山西省平遥中学09-10学年高二上学期期中考试(物理理)

2009-2010学年度第一学期高二期中考试
物理试题
本试卷满分100分 考试时间90分 命题人 付文丽
一、选择题(本题共6小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1、当在电场中某点放入电量为q 的正试探电荷时，测得该点的场强为E ，若在同一点放入电量为q ′
=2q 的负试探电荷时，测得该点的场强（ ） A .大小为2E ，方向与E 相同 B .大小为2E ，方向与E 相反 C .大小为E ，方向与E 相同 D .大小为E ，方向与E 相反
2、有两个定值电阻R 1和R 2,它们的I-U 图线如右图所示，由图可知（ ） A 、
2121=R R B 、1221=R R C 、3121=R R D 、1
321=R R 3、如图所示，真空中O 点有一点电荷，在它产生的电场中有
a 、
b 两点，a 点的场强大小为E a ，方向与ab 连线成60°角指向O 点，b 点的场强大小为E b ，方向与ab 连线成30°角指向O 点．关于a 、b 两点场强大小E a 、E b 及电势φa 、φb 的关系，以下结论正确的是 （ ）
A ．E a =E b /3， φa <φb
B ．E a =3E b ， φa >φb
C ．E a =3E b ， φa >φb
D ．
E a =3E b ， φa <φb 4、如图（1）所示，M 、N 是某电场中的一条电场线，
若M 点放置一初速度为零的质子，质子仅在电场力 的作用下，由M 运动到N 的过程中的v —t 图象如 图（2），则关于M 、N 两点的电势和电场强度的判 断中正确的是（ ）
A ．N M N M E E >>,ϕϕ
B ．N M N M E E <>,ϕϕ
C ．N M N M E E <<,ϕϕ
D ．N M N M
E E ><,ϕϕ
5、 将两个相同的电流表,分别改装成一只电流表和一只电压表,一个同学在做实验时误把两个改装后的电表串连起来,则( )
A.两表指针都不偏转
B.两表指针偏角相同
C.电流表指针偏转,电压表几乎不偏
D.电压表指针偏转,电流表几乎不偏
6、如图所示，两块平行金属板M 、N 竖直放置，它们的电压恒为U ．一电子（不计重力）从N 板静止释放，它运动到M 板时速率为υ．现将M 板水平向右移动一段距离，再次将电子从N 板静止释放，下列判断正确的是( )
A ．金属板M 、N 的带电量不变
B ．电子运动过程的加速度变大
C ．电子运动到M 板所用的时间变长
D ．电子运动到M 板时速率变小
二、选择题（本题共6小题，在每个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，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 7、在匀强电场中，有一质量为m ，带电量为q 的带电小球静止在O 点，然后从O
点自由释放，其运动轨迹为一直线，直线与竖直方向的夹角为θ，如图所示，那么关于匀强电场的场强大小的下列说法中正确的是( ) A ．唯一值是
q
mg θ
tan B ．最大值是
q
mg θ
tan C ．最小值是
q mg θsin D ．不可能是q
mg
8、一个点电荷产生的电场，两个等量同种点电荷产生的电场，两个等量异种点电荷产生的电
场，两块带等量异种电荷的平行金属板间产生的匀强电场.这是几种典型的静电场.带电粒子(只受电场力)在这些静电场中的运动可能是( ) A .匀速直线运动 B .匀变速运动 C .匀速率圆周运动 D .往复运动
9、如图所示，质量为m 带+q 电量的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑块滑至竖直向下的匀强电场时，滑块的运动状态为（ ） A 、继续匀速下滑 B 、将加速下滑
C 、将减速下滑
D 、以上三种情况都有可能发生 10、如图所示、均匀的长方形金属板abcd ，ab 边长为L 1，ad 边长为L
2，当接点A 、B 接入电路时电阻值为R 1，当接点C 、D 接入电路时电阻值为R 2,则R 1：R 2等于（ ）
A 、 L 1：L 2
B 、L 2: L 1
C 、L 2
1:L 2
2 D 、L 2
2: L 2
1
11、理发用的电吹风机有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热到热风，将头发吹干。

设电动机线圈的电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2相串联。

接到直流电源上，电吹风两端电压为U ，电流为I ，消耗的电功率为P ，则有（ ） A 、IU>P B 、P=I 2(R 1 +R 2) C 、IU=P D 、P> I 2(R 1 +R 2)
12、如图所示A 、B 是一对平行的金属板.在两板间加上一周期为T 的变化的电压U.A 板的电势U A ＝0，B 板的电势U B 随时间的变化规律如图所示，现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内。

设电子的初速度和重力的影响均可忽略，则（ ）
·B
A
·C A ．若电子是在t ＝0时刻进入的，它将一直向B 板运动 B ．若电子是在t ＝T/8时刻进入的，它可能时而向B 板
运动，时而向A 板运动，最后打在B 板上
C ．若电子是在t ＝3T/8时刻进入的，它可能时而向B 板运动，时而向A 板运动，最后打在B 板上
D ．若电子是在t ＝T/2时刻进入的，它可能时而向B 板运动时而向A 板运动
非选择题部分
非选择题部分共5题，共52分 三、实验题（共10分）
13、通过实验描绘一个“2.5V 0.2W”小灯泡的伏安特性曲线，可供选择的实验器材有： A ．量程0∽0.6A ，电阻0.2Ω的电流表； B ．量程0∽100mA ，电阻5Ω的电流表； C ．量程0∽3V ，电阻10kΩ的电压表； D ．量程0∽15V ，电阻50kΩ的电压表； E ．最大阻值为20Ω的滑动变阻器； G ．蓄电池6V 、导线、电键等；
要求实验中灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压。

（1）电压表应选用______，电流表应选用_____， （2）画出电路图；
（3）若实验操作、读数都正确，得到的曲线如图所示，弯曲的原
因是_____________________________________________
四、计算题：（15题6分，16题10分，17题12分，18题14分，共42分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。

有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14、(6分)如图所示，在A 点固定一正电荷，电量为Q ，在离A 高度为H 的C 处由静止释放某带正电荷的液珠，开始运动瞬间的加速度大小恰好等于重力加速度g 。

已知静电常量为k ，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力。

求： (1)液珠的比荷；
(2)液珠速度最大时离A 点的距离h ；
15、（10分）如图甲所示，电荷量为q =1×10-4
C 的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E 的大小与时间的关系如图乙所示，、物块运动速度与时间t 的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s 2。

求（1）前2秒内电场力做的功。

（2）物块的质量.
（3）物块与水平面间的动摩擦因数。

U
16、（12分）如图所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一负点电荷，将质量为m ，带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放，小球沿细管滑到最低点B 时，对管壁恰好无压力，
（1）则固定于圆心处的点电荷在A B 弧中点处的电场强度大小？
（2）若把O 处固定的点电荷拿走，加上一个竖直向下场强为E 的匀强电场，带电小球仍从A 点由静止释放，下滑到最低点B 时，小球对环的压力多大？
17、（14分）如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy ，在第一象限内平行于y 轴的虚线MN 与y 轴距离为d ，从y 轴到MN 之间的区域充满一个沿y 轴正方向的匀强电场，场强大小为E 。

初速度可以忽略的电子经过另一个电势差为U 的电场加速后，从y 轴上的A 点以平行于x 轴的方向射入第一象限区域，A 点坐标为（0，h ）。

已知电子的电量为e ，质量为m ，加速电场的电势差U ＞Ed 2
4h ，电子的重力忽略不计，求：
（1）电子从A 点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t 和离开电场区域时的速度大小；
（2）电子经过x 轴时离坐标原点O 的距离l 。

E
甲 /s
/s
乙 丙
2009-2010学年度第一学期高二期中考试
物理答题卡
选择题部分
选择题部分共12小题，每小题4分，共48分
非选择题部分
非选择题部分共5题
13（10分）（1）
（2）（3）
14、（6分）
15、（10分）
16、（12分）
17、（14分）
2009-2010学年度第一学期高二期中考试
物理试题答案
非选择题部分
非选择题部分共6题，共52分
13(10分).（1） C B
（2） （3） 灯泡的电阻随电压的增大而增大
14、（6分）：(1)设液珠的电量为q ，质量为m
由题意知，当液珠在C 点时mg mg H
Qq
k =-2 (2分) 解得比荷为：kQ gH m q 22=（1分）
(2)当液珠速度最大时mg h
Qq
k
=2（2分） 得H h 2=（1分）
15.(10分)（1）F=Eq （1分） S=at 2
/2 （1分）
W =FS W = 6（J ）（2分）
（2）a =1m/s 2
（1分） E 2q = umg （1分） E 2q － E 1q=ma m =1Kg （2分） （3）u = 0.2 （2分）
16、（12分）(1)由A 到B ， 由动能定理得:
0212
-=
mv mgr （2分）
在B 点，对小球由牛顿第二定律得:
r v m
mg qE 2
=- （2分） 联立以上两式解得: E=3m g /q
由是点电荷-Q 形成的电场，由E =k Q /r2得到，等势面上各处的场强大小
均相等，即 A B 弧中点处的电场强度为 E=3m g /q （2分） (2)设小球到达B 点时的速度为v, 由动能定理得
221)(mv r qE mg =
⋅+ ① （2分）
在B 点处小球对环的弹力为N ,由牛顿第二定律得：
N mg qE m
v r --=2
② （2分） 联立①和②式, 解得小球在B 点受到环的压力为:
)(3qE mg N +=
由牛顿第三定律得: 小球在B 点对环的压力大小为)(3qE mg N +=（2分） 17(14分)解：（1）由 eU ＝1
2 mv 02 得电子进入偏转电场区域的初速度v 0＝2eU
m (2分) 设电子从MN 离开，则电子从A 点进入到离开匀强电场区域的时间t ＝d
v 0
＝d
m
2eU （1分）
； y ＝12 at 2＝Ed 2
4U （1分） 因为加速电场的电势差U ＞Ed 2
4h ， 说明y ＜h ，说明以上假设正确 （2分） 所以v y ＝at ＝eE
m ⨯ d m 2eU ＝eEd m
m
2eU （1分）
离开时的速度v ＝
v 02＋v y 2＝
2eU m ＋eE 2d 2
2mU （2分）
（2）设电子离开电场后经过时间t’到达x 轴，在x 轴方向上的位移为x’，则 x’＝v 0t’ （ 1分） y’＝h －y ＝h －v y
2 t ＝v y t’ （1分） 则 l ＝d ＋x’＝ d ＋v 0t’＝ d ＋v 0（h v y
－t 2 ）＝ d ＋v 0v y
h －d 2 ＝d 2 ＋v 0
v y
h （2分）
代入解得 l ＝d 2 ＋2hU
Ed （1分）。