广西壮族自治区柳州市柳江中学2020-2021学年度上学期期中检测高二物理试题

柳江中学2020-2021学年度上学期期中检测

高二物理

注意事项:

1.答题前,考生务必将自己的姓名、考试号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷无效。

3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

4.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分300分。考试时间150分钟。

一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

1.下列说法中正确的是( ).

A.电场线密集处场强大,电势高 B.沿电场线方向场强减小,电势降低

C.在电势高处电荷具有的电势能也大 D.场强为零处,电势不一定为零

2.在如图所示的4种情况中,a、b两点的场强不同,电势相同的是()

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A.带电平行板电容器两极板间的a、b两点

B.离点电荷等距的a、b两点

C.达到静电平衡时导体内部的a、b两点

D.两个等量异种电荷连线上,与连线中点O等距的a、b两点

3.如图所示,PQ为某电场中的一条电场线,下列说法正确的是()

A.该电场一定是匀强电场

B .该电场一定是点电荷产生的电场

C .P 点的电场强度一定比Q 点的大

D .正电荷在P 点受到的电场力方向沿着电场线方向

4.真空中两个点电荷相距r 时,静电力为F ,如果保持它们的电量不变,而将距离增大为2r 时, 则静电力将变为 A .

2F B .F C .4

F

D .2F 5.如图所示,在原来不带电的金属细杆ab 附近P 处,放置一个正点电荷,c 为ab 的中点,d 为P 和金属杆连线的中点。达到静电平衡后( ) A .a 端的电势比b 端的高

B .a 端的电势比b 端的低

C .点电荷在杆内c 的场强为零

D .b 端的电势比d 点的电势低

6.下列有关物理学史或物理现象的说法中正确的是( ) A .停在高压线上的小鸟没有被电击,是因为小鸟所停处电势为零 B .法拉第以他深刻的洞察力提出场的概念,并引入了电场线

C .安培通过实验研究,发现了电流周围存在磁场,并通过安培定则判断磁场方向

D .超高压带电作业的工人所穿工作服的织物中掺入有金属丝

7.如图所示是某一电阻R 的I U -图象,根据图象以下说法正确的是( ) A .通过电阻的电流与其两端的电压成正比 B .电压增加,电阻随之增加

C .在R 两端加上6.0V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷 量是3.0C

D .电阻=0.5ΩR

8.如今家用电器越来越多,同学们应该具备一些安全用电的常识和节约用电的意识下列关于 节约用电和安全用电的说法可行的是( ) A .尽量避免同时使用大功率的家用电器 B .电视机和电脑在不使用时应保持待机状态

C .应把节能灯换成白炽灯

D .电热毯在不使用的时候,要及时断开电源

二.实验题:(共14分。每道试题考生都必须作答。)

9.(6分)美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置,最先测出了电子的电荷量,被称为 密立根油滴实验.如图,两块水平放置的金属板A 、B 分别与电源的正负极相连接,板间产生 匀强电场,方向竖直向下,板间油滴P 由于带负电悬浮在两板间保持静止. (1)若要测出该油滴的电荷量,需要测出的物理量有__________.

A .油滴质量m

B .两板间的电压U

C .两板间的距离d

D .两板的长度L

(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________(已知重力加速度为g )

(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷 量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷.关于元电荷下列说法正确的是(______) A .油滴的电荷量可能是201.610-? C B .油滴的电荷量可能是193.210-? C C .元电荷就是电子 D .任何带电体所带电荷量可取任意值

10、(9分)某同学利用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻,除开关和导线若干外,现还提 供以下器材:

A .电流表A(量程为0~0.6A ,内阻R A 为1.0Ω)

B .电压表V(量程为0~3V ,内阻R V 约为2k Ω)

C .滑动变阻器(阻值范围为0~20Ω,额定电流2A)

(1)根据实验记录,画出干电池的U -I 图像如图甲所示,则干电池电动势E =______,内阻

r =____ __ ;

(2)现有一小灯泡,其U-I特性曲线如图乙所示,若将此小灯泡和该干电池直接串联组成闭

合电路,小灯泡的实际功率是______W(结果保留两位小数)。

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甲乙

三、计算题(共47分)

11.(12分)如图所示,电源电动势E=12V,电源内阻不计.定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.(1)若在ab 之间接一个C=100μF的电容器,闭合S,电路稳定后,求电容器上所带的电量;(2)若在ab之间接一个内阻R V=4.8kΩ的电压表,求电压表的示数.

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12.(20分)如图所示,热电子由K发射后,初速度可以忽略不计,经加速电压为U1的加速电场加速后,垂直于电场方向飞入偏转电压为U2的偏转电场,最后打在荧光屏(图中未画出)上.已知两偏转极板间距为d,板长为L.电子质量为m,电荷量为e,不计电子重力.求:

(1)电子进入偏转电场时的速度大小;

(2)电子在偏转电场中运动的时间和离开时的偏移量y;

(3)电子在偏转电场中所受电场力做的功.

13.(15分)如图所示的电路中,输入电压U恒为12 V,灯泡L上标有“6V,12 W”字样,电动机线圈的电阻R M=0.50 Ω.若灯泡恰能正常发光,求

(1)流过灯泡的电流

(2)电动机的输出功率

(3)整个电路消耗的总功率。

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物理参考答案

AB .电场线的疏密表示电场的强弱,沿电场线方向电势降低,两者之间没有关系,AB 错误; C .正电荷在电势高处电势能大,负电荷相反,C 错误; D .场强为零处,电势不一定为零,D 正确 故选D 。 2.B

A .a 、b 处于匀强电场中,场强相同,电势不同,a 点电势高于b 点电势,故A 错误;

B .a 、b 处于同一等势面上,电势相等,而电场强度方向不同,故B 正确;

C .处于静电平衡状态下的金属内部a ,b 两点,电场强度均为零,整个导体是等势体,电势 相等,故C 错误;

D .根据电场线的分布情况可知a 、b 两点场强相同,a 、b 间的电场线从正电荷到负电荷,沿

E .着电场线电势逐渐降低,故a 、b 两点电势不等,故D 错误。 故选B 。 3.D

ABC.仅由这一根电场线无法判断是什么电场,不知电场线的疏密,电场的强弱也无法判断, 所以ABC 错误;

D.正电荷受到的电场力方向沿着电场线方向,D 正确. 4.C

设两点电荷分别带电为q 1、q 2,由点电荷库仑力的公式得: 12

2kq q F r

=

电量不变,将它们之间的距离增大为2r ,库仑力将变为: 122(2)4

kq q F

F r '== 故C 项正确; 5.D

AB .达到静电平衡后,导体为等势体,导体上的电势处处相等,所以可以得到φa =φb ,所以A 错误,B 错误;

C .达到静电平衡后,导体为等势体,杆内c 的场强为零,点电荷在C 点的场强与感应电荷在C 点的场强等大反向,点电荷在杆内c 的场强不为零,故C 错误;

D .由于正电荷在右边,所以越往右电场的电势越高,所以φd >φb ,故D 正确。 故选D 。

A .停在高压线上的小鸟没有被电击,是因为小鸟站在一根线上,两脚间的电势差为零,不是所停处电势为零,故A 错误;

B .法拉第以他深刻的洞察力提出场的概念,并引入了电场线,故B 正确;

C .奥斯特首先发现了电流的磁效应,故C 错误;

D .超高压带电作业的工人所穿衣服的织物中掺入金属丝是为了在穿用后,使处于高压电场中 的人体外表面各部位形成一个等电势屏蔽面,从而防护人体免受高压电场及电磁波的危害, 所以D 正确 故选BD 。 7.AC

A .由图像可知,通过电阻的电流与其两端的电压成正比,选项A 正确;

B .导体的电阻与其两端电压无关,选项B 错误;

C .由图像可知,在R 两端加上6.0V 的电压时,电流为3A ,则根据q=It 可知,每秒通过电阻 横截面的电荷量是3.0C ,选项C 正确;

D .电阻10

===2Ω5

U R I Ω 选项D 错误。 故选AC 。 8.AD

A .尽量避免同时使用大功率的家用电器,以防电流过大,发生危险,选项A 正确;

B .电视机和电脑在不使用时应关闭电源,不要保持待机状态,选项B 错误;

C .白炽灯的功率一般比节能灯的功率大,则应把白炽灯换成节能灯,选项C 错误;

D .电热毯在不使用的时候,要及时断开电源,选项D 正确。 9.ABC mgd

q U

=

B (每空2分,共6分) 解:(1)平行金属板板间存在匀强电场,液滴恰好处于静止状态,电场力与重力平衡,则有

U

mg qE q

d

==,所以需要测出的物理量有油滴质量m ,两板间的电压U ,两板间的距离d ; 故选ABC .

(2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量mgd

q U

=

(3)在进行了几百次的测量以后,密立根发现油滴所带的电荷量虽不同,但都是某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量被认为是元电荷,其值为191.610e C -=?,故B 正确,A 、C 、D 错误;故

10.1.5V 1.0Ω 0.53W~0.60W (每空3分,共9分)

(1)根据闭合电路欧姆定律=A U E I r R -+()可知,U -I 曲线的纵轴截距为电源电动势,由图可知

E =1.5V ;

曲线斜率绝对值为电源内阻r +R A ,根据图像可求得r +R A =2Ω,则r =1.0Ω。 (2)将小灯泡直接与此电源串联后有+E U I r =灯灯 即1.5+U I =灯灯

即灯泡实际电流电压坐标之和为1.5,在灯泡的U -I 曲线中做出电源的U -I 曲线如图

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图中的交点坐标就是此时灯泡的实际电流电压值,如图坐标可读作(0.78A ,0.72V ),由此可计算

功率0.56W P UI =≈ 由于读数误差,最终功率在0.53W~0.60W 即可。

11、(1)4 810-?C ;(2)6V 解:(1) 电路的总电阻为:

Ω=+=K 7.2R R R 21 1分

电路中的电流为:

电容器上的电压为C U ,则有:

V IR U C 82==

A

-3103

5

R E I ?==分1分2分

2

电容器的带电量: C Q CU =

代入数据解得: C

(2)设电压表与2R 并联后电阻为:

电压表示数:

代入数值解得:

12.(1

2

);2214U L U d (3)2222

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1

4eU L d U (1)在加速电场中,根据动能定理得:2

1012

eU mv =

3分

解得:0v =

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(2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,则水平方向有:

1

2L

t eU m

=解得:

竖直方向有: 2

eU a md

=

2分 分

1并

R R R E

U 1V +=

6V

U V =4

810Q -=?22V

V

R R R R R =

+并Ω

=2.4K 分

2分

2分

1v

L t =分

2分2分

1

则电子从偏转电场射出时垂直偏移量:2

221124U L y at U d

== 3分

(3)电子在偏转电场中所受电场力做的功为:W eEy = 3分

2

U E d

=

2分 代入解得: 22

22

1

4eU L W d U = 2分

13 2A 10W 24W (1)流过灯泡的电流:

12

6

A 2A =L L P I U ==

3分 (公式2分,结果1分) (2)电动机两端的电压:

U 1=U -U L =12-6V=6V 2分 (公式1分,结果1分) 所以电动机的输入功率:

P =U 1I =6×2W=12W . 2分 (公式1分,结果1分)

电动机的热功率 :

P 热=I 2R M =4×0.5W=2.0W ; 2分 (公式1分,结果1分)

则电动机的输出功率:

P 2=P -I 2R M =12-2W=10W . 2分 (公式1分,结果1分)

(3)整个电路消耗的功率:

P 总=UI =12×2W=24W . 4分 (公式2分,结果2分)

分)

再得分,算出得(写出14U L U 22112

22d

at y =

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