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北京东城区北京市第二中学2016-2017学年高二上学期期中考试物理试卷 Word版缺答案

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2016~2017 学年北京东城区北京市第二中学
高二上学期期中物理试卷
一、单项选择题(本题共 16 小题,每小题 3 分,共 48 分) 1. 下列有关机械波的现象说法正确的是( ) A. 在水塘里,微风激起的水波遇到小石、芦苇等细小的*铮崛乒羌绦ィ 像它们并不存在,这是波的多普勒效应 B. 把两块石子在不同的地方投入池塘,就有两列波在水里传播.这两列波相遇时,就像两 个小球相碰时那样,同时反向运动,而不能继续向前传播 C. 在空旷的操场*沧傲礁鱿嗤难锷鳎⑶沂顾怯赏桓鲂藕旁创⒊鱿嗤 率的声音.在操场上散步的同学感觉到某些位置声音很强,而某些位置声音很弱.这种现象 实际上是由于两列声波发生干涉引起的 D. 当一辆汽车响着喇叭从身边疾驰而过的时候,人会感觉到耳朵听到的音调由高到低发生 变化,这是声波的衍射现象
2. 采用不同的方式可以使原来不带电的物体带上电荷.关于带电,下列说法正确的是() A. 用丝绸摩擦玻璃棒,可以使玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒带上了正电荷,丝绸 则带上了负电荷 B. 用带有负电荷的橡胶棒接触一个原来不带电的金属球,橡胶棒上的负电荷将全部转移到 金属球上,从而使金属球带负电,橡胶棒不再带电 C. 将带有正电的玻璃棒靠*验电器的金属球,玻璃棒上的正电荷将转移到验电器上,使金 属球下方的金属箔片因带正电发生排斥而张开 D. 自然界中,只有金属导体能够带电;绝缘体的内部没有电子,所以无法带上电荷
3. 如图所示,两个电荷量均为 的相同小球用长的的轻质绝缘细绳连接,静止在光滑的绝 缘水*面上.两个小球的半径 ,K 表示静电力常量.小球对轻绳的拉力大小为( )

A. 0

B. k

q2 r2

C. k

2q 2 r2

D.

k

q r2

4. 某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面.电场中 A 、B、C 三

点的电场强度分别为 EA 、 EB 、 EC ,电势分别为? A 、?B 、?C ,关于这三点的电场强度和

电势的关系,下列判断中正确的是( )

A. E A ? EB ,?B ? ?C

B. EA ? EB ,?A ? ?B

C. EA ? EB ,?A ? ?B

D. E A ? EC ,?B ? ?C

5. 如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,左侧极板带有负电荷,右侧极板带有正电 荷.带电矿粉经漏斗落入水*匀强电场后,能够分落在收集板中线的两侧,对矿粉在两极板 内部空间进行分离的过程,下列表述正确的是( )

A. 带正电的矿粉落在中线的右侧 B. 电场力对带正电、带负电的矿粉都做负功 C. 带正电和带负电的矿粉电势能都变大 D. 带正电和带负电的矿粉电势能都变小
6. 如图所示,取一对分别用绝缘支柱支撑的金属导体 A 和 B,使它们彼此接触.起初它们 不带电,贴在 A 、B 下面的金属箔是闭合的.现在把带正电荷电的球 C *继 A ,可以 看到 A 、B 上的金属箔都张开了.下列说法正确的是( )
A. A 内部的场强比 B 内部的场强大 B. A 、B 内部的场强均为零 C. A 左端的电势比 B 右端的电势低 D. A 左端的电势比 B 右端的电势高
7. 把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图(甲)所示进行连接.先 使开关 S 与 1 端相连,电源向电容器充电;然后把开关 S 掷向 2 端,电容器开始放电.与电 流传感器相连接的计算机所记录的充、放电电流随时间变化的 I-t 曲线如图(乙)所示.下 列关于这一过程的分析,正确的是( )

A. 电源给电容器充电过程中,电容器两极板间的电压逐渐减小 B. 曲线 1 与横轴所围面积等于充电过程中电容器极板间的电压值 C. 曲线 1 表明充电时回路电流越来越大,曲线 2 表明放电时回路电流越来越小 D. 将曲线 1 和曲线 2 进行对比,能发现电容器充、放电的电流方向相反
8. *行板电容器的两个极板与水*地面成一角度,两极板与一个直流电源相连,若一个带 电油滴恰能沿如图所示的水*直虚线 通过该电容器,在此过程中下列说法正确的是( )

A. 油滴所受的重力完全可以忽略不计 B. 油滴运动的加速度大小不变、方向水*向左 C. 油滴一直水*向右做匀速直线运动 D. 油滴在电场中的电势能逐渐减小
9. 如图所示为研究影响*行板电容器电容大小因素的实验装置.设两极板的正对面积为 S, 极板间的距离为 d,静电计指针偏角为θ ,*行板电容器的电容为 C .实验中极板所带电 荷量可视为不变,则下列关于实验的分析正确的是( )
A. 保持 d 不变,减小 S,则 C 变小,θ 变大 B. 保持 d 不变,减小 S,则 C 变大,θ 变大 C. 保持 S 不变,增大 d,则 C 变小,θ 变大 D. 保持 S 不变,增大 d,则 C 变大,θ 变大
10. 如图,*行板电容器经开关 S 与电源连接,C 点所在位置的空间坐标不变且始终处于由 带电*板所激发的匀强电场中,选取 B 板的电势为零,关于 C 点电势的变化情况,以下说 法正确的是( )

A. 开关 S 闭合,将 A 板上移一小段距离,极板间电场强度变弱,C 点电势升高 B. 开关 S 闭合,将 B 板上移一小段距离,极板间电场强度变强,C 点电势升高 C. 开关 S 先闭合后断开,然后将 A 板上移一小段距离,场强不变,C 点电势升高 D. 开关 S 先闭合后断开,然后将 B 板下移一小段距离,场强不变,C 点电势升高
11. 图中的导线是工程施工中经常使用的单股铜芯导线,导线的外层紧套着一层塑料,这层 塑料皮起绝缘作用,现选取一根长度为 x 的导线进行研究,已知铜导线的横截面积为α , 电阻率为ρ .铜导线单位体积内所包含的自由电子数为 n ,每个电子的电量为 e,现将该段 导线接入电路,使之导通,电流强度为 I ,则下列说法正确的是( )

A. 该段导线的电阻大小为 ? a x

B. 该段导线的电阻大小为 R = ρ ax

C. 导线内部自由电子定向移动的速率 v ? I nex
D. 导线内部自由电子定向移动的速率 v ? I nea
12. 如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线,横轴和纵轴分别表示电压 U 和电流 I.图线上点 A 的坐标为(U1,I1),过点 A 的切线与纵轴交点的纵坐标为 I2.小灯泡两端电压为 U1 时, 电阻等于( )

A. I1 U1

B. U1 C. U1 D. U1

I1

I2

I1 ? I2

13. 如图所示的电路中,输入电压 U 恒为 12V,灯炮 L 上标有“6V,12W”字样,直流电动 机内部线圈的电阻 RM = 0.50Ω ,若灯泡恰能正常发光,下列说法中正确的是( )

A. 电动机的输入功率为 12W C. 电动机的发热功率为 12W

B. 电动机的输出功率为 12W D. 整个电路消耗的电功率为 12W

14. 有两个带电粒子以*行于金属板的速度飞入已充电的*行金属板电容器中,在不计重力

作用的情况下,为使它们从两板的另一端飞出时有相同的偏角,这两个带电粒子必须具备下

列初始条件中的哪一种( )

A. 有相同的电量

B. 有相同的初速度

C. 有相同的初动能 D. 进入*行板前由同一加速电场从静止开始加速

15. 某同学设计了一种静电除尘装置,如图所示,其中有一长为 L,宽为 b,高为 d 的矩形通道, 其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料.图是装置的截面图,上、下两板与电压 恒定为 U 的高压直流电源相连.带负电的尘埃被吸入矩形通道的 水*速度为 v0,当碰到下 板后其所带电荷被中和,同时被收集.将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比 值,称为除尘率.不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用.要增大除尘率,则下列措施可行 的是( )

A. 只增大电压 U C. 只增大高度 d B. 只减小长度 L D. 只增大尘埃被吸入水*速度 v0
16.示波器是一种用来观察电信号的电子仪器,其核心部件是示波管,下图是示波管的原理 图.示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.电子从灯丝 K 发射出来(初 速度可不计),经电压为 U0 的加速电场加速后,以垂直于偏转电场 的方向先后进入偏转电 极 YY′、XX′.当偏转电极 XX′、YY′上都不加电压时,电子束从电子枪射出后,沿直线 运动,打在荧光屏的中心 O 点,在那里产生一个亮斑.若要荧光屏上的 A 点出现亮斑,则 ()

A. 电极 X、Y 接电源的正极,X′、Y′接电源的负极 B. 电极 X、Y′接电源的正极,X′、Y 接电源的负极 C. 电极 X′、Y 接电源的正极,X、Y′接电源的负极 D. 电极 X′、Y′接电源的正极,X、Y 接电源的负极

二、实验题(本题共 3 小题,每空 2 分,共 18 分)

17. 用游标卡尺测量某钢管的外径,某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1mm)的示数如图

所示,其读数为

cm.

18. 某同学通过实验测量一根长度为 L 的电阻丝的电阻率. (1) 由图可知电阻丝的直径 D= mm ;

(2) 应用等效法测量电阻丝的阻值 Rx,将如下实验操作补充完整:

①按图连接电路,将滑动变阻器 R1 的滑片 P 置于 B 端;

②将 S2 拨向接点 1,然后闭合 S1,调节 R1,使电流表的示数为一合适的数值 I0;

③将电阻箱 R2 的阻值调至最大,S2 拨向接点 2,R1 保持不变;

④调节 R2 使电流表的示数仍为 I0,将此时电阻箱的示意 R0 记录下来.则电阻丝的电阻测量

值 Rx 等于 ;电阻丝的电阻率表达式ρ =

.(用已知量和所测物理量的字母表示)

19. 某同学利用图所示的电路描绘一个标有“3V 0.6W ”小灯泡的伏安特性曲线.现在有:

电源(电动势 6V,内阻不计)、电压表(0~3V ,内阻约 3kΩ )、开关和导线若干:其它可

供选用的器材如下:

A.电流表(0~250mA,内阻约 5Ω )

B.电流表(0~0.6A,内阻约 0.2Ω )

C.滑动变阻器(0~10Ω )

D.滑动变阻器(0~200Ω )

请回答下列问题:

(1) 为减小测量误差并便于操作,在实验中电流表应选用

动变阻器应选用

(选填器材前的字母);

(选填器材前的字母);滑

(2) 如图是实验器材的实物图,图中已连接了部分导线.请根据电路原理图,用笔画线代 表导线补充完成图中实物 间的连线;

(3) 实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,结合曲线进行分析,能够发现随着回路电 流强度的增加,小灯泡的电阻值在逐渐地 (选填增大、减 小);
(4) 小灯泡阻值发生变化的主要原因是( ) A. 由于热胀冷缩,灯丝的长度比没通电时增加很多. B. 由于灯丝材料的升华,灯丝比原来变粗了很多. C. 由于灯丝温度升高很多,灯丝材料的电阻率变大
三、计算题(本题共 4 小题,共 34 分) 20. 如图所示,在沿水*方向的匀强电场中有一固定点 O 用一根长度为 l = 0.20m 的绝缘轻 线把质量为 m= 0.10kg 正电荷的金属小球悬挂在 O 点,小球静止在 B 点时轻线与竖直方向的 夹角为θ = 370,现将小球拉至位置 A ,使轻线水*张紧后由 静止释放,g 取 10m/s2, sin370=0.60,cos370= 0.80.求:
(1) 小球所受电场力的大小; (2) 小球通过最低点 C 时的速度大小; (3) 小球通过最低点 C 时轻线对小球的拉力.
21. 电容器是一种重要的电学元件,有广泛的应用.不同的电容器储存电荷的本领不同,使 电容器的两极电势差增加 1V 所需要的电荷量越多,表示电容器的电容大;电容是表示电容 器容纳电荷本领的物理量,用符号 C 表示,注意,它不是表征容纳电 荷多少的物理量.我 们用符号 Q 表示电容器的带电量,它的数值与电容 C 、两极电压 U 有关.
请回答下列问题: (1) 对某一具体电容器,请结合 Q 与 C、U 的关系,作出 C?U 图像和 Q ? U 图像; (2) 电源对电容器充电的过程中,电源必须克服电场力做功,把电源的能量以电势能的形 式储存在电容器中;电源 克服电场力做的功等于电容器电势能的增加值,这些能量分布在 电容器内的电场中,也称为电场能.若电容器 的电容为 C ,充电后两极的电压为 U ,试 证明:电容器所储存的能量 .
22. 如图所示,电子由静止开始经电场加速后,*叫杏诎迕娴姆较蛉肷淦绯。⒋恿 一侧射出.已知电子质量为 m,电荷量为 e,加速电场电压为 U.偏转电场可看作匀强电场, 极板间电压为 U0 极板长度为 L,板间距为 d
(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时的初速度 v0 和从电场射出时沿垂直板面方 向的偏转距离Δ y ;

(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法.在解决(1)问时忽略了电子所受 重力,请利用下列数据分析说明其原因.已知 U= 2.0×102V,d = 2.0×10?2m,m = 9.1×10?31kg, e= 1.6×10?19 C ,g = 10m/s2
(3) 极板间既有静电场也有重力场.电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势Φ 的 定义式.类比电势的定义方法,在电场中建立“重力势”φ G 的概念,并简要说明电势和“重 力势”的共同特点.

23. 在 19 世纪末发现电子后,美国物理学家密立根在 1907 ? 1913 年间进行了多次实验,比 较准确地测定了电子的电荷量.密立 根并没有直接测量电子的电荷量,而是测定很小的带 电油滴所带的电荷量,他发现油滴所带的电荷量是某一数值 e 的整数倍,于是称这一数值 e 为基本电荷量.

如图所示,两块完全相同的金属极正对着水*放置,板间的距离为 d 用喷雾器将油滴从小孔

喷入电场,油滴从喷口出来时由于摩擦而带电,在电场中受静电力的作用.当质量为 m 微

小带电油滴在两板间运动时,所受空气阻力的大小与速度大小成正比,油滴的重力不可忽略.

两板间不加电压时,可以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离 s 所用时间为 t1; 当两板间加电压 U (上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴改做竖直向上的匀速运动,

通过距离 s 所用时间为 t2.忽略空气浮力,重力加速度为 g. (1) 判断上述油滴的电性,要求说明理由;

(2) 求上述油滴所带的电荷量 Q;

(3)用 X 射线照射极板空间可以改变油滴的带电量.再采用上述方法测量油滴的电荷量.如

此重复操作,测量出油 滴的电荷量 Qi 如下表所示.如果存在基本电荷,请根据现有数据求 出基本电荷的电荷量 e(保留到小数点后两 位).

实验次序

1

2

3

4

5

电荷 Q i(10?18) 0.95

1.10

1.41

1.57

2.02

2016~2017 学年北京东城区北京市第二中学高二上学期期中物理试卷 1. C 2. A 3. B 4. C 5. D 6.B 7. D 8. B 9. A C 10. D 11. D 12. B 13. A 14 15. A 16. B 17. 5.44 18.(1)0.395 ? 0.399
(2)1.R0
2. ?R0 D 2 4L
19.(1)1.A2.C (2)
(3)增大 (4)C 20.(1)0.75 N;
(2)1.0m/s ; (3)1.5 N. 21.(1)
(2)W = qU,由上图可知,Q? U 图围成面积为 Ep,Ep= C U 2/2
22.(1)Δ y = UL2 4U 0 D
(2)略. (3)略. 23. 【答案】(1)负电
(2) Q ? mgd (t1 ? t2 ) /Ut 2
(3)e= 1.54 × 10?19C




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