安徽省合肥一中2013-2014学年高二上学期期中考试物理试题

-1-合肥一中2013—2014学年第一学期段二考试高二物理试卷考试时间：90分钟满分：100分一、单项选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分）1、电源电动势的大小反映的是().A电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小B电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C电源单位时间内传送电荷量的多少D电流做功的快慢.2、两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r2，则两球间库仑力的大小为()A.112FB.34FC.43FD．12F3、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流是10mA时(设电子的速度是3×107m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e＝1.6×10－19C)()A．5×1011B．5×1010C．1×102D．1×1044、A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图象如图甲所示.则这电场的电场线分布可能是下图中的（）5、如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）A．b、d两点的电场强度相同B．a点的电势等于f点的电势C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D．将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大·······E+Qdcabfeo-2-6、如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则()A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大7、在如图所示电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小8、如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（）A．仅将M板向上平移B．仅将M板向下平移C．仅将M板向左平移D．仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）9、用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得1MPl，2PNl，则Rx的阻值为（）A．102lRlB．1012lRllC．201lRlD．2012lRll10、在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则（）A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．小球在运动过程中机械能守恒二、填空题（第11题6分、第12题10分，共16分）11、左图是用游标卡尺测量某金属圆筒外径的示意图，由图中可以读出该圆筒外径的测量值为______________cm。右图是用螺旋测微器测量某金属棒直径的示意图，由图中可以读出该金GMNPR0Rx-3-属棒直径的测量值为______________mm。12、某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：①小灯泡L，规格“4.5V．0.5A”；②电流表A，量程0.6A，内阻r约为0.2Ω;③电压表V，量程15V，内阻约为15kΩ；④滑动变阻器R，阻值范围0~10Ω；⑤学生电源E，电动势6V，内阻不计；⑥开关S及导线若干.（1）甲同学设计了下图(右图)所示的电路进行测量，请按照右边电路图把实物图中未完成的连线补充完整.（2）乙同学经分析发现甲同学实验精度不高，又从实验室找来Ig=100μA,Rg=1000Ω的灵敏电流计和电阻箱（0—99999.9Ω），想把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，需要把电阻箱调成Ω的阻值，并与灵敏电流计（填“串”或“并”）联在电路中来替代实验中的电压表.（3）乙同学用改装的电压表实验得到数据，现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I，横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG，画出I-IG图线，他已经把数据画在坐标纸上，请帮他把图线画出来.（4）乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27℃时电阻是2.1Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t)，k为比例常数。请估算灵敏电流表的电流IG=60μA时该灯泡灯丝的温度约为℃。三、计算题（本题共4小题，44分）12、（11分）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2Ω时，电压表读数为U1＝4V；当电阻箱读数为R2＝5Ω时，电压表读数为U2＝5V．求：(1)电源的电动势E和内阻r；(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？-4-YY'v0LAdb13、（11分）如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C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/s2。求（1）前2秒内物体加速度的大小；（2）前4秒内物体的位移；（3）前4秒内电场力做的功。14、（11分）如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；（2）求两板间所加偏转电压U的范围；（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．15、（11分）如图所示，A是一个质量为1×10-3kg表面绝缘的薄板，薄板静止在光滑的水平面上，在薄板左端放置一质量为1×10-3kg带电量为q=1×10-5C的绝缘物块，在薄板上方有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102V/m的电场，薄板和物块开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102V/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，薄板正好到达目的地，物块刚好到达薄板的最右端，且薄板和物块的速度恰好为零.已知薄板与物块间的动摩擦因数µ=0.1，（薄板不带电，物块体积大小不计，g取10m/s2）求：（1）在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大；（2）电场E2作用的时间；（3）薄板的长度和薄板移动的距离．+E甲υ/（m•s-1）t/sO12324t/sO12324E/（×104N•C-1）乙丙ABE1-5-高二物理答案1、B2、C3、A4、D5、D6、A7、B8、D9、C10、B11、（1）2.360；（2）2.63012、（1）（2）49000Ω串联（3）连成折线的不给分，连成光滑曲线即可给分（4）840~870均可13、解析：(1)由闭合电路欧姆定律得：E＝U1＋U1R1r，E＝U2＋U2R2r联立上述方程，代入数据解得E＝6V，r＝1Ω.(2)由电功率表达式P＝E2R＋r2R变形为P＝E2R－r2R＋4r由上式可知当R＝r＝1Ω时，P有最大值，Pm＝E24r＝9W.14、解：（1）由图丙可得a=vt=1m/s2（2）由图丙可知物体先做匀加速运动，然后做匀速运动x1=12vt1，x2=vt2∴x=x1+x2=6m（3）由图乙可知F1=qE1=3NF2=qE2=2N∴W=F1x1+F2x2W=14J15、解析：（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有y＝212at①0Lvt②yvatYY'v0AOv0vyθθxyy0-6-0tanyvyvx联立可得2Lx即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．（2）Eqam③UEd④由①②③④式解得2202qULydmv当2dy时，2202mdvUqL则两板间所加电压的范围22220022mdvmdvUqLqL（3）当2dy时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则0()tan2Lyb而tandL解得0(2)2dLbyL则粒子可能到达屏上区域的长度为(2)dLbL16、解：（1）物块211s/m2mfFa薄板22s/m1Mfa(2)经t1=2s时物块v1=a1t1=2×2=4m/s向右薄板v2=a2t1=1×2=2m/s向右经2秒后，物块作匀减速运动221s/m2111mfqEa向左薄板加速度不变，仍为a2=1m/s2向右，当两者速度相等时，物块恰好到达薄板最右端，以后因为qE2=f=µ(m0+m1)g，所以物块和薄板将一起作为整体向右以223s/m5.021mMqEa向右作匀减速直到速度都为0．共同速度为v=v1-a1′t2v=v2+a2′t2t2=s32v=38m/s物块和薄板获得共同速度至停止运动用时s3163t第二次电场作用时间为t=t2+t3=6s（3）经t1=2s时物块运动m4212111tax薄板运动m2212122tax薄板在t2时间内位移x3=v2t2+21a2t22=914m物块在t2时间内位移为x4=v1t2-21a1′t22=920m薄板长度L=x1-x2+x4-x3=38m=2.67m（或用能量守恒qE1x1-qE2x4=2)(21vMmmglL=38m）薄板右端到达目的地的距离为m67.103329962032232avxxx强调：动力学问题求解方法众多，只要结果正确即可给分。-7-