福州一中高二上期中物理试卷及答案

福州一中高二上期中物理试卷及答案
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福州一中高二上期中物理试卷

一、选择题(本题共12小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题

目要求,第.9.-.12..题有多项

..符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)

1、以下说法正确的是( )

A.电容器A的电容比B的大,说明充电完全后电容器A所带的电荷量比B的多

B. 由C=Q

U

知,电容器的电容与两极板间的电压成反比,与所带的电荷量成正比

C.为了防止外电场的影响,电学仪器应该放在封闭的绝缘体壳中

D. 超高压带电作业的工人穿戴的工作服,要用包含金属丝的织物制成

2、物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量,如速度是用位移与时间的比值来定义的,

即v=x

t

.下面四个物理量的表达式不属于比值定义的是:( )

B. 电势φ=

E P

q

C. 电容C=Q

U

D. 电流I=q

t

A.电流

3、欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律,有一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且a>b>c。电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻值最小的是()

A. B. C. D.

4、如图所示电路中,三个相同的灯泡额定功率是40 W,在不损坏

灯泡的情况下,这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过( )

A.40 W B.60 W C.80 W D.120 W

5、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=5 cm,bc=3cm,ca=4cm。小球c

所受库仑力的合力的方向平行于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()

R

U

I

A.a 、b的电荷同号,

16

9 k=

B.a、b的电荷异号,

16

9 k=

C.a、b的电荷同号,

64

27 k=

D.a、b的电荷异号,

64

27 k=

6、平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R4

的滑片向a端作动时,则下列判断正确的是()

A. 电压表读数减小

B. 电流表读数增大

C. 质点P将向下运动

D. R3上消耗的功率逐渐增大

7、如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为φM、φN,粒子在M和N时加速度大小分别为a M、a N,速度大小分别为v M、v N,电势能分别为E pM、E pN.下列判断正确的是( )

A.v M

B.v M

C.φM<φN,E pM

D.a M

8、如图所示,无限大均匀带正电的薄板竖直放置,其周围空间的电场可认为是匀强电场.光滑绝缘细管垂直穿过板中间小孔,一个可视为质点的带负电小球在细管内运动.以小孔为原点建立x轴,规定x轴正方向为加速度a和速度v的正方向,下图分别表示x轴上各点的电势φ、小球的加速度a、速度v和动能E k随x变化的图象,其中正确的是( )

9、如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的,下列说法正确的是() A. 甲表是伏特表,R增大时量程增大

B. 甲表是安培表,R增大时量程减小

C. 乙表是伏特表,R增大时量程增大

D. 乙表是安培表,R增大时量程减小

10、如图所示,由M、N两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器,极板N与静电计的金属球相接,极板M与静电计的外壳均接地。给电容器充电,静电计指针张开一定角度.以下实验过程中电容器所带电荷量可认为不变。下面操作能使静电计指针张开角度变小的是()A.将M板沿水平向右方向靠近N板

B.在M、N之间插入有机玻璃板

C.将M板向上平移

D.在M、N之间插入金属板,且不和M、N接触

11、在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φ

a已在图中用坐标(r a,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd.下列选项正确的是( )

A.E a∶E b=4∶1

B.E c∶E d=2∶1

C.W ab∶W bc=3∶1

D.W bc∶W cd=1∶3

12、如图所示,AB⊥CD且A、B、C、D位于同一半径为r的竖直圆上,圆

心为O,在C点有一固定点电荷,电荷量为+Q,现从A点将一质量为m,

电荷量为q的点电荷由静止释放,该电荷沿光滑绝缘轨道ADB运动到D

点时速度为(g为重力加速度),规定电场中B点的电势为零,则

在+Q形成的电场中()

A.O点电势等于A点电势 B.D点电势为﹣

C.O点电场强度大小是B点的2 倍 D.点电荷q在D点具有的电势能为﹣mgr

二、实验题(每空2分,作图2分,共16分)

13.电压表(量程为3伏)的读数为______V,电流表(量程为0.6安)的读数为______A。螺旋测微

器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm.

14.某物理学习小组要描绘一只小灯泡(2.5 V 1.2 W)的伏安特性曲线,有下列器材供选用:

A.电压表(0~3 V,内阻约为6 kΩ)

B.电压表(0~15 V,内阻约为30 kΩ)

C.电流表(0~3 A,内阻约为0.1 Ω)

D.电流表(0~0.6 A,内阻约为0.5 Ω)

E.滑动变阻器(0~10 Ω,允许通过的最大电流为5 A)

F.滑动变阻器(0~1 kΩ,允许通过的最大电流为0.1 A)

G.电源(3 V,内阻不计) H.开关一个,导线若干

(1)电压表应选用电流表应选用滑动变阻器应选用。(用序号字母表示)

(2)在实验中要尽可能提高实验精度,所用的实验电路图应选图乙中的( )。

(3)乙图中作出小灯泡的伏安特性曲线。

三、计算题(本题共4小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写

最后答案不得分,有数值计算的题,答案应明确写出数值和单位。)

15、(6分)如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机的内阻r=0.8Ω,电路中另一电阻R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数U V=110V.

试求:

(1)通过电动机的电流;

(2)输入电动机的电功率;

(3)若电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升重物,求该重物的质量.(g

取10m/s2).

16、(8分)倾角为37°的绝缘光滑斜面AB和绝缘光滑水平面BC平滑连接,斜面AB长L=4m,空

间存在着平行于斜面向上的匀强电场。现有质量为m=1kg,带电量为+2.0×10﹣3C的滑块(可视为质点)从A点以6m/s的速度沿斜面匀速下滑。g取10m/s2,(sin37=0.6,cos37=0.8)求:(1)电场强度的大小E;

(2)滑块在水平面BC运动的最大位移。

17、(10分)如图,ABD为竖直平面内的绝缘轨道,其中AB段是长为s=1.25m的粗糙水平面,其动摩擦因数为μ=0.1,BD段为半径R=0.2m的光滑半圆,两段轨道相切于B点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103V/m.一带负电小球以速度v0从A点沿水平轨道向右运动,接着进入半圆轨道后,恰能通过最高点D点.已知小球的质量为m=2.0×10?2kg,所带电荷量q=2.0×10?5C,g=10m/s2,(水平轨道足够长,小球可视为质点,整个运动过程无电荷转移).求:

(1)小球能通过轨道最高点D时的速度大小;

(2)带电小球在从D点飞出后,首次落到水平轨道上时

的水平位移大小;

(3)小球的初速度v0.

18、(12分)在直角坐标系中,三个边长都为l=2 m的正方形如图所示排列,第一象限正方形区域ABOC中有水平向左的匀强电场,电场强度大小为E0,第二象限正方形COED的对角线CE左侧CED区域内有竖直向下的匀强电场,三角形OEC区域内无电场,正方形DENM区域内无电场.

(1)现有一带电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计)从AB边上的A点由静止释放,恰好能通过E点,求CED区域内的匀强电场的电场强度E1的大小.

(2)保持(1)问中电场强度不变,若在正方形区域ABOC内的某些点由静止释放与上述相同的带电粒子,要使所有的粒子都经过E点,则释放的坐标值x、y间应满足什么关系?

物理答案

一、选择题(48分)

二、实验题(本题共16分,每空2分)

13 2.60 (2.60-2.62) 0.53 1.772(1.771-1.775)

14(1)A D E (2)C (3)

三、计算题(36分)

15.(6分)解:(1)由电路中的电压关系可得电阻R的分压为:

U R=U?U V=(160?110)V=50V

流过电阻R的电流为:I R=U R

?

R

=50

10

A=5 A -----1分

即通过电动机的电流为:I M=I R=5 A ---1分

(2)电动机的分压为:U M=U V=110V ------1分

输入电动机的功率为:P电=I M U M=5×110W=550W ---1分

(3)电动机的发热功率为:P

=I M2r═52×0.8W=20W

电动机输出的机械功率P出=P电?P热=550W?20W=530W ----1分又因P出=mgv

所以有:m=

P

?

gv

=530

10×1

kg=53kg ----- 1分

16. (8分)(1)从A 到B 过程,对滑块受力分析知Eq =mgsin37°(2分)

E ==N/C =3.0×103

N/C (2分)

(2)速度从6m/s 到0,根据动能定理,有: ﹣Eqcos37°x =0﹣

(2分)

解得:x =m (2分)

17. (10分)解:(1)小球恰能通过轨道的最高点的情况下,设到达最高点的速度为v D, 则mg ?Eq =

mv D 2R

, ---2分

解得v D =1 m/s ---1分

(2)设小球离开D 点到达水平轨道的时间为t ,落点到B 点的距离为x ,

2R =1

2at 2,---1分

a =

mg?qE m

---1分

代入数据解得t =0.4 s , x =v D t =0.4 m ---1分

(3)从A 到D 由动能定理得:?μ(mg ?qE)s ?2mgR +2qER =1

2

mv D 2?1

2

mv 02 ---2分

解得:v 0=2.5m/s ---2分

18.(12分)解:

[解析] (1)设粒子出第一象限时速度为v ,加速过程 qE 0l =12

mv 2

---2分

粒子在CED 区域内做类平抛运动,由类平抛运动的规律得l =vt

l =12·qE 1m t 2

---2分 计算可得E 1=4E 0 ---2分

(2)设出发点坐标(x ,y),

加速过程qE 0x =12

mv 2

1 ---2分

经过分析知,要过E 点,粒子在第二象限中做类平抛运动时竖直位移与水平位移相等为y

y =v 1t 1 ---1分 y =12·qE 1m t 2

1 ---1分 计算可得y =x ---2分

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