陕西省西安市第一中学2020_2021学年高二物理上学期期中试题.docx

陕西省西安市第一中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题一、单项选择题：（本大题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的4个选项中只有一项是正确的）1.电子绕核运动可等效为一环形电流设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是() A电流大小为，电流方向为顺时针 B电流大小为，电流方向为逆时针C电流大小为，电流方向为顺时针 D电流大小为，电流方向为逆时针2.如图所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为() A. B. Cnev D.3.如图所示，带正电的A球固定，质量为m、电荷量为q的粒子B从a处以速度v0射向A，虚线abc是B运动的一段轨迹，b点距离A最近粒子经过b点时速度为v，重力忽略不计则()A粒子从a运动到b的过程中动能不断增大B粒子从b运动到c的过程中加速度不断增大C可求出A产生的电场中a、b两点间的电势差D可求出A产生的电场中b点的电场强度4.一个质量为m的带电小球，在竖直方向的匀强电场中水平抛出，不计空气阻力，测得小球的加速度大小为，方向向下，其中g为重力加速度则在小球下落h高度的过程中，下列说法正确的是() A小球的动能增加mgh B小球的电势能减少mghC小球的重力势能减少mgh D小球的机械能减少mgh5电路如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接，当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是()A电压表读数增大、电流表读数减小 B电压表读数减小、电流表读数增大CR1的电功率减小 D电源的输出功率增大6.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为() A. B. C. D.7. 如图所示，一个质量为m，带电量为q的粒子（不计重力），始终从两平行板左侧中点处沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板要使粒子的入射速度变为，仍能恰好穿过电场，则必须再使（ ）A. 粒子的电量变为原来的B. 两板间电压减为原来的C. 两板间距离增为原来的4倍D. 粒子的质量变为原来的2倍8.如图三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab5 cm，bc3 cm，ca4 cm.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() Aa、b的电荷同号，k Ba、b的电荷异号，kCa、b的电荷同号，k Da、b的电荷异号，k二、多项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的4个选项中至少有两项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）9. 如图所示是某空间部分电场线分布图，在电场中取一点O，以O为圆心的圆周上有M、Q、N三个点，连线MON与直电场线重合，连线OQ垂直于MON.下列说法正确的是()AM点的场强大于N点的场强 BO点的电势等于Q点的电势C将一负点电荷由M点移到Q点，电荷的电势能增加D一正点电荷只受电场力作用能从Q点沿圆周运动至N点10. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则()Aq1与q2带同种电荷BC点的电场强度大小为零CNC间场强方向向x轴正方向D将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功11一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（ ）A. 电场强度的大小为2.5V/cmB. 坐标原点处的电势为1VC. 电子在a点的电势能比在b点的低7eVD. 电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV12.一带负电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是()A.x1处电场强度为零B.在x1、x2、x3处的电势1、2、3的关系为1>2>3C.粒子在0x2段做变速运动，在x2x3段做匀速直线运动D.在x2x3段该带负电的粒子速度增大13.如图所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（）A电源1与电源2的内阻之比是11：7B电源1与电源2的电动势之比是7：11C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2D在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2三填空题（每空2分，共30分）14在“测定金属的电阻率”实验中(1)为了测量金属丝的电阻Rx的阻值，实验室提供如下实验器材：A待测金属丝电阻Rx(约100 )B电动势E6 V，内阻很小的直流电源C量程50 mA，内阻约为50 的电流表D量程0.6 A，内阻约为0.2 的电流表E量程6 V，内阻约为15 k的电压表F最大阻值15 ，最大允许电流1 A的滑动变阻器G最大阻值15 k，最大允许电流0.5 A的滑动变阻器H开关一个，导线若干为了操作方便，且能比较精确的测量金属丝的电阻值，电流表选用_，滑动变阻器选用_(填写选用器材前的序号)根据所选用的实验器材，设计出测量电阻的下列甲、乙两种电路，为尽可能减少实验误差，应采用_图(选填“甲”或“乙”)实验中测得该金属丝直径为d，长度为L，接入电路后，电压表示数为U，电流表示数为I，则该金属丝的电阻率的表达式为_.(2)若另有一只待测电阻，无论用电流表内接还是外接，测量误差较为接近，有一位同学为了消除因电表内阻所带来的系统误差，他用两只相同的电压表，设计了如图所示的测量电路实验操作步骤如下：按电路图连接好实验器材闭合S1，断开S2，读出此时电压表V1的示数U，电流表示数I.再闭合S2，调节变阻器R，使电流表的电流仍为步骤2的电流I，此时读出电压表V1的示数U1，电压表V2的示数U2.用上述测得的物理量表示待测电阻的阻值Rx_.15一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻准备的器材有：电流表A(0200 mA，内阻是12 )，电阻箱R(最大阻值9.9 )，一个开关和若干导线(1)由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表并联，若要使并联后流过定值电阻的电流是流过电流表的电流的2倍，则定值电阻的阻值R0_ .(2)设计的电路图如图甲若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出得到多组数据后描点作出R图线如图乙所示，则该电源的电动势E_ V，内阻r_ .16.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头的满偏电流为250 A，内阻为480 .虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆×100 挡(1)图(a)中的A端与_(填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(填正确答案标号)A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_(结果均保留3位有效数字)四计算题（共26分）17.（6分）如图所示，一质量为m1.0×102 kg，带电量q1.0×106 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向的夹角为60°.现突然将该电场方向变为竖直向上且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响，小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g10 m/s2(计算结果保留2位有效数字)(1)判断小球带何种电荷，并求电场强度E；(2)求小球经过最低点时细线的拉力18.（8分）如图所示，一根对称的V字形玻璃管倒置于竖直平面内，V字形玻璃管所在空间充满着方向竖直向下的匀强电场，场强大小E1 000 V/m.一个质量m1.0×104 kg、带电量大小q2×106 C的带负电小球(小球直径比玻璃管内直径稍小)，从A点由静止开始在管内运动，小球与管壁间的动摩擦因数为0.5.已知AB、BC两管长度均为L2 m，倾角37°，且管顶B处有一段很短的光滑圆弧，小球在运动过程中带电量保持不变.g10 m/s2.求：(1)小球第一次运动到B点所需的时间t；(2)从开始运动到最终停止，系统产生的热量Q.19.（12分）如图一质量为m11 kg，带电荷量为q0.5 C的小球以速度v03 m/s，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6 m，两极板间距为0.5 m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径R<3 m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线OO的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E10 V/m.(取g10 m/s2)求：(1)两极板间的电势差大小U；(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R的取值应满足的条件西安市第一中学2020-2021学年度第一学期期中考试高二物理试题答案一、单项选择题：（本大题共8小题，每小题3分，共24分。每小题给出的4个选项中只有一项是正确的）12345678BCCDCBAD二、多项选择题：（本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的4个选项中至少有两项是正确的，选不全的得2分，有错选或不答的得0分）910111213ACBDABDABBC三填空题（每空2分，共30分）14. (1)CF甲(2)15. (1)6(2)6.02.016. (1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA110 k2.94 V四计算题（共26分）17.(6分)答案(1)负电荷1.7×105 N/C(2)0.54 N解析(1)小球受力分析如图，由于电场力F与场强方向相反，说明小球带负电小球受到的电场力FqE由平衡条件得：Fmgtan 解得电场强度为：E1.7×105 N/C(2)电场方向变为竖直向上且大小不变后，由动能定理可知(mgqE)hmv2由几何关系可知hllcos 60°由牛顿第二定律得FT(mgqE)联立解得FT0.54 N.18. (8分)答案(1) s(2)1.2×103 J解析(1)小球从A点由静止开始做匀加速直线运动到B点的过程中，设加速度大小为a.根据牛顿第二定律有Eqsin mgsin FNmaEqcos mgcos FN代入数据解得 a2 m/s2由匀变速直线运动规律有l解得 t s(2)由能量守恒定律得QqElsin mglsin 解得Q1.2×103 J19. (12分)答案(1)10 V(2)3 m>R m或R m解析(1)在A点，竖直分速度vy v0tan 53°4 m/s带电粒子在平行板中运动时间t0.2 svyat，得a20 m/s2 又mgEqmaE，得U10 V(2)在A点速度vA5 m/s若小球不超过圆心等高处，则有mv(mgqE)Rcos 53°得R m故3 m>R m若小球能到达最高点C，则有mv(mgqE)R·(1cos 53°)mv在C点：mgEqm可得vC联立解得：R m3 m>R m或R m