湖北省宜昌市一中高二期中考试(物理)

宜昌市一中2007年秋季学期高二理科期中考试
物 理 试 题
（本试题满分120分，考试时间120分钟）
一．选择题（本大题共12个题，每题4分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，有的
只有一个选项符合题意，有的小题有多个选项符合题意。

全对得4分，不全得2分，有错或不答得0分。

）
1、关于电场强度，下列说法正确的是
A.根据E ＝F/q 可知，E 与F 成正比、与q 成反比；
B.公式E ＝U/d 的含义为匀强电场的场强E 的大小在数值上等于这两点间的电势差与两点沿场强方向距离之比；
C.根据公式E ＝kQ/r 2可得r →0时，E →∞；
D.以上说法都不对。

2、在电场中将电量为4μC 的正电荷从A 点移到M 点，电场力做负功8×10-4J ，把该电荷
由A 点移到N 点，电场力做正功为4×10-4J ，则U MN 为 A.100V ； B. －100V ； C. 200V ； D. 300V.
3、如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一
个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点。

下列说法中正确的是
A. 带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小
B.带电质点一定是从P 点向Q 点运动
C.带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大
D. 三个等势面中，等势面a 的电势最高
4、径成等差数列。

A 、B 、C 分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一电场线上。

A 、C 两点的电势依次为φA =10V 和φC =2V ，则B 点的电势是
A ．一定等于6V
B ．一定低于6V
C ．一定高于6V
D ．无法确定
5、三个标有“25欧，4瓦”的相同电阻，接成如图所示的电路要
使每个电阻都不被烧毁，加在这段电路两端的最大电压不得超过：
A.5伏；
B.10伏；
C.15伏；
D.0伏。

6、如图所示，当滑动变阻器的滑动触头向上移动时，下列判断正确的是：
A. 电压表的读数增大，电流表的读数减小；
B. 电压表的读数减小、电流表的读数增大；
C. 电压表和电流表的读数都增大；
D. 电压表和电流表的读数都减小。

7、一带正电的液滴在水平方向的匀强电场外上方的A 点自由落下，如图所示，当液滴进入
匀强电场后其可能的运动轨迹为下面四图中的哪一个
8、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电
势差相等。

一正电荷在等势线φ3上时，具有动能12J ，它在运动到等势线φ1上时速度等于零。

令φ2＝0，那么当该电荷的电势能为4J 时，其动能大小为
A.2J ；
B. 4J ；
C. 6J ；
D. 8J.
9、如图所示，在粗糙水平面上固定一点电荷Q ，在M 点无初速释放一带有恒定电量的小物
块，小物块在Q 的电场中运动到N 点静止，则从M 点运动到N 点的过程中
A ．小物块所受电场力逐渐减小
B ．小物块具有的电势能逐渐减小
C ．M 点的电势一定高于N 点的电势
D ．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
10、如图所示，滑动变阻器R 0的总阻值是定值电阻R 的两倍，要使定值电阻的两端电压是
电源提供的恒定电压U 的一半，滑动触头P 应在：
A. R 0 的中点；
B. R 0的中点偏下；
C. R 0的中点偏上;
D. 无论调到什么位置均不能满足要求。

11、在如图所示的装置中，平行板电容器的极板A 与一灵敏静电计相接，极板B 接地，若极板B 稍向上移动一点，由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是
A.两极板间的电压不变，极板上的电量变小
B.两极板间的电压不变，极板上的电量变大
C.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小
D.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
12、电动势为E ，内阻为r ，的电池与定值电阻R 0、可变电阻R 串联，如图所示，设R 0=r ，
R ab ＝2r.当滑动变阻器的滑动片自a 端向b 端滑动时，下列各物理量中随之减小的是
A.电池的输出功率
B.变阻器消耗的功率
C.R 0上消耗的功率
D.内阻r 上消耗的功率
宜昌市一中2007年秋季学期高二理科期中
考试 物 理 试 题
命题人：胡艳婷 审题人：王仁俊
一．选择题（本大题共12个题，每题4分，共48分。

）
二．实验题（本题共2小题，共13分。

把答案填在题中的横线上。

）
13、（1）在《描绘电场中等势线》的实验中：
①下列给出的器材中，应该选用的是 （用器材前的字母表示） A 、6V 的交流电源 B 、6V 的直流电源
C 、100V 的直流电源
D 、量程0－0.5V ，零刻度在中央的电压表
（自上而下） 、 、 （2） 用以下器材测量待测电阻R X 的阻值
A ．待测电阻R X ：阻值约为200Ω；
B ．电源E ：电动势约为3.0V ，内阻可忽略不计；
C ．电流表A 1：量程为0～10mA ，内电阻r 1=20Ω；
D ．电流表A 2：量程为0～20mA ，内电阻约为r 2≈8Ω；
E ．定值电阻R 0：阻值R 0=180Ω；
F ．滑动变阻器R 1：最大阻值为10Ω；
G ．滑动变阻器R 2：最大阻值为200
Ω
；
H ．单刀单掷开关S ，导线若干；
①为了测量电阻R X ，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图，你认为正确的是 ；（填“甲”、“乙”或“丙”）
②滑动变阻器应该选__________（填“F ”或“G ”）；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应置于 端（填“a ”或“b ”）；
③若某次测量中电流表A 1的示数为I 1，电流表A 2的示数为I 2。

则R X 的表达式为：
R X =____________________ (用题中所给字母．．
表示)
三、计算题（共5小题，总分59分）
14．（9分）匀强电场的场强E ＝5×104V/m ，要使一个带电为3×10-15C 的正点电荷，沿着与场强方向成60°角的方向做直线运动（不偏转）。

不计重力．．．．，则所施外力的最小值和方向如何？
R 甲 乙 丙
15．（12分）让氦核和质子垂直于电场的方向通过同一匀强电场，它们的偏转角分别为φ1和φ2。

已知氦核的质量为质子的4倍，电量为质子的2倍。

问：
⑴若它们是以相同的速度进入偏转电场，则tanφ1:tgφ2又是多少？
⑵若它们是以相同的动量进入同一偏转电场，则tanφ1:tanφ2是多少？
⑶若它们由静止开始先经过同一电场加速后再进入同一偏转电场的，则tanφ1:tanφ2是多少？
16．（12分）一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：
（1）正常运转时通过电动机的电流是多少？
（2）转化为机械能和内能的功率各是多少？电动机的效率多大？
（3）如接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？
17．（14分）光滑绝缘轨道由两部分组成：水平轨道和竖直圆弧轨道。

两轨道相切于B 点，轨道处于水平向右的匀强电场中。

质量为m ，电量为q 的小球从A 点由静止开始运动，刚好可以通过圆弧轨道的最高点C ，若AB 等于BC （直线距离）。

求： ⑴匀强电场的场强E 多大？
⑵小球经过圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力多大？
18（12分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A 、B 是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q ，其中A 带正电荷，B 带负电荷，D 、C 是它们连线的垂直平分线，A 、B 、C 三点构成一边长为d 的等边三角形，另有一个带电小球E ，质量为m 、电荷量为+q （可视为点电荷），被长为L 的绝缘轻质细线悬挂于O 点，O 点在C 点的正上方.现在把小球E 拉起到M 点,使细线水平绷直且与A 、B 、C 处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球E 向下运动到最低点C 时，速度为v . 已知静电力常量为k. 若取D
点的电势为零，试求： （1）在A 、B 所形成的电场中，M 点的电势φM . （2）小球在C 点时绝缘细线所受到的拉力T .
参 考 答 案
二．实验题（本题共2小题，共13分） （1）① BE （2分）
②导电纸、复写纸、白纸 （每空1分） (2) ① 乙 （2分）
② F b （每空2分）
③
101
21
()I R r I I +- （2分）
三、计算题（共5小题，总分59分）
14．（9分）
解： F 电＝qE （2分）
为使物体做直线运动，需将垂直运动方向上的力平衡,如图所示：
外力最小时大小应等于分力F 1： （2分） F ＝F 电sin60°＝qE sin60°＝3×10-15×5×104＝1.3×10-10N （3分）
方向：垂直运动方向与电场方向成1500 （2分）
15．（12分）
解：设带电粒子的质量为m ，电量为q ，以初速度v 0垂直进入偏转电场，极板长为l ，极板间距为d ，电压为U ，粒子做类平抛运动。

设粒子飞出电场速度为v ，分解为v 0和v y ，有：
v y ＝at qU
a md
=
（2分） 02
0000
×
tan y qU l v md v at qUl
v v v mdv ====φ （3分） 由氦原子核4
2He 和质子1
1H 的荷质比可得：
⑴若它们是以相同的速度进入偏转电场：
q
tan φ∝m
∴ 12tan :tan 24φφ＝：
（2分） ⑵若它们是以相同的动量进入同一偏转电场: 由P=mv 0得：
22
0tan qUl mqUl
mq mdv dp =
=φ∝ ∴ 12tan :tan φφ＝8:1 （2分） ⑶若它们由静止开始先经过同一电场加速后再进入同一偏转电场的： 经相同电场加速，设加速电压为U 0，由动能定理有：2
0012
qU mv =
2
000
tan 22qUl qUl Ul
mdv qU d dU =
=φ＝ 可见与粒子的荷质比无关。

（2分） ∴ 12tan :tan φφ＝1:1 （1分）
16．（12分） 解：（1）正常工作时，由P ＝UI 得：
66
0.3220
P I A U =
== （2分） （2）2
2
0.3
P I r ==内×20＝1.8W （2分） 661.864.2P P P W =-=-=内机 （2分）
P P
机η＝
×100％＝
64.2
66
×100％＝97.3% （2分） （3）电动机被卡住，可当纯电阻，由欧姆定律得： '
2201120
U I A r =
== （2分） '
P U I ==电220×11＝2420W （1分）
'2
P I r ==内
112×20＝2420W （1分） 17．（12分）
解：（1）设圆周运动半径为r ，小球刚好过最高点C ，轨道对小球无压力，由重力提供向心
力，有：
2
c v mg m r
= （2分）
得：c v =
（1分）
小球从A 运动到C 的过程：由动能定理得：
qE ×2r －mg ×2r ＝2
102
c mv - （2分） 得： 54mg
E q
=
（1分） （2）小球从A 运动到B 的过程：由动能定理得： qE ×2r ＝2
102
B mv - （2分） 代入54mg
E q
=
得：
B v = （1分） 由重力和支持力的合力提供向心力有：
2B
v N mg m r
-= （2分）
代入B v = 6N mg = （1分）
18（14分）
解：（1）电荷E 从M 点运动到C 的过程中，电场力做正功，重力做正功。

根据动能定理 qU +mgL =
2
12
mv ……………（2分） 得M 、C 两点的电势差为222MC
mv mgL U q
-=…………（2分）
又C 点与D 点为等势点，所以M 点的电势为
222M
mv mgL q
-=φ ……………（2分）
（2）在C 点时A 对E 的场力F 1与B 对E 的电场力F 2相等，且为
F 1 = F 2 =2
Qq
k
d ……………………（2分） 又，A 、B 、C 为一等边三角形，所以F 1、F 2的夹角为120°，故F 1、F 2的合力为
F =2Qq
k
d
，且方向竖直向下。

…………………………（2分） 由牛顿运动定律得：2
2Qq mv T k mg d L --=………………（2分）
绝缘细线在C 点所受的张力为L v m mg d
Qq k T 2
2++=………（2分）。