高二年物理科(理科)选修3-1期中考试试卷8k(有答案)

正兴学校2011～2012学年第一学期期中考试
高二年物理科（理科）试卷
考试时间：90 满分：100
一、选择题（本大题有15小题，每小题3分，共45分。

每小题只有一个正确答案，选对的得3分，有选错或不答的得0分。

）
1．下列公式适用于任何电场的是( )
A ．W ＝qEd
B ．U ＝Ed
C ．E ＝F
q
D ．
E ＝k Q r
2
2．如图1所示，用带正电的绝缘棒A 去靠近原来不带电的验电器B ，B 的金属箔张开，则（ ）A 、金属球和金箔片均带正电 B 、金属球带负电，金箔片带正电
C 、金属球带正电，金箔片带负电
D 、金属球、金箔片均不正电
3. 关于点电荷，以下说法正确的是（ ）
A ．足够小的电荷就是点电荷
B ．一个电子，不论在何种情况下均可看为点电荷
C ．体积大的带电体肯定不能看成点电荷
D ．带电体如果本身大小和形状对它们间的相互作用影响可忽略，则可视为点电荷
4. 在真空中有两个点电荷，二者的距离保持一定。

若把它们各自的电量都增加为原来的3倍，则两电
荷的库仓力将增大到原来的 ( )
A.3倍
B.6倍
C.9倍
D.12倍
5. 关于等势面的说法正确的是( )
A ．电荷在等势面上移动时不受电场力的作用，所以说电场力不做功
B ．等势面上各点的场强大小相等
C ．等势面不一定跟电场线垂直
D ．两个等势面永不相交
6. 如图2所示，在沿着x 轴正方向的匀强电场E 中，有一动点A 以O 为圆心，以r 为半径逆时针转动，θ为OA 与x 轴正方向之间的夹角，则OA 两点之间的电势差为( )
A ．U OA ＝Er
B ．U OA ＝Er sin θ
C ．U OA ＝Er cos θ
D ．U OA ＝E
r cos θ
7. 在示波管中,电子枪2 s 发射了6×1013
个电子,则示波管中电流的大小为（ ）
A.4.8×10-6
A B.3×10-13
A C.3×10-6
A D.9.6×10-6
A
8.如图3所示，棒AB 上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P 点，
则P 点的场强方向为( ) A.垂直于AB 向上 B.垂直于AB 向下 C.平行于AB 向左
D.平行于AB 向右
9.如图4所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b
是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则此图可作出正确判断的是（ ）A 、带电粒子带正电荷
B 、带电粒子带负电荷
C 、带电粒子所受电场力的方向水平向右
D 、带电粒子受到的电场力逐渐变小
10．如图5所示，a 、b 、c 是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a 到c ，a 、b 间的距离等于b 、
c 间的距离。

用φa 、φb 、φc 和E a 、E b 、E c 分别表示a 、b 、c 三点的电势和电场强度，可以断定 ( )
A 、φa ＞φb ＞φc
B 、E a ＞E b ＞E c
C 、φa －φb ＝φb －φc
D 、
E a ＝E b ＝E c
图
1
图 2
图3
图5
11．将两根长为L ，横截面积为S ，电阻率为ρ的保险丝串起来作为一根使用，则它的电阻和电阻率分别为（ ）
A 、S L ρ2、ρ
B 、S L ρ2、21ρ
C 、S L 2ρ、ρ
D 、S
L 2ρ、21
ρ 12. 如图6，有一个由电池、电阻和电容器组成的电路，平行板电容器电
容公式为4πκd
εS
=
C （εk 为常数，S 为正对面积，d 为两极板间的距离），
当把电容器的两极板间的距离增大一定位置时，在两极板间的距离增大的过程中（ ）
A ．电容器C 的电容变大
B ．电容器
C 的电量不变 C ．电阻R 中没有电流
D ．电阻R 中有方向向右的电流
13.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定，当加上0.3V 电压时，通过的电流为0.3A ，此时电动机没有转动。

当加上3V 电压时，电流为1A ，这时候电动机正常工作。

以下说法中正确的是
（ ） A ．电动机的电阻是3Ω B ．电动机的发热功率是3W
C ．电动机正常工作时的输入功率是3W
D ．电动机正常工作时机械功率是3W
14．如图7所示的电路中，电源的电动势E 和内电阻r 恒定不变，电灯L 恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b 端滑动，则（ ）
A ．电灯L 更亮，安培表的示数减小
B ．电灯L 更亮，安培表的示数增大
C ．电灯L 变暗，电压表的示数减小
D ．电灯L 变暗，电压表的示数增大
15. 如图8所示A 、B 是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m ，它们的悬线长度是L ，悬线上端都固定在同一点O ，B 球悬线竖直且被固定，A 球在力的作用下，偏离B 球x 的地方静止平衡，此时A 受到绳的拉力为F ；现保持其他条件不变，用改变A 球质量的方法，使A 球在距B 为x /2处平衡，则A 受到绳的拉力为( )
A ．F
B ．2F
C ．4F
D ．8F
三、实验探究题（本大题有4小题，每空格2分，共24分。

请把正确的答案填写在题中的横线上或按题中要求作答）
16．已知一电流表的满偏电流为3mA ，其内阻为120Ω，要把它改装成量程为6V 的电压表应 联（串联还是并联）的电阻值R= 。

17．如图9，用游标卡尺测量物体的宽度，请你读出它的数据：游标卡尺的读数： cm
18．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L 、直径d 和电阻R (1)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图10甲，则金属丝的直径为________mm.
（2）若用图10乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_______.（选填“偏大”或“偏小”） (3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图10丙,丁，则电压表的读数为______V ，电流表的读数为_______A.
图
6
图
8 图7 图
9
图10
19.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室提供了小灯泡(2.5 V,0.3 A)、电流表、电压表以及滑动变阻器等实验器材：
（1）请在图11甲中虚线框内按要求完成实验电路图（用笔线代替导线）
（2）图11乙为实验中某同学连接好的实验电路图，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑动片P 移到________位置(填“A端”或“B端”)；实验中滑动片P从中间位置向B端移动过程中会观察到电压表读数变________(填“大”或“小”)．
（3）如图12所示是该研究小组测得小灯泡的I
－U关系图线。

由图线可知，小灯泡灯丝电阻随
温度的升高而（填“增大”、“减小”或“不
变”）；当小灯泡两端所加电压为2V时，其灯丝电
阻值约为Ω。

（保留两位有效数字）
四、计算题（本大题有3小题，第20题10分、第21题10分，第22题11分，共31分。

解题时要求写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，只写最后答案而无演算过程的不得分，答案必须明确写出数值和单位）20．(10分)图13是一匀强电场，已知场强E＝2×102 N/C.现让一个电荷量q＝－4×10－8C的电荷沿电场方向从M点移到N点，MN间的距离s＝30 cm。

已知N点电势为40V，试求：
（1）该粒子的电势能增加或减少了多少？
（2）M、N间两点间的电势差。

（3）M点的电势。

（4）另一电量为－3×10-6C的电荷在M点具有的电势能。

甲
乙
图
11
图13 图12
21. (10分)电路图如图14甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻R 0=3Ω. （1）求电源的电动势E 和内阻r 各为多少？
（2）当R 为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？
（3）如果滑动变阻器的最大阻值为3Ω，当R 为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？
22．(11分)如图15(a)所示，平行板电容器的两个极板A 、B 分别接在电压为U 的恒压电源上，两极板间距为d ，板长为L ，电容器带电荷量为Q ，α 粒子从非常靠近上极板的C 点以v 0的速度沿垂直电场线方向的直线CO 方向射入电场，由D 点飞出匀强电场时速度方向与CO 方向成45︒。

已知α 粒子质量为m ，电荷量为2e ，不计重力。

求： (1)平行板电容器的电容； (2)CD 两点间电势差；
(3) 若A 、B 板上加上如图（b ）所示的周期性的方波形电压，t =0时A 板比B 板的电势高，为使α 粒子刚好由O 点水平射出，电压变化周期T 和板间距离d 各应满足什么条件？（用L 、U 、m 、e 、v 0表示）
、
2.5
图
14
(b) C
D
o
45°
A
B
(a)
图15
高二年物理科（理科）答题卷
一、选择题（本大题有15小题，每小题3分，共45分。

每小题只有一个正确答案，选对的得3分，有选错或不答的得0分。

）
二、实验探究题（本大题有4小题，每空格2分，共24分。

请把正确的答案填写在题中的横线上或按题中要求作答）
16. 串、 1880
17． 2.64
18．（1） 0.696（0.695-0.698） (2) 偏小
(3) 2.60（2.59-2.61）（4） 0.52
19．（1）
（2） A 、大
(3) 增大、 7.7
三、计算题（本大题有3小题，第20题10分、第21题10分，第22题11分，共31分。

20．解：(1)由题图可知，负电荷在该电场中所受电场力F方向向
左．因此从M点移到N点，电荷克服电场力做功，电势能增加，
增加的电势能ΔE p等于电荷克服电场力做的功W.
电荷克服电场力做功为
W＝qEs＝4×10－8×2×102×0.3 J＝2.4×10－6 J．
即电荷从M点移到N点电势能增加了2.4×10－6 J．(3分) (2)从M点到N点电场力对电荷做负功为W MN＝－2.4×10－6 J．
则M、N两点间的电势差为U MN＝
W MN
q＝
－2.4×10－6
－4×10－8
V＝60 V．
(3分) 即M、N两点间的电势差为60 V.
(3)U MN=φM－φN
φM=150V
(2分) (4)E P=qφM
=－3×10-4J(2分) 21.解：（1）由题干乙图知电源的电动势和内阻为：E=20 V，r=8 Ω
(2分)（2）当r=R+R0时,即R=5 Ω时，电源的输出功率最大，最大值(1分)
=12.5w (3分)
(3) 当r>R max+R0时,即R=3 Ω时，电源的输出功率最大，最大值(1分)
=12.24w (3分)
22. 解：
(1)C=Q/U (2分)
(2) V D=
45
cos
v
=
2v(2分)
2
2
2
1
2
1
2
C
D
CD
mv
mv
eU-
=
图13
U CD =e
m v 420 (2分)
(3)要使电子能从O 射出，必须符合下述条件：
⑴在竖直方向的位移为零，即α 粒子穿过电容器的时间必须是电压变化周期的整数倍：
V L
＝nT ，（n =1，2，3，…） (2分) ⑵为了使电子能从0点射出，α 粒子在电容器中运动过程中不能打在极板上，即： 2×
21×md eU 02×（4
T ）2
＜d
(2分)
亦即：d ＞2
2
208v m n L eU ，（n ＝1，2，3，…） (1分)。