四川省成都市2017_2018学年高二物理上学期期中试题.doc

四川省成都市2017-2018学年高二物理上学期期中试题（满分100分，考试时间100分钟）第卷（40分）一.本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是正确的。1 在研究长度为L、横截面积为S的均匀导体中电流时，在导体两端加上电压U，导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子（带电量e）受匀强电场作用而加速，并和做热运动的正离子碰撞而减速，反复碰撞且向前移动。假定阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可表示成kv（k是恒量）。当电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中自由电子定向运动的速率v为一定值。这一定值为（ ）A B C D 2 某静电场沿x轴方向的电势分布如图所示，如果仅考虑x轴上的电场情况，则（ ）A0l 和2l3l之间均为匀强电场，且0l之间的场强一定比2l3l之间的场强大Bl2l和3l4l之间均为匀强电场，且这两处的电场方向一定相反Cl2l和4l5l之间均为非匀强电场，且这两处的电场方向一定相同D3l4l和4l5l之间均为匀强电场，且3l4l之间的场强一定比4l5l之间的场强大3 如图所示，将带正电的甲球放在不带电的乙球左侧，两球在空间形成了稳定的静电场，实线为电场线，虚线为等差等势线。A、B两点与两球球心连线位于同一直线上，C、D两点关于直线AB对称，则（ ）AA点和B点的电势相同BC点和D点的电场强度相同C正电荷从A点移至B点，电场力做正功D负电荷从C点移至D点，电势能增大4 无限长导线，均通以恒定电流I。直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，已知直线部分在原点O处不形成磁场，则图乙中O处磁感应强度和图甲中O处磁感应强度相同的是（ ）图乙ABCD5 在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20 ）。闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示。则下列说法正确的是（ ） A图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B电源内电阻的阻值为10C电源的最大输出功率为1.5WD滑动变阻器R2的最大功率为0.9W6 如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，A在上方，B在下方。现将其和二极管串联接在电源上，已知A和电源正极相连，二极管具有单向导电性，一带电小球沿AB中心水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板AB间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（ ）A若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的右侧B若小球带正电，当AB间距增大时，小球打在N的左侧C若小球带负电，当AB间距减小时，小球打在N的右侧D若小球带负电，当AB间距增大时，小球打在N的左侧7 如图所示，BD是竖直平面内圆上的一条竖直直径，AC是该圆的另一条直径，该圆处于匀强电场中，场强方向平行于圆周平面。将带等量负电荷的相同小球从O点以相同的动能射出，射出方向不同时，小球会经过圆周上不同的点，在这些所有的点中，到达A点时小球的动能总是最小。忽略空气阻力，小球重力不能忽略，则下列说法中正确的是（ ）A可以断定电场方向由O点指向圆弧AEB上的某一点B到达B点时小球的动能和电势能之和总是最小C到达C点时小球的电势能总是最小D到达圆上的所有小球中，机械能最小的小球应落在圆弧CFD上的某一点8 某种角速度计，其结构如图所示。当整个装置绕轴OO转动时，元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应的电压信号。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度转动时，不计摩擦，则（ ）A电路中电流随角速度的增大而增大B电路中电流随角速度的增大而减小C弹簧的伸长量为D输出电压U与的函数式为二. 本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答得0分。9 如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，（g=10m/s2），则（ ）A木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动 B滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动 C最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动 D最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动10如图所示，有两根长为L、质量为m的细导体棒a、b（截面可视为点）。a被水平放置在倾角为的光滑斜面上，b被水平固定在与a在同一水平面的另一位置，且a、b平行，它们之间的距离为x。当两细棒中均通以大小为I的同向电流时，a恰能在斜面上保持静止（近似认为b在a处产生的磁感应强度处处相等，且与到b的距离成反比），则下列说法正确的是（ ）Ab的电流在a处产生的磁场的磁感应强度方向竖直向上Bb的电流在a处产生的磁场的磁感应强度大小为 C电流不变，若使b向上平移，a仍可能在原处保持静止 D电流不变，若使b向下平移，a将不能在原处保持静止11如图所示电路中，电源的内电阻为r，R2、R3、R4均为定值电阻，电表均为理想电表。闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑动触头P向右滑动时，电流表和电压表的示数变化量的大小分别为、，下列说法正确的是（ ）A电压表示数变大B电流表示数变大CD12如图所示，光滑绝缘水平桌面上有A、B两个带电小球（可以看成点电荷），A球带电量为+2q，B球带电量为-q，将它们同时由静止开始释放，A球加速度的大小为B球的3倍。现在AB中点固定一个带电小球C（也可看作点电荷），再同时由静止释放A、B两球，释放瞬间两球加速度大小相等。则C球带电量大小可能为（ ） A B C D 第卷（60分）三本题共2小题，共17分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。13（1）（5分）某同学设计如A图所示电路研究电源电流和内电压的关系，用伏特表测内电压U，用电流表测电流I，通过活塞改变内电阻r，做出如B图所示U-I图线。若电池的电动势为E，外电路阻值R一定，则UM=，斜率k=。U随I变化的表达式为 ，IM表示r趋近（选“无限大”或“0”）的电流且IM=。（用E、R、U、I、r表示）（2）（2分）如图所示为欧姆表原理示意图，电流表满偏电流3mA，变阻器R0电阻调节范围为05000 ，内部电源标称值为6V，但实际电动势为5.4V，且内阻增大，但仍能调零，调零后测得电阻读数比实际值 （填“偏大”、“偏小”）。14有一根细而均匀的管状导电原件（如图所示），此原件长L约为3cm，电阻约为100 ，已知这种材料的电阻率为，因该样品的内圆直径太小，无法直接测量，为了测量其内圆直径可先测其电阻Rx，现提供以下实验器材：A20分度的游标卡尺B螺旋测微器C电流表A1（量程50mA，内阻r1为100 ）D电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40 ）E电流表A3（量程1A，内阻r3约为0.1 ）F滑动变阻器R1（20 ，额定电流1A）G滑动变阻器R2（020k ，额定电流0.1A）H直流电源E（12V，内阻不计）I导电材料样品Rx（长约为3cm，电阻Rx约为100 ）J开关一只，导线若干（1）（4分）用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L= mm；用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示，其示数D= mm。 甲乙（2）（3分）为了尽可能精确地测量原件电阻Rx，请设计合适电路，选择合适电学仪器，在方框中画出实验电路图，所选器材注意角标区分。（3）（3分）除了需要测量样品长度L、外径D外，还需要测量 ，用已知物理量的符号和测量的符号来表示样品的内径d= 。四本题共4小题，43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（10分）如图所示，电源电动势E=30V，内阻，滑动变阻器的总电阻。间距d=0.1m的两平行金属板M、N水平放置，闭合开关K，板间电场视为匀强电场，板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB，带负电小球C穿过细杆，小球质量m=0.01kg、电荷量C（可视为点电荷，不影响电场的分布）。调节滑动变阻器的滑片p，使小球C恰能静止在A处，重力加速度g=10m/s2。 （1）求M、N两极板间的电压以及滑动变阻器pb段的阻值； （2）调节滑动变阻器，使pb段的阻值，待电场重新稳定后释放小球C，求小球C到达杆的中点O时的速度大小。16（10分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L。槽内有两个质量均为m的小球A和B，A球带电量为+q，B球带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L。若视小球为质点，不计轻杆的质量，现在两板之间加上与槽平行，场强为E的向右的匀强电场后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），带电系统开始运动。试求： （1）从开始运动到B球刚进入电场时，带电系统电势能的改变量； （2）以右板电势为零，带电系统从开始运动到速度第一次为零时，A球所在位置的电势为多大？ （3）带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间。17（11分）中国著名物理学家、中国科学院院士何泽慧教授曾在1945年首次通过实验观察到正、负电子的弹性碰撞过程。有人设想利用电场、磁场控制正、负电子在云室中运动来再现这一过程。实验设计原理如下：在如图所示的xOy平面内，A、C二小孔距原点的距离均为L，每隔一定的时间源源不断地分别从A孔射入正电子，C孔射入负电子，初速度均为v0，方向垂直x轴，正、负电子的质量均为m，电荷量分别为e和-e（忽略电子之间的相互作用及电子重力）。在y轴的左侧区域加一水平向右的匀强电场，在y轴的右侧区域加一垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），要使正、负电子在y轴上的P（0，L）处相碰。求： （1）磁感应强度B的大小和方向； （2）在P点相碰的正、负电子射入小孔的时间差； （3）由A孔射入电场的正电子，有部分在运动过程中没有与负电子相碰，最终打在x正半轴上D点，求OD间距离。18（12分）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的宽度为L2。在膜的下端(图中A处)挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能。光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为 U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）。（1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成=60时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率；（2）当变成45时，光电池输出电流I与60时输出电流I之比为多少；（3）当变成45时，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？石室中学高2019届20172018学年度上期半期考试参考答案物 理1B 2B 3. C 4A 5D 6C 7B 8D 9BD 10ACD11AD 12CD 13（1）E R U=E-IR 0 （每空1分） （2）偏大（2分）14（1）30.25 3.2043.206 （每空2分） （2）（3分） （3） 电流表A1示数I1、电流表A2示数I2 （1分） （2分）15（10分）解：（1）根据电路图可知，金属板M为正极板，由于小球静止，因此小球所受电场力与重力大小相等，方向相反，所以小球带负电.（1分）设小球恰能静止时M、N两极板间的电压为U，板间电场强度为E，则：mg=Eq，且.（1分）解得：U=10V.（1分）小球恰能静止时，根据闭合电路欧姆定律有：.（1分）解得：R2=10 .（1分）（2）调节滑动变阻器，使pb段的阻值R3=7.5 ，设电场稳定时的电压为U3，则有：.（2分）解得：U3=7.5V。设小球c到达杆的中点O时的速度为v，则有：.（2分）解得：v=0.5m/s. .（1分） 16（10分）解：（1）球B刚进入电场时，电场力做正功，带电系统电势能减少：. . .（2分）（2）设B进入电场后带电系统又运动了s速度变为零，由动能定理得：. . .（1分）解得，即离右板距离为L带电系统速度第一次为零.（1分）以右板电势为零，速度第一次为零的位置电势大于零，所以带电系统速度第一次为零时，球A所在位置的电势为：.（1分）（3）设A球运动了L时速度为v1，由动能定理得： 解得：.（1分）仅有A在电场内时，系统加速度：.（1分）B进入电场后，系统加速度：.（1分）由运动学关系