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北京师范大学附属实验中学2014-2015学年高二上学期期中考试物理试题


北京师范大学附属实验中学
2014—2015 学年度第一学期高二年级物理期中试卷

一、单项选择题(本题共 15 小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意 的。每小题 3 分,共 45 分) 1.下列物理量中与检验电荷有关的是 A.电场强度 E C.电势差 UAB B.电势 φ D.电场力 F

2.如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面,下列判断正确 的是 A.1、2 两点的场强相等 B.1、3 两点的场强相等 C.1、2 两点的电势相等 D.2、3 两点的电势相等 3.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。现在把带正电荷的球C移近导体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 4.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线 abc 从 a 运动到 c,已知质点的速率是 递减的。 关于 b 点电场强度 E 的方向, 下列图示中可能正确的是 (虚线是曲线在 b 点的切线)
E b a c E b a c b a E c E b a c 1 2 3 E

A.

B.

C.

D.

5.如图,电荷量为 q1 和 q2 的两个点电荷分别位于 P 点和 Q 点。已知在 P、Q 连线上某 点 R 处的电场强度为零,且 PR=2RQ。则 A.q1=2q2 C.q1=4q2 B.q1=-2q2 D.q1=-4q2
[来源:Zxxk.Com]

q1 P R

q2 Q

1

6.关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是 A.电场强度的方向处处与等势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向 7.如图所示,在 x 轴上相距为 L 的两点固定两个等量异种电荷+Q、-Q,虚线是以+Q 所 在点为圆心、L/2 为半径的圆,a、b、c、d 是圆上的四个点,其中 a、c 两点在 x 轴上,b、d 两点关于 x 轴对称,下列说法不 正确的是 .
b

A.b、d 两点处的电势相同 B.四个点中 c 点处的电势最低 C.b、d 两点处的电场强度相同

a
?Q

c
?Q

x

d D.将一试探电荷+q 沿圆周由 a 点移至 c 点,+q 的电势能减小

8.喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以 速度 v 垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中 A.向负极板偏转 C.运动轨迹是抛物线
信号输入 纸 墨盒 v 带电室

B.电势能逐渐增大 D.运动轨迹与带电量无关

9.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为 0.3C,消耗的电能为 0.9J。 为在相同时间内使 0.6C 的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 A.3V,1.8J B.3V,3.6J C.6V,l.8J D.6V,3.6J

10. 一充电后的平行板电 容器保持两极板的正对面积、 间距和电荷量不变,在两极板间插 入一电介质,其电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是 A.C 和 U 均增大 C.C 减小,U 增大 B.C 增大,U 减小 D.C 和 U 均减小

11.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别 用 d、U、E 和 Q 表示。下列说法正确的是 A.保持 U 不变,将 d 变为原来的两倍,则 E 变为原来的一半 B.保持 E 不变,将 d 变为原来的一半,则 U 变为原来的两倍
2

C.保持 d 不变,将 Q 变为原来的两倍,则 U 变为原来的一半 D.保持 d 不变,将 Q 变为原来的一半,则 E 变为原来的两倍 12.如图所示,由 M、N 两块 相互靠近的平 的平行板电容器,极板 N 与静电计的金属球相 静电计的外壳均接地。给电容器充电,静电计指 角度。 以下实验过程中电容器所带电荷量可认为 作能使静电计指针张角变大的是 A.将 M 板向上平移 B.将 M 板沿水平向右方向靠近 N 板 C.在 M、N 之间插入有机玻璃板 D.在 M、N 之间插入金属板,且不和 M、N 接触 13.一个标有“220V 60W”的白炽灯泡,所加电压由零逐渐增大到 220V,在此过程中, 题目中给出的四个伏安特性曲线中,符合实际的是
I I
M N

静电计

行金属板组成 接, 极板 M 与 针张开 一定 不变。下面操

I

I

0

U A S

0

U B S

0

U C S

0

U D S

14.如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板 abcd,ab 边长为 L1,ad 边长为 L2。当端 点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,导体的电阻分别为 R1、R2,则 R1:R2 为 A.L1:L2 B.L2:L1 C.L12:L22 D.L2 :L1
2 2

Ⅲ a Ⅱ d Ⅳ L2 L1 b c Ⅰ

15.如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间 距为 d,在下极板上叠放一厚度为 l 的金属板,其上部空间有一带电粒子 P 静止在电容器中, 当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子 P 开始运动,重力加速度为 g。粒子运动加速度为 A. C.
l g d l g d ?l d ?l g d d g d ?l

B. D.

d l

P

二、不定项选择题(本题共 5 小题,在每小 项中,至少 有一项是符合题意的。每小题全选对 ..

题给出的四个选 的得 3 分,选对
3

但不全的得 2 分,错选不得分,共 15 分。 ) 16. 用金属箔做成一个不带电的圆环, 放在干燥的绝缘桌面
[来源:Z|xx|k.Com]

上。小明 近圆环, 象的判断

同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后, 将笔套自上向下慢慢靠 当距离约为 0.5cm 时圆环被吸引到笔套上, 如图所示。 对上述现 与分析,下列说法正确的是 A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和

17.右图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后, 分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有 A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小
漏斗

+ + + +

收集板

18. 通常一次闪电过程历时约 0.2~0.3s,它由若干个相继发生的闪击构成。每个闪击持 续时间仅 40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。在某一次闪电前云地之间的电 势差约为 1.0× 109V, 云地间距离约为 l km; 第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6 C, 闪击持续时间约为 60μs。假定闪电前云地间的电场是均匀的。根据以上数据,下列判断正确 的是 A.闪电电流的瞬时值可达到 1× 105A B.整个闪电过程的平均功率约为 l× 1014W C.闪电前云地间的电场强度约为 l× 106V/m D.整个闪电过程向外释放的能量约为 6× 106J 19.静电场在 x 轴上的场强 E 随 x 的变化关系如图所示,x 轴正向为场强正方向,带正 电的点电荷沿 x 轴运动,则点电荷 A.在 x2 和 x4 处电势能相等 B.由 x1 运动到 x3 的过程中电势能增大 C.由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先增大后减小 D.由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先减小后增大O x1
x2 x3x4 x E

20.质量为 m 的带正电小球由空中 A 点无初速度自由下落,在 t 秒末加上竖直向上、范
4

围足够大的匀强电场,再经过 t 秒小球又回到 A 点,不计空气阻力且小球从未落地。则 A.整个过程中小球电势能变化了 3 mg 2 t 2
2

B.整个过程中小球动量增量的大小为 2mgt C.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了 mg2t2 D.从 A 点到最低点小球重力势能变化了 2 mg 2 t 2
3

三、实验题(共 20 分) 21.现有一合金制成的圆柱体,为测量该合金的电阻率,现用伏安法测圆柱体两端之间 的电阻,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径,用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器 和游标卡尺的示数如图(a)和图(b)所 示。 (1)由上图读得圆柱体的直径为 mm,长度为 cm. 。 (2)若流经圆柱体的电流为 I,圆柱体两端之间的电压为 U,圆柱体的直径和长度分别 用 D、L 表示,则用 D、L、I、U 表示的电阻率的关系式为 ρ=
40 35 30 25 6 cm 20

4 0

5 10 图(b)

0 图(a)

22.要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐 增 加到 3V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为 4.5V,内阻约 1Ω); 电流表(量程为 0~250mA.内阻约 5Ω); 电压表(量程为 0~3V.内限约 3kΩ); 电键一个、导线若干。 (1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_______(填字母代号) 。 A.滑动变阻器(最大阻值 20Ω, 额定电流 1A) B.滑动变阻器(最大阻值 1750Ω,额定电流 0.3A) (2)实验的电路图应选用下列的图__________(填字母代号) 。
V A E S A A E B S E S C 0.3 0 0.2 0 0.1 0 O 1.0 2.0 U/V 3.0 E I/A D S V A V A V

( 3)实 验得 到小 灯泡 的伏 安特
5

性曲线如图所示。如果这个小灯泡两端所加电压为 1.5V,则小灯泡在该温度时的电阻是 ________Ω。随着电压增大,温度升高,小灯泡的 电阻_______。 (填“增大” , “减小”或“不 变” )

23.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻 Rx 约为 200Ω,电压表 V 的内阻约为 2kΩ, 电流表 A 的内阻约为 10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结 果由 R x =

U 计算得出,式中 U 与 I 分别为电压表和电流表的读数;若将图(a)和图(b) I
(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真 (填

中电路测得的电阻值分别记为 Rx1 和 Rx2,则① 实值,且测量值 Rx1 ②

(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值 Rx2 ③
V Rx 图a A V Rx 图b A

“大于”、“等于”或“小于”)真实值。

四、计算题(共 20 分) 24.图中 E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF。(电源内阻不计) (1) 闭合电键 K,求稳定后通过 R1 的电流 (2) 然后将电键 K 断开,求这以后流过 R1 的 总电量 25. 如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,板间距离为 d 。当两板间加电压 U 时,一个质量为 m、电荷量为 + q 的带电粒子,以水平速度 v0 从 A 点射入 电场,经过一段 时间后从 B 点射出电场,A、B 间的水平距离为 L ,不计重力影响。求: (1)带电粒子从 A 点运动到 B 点经历的时间; (2)带电粒子经过 B 点时速度的大小; (3)A、B 间的电势差。
d B A v0
[来源:学科网 ZXXK]

R1 E
1

R2 C
2

K

26. 半径为 R,均匀带正电荷的球体在空间产生

球对称的

电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中 E0 已知,E-r 曲线下 O-R 部分的面积等于 R-2R 部分的面积。 (1)写出 E- r 曲线下面积的单位; (2)己知带电球在 r≥R 处的场强 E=kQ/r2,式中 k 为静
6

电力常
E0 O E

R

2R

r

量,该均匀带电球所带的电荷量 Q 为多大? (3)求球心与球表面间的电势差 ΔU; (4)质量为 m,电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 2R 处?

7

北京师范大学附属实验中学
2014—2015 学年度第一学期高二年级物理期中试卷

参考答案
一、单项选择题(本题共 15 小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意 的。每小题 3 分,共 45 分) 二、不定项选择题(本题共 5 小题,在每小题给出的四个选项中,至少 有一项是符合题 .. 意的。每小题全选对的得 3 分,选对但不全的得 2 分,错选不得分,共 15 分。 )
1. D 6. A 11. A 16. ABC 2. D 7. C 12. A 17. BD 3. B 8. C 13. C
[来源:Zxxk.Com]

4. D 9. D 14. C 19. BC

5. C 10. B 15. A
[来源:Z|xx|k.Com]

18. AC

20. BD

三、实验题(共 20 分) 21.【答案】 (1) 1.844 (在 1.842-1.846 范围内的均给分) (2) 4.240

?DU
2

4 IL

22. 【答案】① A 23. 【答案】①Rx1

② B ②大于

③10Ω,增大 ③小于

四、计算题(共 20 分) 24.(1)闭合电键 K,稳定后通过 R1 的电流为: I ?
E ? 1A R1 ? R2

(2)流过 R1 的总电量为 ?Q ? Q2 ? Q1 ? 1.2 ?10?4 C 25. 解: (1)带电粒子在水平方向做匀速直线运 动,从 A 点运动到 B 点经历的时间
t? L v0

2 ? (2)带电粒子在 B 点速度的大小 v = v0

q 2U 2 L2 2 m 2 d 2v0

(3)

A、B 间的电势差 UAB=

qU 2 L2 2 2md 2 v0

26. 答: (1)V(或 N?m/C) (2)Q=E0R2/k(3)ΔU= E0R/2 (4) v ?

qE0 R m

8

由题意 ?U ? ?

1 E0 R 2



v?

qE0 R m

9


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