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甘肃兰州一中2014—2015学年度高二上学期期中考试物理试题


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甘肃兰州一中 2014—2015 学年度高二上学期期中考试

物理试题
说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分 100 分,考试时 间 100 分钟。答案写在答题卡上,交卷时只交答题卡。

第Ⅰ 卷(选择题共 48 分)
一、选择题(本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。其中 1~7 题为单选, 8~12 题为多选) 1. 下列关于电场强度和电势的叙述正确的是 A.在匀强电场中,场强处处相同,电势也处处相等 B.在正点电荷形成的电场中,离点电荷越远,电势越高,场强越小 C.等量异种点电荷形成的电场中,取无限远处为电势零点,两电荷连线中点的电势为 零,场强不为零 D.在任何电场中,场强越大的地方,电势也越高 2. 关于电动势,下列说法不正确 的是 ... A.电源两极间的电压等于电源电动势 B.电动势越大的电源,将其他形式的能转化为电能的本领越大 C.电源电动势的数值等于内、外电压之和 D.电源电动势与外电路的组成无关 在如图所示的平行板电容器电路中, 第一种情况是电键 S 始终闭合, 缓慢增大两板距离; 第二种情况是闭合电键 S 后又断开, 再缓慢增大两板距离。 设两种情况下增大极板距离 后,板间场强大小分别为 E1 和 E2,则 C A.E1>E2 B.E1<E2 S C.E1=E2 D.E1 和 E2 均小于未拉开前的场强 将截面均匀、长为 L、电阻为 R 的金属导线截去 L ,再拉长至 L,则导线电阻变为
n

3.

4.

A. 5.

(n ? 1)R n

B.

R n

C.

nR (n ? 1)

D.nR

6.

等量异种点电荷+Q 和-Q 固定,在它们的连线和其中垂线上有 c、b、a 三点,如图所 示,现将一个带负电的检验电荷先从图中 a 点沿直线移到 b 点,再从 b 点沿直线移到 c 点,则检验电荷在整个过程中 A.所受电场力一直增大 B.所受电场力先增大后减小 C.电势能一直减小 D.电势能先增大后减小 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为 Ig=1mA, 内阻 Rg=500Ω,若要将它改装成量程为 3V 的电压表,则应在该灵敏电流计上

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7.

A.串联一个 2500Ω 的电阻 B.串联一个 25000Ω 的电阻 C.串联一个 3000Ω 的电阻 D.并联一个 2500Ω 的电阻 如图所示,在导体壳内放一负电荷 q,则壳内的 a 点、壳上的 b 点、壳外的 c 点的电场 强度和电势的关系应为 b c A. Ea>Eb>Ec, ? a> ? b> ? c · · · a q B. Ea>Eb>Ec, ? a< ? b< ? c C. Ea>Ec>Eb, ? a< ? b< ? c D. Ea>Ec>Eb, ? a> ? b> ? c

8.

如图所示是静电除尘的原理示意图,A 为金属管,B 为金属丝, 在 A,B 之间加上高电压,使 B 附近的空气分子被强电场电离 为电子和正离子,电子在向 A 极运动过程中被烟气中的煤粉俘 获,使煤粉带负电,最终被吸附到 A 极上,排出的烟就比较清 洁了。有关静电除尘的装置,下列说法正确的是 A.金属管 A 应接高压电源的正极,金属丝 B 接负极 B.金属管 A 应接高压电源的负极,金属丝 B 接正极 C.C 为烟气的进气口,D 为排气口 D.D 为烟气的进气口,C 为排气口 在如图甲所示的电路中,电源电动势为 3.0V,内阻不计,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 关闭合后,下列判断正确的是

9.

图甲

A. 灯泡 L1 的电阻为 12Ω B.通过灯泡 L1 的电流为灯泡 L2 的电流的 2 倍 C.灯泡 L1 消耗的电功率为 0.75W D.灯泡 L2 消耗的电功率为 0.30W 10. 如右图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的 U-I 图象,则下列说法中正确的是 A.电动势 E1=E2,短路电流 I1>I2 B.电动势 E1=E2.内阻 r1>r2 C.电动势 E1>E2,内阻 r1<r2 D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源 2 的路端电压变化较大 11. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。不计重力的 两粒子 M、N 质量相等,电荷量的绝对值也相等。现将 M、N 从虚线上 的 O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。a、b、 c 为粒子轨迹与虚线的交点,已知 O 点电势高于 c 点。则 A. M 带正电,N 带负电 B. N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度相同 C. N 从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功

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D. M 从 O 点运动至 b 点的过程中,电场力对它做功为零 12. 如图所示的电路中,电源电动势为 E,内电阻为 r,平行板电容器 C 的两金属板水平放 置,R1 和 R2 为定值电阻,P 为滑动变阻器 R 的滑动触头,G 为灵敏电流计,A 为理想电 流表。 开关 S 闭合后, C 的两板间恰好有一质量为 m、 电荷量为 q 的油滴处于静止状态, 则以下说法正确的是

A.在 P 向上移动的过程中,A 表的示数变大,油滴仍然静止,G 中电流由 a 至 b B.在 P 向上移动的过程中,A 表的示数变小,油滴向上加速运动,G 中电流由 b 至 a C.在 P 向下移动的过程中,A 表的示数变大,油滴向下加速运动,G 中电流由 a 至 b D.在 P 向下移动的过程中,A 表的示数变小,油滴向上加速运动,G 中电流由 b 至 a 第Ⅱ 卷(非选择题共 52 分) 二、实验题(本题共 2 小题,共 14 分。把答案填在相应的横线上或按照题目的要求作答。 ) 13. (4 分)甲图中游标卡尺的读数是 乙图中螺旋测微器的读数是 mm。 mm。





14. (10 分)用伏安法测量一个定值电阻的电阻值,现有的器材规格如下: A.待测电阻 Rx(大约 100 Ω) B.电流表 A1(量程 0~10 mA,内阻约 100 Ω) C.电流表 A2(量程 0~40 mA,内阻约 40 Ω) D.电压表 V1(量程 0~3 V,内阻约 5 kΩ) E.电压表 V2(量程 0~15 V,内阻约 15 kΩ) F.直流电源(输出电压 4 V,内阻不计) G.滑动变阻器 R(阻值范围 0~50 Ω,允许最大电流 1 A) H.开关一个、导线若干 (1)(4 分)根据器材的规格和实验要求,为使实验结果更加准确,

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电流表应选______,电压表应选_______(填器材前的序号)。 (2)(3 分)在方框内画出实验电路图,要求电压和电流的变化范围尽可能大一些。 (3)(3 分)按电路图将实物图连线。

三、计算题(本题共 4 小题,满分 38 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.(8 分)如图所示,正方形 ABCD 处在一个匀强电场中,电场线与正方形所在平面平行。 已知 A、B、C 三点的电势依次为 φA=6.0V,φB=4.0V,φC=-2.0V。 (1)求 D 点的电势 φD。 (2)在图中画出过 A 点的电场线(要把作图过程画在图上。只画最 后结果不能得分) 。
B C A D

16.(8 分)如图所示的电路中,电源的电动势 E=12 V,内阻未知,R1 =8 Ω,R2=1.5 Ω,L 为规格“3 V,3 W”的灯泡,开关 S 断开时,灯泡恰好正常发光,不考虑 温度对灯泡电阻的影响,求: (1)灯泡的额定电流和灯丝电阻; (2)电源的内阻; (3)开关 S 闭合时,灯泡实际消耗的功率。

17.(10 分)如图所示电路中,电源电动势为 E,内阻不计,滑动变阻器可调取值为 0~2R0, 定值电阻阻值为 R0,C 为平行板电容器,极板长度为 l ,极板间距为 d ,极板的右侧距极板 L 处有一荧光屏。现让一束质量为 m,电荷量为 q(q>0)的粒子(不计粒子的重力和粒子之 间的作用力)以速度 v 0 平行于极板沿中线进入电 容器,现改变滑动变阻器阻值,并设所有带电粒 子总是能从右侧穿出,试求带电粒子在荧光屏上 打击范围的竖直宽度多大?

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18.(12 分)如图所示,在竖直平面内固定一光滑圆弧轨道 AB,轨道半径为 R=0.4m,轨道 最高点 A 与圆心 O 等高。有一倾角 θ=30°的斜面,斜面底端 C 点在圆弧轨道 B 点正下方、 距 B 点 H=1.5m。圆弧轨道和斜面均处于场强 E=100N/C、竖直向下的匀强电场中。现将一 个质量为 m=0.02kg、带电量为 q ? ?2 ? 10?3 C 的带电小球从 A 点静止释放,小球通过 B 点离 开圆弧轨道沿水平方向飞出,当小球运动到斜面上 D 点时速度方向恰与斜面垂直,并刚好 与一个以一定初速度 v0 从斜面底端上滑的物块相遇。 若物块与斜面间动 摩擦因数 ? ?
3 ,空气阻力不计,g 取 10m/s2,小球和物块都可视为质 5

点。求: (1)小球经过 B 点时对轨道的压力 NB; (2)B、D 两点间电势差 UBD; (3)物块上滑初速度 v0 满足的条件。

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参考答案
一、本题共 12 小题,每小题 4 分,共 48 分。其中 1~7 题为单选,8~12 题为多选。 题号 答案 1 C 2 A 3 B 4 C 5 A 6 A 7 C 8 AC 9 ACD 10 AD 11 AD 12 BC

二、本题共 2 小题,共 14 分。把答案填在相应的横线上或按照题目的要求作答。 13.(4 分)100.50mm;3.200mm 14.(1)(4 分)C D (2)(3 分)电路图见解析图 (3)(3 分)实物图见解析图 解析:(1)由于直流电源的电动势为 4 V,待测电阻 Rx 阻值约为 100 Ω,故通过 Rx 的最大电流约为 40 mA,所以直流毫安表应选 C;直流电压表若选 15 V 量程的,则读数误 差较大,故应选 D. (2)由于要求电压和电流的变化范围尽可能大一些,所以滑动变阻器采用分压式接法; RV 5 000 Rx 100 由于 = =50> = =2.5,故电流表采用外接法.电路图如图所示: Rx R 100 40 A

(3)根据电路图,实物图连线如图所示:

三、本题共 4 小题,满分 38 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.(8 分)解析:?沿同一匀强电场中任何一个相同方向上,相距同样距离的两点间的电压 都是相同的:φA- φB=φD- φC 代入已知数得 φD=0 ?在 BC 上取一点 M,使 BM=2MC,则 UM=0,连接 DM 是等势面。 由于电场线跟等势面垂直,过 A 点作 DM 的垂线,就是电场线。方向指 向电势降低方向,因此指向右下方。
B M C A D

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16.(8 分)答案:(1)1 A 3 Ω (2)1 Ω (3)0.48 W P0 3 解析:(1)灯泡的额定电流 I0= = A=1 A U0 3 2 U0 32 灯丝电阻 RL= = Ω=3 Ω P0 3 (2)S 断开时,灯 L 正常发光,即 I1=I0,根据闭合电路欧姆定律 E=I0(R1+RL+r) E 12 得 r= -(R1+RL)=[ -(8+3)]Ω=1 Ω I0 1 (3)闭合 S 时,设外电路总电阻为 R 外 RL· R2 R 外= +R1=9Ω RL+R2 E 干路电流为 I 总= =1.2 A R外+r RL· R2 灯两端的电压 UL=I 总· =1.2 V RL+R2 2 UL 灯的实际功率 P= =0.48 W RL 17.(10 分)解析:当滑动变阻器接入电阻为零时,带电粒子垂直打在右侧 O 点,偏距为零 当滑动变阻器接入电阻为 2 R0 时,电容器两板间电压最高,偏距为最大 由题意有: l ? V0t............................(1)

U?

E 2 R0 ..............(2) R0 ? 2 R0

Uq ? ma...........................(3) d at y tan ? ? ? ..........(4) V0 L ? l 2
由以上四式得: ymax ?

Eql (2 L ? l ) 3mdV0 2

18.(12 分)解析: (1)设小球到达 B 点的速度为 vB,由动能定理和牛顿第二定律有:
mgR ? qER ? 1 2 mvB ? 0 2
2 vB R

……………………① ……………………② ……………………③

? ? (mg ? qE ) ? m NB

? ? ?NB NB

联解① ② ③ 得: NB=1.2N,方向竖直向下。 ……………………④ (2)设小球由 B 点到 D 点的运动时间为 t,加速度为 a,下落高度为 h 有:
vB ? tan ? at

……………………⑤ ……………………⑥ ……………………⑦

Eq ? mg ? ma
h? 1 2 at 2

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U BD ? Eh

……………………⑧ ……………………⑨

联解① ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 得:
U BD ? 120V
H ?h sin ?

(3)作出小球与物块的运动示意如图所示,设 C、D 间的距离为 x,由几何关系有:
x?

……………………⑩

设物块上滑加速度为 a′ ,由牛顿运动定律有: ……………………? mg sin ? ? ? mg cos ? ? ma ? 根据题意,要物块与小球相遇,有:
2 v0 ?x 2a ?

……………………?

联解⑩ ??得:
v0 ? 4 15 ? 3.10m/s 5

……………………?


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