甘肃省兰州市高二物理上学期期中试题理(2021学年)

甘肃省兰州市2017-２０18学年高二物理上学期期中试题理
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2017－201８-１学期高二年级期中考试试题
物理(理科）
说明：本试卷分第Ⅰ卷 (选择题)和第Ⅱ卷(非选择题）两部分。

满分100分考试时间10０分钟。

答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。

第Ⅰ卷 (选择题，共40分)
一、选择题（共10小题,40分。

1—6小题为单选,7-10为多选）
1.关于点电荷和元电荷的说法中,正确的是（）
A．只有很小的球形带电体才叫做点电荷
Ｂ．带电体间的距离比它们本身的尺寸大得多，以至带电体的形状和大小对它们之间的作用力影响可以忽略不计时,带电体就可以视为点电荷
Ｃ.元电荷就是电子
D．带电体的电荷量可以是任意数值
2．两个完全相同的绝缘金属球a和b（可视为质点)相距为r，电荷量分别为＋3ｑ和＋ｑ,两球接触后再分开放回原位置，下列分析正确的是( ）
Ａ．现在a 的电荷量为＋2q、b的电荷量为0
B．现在a、b的电荷量都为+2q
Ｃ．此过程中是ａ球上的电子转移到b球
D.现在两球间的库仑力F=
3.如图所示,在水平向右、大小为E的匀强电场中,Ｏ点固定一带电量为Q(Q>0）的点电荷，A、
B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点,B、Ｄ连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直。

则（)
A．A点的场强大小为
B．B点的场强大小为
C.Ｃ点的场强大小一定为0
D.D点的场强大小可能为0
4.如图所示,在光滑绝缘水平面上放置３个电荷量均为q（q〉0)的相同小球,小球之间用劲度系数均为ｋ０的轻质弹簧绝缘连接。

当３个小球均处在静止状态时,每根弹簧长度均为ｌ。

已知静
电力常量为k ，若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为（ ）
A ． Ｂ． C. D.
５.将如图所示的交变电压加在平行板电容器A 、B 两板上,开始Ｂ板电势比Ａ板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A 、Ｂ两极板间的距离足够大,下列说法正确的是
（ )
A ．电子一直向着Ａ板运动 Ｂ．电子一直向着Ｂ板运动
Ｃ.电子先向Ａ板运动,然后返回向B 板运动,之后在Ａ、B 两板间做周期性往复运动 D.电子先向B 板运动,然后返回向A 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动
６．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为Ｕ的加速电场,设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束。

已知电子的电荷量为ｅ、质量为
m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为ΔL 的电子束内的电子个数是 ( )
A 。

B. C 。

ﻩD ．
7.在如图所示的哪种情况下,a 、b 两点的电势相等，电场强度也相同 （ )
A 。

带电平行板电容器两板间除边缘附近处的a 、b 两点 B. 处于静电平衡状态下的导体内部的a 、ｂ两点
O •a •b
•b
•a
+ -
•a
•b •a •b A
B C
D
+
C. 离点电荷等距的a、b两点
D。

两个等量异种点电荷的中垂线上,与连线中点O等距的a、b两点
8．如图所示，虚线表示某电场的等势面。

一带电粒子仅在电场力作用下，由Ａ点运动到B点的径迹如图中实线所示。

粒子在A点的速度为vＡ、加速度为a A、电势能为E pA；在B点的速度为ｖB、加速度为a B、电势能为E pＢ,则下列判断中正确的是( ）
A。

该粒子带负电
B。

ｖA〉ｖB
C. a A<a B
D。

ＥpＡ>E pB
9.如图所示，A为粒子源,A和极板Ｂ间的加速电压为U１，两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2,现有质量为ｍ、电荷量为q的质子以初速度为零，从A处被加速电压U１加速后水平进入竖直方向的匀强电场,平行板C、D的极板的长度为Ｌ,两板间的距离为d，不计带电粒子的重力，则下列说法正确的是
（）
Ａ.带电粒子在射出B板时的速度为
Ｂ.带电粒子在C、Ｄ极板间运动的时间为
C．带电粒子飞出Ｃ、D电场时在竖直方向上发生的位移
D．若同时使U1和U2加倍，则带电粒子在离开板间时的速度与水平方向夹角将加倍
１0．质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落,在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场,再经过t秒小球又回到A点。

不计空气阻力且小球从未落地,重力加速度为g,则 ( )
Ａ。

从Ａ点到最低点小球重力势能减少了mg2ｔ2
Ｂ．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了mg2t2
C。

整个过程中小球所受合外力冲量大小为2ｍgt
Ｄ。

整个过程中小球电势能减少了mg 2t 2
第Ⅱ卷 (非选择题，共60分)
二、填空题(每空２分,共22分)
11.在如图实验装置中，充电后的平行板电容器的Ａ极板与静电计相接，B 极板接地。

(1)若极板B 稍向上移动一点，则将观察到静电计指针偏角 (填“变大”或“变小”),此实验说明平行板电容器的电容随 而增大; （２)若极板
B 稍向左移动一点,则将观察到静电计指针偏角
(填“变大＂或“变小"），此实验说明平行板电容器的电容
随
而增大,此过程中，板间形成匀强电场的场强_____＿＿___＿__
＿＿___(填“变大”、 “不变”或“变小”）。

12.空间中存在一平行于xOy 平面的匀强电场，平面内a 、ｂ、c 三点的位置如图所示,三点的电势分别为10Ｖ、17V 、26V 。

则该匀强电场的电场强度的大小为____＿_＿__＿＿＿＿_＿___V/ｃm ，电子在坐标原点处的电势能为_＿_______＿_＿_____ｅＶ,电子在ａ 点的电势能＿＿_____＿＿___＿_＿_在b 点的电势能(填“>＂、 “＜"或“="）。

13.已知灵敏电流计的内阻为４Ω,满偏电压为０.０５Ｖ,若要将其改装成一量程为１0V 的电压表,则应_＿＿＿__＿______＿联一个＿＿__________＿_Ω的电阻;若要将其改装为一个大量程电流表,则应_____＿____＿＿__联一个电阻。

三、计算题(本题共4小题,共３8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．．．．．．．．．．．．
) １4。

(7分)如图所示的电路中,电阻R =10Ω,电动机Ｍ的线圈
电阻
r =1Ω，加在电路两端的电压U =５0V,已知电流表的读数为２５
Ａ，求:
y /cm
x /cm O
6
8
• c • a
• b
(１)通过电动机线圈的电流强度为多少?
(2)通电1min,电动机M输出的机械功为多少?
15．（8分)如图所示，一电荷量为q、质量为ｍ的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,整个装置置于一水平向右的匀强电场中时,小物块恰好静止。

重力加速度为ｇ,sin 37°=０。

6，cos 3７°=0.8。

求:
(１）水平向右电场的电场强度大小；
(2)若将电场强度的大小减小为原来的一半,物块的加速度大小。

16. (10分）如图所示，abcd是一个正方形盒子．cd边的中点有一个小孔e,盒子中有沿ａd方向的匀强电场.一个质量为m、带电量为q的粒子从a处的小孔沿ａb方向以初速度v０射入盒内,并恰好从ｅ处的小孔射出。

(忽略粒子重力）
求：（1)该带电粒子从e孔射出的速度大小；
（２) 若正方形的边长为L，求该电场的场强大小． [。

17． (１3分）在同一竖直线上的Ａ、B两点,固定有等量的异种点电荷，电量为ｑ,正、负如图所示,ΔABＣ为一等边三角形(边长为L）,CＤ与AＢ垂直且与右侧竖直光滑的１/4圆弧轨道的最低点Ｃ相切,已知圆弧的半径为R,现把质量为m带电量为+Ｑ的小球(可视为质点)由圆弧的最高点Ｍ静止释放，到最低点Ｃ时速度为ｖ0。

已知静电力恒量为k，重力加速度为g,现取D为电势零点，求：
（１)小球在Ｃ点受到的电场力的大小和方向；
（2）在最低点Ｃ轨道对小球的支持力F N多大？
(3）在等量异种电荷Ａ、B的电场中,Ｍ点的电势φM?
高二物理
一、选择题(10小题,共4０分。

3、4、８、９小题为多选，其余为单选)
题号12345６７８910
答案B B AＤC DＣBD ABC AＣAＣ
二、填空题（每空2分，共２2分）
１1．(1)变大, 正对面积增大；
（2)变大，板间距离减小,不变。

1２.２。

5Ｖ/ｃm,-1eV, 〉。

13。

串联７96Ω并。

三、简答题(共３8分)
１4．（7分）（１)通过电阻R的电流为
通过电动机的电流：
ＩM=Ｉ-I R=25A-5A＝２0Ａ
(2)电动机在１miｎ内消耗的电能:Ｗ=UI Mｔ=5０×20×60J＝６×１04J，
电流通过电动机产生的热量:Q＝I2Mｒt＝２02×1×60J=2。

4×1０４J,
电动机在1ｍｉn内输出的机械功为:W’=W—Q＝3．6×10４J
15． (8分)(1)小物块静止在斜面上，受重力、电场力和斜面支持力,受力分析如图所示,则有ＦN sｉn 37°=qＥ①
F
ｃos 37°=ｍｇ②
Ｎ
由①②可得E＝错误!
(2)若电场强度减小为原来的错误!，即E′＝错误!
由牛顿第二定律得mg siｎ 3７°－qE′cｏｓ37°=ｍa
可得a＝0．３g
16。

(１０分)（１)设粒子在e孔的竖直速度为ｖy。

则水平方向：l/2＝v0t
竖直方向:ｌ=错误!·t得：v y＝4ｖ0v e=错误!=错误!v０
（２） W电=＼f（１,2)ｍｖ2e－＼f（1，2)mv错误!＝8mｖ错误!
由W电=Eｑ·l得:E=错误!。

17. （1３分）(1)+Q到达最低点C时，+q与—q对其的电场力F1、F２是大小相等的,有
ﻫ又因为△ABC为一等边三角形,易知F1、Ｆ2的夹角是１２0°
所以二者的合力为，且方向是竖直向下的
（2)由牛顿运动定律得ﻫ整理得轨道对小球的支持力
(3)小球由最高点Ｍ运动到C的过程中，由动能定理得ﻫ可得MC两点的电势差为
ﻫ又等量异种电荷中垂线上的电势相等即Ｃ、D是等电势的
故M点的电势为
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