黑龙江省哈尔滨市第六中学高二物理上学期期中试题 理

哈尔滨市第六中学2016-2017学年度上学期期中考试
高二物理试题
一．选择题，共14题，每题4分共56，其中10-14多选题选的不全得2分。

1.如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况．在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是
2.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图．由此可知c点的电势为( )
A．4 V B．8 V
C．12 V D．24 V
3.一个电荷量为q＝2.0×10－9 C的带正电的质点，在静电场中由a点移动到b点．在这过程中除静电力外，其他力做的功为6.0×10－5J，质点的动能增加了8.0×10－5J，则a、b两点间的电势差U ab为( ) A．1×104 V B．－1×104 V
C．4×104 V D．－7×104 V
4.有一段长1 m的电阻丝，电阻是10 Ω，现把它均匀拉伸到长为5 m，则电阻变为．
A．10 Ω B．50 Ω C．150 Ω D．250 Ω
5.R 1和R2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图4所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )．
A．1.5 W B．3.0 W C．5.0 W D．6.0 W
6.如图中电阻R1、R2、R3的阻值均与电池的内阻相等，则开关K接通后流过R2的电流与接通前流过R2的电流的比是( )
A．5∶3B．3∶5
C．6∶5D．5∶6
7.电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2.则有( ) A．U 1<U2，Q1＝Q2
B．U1＝U2，Q1＝Q2
C．W1＝W2，Q1>Q2
D．W1<W2，Q1<Q2
8.如图所示，abcde是半径为r的圆的内接正五边形，当在顶点a、b、c、d、e处各固定有电荷量为＋Q的点电荷时，O点的电场强度为零；若在e处固定有电荷量为－3Q的点电荷，a、b、c、d各处仍为电荷量为＋Q的点电荷，则圆心O处的电场强度大小为( )
A.4kQ
r2
B.
3kQ
r2
C.2kQ
r2
D.
kQ
r2
9.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相
互作用力的大小为F ＝k
q 1q 2
r 2
，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为( ) A ．kg·A 2
·m 3
B ．kg·A －2
·m 3
·s －4
C ．kg·m 2·C －2
D ．N·m 2
·A
10. (多选)某一热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，M 为两元件的伏安特性曲线的交点．则下列说法中正确的是 ( )
A ．图中图线a 是小灯泡的伏安特性曲线，图线b 是热敏电阻的伏安特性曲线
B ．图中图线b 是小灯泡的伏安特性曲线，图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线
C ．图线中的M 点，表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值
D ．图线中M 点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等
11. (多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区．则( )．
A ．电灯L 变亮
B ．电灯L 变暗
C ．电流表的示数减小
D ．电流表的示数增大
12. （多选）如图所示，实线是匀强电场的电场线，带电粒子q 1、q 2分别从A 、C 两点以初速度v 垂直射入电场，其运动轨迹分别是图中的ABC 、CDA .已知q 1带正电，不计粒子重力．则下列说法中正确的是
A ．q 2带负电
B ．A 点的电势低于
C 点的电势
C ．电场力对q 1做正功，对q 2做负功
D ．q 1、q 2的电势能均减小
13. （多选）如图所示，平行板电容器接在电势差恒为U 的电源两端，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )
A ．带电油滴将沿竖直方向向下运动
B ．电容器的电容减小
C ．电容器的电容增大
D ．极板带电荷量将减小
14. （多选）如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ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∶7
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2
D.在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
二．选择题，共2题，15分
15. 同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5 V ，最大电流不超过0.55 A)的伏安特性曲线，在实验室找到了下列实验器材：
A ．电压表(量程3 V ，内阻6 kΩ)
B ．电压表(量程15 V ，内阻30 kΩ)
C ．电流表(量程0.6 A ，内阻0.5 Ω)
D ．电流表(量程3 A ，内阻0.1 Ω)
E ．滑动变阻器(阻值范围0～5 Ω，额定电流为0.6 A)
F ．滑动变阻器(阻值范围0～1000Ω，额定电流为0.6 A)
G．直流电源(电动势E＝3 V，内阻不计)
H．开关、导线若干．
该同学设计电路并进行实验，通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压).
I/A00.120.210.290.340.380.420.450.470.49
U/V00.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80
(1)为了提高实验结果的准确程度，电流表选________________；电压表选________________；滑动变阻器选________________．(以上均填写器材代号)
(2)请在虚线框中画出实验电路图．
16.同学们利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．
(1)图中电流表的示数为________A(保留小数点后两位)
(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06
I(A)0.120.200.280.360.44
请根据表中的数据，在坐标纸上作出－图线．
由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.
(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为________________________________．
三．计算题，共39分。

17.（13分）如图所示为一玩具起重机的电路示意图．电源电动势为6 V，内阻为0.5 Ω，电阻R＝2.5 Ω，当电动机以0.5 m/s的速度匀速提升一质量为0.32 kg的物体时(不计一切摩擦阻力，g＝10 m/s2)，标有“3 V0.6 W”的灯泡恰好正常发光，求电动机的内阻？
18.（13分）一束电子流在经U0＝5 000 V的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示．若两板间距d＝0.01m，板长l＝0.05 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
19.（13分）两个带电小球A和B，质量分别为m1、m2，带有同种电荷，带电荷量分别为q1、q2. A、B两球均放在光滑绝缘的水平板上，A球固定，B球被质量为m3的绝缘挡板P挡住静止，A、B两球相距为d，如图所示．某时刻起挡板P在向右的水平力F作用下开始向右做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过一段时间带电小球B与挡板P分离，在此过程中力F对挡板做功W.求：
(1)力F的最大值和最小值；
(2)带电小球B与挡板分离时的速度．
高二物理答案
1A 2B 3A4D5A 6B 7A 8A 9B10BD11AC 12A D 13A BD14ABC 15答案 (1)C A E (2)见解析图
16答案 (1)0.44
(2)U －I 图象见解析图 1.60(1.58～1.62都算对) 1.22(1.18～1.26都算对) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大
17通过并联电路求通过电动机的电流是本题的关键．电动机输出功率P 出＝mgv ＝1.6 W ，灯泡中电流I L ＝
P 额U 额＝0.2 A ，干路电流I ＝E －U 额r ＋R
＝1 A ，电动机中电流I M ＝I －I L ＝0.8 A ，电动机的功率P ＝U 额I M ＝I 2
M R M ＋P 出，计算得R M ＝1.25 Ω．
18 设极板间电压为U′时，电子能飞出平行板间的偏转电场． 加速过程，由动能定理得：eU ＝1
2
mv 2
0. ①
进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动：l ＝v 0t. ② 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度：a ＝F m ＝eU′
dm
， ③
偏转距离：y ＝12
at 2,
④ 能飞出的条件为：y≤d 2
. ⑤ 解①②③④⑤式得：
U′≤2Ud 2l 2＝
2×5 000×10－2
2
5×10－22
V ＝400 V.
19(1)开始运动时力F 最小，以B 球和挡板整体为研究对象，由牛顿第二定律得：
F 1＋k q 1q 2
d
2＝(m 3＋m 2)a
解得最小力为：F 1＝(m 3＋m 2)a －k
q 1q 2
d 2
B 球与挡板分离后力F 最大，以挡板为研究对象，由牛顿第二定律解得最大力为：F 2＝m 3a
(2)B 球与挡板分离时，其与a 球的距离为r ，以B 球为研究对象，由牛顿第二定律得：k
q 1q 2
r 2
＝m 2a B 球匀加速直线运动的位移为：x ＝r －d ②
由运动学公式得：v2＝2ax ③
由①②③联立解得带电小球B与挡板分离时的速度为：v＝2a kq1q2
m2a
－d.。