黑龙江省大庆市第四中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试题 Word版含答案

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大庆四中2016~2017学年度第一学期期中考试高二年级物理学科试题考试时间:90分钟 分值:100分本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分第Ⅰ卷(选择题)一.选择题:(14道题,每题4分共56分,1-9单选,10-14多选) 1.下列说法正确的是( )A .电场线与等势面可以垂直,也可以不垂直B .电场力对正电荷做正功,其电势能增加,对负电荷做正功,其电势能减少C .电势差的公式U AB =W ABq说明两点间的电势差U AB 与电场力做功W AB 成正比,与移动电荷的电荷量q 成反比D .从点电荷场强计算式分析库仑定律的表达式F =k q 1q 2/r 2,式kq 2/r 2是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小,而kq 1/r 2是点电荷q 1产生的电场在q 2处场强的大小2.下面说法正确的是( )A .导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟通过导体的电流成反比,这就是欧姆定律B .电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置C .电动势不仅由电源中非静电力的特性决定,还跟电源的体积有关,也跟外电路有关D .电流越大,通过导体横截面的电荷量就越多3.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点。

其中a 、b 两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A .丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点B .乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点C .甲图中与点电荷等距的a 、b 两点D .丁图中非匀强电场中的a 、b 两点4.求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题,但是在有的问题中常规方法会比较繁琐,若合理应用一些结论,会简化问题。

尝试一下下面这个问题:有两个电阻R 1=10.23Ω,R 2=51.57 Ω,若将它们并联,其并联电阻约是( ) A .5.0 Ω B .12.6 Ω C .8.5 Ω D .62.0 Ω5.如图,电荷量为q 1和q 2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点。

已知在P 、Q 连线上某点 R 处的电场强度为零,且PR =2RQ 。

则( )A .q 1=2q 2B .q 1=4q 2C .q 1=-2q 2D .q 1=-4q 26.如图所示,在竖直平面内,带等量同种电荷的小球A 、B ,带电荷量为-q (q >0),质量都为m ,小球可当作质点处理。

现固定B 球,在B 球正上方足够高的地方由静止释放A 球,则从释放A 球开始到A 球运动到最低点的过程中( ) A .小球A 的动能不断减小 B .小球A 的加速度不断减小 C .小球A 的机械能不断减小 D .小球A 的电势能不断减小7.如图(a),直线MN 表示某电场中一条电场线,a 、b 是线上的两点,将一带负电荷的粒子从a 点处由静止释放,粒子从a 运动到b 过程中的v -t 图线如图(b)所示。

设a 、b 两点的电势分别为φa 、φb ,电场强度大小分别为E a 、E b ,粒子在a 、b 两点的电势能分别为E Pa 、E Pb ,不计重力,则有( )A .φa >φbB .E a <E bC .E a =E bD .E Pa >E Pb8.如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域,刚好通过竖 直平面中的P 点,已知连线OP 与初速度方向的夹角为45°,则此带电小 球通过P 点时的动能为( )A .m v 20B .2m v 20C.52m v 20D.12m v 209.在点电荷Q 的电场中的O 点,由静止释放一个质量为m 、带电荷量为+q 的试探电荷, 试探电荷运动到a 点时的速度大小为v 。

若该试探电荷从无穷远处运动到电场中的a 点时, 需克服电场力做功为W ,试探电荷运动到a 点时的速度大小仍为v ,设无穷远处电势为零。

则下列判断正确的是( ) A .电场中a 点电势φa =W q B .电场中O 点电势为φO =W q -m v22qC .试探电荷的最大速度为v m =2Wm D .aO 间电势差为U aO =m v 22q10.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A 、B 、C 三点,如图甲所示,一个电荷量为2 C ,质量为1 kg 的小物块从C 点静止释放,其运动的 v -t 图像如图乙所示,其中B 点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。

则下列说法正确的是( )A .B 点为中垂线上电场强度最大的点,电场强度E =2 V/m B .由C 点到A 点的过程中物块的电势能减小 C .由C 点到A 点的过程中,电势逐渐升高D .AB 两点电势差U AB =-5 V11.如图所示,平行板电容器与电动势为E ′的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电荷量很少,可被忽略。

一带负电油滴被固定于电容器中的P 点。

现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( )A .平行板电容器的电容将变小B .静电计指针张角变小C .带电油滴的电势能将减少D .若先将上极板与电源正极的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变12.如图所示,在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形,坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中O (0,0)点电势为6 V ,A (1,3)点电势为3 V ,B (3,3)点电势为0 V ,则由此可判定( )A .C 点电势为3 VB .C 点电势为0 V C .该匀强电场的电场强度大小为100 V/mD .该匀强电场的电场强度大小为100 3 V/m13.真空中有一半径为r 0的带电金属球壳,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如 图,r 表示该直线上某点到球心的距离,r 1、r 2分别是该直线上A 、B 两点离球心的距离, 下列说法中正确的有( )A .该金属球壳可能带负电B .A 点的电场强度方向由A 指向BC .A 点的电场强度大于B 点的电场强度D .负电荷沿直线从A 移到B 的过程中,电场力做正功14.如图所示,长为L =0.5 m 、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中,一带电荷量为+q ,质量为m 的小球(可视为质点),以初速度v 0=2 m/s 恰能沿斜面匀速上滑,g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是 ( ). A .小球在B 点的电势能大于在A 点的电势能B .水平匀强电场的电场强度为3mg 4qC .若电场强度加倍,小球运动的加速度大小为3 m/s 2D .若电场强度减半,小球运动到B 点时速度为初速度v 0的一半第II 卷二.计算题(15、16每题10分,17、18每题12分,共计44分)15如图所示,一条长为L 的细线上端固定,下端拴一个质量为m 的电荷量为q 的小球,将它置于方向水平向右的匀强电场中,当小球静止时细线离开竖直位置偏角α=60°。

(1)画出小球的受力分析图(2)判断小球的带电性质 (3) 求电场强度16.如图所示,已知平行板电容器两极板间距离d =4 mm ,充电后两极板电势差为120 V .A 板带正电,若它的电容为3μF ,且P 到A 板距离为1mm.求:(1)每一极板的带电量;(2)一个电子在P 点具有的电势能;(3)一个电子从B 板由静止释放到达A 板时获得的动能;17.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行极板,如图甲所示。

加在极板A 、B 间的电压U AB 做周期性变化,其正向电压为U 0,反向电压为-kU 0(k >1),电压变化的周期为2τ,如图乙所示。

在t =0时,极板B 附近的一个电子,质量为m 、电荷量为e ,受电场作用由静止开始运动。

且不考虑重力作用。

若k =54,电子在0~2τ时间内不能到达极板A ,求d 应满足的条件。

18.在动摩擦因数μ=0.2的粗糙绝缘足够长的水平槽中,长为2L的绝缘轻质细杆两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B,如图为俯视图(槽两侧光滑).A球的电荷量为+2q,B球的电荷量为-3q(均可视为质点,也不考虑两者间相互作用的库仑力).现让A球处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内,已知虚线MP恰位于细杆的中垂线,MP和NQ的距离为3L,匀强电场的场强大小为E=1.2mg/q,方向水平向右.释放带电系统,让A、B从静止开始运动(忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响,重力加速度为g).求:(1)小球B第一次到达电场边界MP所用的时间;(2)小球A第一次离开电场边界NQ时的速度大小;(3)带电系统第一次速度为零时B球电势能的增加量.大庆四中2016~2017学年度第一学期期中考试高二年级物理学科试题答案一、选择题:(14道题,每题4分共56分,1-9单选,10-14多选)二 计算题15解析:(1)图略 4分(2)根据电场方向和小球受力分析可知小球带正电。

2分 (3)小球由A 受力分析有:tan60°=Eq/mg 2分 解得E =3mg/q 2分16解析:(1)由Q =UC 2分Q =120×3×10-6C =3.6×10-4C 1分 (2)E P =e φP2分E P =e U ABd d PB 1分E P =-1.44×10-17J 1分(3)因为电子从B 板出发到A 板的过程中电场力做正功,电势能减小,动能增加,所以由动能定理得E k -0=qU BA , 2分E k =1.92×10-17J 1分17解析:电子在0~τ时间内做匀加速运动 加速度的大小a 1=eU 0md 2分位移x 1=12a 1τ2 2分在τ~2τ时间内先做匀减速运动,后反向做匀加速运动 加速度的大小a 2=keU 0md 2分初速度的大小v 1=a 1τ 2分 匀减速运动阶段的位移x 2=v 122a 2 2分由题知d >x 1+x 2,解得d >9eU 0τ210m2分 18(1)带电系统开始运动后,先向右加速运动;当B 进入电场区时,开始做减速运动.设B 进入电场前的过程中,系统的加速度为a 1由牛顿第二定律得2Eq -μ2mg =2ma 1 1分 解得a 1=g 1分 B 刚进入电场时,由L =12a 1t 21, 1分 解得t 1=2Lg. 1分 (2)设B 刚进入电场时系统的速度为v 1由v 21=2a 1L 可得v 1=2gL 1分 设B 进入电场后,系统的加速度为a 2,由牛顿第二定律得 2Eq -3Eq -μ2mg =2ma 2 1分 得a 2=-0.8g 1分之后系统做匀减速运动,设小球A 第一次离开电场边界NQ 时的速度大小为v 2由v 22-v 21=2a 2L 1分可得v 2=0.4gL . 1分(3)当带电系统速度第一次为零,此时A 已经到达右边界NQ 外,设此时A 离右边界NQ 的距离为x设A 出电场后,系统的加速度为a 3,由牛顿第二定律得 -3Eq -2μmg =2ma 3,得a 3=-2g 1分 x =-v 222a 3解得x =0.1L <2L ,所以B 没有出电场. 1分故B 电势能增加量ΔE p=3Eq(L+x)=3Eq×1.1L=3.96mgL. 1分[答案](1) 2Lg(2)0.4gL(3)3.96mgL。