北京市汇文中学高二上学期期中考试物理试题

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2016—2017学年度第一学期北京汇文中学期中考试高二年级物理(理)班级__________姓名__________学号__________考生须知本卷共4道大题，23道小题．满分100分．考试时间90分钟．在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名和学号．试卷答案一律填涂或书写在答题卡上，试卷上作答无效．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答．第一部分（选择题共48分)单项选择题（本题共12小题,每小题3分,每题只有一个正确答案，共36分)1．关于电场，下列说法中正确的是(）A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C．电荷周围分布的电场线就是电场D．电荷间的相互作用不用通过任何物质媒介传递【答案】A【解析】电场是电荷周围实际存在的物质,电场线是为了方便研究电场相关性质而引入的，电场线并不是电场，电荷间的相互作用是通过电场产生的．故选A．2．下列说法中正确的是（）A．电场线密集处场强大，电势高 B．沿电场线方向场强减小，电视降低C．在电势高处电荷具有的电势能也大 D．场强为零处,电势不一定为零【答案】D【解析】电场线密集处场强大，沿着电场线电势降低．负点电荷周围电场，电场线密集处场强大，电势低，沿着电场线场强增大．负电荷在电势高处电势能小．电势是标量,场强是矢量，因而场强为零处，电势不一定为零．故选D．3．如图所示，在一电场强度有的匀强电场中放一金属空心导体,图中、分别为金属导体内部与空腔中的两点,则（)A．、两点的场强都为零 B．点电场强度为零，点不为零C．点电场强度不为零，点位零 D．、两点电场强度均不为零【答案】A【解析】导体内部电场强度均为零．故选A．4．如图所示，在沿轴正方向的匀强电场中,有一动点以为圆心、以为半径逆时针转动，为与轴正方向间的夹角,则、两点间电势差为（)A． B． C． D．【答案】C【解析】根据匀强电场中电势差公式，距离应为沿着电场线方向的距离．故选C．5．带电量为的点电荷与均匀带电薄板相距，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中点处的合电场强度为零，根据对称性,带电薄板在图中点处产生的电场强度的大小和方向分别为（）A．，水平向左 B．，水平向左 C．，水平向右 D．，水平向左【答案】C【解析】根据对称性,带电薄板在点处产生的场强和在点处产生的场强大小相等方向相反，因而只要求出带电薄板在点的场强即可．由点处合电场强度为零可得,带电薄板在点产生的场强大小为，方向向左,且薄板带负点，因此薄板在点处产生的场强大小为，方向向右．故选C．6．如图所示，、为圆的两条互相垂直的直径，圆心为，半径为，将等量的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于对称，与点的连线和间夹角为,下列说法正确的是（）A．、两点的电势关系是 B．、两点的电势关系C．点的场强大小为 D．点的场强大小为【答案】C【解析】等量正负点电荷连线的中垂线上电势为零，因而；由电势公式，点电势大于零,点电势小于零．点的场强大小为正负电荷的合场强．故选C．7．电子在电场中运动时，仅受电场力作用,其由点运动到点的轨迹如图中虚线所示．图中平行等距实线表示电场线,则下列说法中正确的是(）A．由点运动到点，电子的速度越来越小 B．由点运动到点,电子的加速度越来越小C．由点运动到点,电子的动能越来越小 D．由点运动到点，电子的电势能越来越小【答案】D【解析】由电子运动轨迹可知，电场力方向指向右侧，电场方向向左，电场力做正功，电势能减小,动能增大，因而从运动到点，电子动能越来越大，电势能越来越小．匀强电场，加速度不变．故选D．8．图中虚线所示为静电场中的等势面、、、，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面的电势为．一带正电的点电荷在静电力的作用下运动,经过、点时的动能分别为和．当这一点电荷运动到某一位置，其动能变为时，它的电势能为（）A． B． C． D．【答案】B【解析】点电荷从运动到再到之后的过程中，动能减小，电势能增加，由于等势面电势为，电荷通过等势面时,动能为，因而当动能变为时，电势能变为．故选B．9．两个较大的平行金属板、相距为,分别接在电压为的电源正、负极上,这时质量为，带电量为的油滴恰好静止在两极板之间，如图所示,在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中（）A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从流向B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从流向C．油滴静止不动，电流计中的电流从流向D．油滴静止不动，电流计中的电流从流向【答案】D【解析】板间距、电源电动势均不改变，因而由公式可知，电场强度不变，因而油滴静止不动；两板水平错开，则正对面积减小，由公式可知，电容减小,再由公式可知,电荷量减小，则电流计中电流从流向．故选D．10．如图所示,是一火警报警的一部分电路示意图．其中为半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表为值班室的显示器,、之间接报警器．当传感器所在处出现火情时，显示器的电流、报警器两端的电压的变化情况是（）A．变大，变大 B．变小，变小 C．变小，变大 D．变大，变小【答案】B【解析】出现火情时，温度升高，电阻阻值减小，则和并联的总电阻减小,两端电压减小，显示器的电流减小，电路总电阻减小，则报警器两端电压减小．故选B．11．如图所示某同学设计了一个转向灯电路,其中为指示灯,、分别为左、右转向灯，为单刀双掷开关,为电源．当置于位置时，以下判断正确的是（)A．的功率大于与的功率之和 B．的功率大于与的功率之和C．比亮，的功率等于额定功率 D．比亮，的功率等于额定功率【答案】A【解析】由于电源存在内阻，因而两端电压必然小于,因而的功率小于额定功率,同理的功率小于额定功率；和的和电阻大于的电阻，因而的功率大于与功率之和．故选A．12．如图甲所示,两个平行金属板、竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压,时，板比板电势高，此时在两板的正中央点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化．假设电子始终未与两板相碰．在的时间内，这个电子处于点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是(）A． B．C． D．【答案】D【解析】由题设可知，电子在时间内，向右做匀加速运动，在时间内，继续向右做匀减速运动，直到速度减为零，时间内，向左做匀加速运动，电子还处于右侧，在时间内，继续向左做匀减速运动，直到速度减为零，电子回到初始位置．整个过程中，除了开始和结束的瞬间，电子始终处于的右侧．故选D．二、多选题（本题共4小题，每小题3分,每题至少有一个答案正确,共12分）13．两个相同的金属小球（可视为点电荷)所带电量之比为,在真空中相距为，把它们接触后再放回原处，则它们间的静电力可能为原来的（)A． B． C． D．【答案】AD【解析】设两金属小球带电量大小为和,两小球之间的静电力的大小为．若带同种电荷,则两小球相互接触后静电力变为,若带异种电荷，则两小球相互接触后静电力变为．则，故选AD．14．一根粗细均匀的金属导线，两端加上恒定电压时，通过金属导线的电流强度为,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的倍，仍给两端加上恒定电压,则此时()A．通过金属导线的电流为 B．通过金属导线的电流为C．自由电子定向移动的平均速率为 D．自由电子定向移动的平均速度为【答案】BC【解析】根据电阻公式,长度变为原来的两倍，则截面积变为原来的一半，则,电阻变为原来的四倍，根据欧姆定律,电流变为原来的．根据电流公式，金属丝拉长后，所以电子定向移动的速率变为原来的一半．故选BC．15．如图所示，直线为电源的路端电压与电流的关系图线；直线为电源的路端电压与电流的关系图线；直线为一个电阻两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到、两个电源上，那么（）A．电源的电动势较大 B．电源的内阻较大C．电源的短路电流较大 D．接到电源上时电源的输出功率较大【答案】ABD【解析】有图像可知，、两个电源短路电流相同，电源电动势较高，电源内阻较大．电源输出功率为,由直线与直线、的交点可以看出，接到电源上时电源输出功率大．故选ABD．16．如图所示，、、、为在同一竖直平面内的四点，其中、、沿同一竖直线，、同在以为圆心的圆周(用虚线表示）上，沿方向固定有一光滑绝缘细杆，在点固定放置一带负电的小球．现有两个质量和电荷量都相同的带正电的小球、，先将小球穿在细杆上，让其从点由静止开始沿杆下滑，后使从点由静止开始沿竖直方向下落．各带电小球均可视为点电荷,则下列说法中正确的是()A．从点到点，小球做匀加速运动B．小球在点的动能大于小球在点的动能C．从点到点,小球的机械能先增加后减小，但机械能与电势能之和不变D．小球从点到点的过程中电场力做的功大于小球从点到点的过程中电场力做的功【答案】BC【解析】小球所受静电力的大小和方向都是逐渐变化的，因此从点到点，小球不可能做匀加速运动．由于、两点在同一等势面,因而小球在点和点的电势能相等,而点重力势能高于点,所以小球在点动能大于点．小球从运动到的过程中，电势能先减小后增大，由能量守恒可知,机械能先增大后减小．电场力做功的大小就是电势能的变化量的大小，所以电场力做功相同．故选BC．第二部分（非选择题共52分)三、实验题（本题共3小题,共18分）17．赵亮同学是一位电学实验爱好者，他向老师要了好多电学实验器材（见表）,准备来描绘一段某种材料的伏安特性曲线,表是他记录的实验数据，他在实际测量的时候大约每隔分钟测量一组数据．请回答下列问题：器材编号器材名称规格电流表，内阻小于电压表，内阻大于学生电源使用直流变阻器最大阻值为开关导线定值电阻序号电压表示数/电流表示数/（）在下面方框内画出赵亮的电路图：（电路中不需要的器材不要画在图中）(）在方格纸上已经作出电阻丝的图线；由序号为的这组数据计算出电阻丝的电阻测量值为__________，如果考虑到电表的内阻对测量的影响，则此时电阻测量值跟电阻真实值相比较，应是__________;（选填“<”、“>"或“=”）（）所画出的图线是弯曲的,主要原因是什么?答：____________________________________________________________．据此材料的特性设想它的一种用途：__________________________________________________．【解析】(）实验电路图如下所示：（）;．（）电阻随电流的增大而减小，或因材料受热后电阻减小；热敏电阻．18．右图中螺旋测微器的读数是__________．【答案】19．在“把电流表改装为电压表”的实验中,测电流表的内阻时备有下列器材：A．待测电流表（量程，内阻约几十欧）B．滑动变阻器(阻值范围）C．滑动变阻器（阻值范围）D．电阻箱（）E．电阻箱(）F．电源（电动势，有内阻）G．电源（电动势，有内阻）H．开关；导线（）若采用如图所示电路测定电流表的内阻，并要求有较高的精确度，以上器材中，应选用，电源应选用（用器材前的英文字母表示）．（)实验要进行的步骤有：A．合上开关B．合上开关C．将的阻值调到最大D．调节的阻值，使电流表指针满偏E．调节的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处F．记下的阻值并断开G．按如图所示连接好实验电路以上步骤，合理的顺序是(用步骤前的英文字母表示）．（）若在步骤中读得的阻值是，测定电流表内阻__________,若要将该电流表改装成量程的电压表,则应串联一个阻值是__________的电阻．（)表的刻度盘上原处应改写成__________．(）把改装好的电压表与标准电压表进行逐格校对,改装及校准所用器材的实物如右图所示，试在给出的实物图中画出连接导线．【答案】(）B；F；（)GCADBEF；（3）；；(）；(）四、计算题（本题共4小题，共34分，要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位）20．如图所示，把质量为的带负电小球用绝缘细绳悬挂,若将带电量为的带电小球靠近，当两个带电小球在同一高度相距时，则绳与竖直方向成角，取，试问:（）、间的库仑力多大？（)球带电量是多少？【解析】(）对小球受力分析可得：．(）设小球带电量为，由静电力公式可得:．21．如图所示，已知电源的电动势为，电阻，电动机绕线电阻．当开关和闭合,断开时，电阻消耗的电功率为；当开关和闭合，断开时，电动机的电压为．求:（）电源内阻．（）开关、闭合，断开时,电动机的效率．【解析】（)当开关和闭合，断开时，根据电功率公式可得．．（）开关、闭合，断开时，．．22．如图所示，真空中水平放置的两个相同极板和长为,相距,足够大的竖直屏与两极板右侧相距．在两极板间加上大小和正负可调的偏转电压,一束质量为，带电量为的粒子（不计重力）从两板左侧中点以初速度沿水平方向射入电场且能穿出．（)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交与两板间的中心点．（）求两板间所加偏转电压的范围．(）求粒子可能到达屏上区域的长度．【解析】(）设射出偏转电场时速度与水平线夹角为，侧向位移为,速度的反向延长线与中心线交点的右侧长度为．,．．．（)若要使粒子可以射出偏转电场，则．则：．()设长度为，则．23．（10分)有带电平行板电容器竖直放置，如图所示．