人教版高中物理选修3-1高二期中试题 (2).docx

L 1R '
R V 5
高中物理学习材料
桑水制作
上学期潭口中学
高二物理期中试题
命题范围：新人教选修3-1
陈庆友
全卷满分120分，用时90分钟。

第Ⅰ卷（共40分）
一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有
的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）
1．两个相同的金属小球（可视为点电荷），所带电量之比为1:7，在真空中相距r ，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 ．4/7
B ．3/7
C ．9/7
D ．16/7
2．右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照射电阻 R '时，其阻值将变得远小于R ．则下列说法正确的是B （ ） A ．该逻辑电路是非门电路；当电阻R '受到光照时，小灯泡L 不发光
B ．该逻辑电路是非门电路；当电阻R '受到光照时，小灯泡L 发光
C ．该逻辑电路是与门电路；当电阻R '受到光照时，小灯泡L 不发光
D ．该逻辑电路是或门电路；当电阻R '受到光照时，小灯泡L 发光
3．如图所示，滑动变阻器的总电阻R =60Ω，A 、B 间的电压U =18V 且
保持不变，R 0=60Ω，先将开关S 断开，移动滑片P 使电压表示数
为9.0V ，然后将开关S 闭合，若忽略电表对电路的影响，则电表
的示数为 （ ）
A ．电流表读数是0.30A
B ．电流表读数是0.24A
C ．电压表读数是7.2V
D ．电压表读数是9.0V
4．一个电解槽的额定电压为U ，电流为I ，电阻为R ，当它正常工作时，以下说法正确的
是 （ ）
A ．电解槽的功率为U 2/ R
B ．电解槽的热功率为I 2R
C ．电解槽的输出功率为UI －I 2R
D ．电解槽的热功率为U 2/ R
5．如图所示，在y 轴上关于O 点对称的A 、B 两点有等量同种
点电荷＋Q，在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD，
∠=︒．下列判断正确的是（）
60
ADO
A．D点电场强度为零
B．O点电场强度为零
C．若将点电荷＋q从O移向C，电势能增大
D．若将点电荷－q从O移向C，电势能减小
6．如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置
的两平行金属板M、N间，M、N金属板间所加的电压
为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，则下
列说法中正确的是（）
A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在
荧光屏上的位置上升
B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变
D．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变7．如图所示，一根绝缘杆长为L,两端分别带等量异种电荷，电荷量绝对值为Q，处在场强为E的匀强电场中，杆与电场线
的夹角为600，若是杆沿顺时针方向转过600（以杆上某一点
为圆心转动），则下列叙述正确的是（）
A．电场力不做功，两电荷的电势能不变
B．电场力做的总功为 ,两个电荷的电势能减少
C．电场力做的总功为- ，两个电荷的电势能增加
D．电场力做的总功大小跟转动轴有关
8．一带电油滴在匀强电场E中从a到b的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下，不计空气阻力。

此带电油滴从a运动到b的过程中，
能量变化情况是（）
A．动能减小B．电势能增加
C．重力势能和电势能之和减小D．动能和电势能之和增加9．在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动
触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，
电表的示数分别用I、U1、U2表示。

下列判断正确的
是（）
A．I减小，U1增大B．I减小，U2增大
C．I增大，U1增大D．I增大，U2增大
10．如图所示，水平放置的两平行金属板间有一竖直方向
匀强电场，板长为L，板间距离为d，在距极板右端L
处有一竖直放置的屏M，一带电量为q，质量为M的质
点从两板中央平行于极板射入电场，最后垂直打在M
屏上。

以下说法中正确的是（）
A．质点打在屏的P点上方，板间场强大小为2mg/q
B．质点打在屏的P点上方，板间场强大小为mg/q
C．质点打在屏的P点下方，板间场强大小为2mg/q
D．质点打在屏的P点下方，板间场强大小为mg/q
第Ⅱ卷 （共80分）
二、本题共3小题，共18分。

把答案填在题中横线上或按题目要求作答。

11．（4分）如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开
关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。

该报警
装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应
选用_________门电路（填与、非、或）。

12．（4分）由两个电阻器组成的不可见的电路(黑箱)有四根引出线，如图所示，如果电压
加在接线柱1和2上，那么在断开接线柱3和4情况下，电路内消耗功率P 1=40W ，而在
闭合接线柱3和4情况下，P 2=80W ，如果接线柱3和4接在同一电压上，那么当断开接
线柱1和2时，电路消耗功率P 3=20W ，求同样电压加接在接线柱3和4上，在闭合接线
柱1和2的情况下，电路消耗的功率P 4= 。

13．（10分）如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω
的电阻R 0， 通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据：
U （V ）
1.2 1.0 0.8 0.6 I （A ） 0.10 0.17 0.23 0.30
（1）R 0的作用是 ；
（2）用作图法在坐标系内作出U -I 图线；
（3）利用图线，测得电动势E = V ，内阻r = Ω。

（4）某同学测另一串联电池组的输出功率P 随外电阻R 变化的曲线如图所示。

由所得图
A V R E r S R 0 0 U/V 1.2 0.8 0.1 0.3 0.4 1.6 2.0 0.2 I/A
· · ·
B
B0
O
t
T
-B0
线可知，被测电池组电动势E＝________V，电池组的内阻r＝_______Ω。

三、本题共4小题；共62分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

只
写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

14．（16分）在坐标系xOy平面的第一象限内，有一个匀强磁场，磁感应强度大小恒为B0，方向垂直于xOy平面，且随时间作周期性变化，如图所示，规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。

一个质量为m，电荷量为q的正粒子，在t=0时刻从坐标原点以初速度v0沿x轴正方向射入，不计重力的影响，经过一个磁场变化周期T（未确定）的时间，粒子到达第Ⅰ象限内的某点P，且速度方向仍与x轴正方向平行同向。

则
（1）粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大？
（2）若O、P连线与x轴之间的夹角为45°，则磁场变化的周期T为多大？
（3）因P点的位置随着磁场周期的变化而变化，试求P点的纵坐标的最大值为多少？
15．（14分）如图所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性,开始时,开关S１闭合，S2断开．（1）合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电量变化了多少?
（2）合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电量是多少?
16．（12分）示波器是一种多功能教学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形。

它的工作原理等效成下列情况：如图甲所示，真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A．B间的中心线射入板中。

板长L，相距为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A 板的电势，电场全部集中在两板之间，且分布均匀。

在每个电子通过极板的极短时间内，电场视作恒定的。

在两极板右侧且与极板右侧相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏，中心线正好与屏上坐标原点相交。

当第一个电子到达坐标原点O时，使屏以速度v 沿－x方向运动，每经过一定的时间后，在一个极短时间内它又跳回初始位置（可忽略不计），然后重新做同样的匀速运动。

已知电子的质量为m，电荷量e，不计电子的重力，求：
（1）电子进入AB板时的初速度。

（2）要使所有的电子都能打在荧光屏上，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？
（3）要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置？
计算这个波形的峰值和长度。

17．（20分）如图所示，挡板P 固定在足够高的水平桌面上，小物块A 和B 大小可忽略，它
们分别带有+Q A 和+Q B 的电荷，质量分别为m A 和m B 的两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不
可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B 连接，另一端连接一轻质小钩．整个装置处于场强为
E 、方向水平向左的匀强电场中．A 、B 开始时静止，已知弹簧的劲度系数为k ，不计一
切摩擦及A 、B 间的库仑力，A 、B 所带电荷量保持不变，B 始终不会碰到滑轮．
（1）若在小钩上挂一质量为M 的物块C 并由静止释放，可使物块A 对挡板P 的压力恰为
零，但不会离开P ，求物块C 下降的最大距离；
（2）若C 的质量改为2M ，则当A 刚离开挡板P 时，B 的速度多大．
A B
E
A B P
参考答案
1．CD 2．B 3．B C 4.BC 5.A 6．BD 7．B 8．C 9．B 10．A
11．解析：由题意（只要有一个开关未闭合，报警器就会报警）满足“或”门的概念(如果
几个条件中，只要有一个条件得到满足,某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关
系).
答案：或，或
12．40W
13．（1）保护电源、电表，防止短路；（2）作图；（3）1.5， 1.0 （4）30，
5
14．解：（1）粒子进入磁场后做圆周运动的轨道半径为r
r
v m B qv 200= ∴30104-⨯==qB
mv r （2）O 、P 连线与x 轴之间的夹角为45°，由运动的对称性，粒子经两个四分之一圆弧
到达P 点，设圆周运动周期为T 0，由T 0=0
2v r π，得 T 0=qB
m π2 ∴T= T 02 =qB m π （3）设两段圆弧的圆心OO 的连线与y 轴夹角为θ，
P 点的纵坐标为y ，圆心O 到y 轴之间的距离为x ，
则由几何关系，得
y=2r+2rcos θ
sin θ= x 2r
保证粒子在第一象限内运动，
x ≥r
当θ=300时，y 取最大，
y m =（2+ 3 ）30104-⨯==qB
mv r 15．解析：（1）设开关S 1闭合，S 2断开时，电容两端的电压为U 1，干路电流为I 1,根据闭合
电路欧姆定律有 ①
A 5111.r R E I =+=
U 1= I 1 ×R 1=4.5V ②
合上开关S 2后，电容电压为U 2，干路电流为I 2．根据闭合电路欧姆定律有
③A 22
1212=++=r R R R R E I ④V 4212122=+=R R R R I U
所以电容器上电量变化了:⑤C 10
81612－.)C U (U ΔQ ⨯-=-= (或电容器上电量减少了)C 101.8)(621－⨯=-=∆C U U Q
（2）合上S 2后，电容上电量为Q:⑥C 1044.15
2-⨯==CU Q 断开S 1后，R 1和R 2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电量与阻值成反比故流过电阻
R 1的电量为:⑦C 106962121-⨯=+=.Q R R R Q
16．解析：（1）设电子进入AB 板时的初速度为0v 则由动能定理有20121mv eU =
① 解得m
eU v 102= ②
（2）电子在垂直于电场方向做匀速直线运动，运动时间0
v L t = ③ 设电子在电场方向做匀加速直线运动的位移202221t md eU at y ==
④ 要使所有的电子都能打在荧光屏上2
d y < ⑤ 由以上各式解得2
2
102L d U U < ⑥ （3）要使荧光屏上始终显示一个完整的波形，荧光屏运动的周期应该与交变电压相同，
所以，荧光屏必须每隔时间T 回到初始位置。

电压为峰值时荧光屏上的波形出现峰值Y 。

波形为正弦曲线。

该波形的峰值Y d D L L 22
2
=+ ⑦ 解得Y ＝L
D L d 2)2(+ ⑧ 所以该波形的长度S ＝vT ⑨
答案：（1）m eU v 102= （2） 22102L d U U < （3）Y ＝L
D L d 2)2(+ S ＝vT 17．（20分）解：（1）开始时弹簧形变量为1x ， 由平衡条件：k
EQ x EQ kx B B ==11可得 ① （3分） 设当A 刚离开档板时弹簧的形变量为2x ： 由：k
EQ x EQ kx A A ==22可得 ② （3分） 故C 下降的最大距离为：21x x h += ③ 由①～③式可解得)(A B Q Q k
E h += ④ （2分） (2) 由能量守恒定律可知：C 下落h 过程中，C 重力势能的的减少量等于B 的电势能的
增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和
当C 的质量为M 时：B Mgh Q E h E =⋅+∆弹 ⑤ （5分）
当C 的质量为2M 时，设A 刚离开挡板时B 的速度为V
2)2(2
12V m M E Eh Q Mgh B B ++∆+=弹 ⑥ （5分） 由④～⑥式可解得A 刚离开P 时B 的速度为：
)
2()(2B B A m M k Q Q MgE V ++= ⑦。