增大；（2)若極板B稍向左移動一點，則將觀察到靜電計指針偏角_______________________（填“變大”或“變小"），此實驗說明平行板電容器的電容隨__________________而增大，此過程中，板間形成勻強電場的場強__________________（填“變大"、“不變"或“變小”）.【答案】（1)。變大(2).正對面積增大(3）。變大(4）.板間距離減?。?)。不變【解析】(1)若極板B稍向上移動一點，極板正對面積減小，根據(jù)電容的決定式:，可知，電容C變小．電容器的電量Q不變，由電容的定義式：可知，板間電壓U變大．此實驗說明平行板電容器的電容隨極板正對面積增大而增大.(2）若極板B稍向左移動一點，板間距離增大，根據(jù)電容的決定式：，可知，電容C變?。娙萜鞯碾娏縌不變，由電容的定義式：可知，板間電壓U變大．此實驗說明平行板電容器的電容隨極板間的距離減小而增大；板間場強為:,聯(lián)立以上可得:可知板間場強不變.12.空間中存在一平行于xOy平面的勻強電場，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為10V、17V、26V。則該勻強電場的電場強度的大小為____________V/cm，電子在坐標(biāo)原點處的電勢能為____________eV，電子在a點的電勢能_________在b點的電勢能（填“>”、“<”或“=”）。【答案】(1）。2.5V/cm（2）.-1eV（3).〉【解析】如圖所示，在ac連線上，確定一b′點，電勢為17V，將bb′連線,即為等勢線，那么垂直bb′連線，則為電場線，再依據(jù)沿著電場線方向，電勢降低，則電場線方向如下圖,

板間場強為：，依據(jù)幾何關(guān)系，,聯(lián)立以上可得：；根據(jù)，因a、b、c三點電勢分別為φa=10V、φb=17V、φc=26V，解得原點處的電勢為φ0=1V，所以電子的電勢能為：；由圖可知電子從a點到b點電場力做正功，則電勢能減小，那么電子在a點的電勢能比在b點的大。13.已知靈敏電流計的內(nèi)阻為4Ω，滿偏電壓為0。05V，若要將其改裝成一量程為10V的電壓表，則應(yīng)______________聯(lián)一個______________Ω的電阻；若要將其改裝為一個大量程電流表，則應(yīng)______________聯(lián)一個電阻?！敬鸢浮?1）。串聯(lián)（2）。796Ω（3)。并【解析】把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，分壓電阻阻值：；改為較大量程的電流表應(yīng)并聯(lián)分流電阻.三、計算題(本題共4小題，共38分，解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分）14。如圖所示的電路中,電阻R=10Ω,電動機M的線圈電阻r=1Ω，加在電路兩端的電壓U=50V，已知電流表的讀數(shù)為25A，求：（1)通過電動機線圈的電流強度為多少？(2）通電，電動機M輸出的機械功為多少?【答案】（1）20A（2）3。6×104J(1）通過電阻R的電流為：通過電動機的電流：IM=I—IR=25A—5A=20A(2）電動機在1min內(nèi)消耗的電能:W＝UIMt＝50×20×60J＝6×104J電流通過電動機產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Mrt＝202×1×60J＝2.4×104J電動機在1min內(nèi)輸出的機械功為:W’=W—Q=3。6×104J點睛：本題主要考查了非純組電路問題，抓住非純電阻電路與純電阻電路的區(qū)別，電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立。15.如圖所示，一電荷量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，整個裝置置于一水平向右的勻強電場中時，小物塊恰好靜止.重力加速度為g，sin37°＝0.6，cos37°＝0。8。求：(1）水平向右電場的電場強度大小;（2)若將電場強度的大小減小為原來的一半,物塊的加速度大小.【答案】（1)（2）0。3g【解析】試題分析:（1）對小滑塊受力分析：垂直斜面的彈力，水平向右的電場力，豎直向下的重力。由平衡條件：解得:E=（2）當(dāng)電場強度變小時候，重力下滑分量不變彈力在斜面上的分量變小對小物塊，由牛頓第二定律:解得:a=0。3g考點：受力分析牛頓第一定律16。如圖所示，abcd是一個正方形盒子．cd邊的中點有一個小孔e，盒子中有沿ad方向的勻強電場．一個質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi)，并恰好從e處的小孔射出.(忽略粒子重力)求：（1）該帶電粒子從e孔射出的速度大??；(2）若正方形的邊長為L，求該電場的場強大小?！敬鸢浮浚?）(2）【解析】試題分析：粒子進入電場后水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻加速直線運動,用平均速度表示豎直位移和水平位移，求出粒子從e孔射出時豎直方向的速度，再合成求解粒子從e孔射出的速度大小;運用動能定理求出電場強度.（1)設(shè)粒子在e孔的豎直速度為vy。則水平方向勻速運動:豎直方向根據(jù)平均速度：聯(lián)立可得:vy＝4v0所以帶電粒子從e孔射出的速度大小為：（2)根據(jù)動能定理得:電場力做功為：W電＝Eq·l聯(lián)立解得：點睛：本題主要考查了類平拋運動問題，基本方法是運動的分解法，要抓住水平和豎直兩個方向位移的關(guān)系是關(guān)鍵。17