江西省赣县第三中学2020-2021学年高二上学期期中适应性考试物理试卷

赣县第三中学20202021学年上学期期中适应性考试高二物理试卷考试范围：电场、恒定电流；考试时间：100分钟；一、选择题（17题只有一个答案正确，810小题有多个选项正确。选对4分，部分正确2分。总分40分）1．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如下图中虚线所示。若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（）A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电C．若粒子是从B运动到A，则其电势能增大D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小2．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（）A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B．金属导体的电阻率与导体长度成正比，与横截面积成反比C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象。发生超导现象时的温度叫”转变温度”D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一3．如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W．额定工作电压为24V．机器人的锂电池容量为20A·h．则机器人A．额定工作电流为20A B．充满电后最长工作时间为2hC．电池充满电后总电量为 D．以额定电流工作时毎秒消耗能量为20J4．一个带正电的油滴，从竖直面上的匀强电场中的某个位置，由静止释放，油滴运动轨迹可能的是（）A.B.C.D.5．如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后(只受电场力作用)的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定()A．O处的点电荷一定带正电B．三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φaC．电子运动过程中，动能先增大后减小D．电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功相等6．如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（）A.vqB.C.qvSD.7．如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是（）A． B．C． D．8．如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆，场强方向与圆所在平面平行．一群质量为m，电荷量为q的带正电粒子以相同的初速度v沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从B点离开圆形区域的带电粒子的速度最大且最大速度为2v，已知O是圆心，AB=R，设场强大小为E，方向与AB的夹角为θ（θ为锐角），则（）A．B．C．D．9．电饭锅工作时有两种状态。一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关。下列说法中正确的是（）A．其中R2是供加热用的电阻丝B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，应为10．如图所示，一电荷量为的带电粒子以一定的初速度沿平行板电容器的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，已知两板长为，板间的距离为，板间电压为，粒子通过两板间的时间为，不计粒子的重力，则（）A．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为B．在粒子通过平行金属板的前和后时间内，电场力做功之比为C．若仅将板间电压变为，粒子将打在下板中点处D．若仅将板间电压变为，粒子仍能飞出两板之间且通过时间仍为二、实验题(每空2分，第11题4分，第12题10分，总分14分)11.用传感器观察电容器的放电过程：按图（甲）连接电路，电源电动势E＝8V，电容器选用几百微法的电解电容器．先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程瞬间完成．然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I－t曲线，如图（乙）．（1）估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量q＝_________C；（2）根据以上数据估算电容为C＝________μF．(结果保留两位有效数字)12．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室备有下列器材供选择：A．小灯泡（“3.0V、0.5A”）B．电流表(量程3A，内阻约为1Ω)C．电流表(量程0.6A，内阻约为5Ω)D．电压表(量程3.0V，内阻约为10kΩ)E．电压表(量程15.0V，内阻约为50kΩ)F．滑动变阻器(最大阻值为5Ω，额定电流2.0A)G．电源(电压为4.0V，内阻不计)H．电键及导线等(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________；(只需填器材前面的字母即可)(2)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．①画出实验电路图．_____②用笔画线代替导线，将图中的实验仪器连成完整的实验电路．_____③该同学描绘出的IU图象和下图中的________形状最接近．三、解答题（13题8分，14题10分，15题12分，16题16分，总分46分）13．如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电荷量为Q；质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电荷量为q；A、B两点间的距离为l0．释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为（k为静电力常数），方向指向甲球的恒力（非电场力）作用，两球均可视为点电荷．求：（1）乙球刚释放时受到的库仑力；（2）乙球在释放瞬间的加速度大小；（3）乙球的速度最大时两球间的距离．14．由小型直流电动机和小灯泡组成的电路，小灯泡L上标有“3V，4.5W”字样，电动机线圈电阻r=1Ω，将其接在20V的电路中，开关闭合时，小灯泡和电动机均恰好正常工作。求：(1)电路中电流强度；(2)电路的总功率；(3)电动机的输出功率。15.如图所示，平行板电容器板间距离为2cm，有一个质量m＝107kg、电荷量q＝10﹣8C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：（取g＝10m/s2）（1）哪块板带正电？板间电场强度多大？（2）若电容器电容为5×1010F，则电容器带电荷量Q为多少？（3）若下板接地，液滴的电势能是多少？16．如图所示，一质量为m1＝1kg，带电荷量为q＝＋0.5C的小球以速度v0＝3m/s，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6m，两极板间距为0.5m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径R<3m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E＝10V/m.(取g＝10m/s2)求：(1)两极板间的电势差大小U；(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R的取值应满足的条件．高二物理试卷十月考试参考答案1．B2．C3．C4．【答案】C5．B6．【答案】A7．B【解析】A.若0＜t0＜，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以A不符合题意．B、若＜t0＜，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，所以B符合题意．C、若＜t0＜T，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上，所以C不符合题意．D、若T＜t0＜，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以D不符合题意．8．BC【解析】AB.带电粒子仅在电场力作用下从A点进入，离开B点的速度最大，电场力做功最多，则B点是沿电场强度方向离A点最远的点，所以过B的等势线是过B点的切线，如图虚线所示，电场线与过B的切线相垂直，如图红线所示．由几何关系可知，θ=60°；CD.从A到B，由动能定理得qERcos60°=，可得．故D错误，C正确．9．ABD【解析】AB．如图所示，由得，当接通K时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；当断开K时，电阻变大，功率变小，处于保温状态，则R2是供加热用的电阻丝，当开关K接通时电饭锅为加热状态，K断开时为保温状态，故AB正确；CD．使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P=I2R可得：电阻R2在保温与加热状态下的电流之比，所以则，故C错误，D正确。故选ABD。10．BD【解析】A．根据可得，在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为，故A错误；B．根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为的匀加速直线运动，根据推论：连续相等时间内位移之比电场力做功为，。故B正确。C．设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为，由牛顿第二定律得当板间电压为时，粒子恰好沿下板的边缘飞出，此时竖直方向偏移量为水平方向位移为若仅将板间电压变为，粒子将会打在下极板上，且有粒子在电场中偏转所用时间水平方向上位移为粒子将打在下极板处；故C错误；D．若板间电压减少为，粒子仍能飞出两板之间，且由可得，通过时间仍为，故D正确。故选BD。11．3.3×103C4.1×10211【解析】（1）由图象的含义可知，横轴与纵轴的乘积即为电量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为0.08×103C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为41，所以释放的电荷量是：Q=0.08×103C×42=3.3×103C．（2）根据电容器的定义式可得：．12．CDB【解析】(1)从测量精确度考虑，小灯泡的额定电流为，则电流表要大于等于0.5A的量程，故选C(0.6A);小灯泡的额定电压为3V，所以电压表选取量程为大于等于3V的D；(2)由于电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法;灯泡的电阻为,满足，属于小电阻，“小外偏小”，采取电流表的外接法，电路如图所示：由外接法+分压式连实物如图所示：(3)由于灯泡内阻随温度的升高而增大，而IU图象中图象的斜率表示电阻的倒数；因此其对应的IU图象应斜率越来越小；故只有B图正确．【点睛】本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，正确掌握本实验中电路的接法；注意分压接法以及电流表接法的正确判断．13．（1）（2）（3）【解析】（1）乙球刚释放时受到的库仑力（2）根据牛顿第二定律得

又可解得：

（3）当乙球所受的甲的静电斥力和F大小相等时，乙球的速度最大，

，可解得x=2l014．(1)1.5A；(2)30W；(3)23.25W【解析】(1)小灯泡恰好正常发光，所以电路中的电流为(2)电路的总功率为(3)电动机消耗的电功率为电动机的热功率为故电动机的输出功率为15.【答案】（1）100N/C（2）1×109C（3）1×108J【解析】（1）液滴处于静止状态，可知电场力方向向上，则电场强度的方向竖直向下，上极板带正电.根据平衡得：qE＝mg解得：①（2）由两极板电势差为：U＝Ed②根据电容器电容定义得电容器带电量为：Q＝CU③①②③联立解得Q＝1×109C（3）由U＝Ed得CB两点间电势差为：UCB＝EdCB＝1V若下板接地则φC＝1V则液滴的电势能为E