陕师大附中高二物理上学期期中试题带答案.docx

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陕师大附中高二物理上学期期中试题带答案

陕师大附中2014-2015高二物理上学期期中试题（带答案）

陕西师大附中2014—2015学年度第一学期

期中考试高二年级（物理3-1）试题

一.选择题（本题包括12小题，共48分。

第1-8小题每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得4分；第9-12小题每题多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1.使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是

2.下列说法中正确的是

A．电荷在某处不受电场力的作用，则该处电场强度不一定为零

B．一小段通电导线在某处不受磁场力作用，则该处磁感应强度一定为零

C．表征电场中某点电场的强弱，是把一个检验电荷放在该点时受到的电场力与检验电荷本身电荷量的比值

D．表征磁场中某点磁场的强弱，是把一小段通电导线放在该点时受到的磁场力与该小段导线长度和电流乘积的比值

3.如图所示，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两部分，O点为圆弧的圆心．两金属轨道之间的宽度为0.5m，匀强磁场方向如图，大小为0.5T．质量为0.05kg、长为0.5m的金属细杆置于金属轨道上的M点．当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．已知N、P为导轨上的两点，ON竖直、OP水平，且MN＝OP＝1m，g取10m/s2，则

A．金属细杆开始运动时的加速度大小为5m/s2

B．金属细杆运动到P点时的速度大小为5m/s

C．金属细杆运动到P点时的向心加速度大小为10m/s2

D．金属细杆运动到P点时对每一条轨道的作用力大小为0.75N

4．如图所示，ABCD为匀强电场中相邻的四个等势面，相邻等势面间距离为5cm.一个电子仅受电场力垂直经过电势为零的等势面D时，动能为15eV（电子伏），到达等势面A时速度恰好为零．则下列说法正确的是

A．场强方向从A指向D

B．匀强电场的场强为1V/m

C．电子经过等势面C时，电势能大小为5eV

D．电子在上述等势面间运动的时间之比为1∶2∶3

5.如图所示，真空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上A、B两点的坐标分别为0.2m和0.7m．在A点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场力的大小F跟试探电荷电荷量q的关系分别如图中直线a、b所示．下列说法正确的是

A．B点的电场强度的大小为0.25N/C

B．A点的电场强度的方向沿x轴负方向

C．点电荷Q是正电荷

D．点电荷Q的位置坐标为0.3m

6．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则

A．q由A向O的运动是匀加速直线运动

B．q由A向O运动的过程电势能逐渐增大

C．q运动到O点时的动能最大

D．q运动到O点时电势能为零

7.如图所示，在平面直角坐标系中，有一个方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0V，点A处的电势为6V，点B处的电势为3V，则电场强度的大小为

A．200V/mB．2003V/m

C．100V/mD．1003V/m

8．如图所示，一带负电的油滴，从坐标原点O以速率v0射入水平向右的匀强电场，v0的方向与电场方向成θ角，已知油滴质量为m，测得它在电场中运动到最高点P时的速率恰为v0，设P点的坐标为（xP，yP），则应有

A．xP0B．xP0

C．xP＝0D．xP的正负与v0有关

9．如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则

A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变

B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变

C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU

D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU

10.如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法中正确的是

A．若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流

B．若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流

C．若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流

D．若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流

11.如图所示，A、B、C三个小球（可视为质点）的质量分别为m、2m、3m，B小球带负电，电荷量为q，A、C两小球不带电（不考虑小球间的电荷感应），不可伸长的绝缘细线将三个小球连接起来悬挂在O点，三个小球均处于竖直向上的匀强电场中，电场强度大小为E.则以下说法正确的是

A．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg＋qE

B．静止时，A、B两小球间细线的拉力为5mg－qE

C．剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为13qE

D．剪断O点与A小球间细线瞬间，A、B两小球间细线的拉力为16qE

12．在如图甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时

A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍

B．L1消耗的电功率为0.75W

C．L2的电阻为12Ω

D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1

二、实验题（本题共2小题，每空2分，每图2分，共20分）

13.在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，且数据从零开始。

提供以下器材供选择：

A．电池组（3V，内阻1Ω）

B．电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）

C．电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）

D．电压表（0～3V，内阻4kΩ）

E．电压表（0～15V，内阻15kΩ）

F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1A）

G．滑动变阻器（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）

H．开关、导线若干

（1）实验时应从上述器材中选用________（填写仪器前的字母代号），并画出实验电路图。

（2）测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表________（选填“外”或“内”）接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏________（选填“大”或“小”）；

（3）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如下右图所示，则读数为________mm；

（4）若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.

14．某研究性学习小组欲较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：

A．电流表G（满偏电流10mA，内阻10Ω）

B．电流表A（0～0.6A～3A，内阻未知）

C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）

D．定值电阻R（阻值990Ω）

E．多用电表F．开关与导线若干

（1）某同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如右图所示，则该电表读数为___V.

（2）该同学再用提供的其他实验器材，设计了如下图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．

（3）图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω（保留2位有效数字）．

三、计算题：

（本题共3小题,满分32分．解答时请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。

有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

）

15.（9分）如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为＋q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O.试求：

（1）粒子从射入电场到打到屏上所用的时间．

（2）粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tanα；

（3）粒子打在屏上的点P到O点的距离x.

16．（10分）如图所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B＝0.10T，磁场区域半径r＝233m，左侧区域圆心为O1，磁场方向垂直纸面向里，右侧区域圆心为O2，磁场方向垂直纸面向外，两区域切点为C.今有一质量为m＝3.2×10－26kg、带电荷量为q＝1.6×10－19C的某种离子，从左侧区域边缘的A点以速度v＝1×106m/s正对O1的方向垂直射入磁场，它将穿越C点后再从右侧区域穿出．求：

（1）该离子通过两磁场区域所用的时间；

（2）离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离为多大？

（侧移距离指在垂直初速度方向上移动的距离）

17.（13分）在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场．若将一个质量为m、带正电、电荷量为q的小球在此电场中由静止释放，小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动．现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出，求运动过程中（sin53°＝0.8）

（1）此电场的电场强度大小；

（2）小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U；

（3）小球的最小动能．

陕西师大附中2014—2015学年度第一学期

期中考试高二年级（物理3-1）试题答题纸

一、选择题（本题包括12小题，共48分。

每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）

题号123456789101112

答案

二、实验题（本题共2小题，每空2分，每图2分，共20分）

13.

（1）画在下图虚线框中

（2）

（3）（4）

14.

（1）

（2）在下图乙中作图（3）

三、计算题：

（本题共3小题,满分32分．解答时请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。

有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

）

16.

17.

陕西师大附中2014—2015学年度第一学期

期中考试高二年级（物理3-1）试题答案

一、选择题（本题包括12小题，共48分。

第1-8小题每题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对得4分；第9-12小题每题多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

题号123456789101112

答案BCDCDCABADABACBD

二、实验题（本题共2小题，每空2分，每图2分，共20分）

13.

（1）ACDFH分压外接（图略）

（2）外小

（3）0.900（4）πRd24L

14.

（1）7.2

（2）如图所示（3）7.55.0

三、计算题：

（本题共3小题,满分32分．解答时请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。

有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

）

15.答案

（1）2Lv0

（2）qELmv20（3）3qEL22mv20

解析

（1）根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入电场到打到屏上所用的时间t＝2Lv0.

（2）设粒子刚射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy，根据牛顿第二定律，粒子在电场中的加速度为：

a＝Eqm所以vy＝aLv0＝qELmv0

所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tanα＝vyv0＝qELmv20.

（3）解法一设粒子在电场中的偏转距离为y，则

y＝12a（Lv0）2＝12qEL2mv20又x＝y＋Ltanα，

解得：

x＝3qEL22mv20

解法二x＝vyLv0＋y＝3qEL22mv20.

解法三由xy＝L＋L2L2得：

x＝3y＝3qEL22mv20.

16.解析

（1）离子在磁场中做匀速圆周运动，在左、右两区域的运动轨迹是对称的，如图所示，设轨迹半径为R，圆周运动的周期为T

由牛顿第二定律：

qvB=mv2R①

又T＝2πRv②

联立①②得：

R＝mvqB③

T＝2πmqB④

将已知数据代入③得R＝2m⑤

由轨迹图知tanθ＝rR＝33，即θ＝π6

则通过两磁场区域所用的时间t＝2×2θ2πT＝T3⑥

联立④⑥并代入已知数据得

t＝2×3.14×3.2×10－263×1.6×10－19×0.10s＝4.19×10－6s

（2）在图中过O2向AO1作垂线，联立轨迹对称关系知

侧移距离d＝2rsin2θ

将已知数据代入得

d＝2×233sinπ3m＝2m

17.解析

（1）根据题设条件，电场力大小

F＝mgtan53°＝43mg＝qE，解得E＝4mg3q

（2）上抛小球沿竖直方向做匀减速运动，在竖直方向的速度为vy＝v0－gt

沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为ax＝Fm＝43g

小球上升到最高点的时间t＝v0g，此过程小球沿电场方向位移：

x＝12axt2＝2v203g

电场力做功W＝Fx＝89mv20

小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U＝89qmv20

（3）水平速度vx＝axt，竖直速度vy＝v0－gt，小球的速度v＝v2x＋v2y

由以上各式得出v2＝259g2t2－2v0gt＋v20

解得当t＝9v025g时，v有最小值vmin＝45v0，小球动能的最小值为Emin＝12mv2min＝825mv20.

第三问另解：

可以用类斜抛直接得出当沿合力反方向的速度为0时，v有最小值vmin＝45v0，小球动能的最小值为Emin＝12mv2min＝825mv20.