1、 1 / 10杭州二中 2015 学年第一学期高二年级期中考试物理试题卷一、单项选择题（每题 3 分，共 24 分。在每小 题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分。 ）1关于电场线的说法，正确的是( )来源:学科网A电场线的方向，就是电荷受力的方向B在匀强电场中,正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越大D静电场的电场线是闭合的2用金属做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明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近圆环，当距离约为 0.5cm 时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断
2、与分析，下列说法不正确的是( )A摩擦使笔套带电B笔套靠近圆环时，圆环上、下感应出的电荷是异种的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3关于电源的电动势，下列说法正确的是（ ）A电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压B同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量D在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大4电位器是变阻器的一种。如图所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它改变灯的亮度，下列说法正确的是( )A连接 A、B 使滑动触头
3、顺时针转动，灯泡变亮B连接 A、C 使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C连接 A、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗D连接 B、C 使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮5均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场如图所示，在半球面 AB上均匀分布正电荷，总电荷量为 q，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，OM=ON=2R已知M点的场强大小为E，则N点的场强大小为( )A Rkq2 B 24kR C 24kqER D 24kqER+ +OM NC DRAB2 / 106有三个相同的金属小球 A、B、C,其中 A 球带电荷量为 q1,B 球带电荷量为
4、 q2,C 球不带电且与 A、B 两球相距很远。将 A、B 两球相隔一定距离固定起来 ,两球之间的距离远大于小球的直径,两球间的库仑力为 F,若使 C 球先和 B 接触,再与 A 接触,移去 C,此时 A、B 球间的库仑力大小不变、但方向相反,则|q 1q 2|为( )A. 23 B. 34 C. 16 D. 1107 如图，在点电荷 Q 产生的电场中，将两个带正电的试探电荷 q1、 q2分别置于 A、B 两点，虚线为等势线。取无穷远处为零势点，若将 q1、 q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）AA 点电势高于 B 点电势BA、B 两点的电场强度相等C q
5、1的电荷量小于 q2的电荷量D q1在 A 点的电势能小于 q2在 B 点的电势能8两根不同金属导体制成的长度相等、横截面积相同的圆柱形杆，串联后接在某一直流电源两端，如图所示。已知杆 a 的质量小于杆 b 的质量，杆 a 金属的摩尔质量小于杆 b 金属的摩尔质量，杆 a 的电阻大于杆 b 的电阻，假设每种金属的每个原子都提供相同数目的自由电子（载流子） 。当电流达到稳恒时，若a、 b 内均存在电场，则该电场可视为均匀电场。下面结论中正确的是 （ ）A两杆内的电场强度都不等于零，且 a 内的场强大于 b 内的场强B两杆内的电场强度都等于零C两杆内载流子定向运动的速率一定相等Da 内载流子定向运
6、动的速率一定大于 b 内载流子定向运动的速率二、不定项选择题（每题 4 分，共 16 分。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分）9某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示，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。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒为 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平速度为 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
7、 U B只增大高度 d C只增大长度 L D只增大尘埃被吸入水平速度 v0A q1 Q B q2 3 / 1010如图电路中，电源电动势为 E、内阻为 r闭合开关 S，增大可变电阻 R 的阻值后，电压表示数的变化量为 U在这个过程中，下列判断正确的是（ ）A电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大B电源两端的电压增大，增大量等于UC电容器的带电量减小，减小量小于CUD电压表示数变化量U和电流表示数变化量I的比值不变11在空间中水平面 MN 的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为 m 的带电小球由 MN 上方的 A 点以一定初速度水平抛出，从 B 点进入电场，到达 C 点时速度方向恰好水平，A、B
8、、C 三点在同一直线上，且 AB2BC，如图所示。由此可见( )A电场力为 3mgB小球带正电C小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间相等D小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的速度变化量的大小相等12. 如图所示，电源的电动势和内阻分别为 E、r，R 0r ，滑动变阻器的滑片 P 由 a 向 b 缓慢移动，则在此过程中( )A电压表 V1 的示数一直增大B电压表 V2 的示数先增大后减小C电源的总功率先减小后增大D电源的输出功率先减小后增大三、填空题（每空 4 分，共 12 分）13.如图所示，在水平向右的匀强电场中，有一带电体 P自 O点竖直上抛，它的初动能 3J，当它上升到最
9、高点 M时动能为 6J，则此带电体折回通过与 O点在同一水平线上的 O点时，其动能为 J14.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至 90左右即停止，放电余留 20左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机 太阳能电池组件最小启动风速 1.0m/s 太阳能电池 36W最小充电风速 2.0m/s 太阳能转化效率 15%来源:学.科.网 Z.X.X.K最大限制风速 12.0m/s 蓄电池 500Ah-12V最大输
10、出功率 400W 大功率 LED 路灯 80W-12V当风速为 6ms 时，风力发电机 的输出功率将变为 50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由 20充至 90所需时间为 h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240Wm 2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到 36W，太阳能电池板的面积至少要 m 2。 四、实验题（第 15 题 6 分，第 16 题 10 分）4 / 1015在测导线电阻率试验中,图(a)是改装并校准电流表的电路图已知表头 的量程为Ig600 A、内阻为 Rg， 是标准电流表要求改装后的电流表量程为 I60 mA.完成下列填空：图(a) 图(b) 图(c)
11、 (1)在电表改装完成后的某次校准测量中， 表的示数如图 (b)所示，由此读出流过 电流表的电流为_mA.此时流过分流电阻 Rp 的电流为_mA(保留 1 位小数)(2)由图(c)可以知道该导线直径为 mm16在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中(1)备有如下器材：A干电池 1 节；B滑动变阻器(020)；C滑动变阻器(01k) ；D电压表(03V) ；E电流表(0 0.6A)；F电流表(03A)；G开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试
12、根据这些数据在图中画出 UI 图线，根据图线得到被测电池的电动势 E_V，内电阻 r_.1 2 3 4 5 6I(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40U(V) 1.32 1.26 1.18 1.13 1.04 0.93四、计算题(共 32 分。请写出必要的文字说明，重要的方程式、重要的演算过程，明确的数值和单位。只有答案，没有过程的不能得分，书写不认真、无法辨认的不能得分。)17.有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，如图所示为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为 10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率 0.3
13、14 m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得 U100 V，I100 mA。(1)求：该钻孔的深度。(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为 200 V、内阻为 100 的电源相连，通电 10 min，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多，最多为多少？5 / 1018.如图所示, 真空中水平放置的电容 C=2.310-11 F 的平行板电容器, 原来 AB 两板不带电, B 极板接地,它的极板是边长 L=0.1 m 的正方形,两板间的距离 d=0.4 cm,现有很多质量 m=2.810-9 kg、带电荷量 q=+1.410-11 C 的微粒,以相同的初速度依次从两板中央平行于极板射
14、入, 由于重力作用第一个微粒恰好能落到 A 板上的中点 O 处,设微粒落到极板上后,所带电荷全部转移到极板上,取静电力常量k=9109 Nm2/C2,g=10 m/s2,=3。(1)求带电粒子初速度的大小。(2)至少射入几个微粒后,微粒才可以从该电容器穿出?19.如左图，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m=0.2kg，带电量为62.01Cq的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数 1.0。从 t=0时刻开始，空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场， （取水平向右的方向为正方向， g取 10m/s2。 ）求：（1 ） 23 秒内小物块的位移大小；（2 ） 2
15、3 秒内电场力对小物块所做的功。Eqm左图0t/sE/（10 5N/C)6 842 12103-1右图6 / 10杭州二中 2015 学年第一学期高二年级期中考试物理答卷一、单项选择题（每题 3 分，共 24 分。在每小 题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得 3 分，选错或不答的得 0 分。 ） ）1 2 3 4 5 6 7 8二、不定项选择题（每题 4 分，共 16 分。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分）9 10 11 12三、填空题（每空 4 分，共 12 分）13. 14. 四、实验题（第 15 题 6 分，第 16 题 10 分）15 (
16、1) (2) 16(1) (2)(3) 四、计算题(共 32 分。请写出必要的文字说明，重要的方程式、重要的演算过程，明确的数值和单位。只有答案，没有过程的不能得分，书写不认真、无法辨认的不能得分。)17.7 / 1018. 19.8 / 10杭州二中 2015 学年第一学期高二年级期中考试物理试题答案一、1 2 3 4 5 6 7 8C D C D A D C A二、9 10 11 12AC ACD AD CD三、填空题（每空 3 分，共 9 分）13. 27J 14. 84 1 四、实验题（第 15 题 6 分，第 16 题 10 分）15 (1)49.4 49.0 (2)8.077mm1
17、6(1)B E (2)见解析图 (3)1.45 1.3解析 (1)由于干电池的电动势只有 1.5V，滑动变阻器应选 B，从 测量的数据可以看出电流最大只有 0.4A，电流表应选 E.(2)电路图如图所示(3)作出的 U I 图象如图所示，从 图象可以看出在 U 轴上的截距为 1.45V，即电源的电动势为 1.45V.图象斜率的绝对值为 ：KU /I0.65/0.51.3.四、计算题(共 35 分)17.解析：(1)盐水电阻 RU/I 1 000 。由电阻定律 Rh/S，S r23.1410 2 m2，解得 h100 m。(2)当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，盐水产生热量 最多。电
18、源内阻 r100 ，则截取的圆柱体内阻也应该等于 R100 ，圆柱体长度 LRS/10 m 。圆柱体与电源组成闭合电路， 电流 IE/(rR)1 A热量最多为 QI 2Rt6 104 J。答案：(1)100 m (2)10 m 610 4 J18.解析：（1）电容器不带电时，微粒做平抛运动，设初速度为 v0，则有：9 / 10tvl0221gtd联立两式得： dglv20代入数据得： v0=2.5m/s (2)设以上述速度入射的带电粒子最多能有 n 个落到下极板,则第(n+1)个粒子的加速度为 a由牛顿运动定律得: mg-Eq=ma其中 CdqQUE由上式解得: mdnqga2第(n+1)个粒
19、子穿出电容器,且做匀变速曲线运动Ltvx021aty20)(2vLCmdnqg第(n+1)个粒子不落到极板上,则 2dy因此有: 个10)4.01.52()10()( 2866202 LvgqCdn19.解析：（1）02s 内物块加速度 21m/sEqga10 / 10位移 214msat2s 末的速度为 21/svt2 4s 内物块加速度 22m/sEqg位移 14s4s 末的速度为 0v因此小物块做周期为 4s 的加速和减速运动，第 22s 末的速度也为 24m/sv，第 23s 末的速度 232m/svat （ 1t）所求位移为 23147vs（2 ） 23 秒内，设电场力对小物块所做的功为 W，由动能定理：23Wgsv求得 9.8J
