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重庆十一中高2018级高二(上)半期考试物理试题
(考试时间90分钟,总分110分)
一、选择题(1-8题为单选题,9-12为多选题,每题4分,共48分)
1.关于电场强度和电势,下列说法正确的是( )
A.由公式E=F/q可知E与F成正比,与q成反比
B.由公式U=Ed可知,在匀强电场中,任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比。[来源:学§科§网Z§X§X§K]
C.电场强度为零处,电势不一定为零
D.无论是正电荷还是负电荷,当它在电场中移动时,若电场力做正功,它一定是从电势高处移到电势低处,并且它的电势能一定减少
2.如图所示,空心导体上方有一靠得很近的带电体,带有正电荷.有一束带负电的小液滴(重力不能忽略),以速度v水平飞入空心导体腔内,则小液滴的运动情况是( )
A. 匀速直线运动
B. 变速直线运动
C. 向上偏转的曲线运动
D. 向下偏转的曲线运动
3.如图所示,竖直绝缘墙壁上的Q处有一固定的质点A,在Q的正上方的P点用绝缘丝线悬挂另一质点B, A、B两质点因为带电而相互排斥,致使悬线与竖直方向成θ角,由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小( )
A.保持不变 B.先变大后变小
C.逐渐减小 D.逐渐增大
4.如图所示,虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc实线为一个带负电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )
A.三个等势面中的,a的电势最高
B.粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.粒子通过P点时的动能比通过Q点时大
D.粒子通过P点时的加速度比通过Q点时小
5. 如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道,处于水平向右的匀强电场中,一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑,沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动.已知小球所受到电场力是其重力的3/4,圆环半径为R,斜面倾角为θ=53°,SBC=2R.若使小球在圆环内恰好能作完整的圆周运动,高度h的为( )
A.2R B.4R
C.10R D.17R
6.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移d/2,则从P点开始下落的相同粒子将( )
A.打到下极板上 B.在下极板处返回
C.在距上极板d/3处返回 D.在距上极板2d/5处返回
7.如图所示,直线A为某电源的U﹣I图线,曲线B为某小灯泡的U﹣I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是( )
A.4 W,8 W B.4W,6 W
C.2 W,3 W D.2 W,4 W
R0
E r
R
8.电路图如图所示,电源电动势为20V、内阻r=3Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,定值电阻R0=2Ω。则下列说法正确的是( )
A.R=5Ω时,R0消耗的功率最大
B. R=3Ω时,电源输出的功率最大
C. R=5Ω时,R消耗的功率最大
D.电源最大输出的功率为20W
9.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
甲
v
t
乙
A
B
A
B
C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大
D.电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变
10.如图甲所示,直线AB是某电场中的一条电场线.若有一电子仅在电场力的作用下以某一初速度沿直线AB由A运动到B,其速度图象如图乙所示,下列关于A、B两点的电场强度EA、EB和电势φA、φB,以及电子在A、B两点所具有的电势能EPA、EPB和动能EKA、EKB,以下判断正确的是( )
A.EA>EB B.φA>φB
C.EPA>EPB D.EKA>EKB
11.在匀强电场中有相距d=2cm的a、b两点,电势差Uab=50V,则匀强电场的电场强度可能为( )
A.E=1×103 V/m B.E=2×103 V/m
C.E=3×103 V/m D.E=4×103 V/m[来源:学&科&网Z&X&X&K]
12.光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为( )
A.0 B.mv02+qEL C. mv02+qEL D. mv02+qEL
二、实验题(每空2分,共16分)
13.在“伏安法”测导体电阻的实验中,采用甲图的电阻R测量值 真实值;采用乙图的电阻R测量值 真实值。(填“大于”、“等于”、或“小于”)
14.有一个小灯泡上标有“2V,3W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线,有下列器材供选用:
A.电源(电动势3 V,内阻约1Ω) B.电流表(0~0.6 A,内阻约1Ω)
C.电流表(0~2 A,内阻约0.4Ω) D.电压表(0~3 V,内阻约10kΩ)
E.电压表(0~10 V,内阻约20kΩ) F.滑动变阻器(0~5Ω,额定电流3A)
G.滑动变阻器(0~500Ω,额定电流2A) H.开关、导线
(1)实验中电流表应选用__________,电压表应选用__________.为使实验误差尽量减小,要求电压表从零开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用____________(用序号字母表示)。
(2) 实验中,电压表的示数如图,图中U= V。
(3)实验中调节滑动变阻器,得到了小灯泡的I-U图象如图所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而 ___________(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)请根据实验要求,在方框内画出电路图.
三、计算题(15题10分,16、17、18题各12分,共46分)
15.如图所示电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20 μF;已知电源电动势E=4V,内阻r=0.5Ω。求:
(1)当S1闭合、S2断开时,电路消耗的总功率;
(2)当S1闭合、S2均闭合时,电路消耗的总功率;
(3))当S1闭合、S2断开时,电容器所带的电荷量为多少?
16.如图,匀强电场中有一半径为r=10cm的光滑绝缘轨道,轨道平面与电场方向平行。一电荷量为q=+2×10-9 C的质点沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力分别为Na=2×10-6 N和 Nb=8×10-6N。不计质点重力,求:
(1))匀强电场的电场强度的大小?
(2)质点经过a点和b点时的动能各为多少?
17.如图,虚线PQ、MN间存在水平匀强电场,一带电粒子质量为m=2.0×10-11 kg、电荷量为q=+1.0×10-5 C,从a点由静止开始经电压为U=100 V的电场加速后,经过b点垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线MN的某点c (图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成60°角.已知PQ、MN间距为20 cm,带电粒子的重力忽略不计.求:
(1)水平匀强电场的场强E的大小;
(2)bc两点间的电势差Ubc.
18.两块水平的平行金属板如图所示放置,金属板左侧为一加速电场,电压U0=2500V,大量质量m=1.6×10-14kg、电荷量q=3.2×10-10 C的带电粒子(不计重力)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地通过小孔后沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板电势差为零时,这些带电粒子通过两板之间的时间为3t0;当在两板间加如图所示的周期为2t0,幅值恒为U0(U0=2500V)的周期性电压时,恰好能使所有粒子均从两板间通过。已知t0=2×10-6s。求:
(1)带电粒子从加速电场出来时的速度?[来源:学.科.网Z.X.X.K]
(2)这些粒子刚穿过两板时,偏转位移的最大值和最小值分别是多少?
(3)偏转位移为最大值和最小值的情况下,带电粒子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少?
4t0
t0
3t0
2t0
t
0
U0
U
U0
重庆十一中高2018级高二上半期考试物理试题答案
一、选择题(1-8题为单选题,9-12为多选题,每题4分,共48分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
D
A
B
C
C
B
C
BCD
AC
CD
ABC
二.填空题(每空2分,共16分)
13. _____大于________ 小于
14.(1)电压表选 C 电流表选 D 滑动变阻器选 F
(2)U= 2.20 V (3) 增大
(4)电路图如右图
三、计算题(15题10分,16、17、18题各12分,共46分)
15.解: (1)S1闭合,S2断开时: (2)S1、S2均闭合时:
(3) S1闭合,S2断开时:
16. (1)在b点:(2分);
在a点:(2分);
从a点到b点由动能定理有:(2分) 解得=500v/m(2分)
(2)= 1.5×10-7J(2分)
=3.5×10-7(2分)
17. 解析 (1)由动能定理得:qU=mv
进入PQ、MN间电场中后:d=v1t.
沿电场方向:vy=at.
由题意得:tan 60°=
由牛顿第二定律得qE=ma 解得:E=×103 /3N/C
(3)由动能定理得:qUbc=mv2—m(v+v)
联立以上相关各式代入数据得:Uab=100/3 V
18.(1)由动能定理得:qU0=mv 解得V1=1×106m/s
(2)以电场力的方向为y轴正方向,画出电子在t=0时和t=t0时进入电场后沿电场力方向
的速度vy随时间t变化的vy-t图象分别如图a和图b所示,设两平行板之间的距离为d。
v1y
0
t
t0
2t0
3t0
4t0
vy
t0
t
0
2t0
3t0
v1y
v2y
vy
图a
图b
图中, (2分)
(2分)
由图(a)可得电子的最大侧移为
(2分)
而, 解得 =3.464cm (2分)
由图(b)可得电子的最小侧移为
(2分)
所以=1.732cm (2分)
=0.866cm (2分)
⑵ ,
电子经电压U0加速:
(2分)
所以 (2分)
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