合肥一中2013—2014学年第一学期段二考试高二物理试卷

考试时间：90分钟 满分：100分

一、单项选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分）

1、电源电动势的大小反映的是( ).

A电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小

B电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小

C电源单位时间内传送电荷量的多少

D电流做功的快慢.

2、两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为( )

A.F B.F C.F D．12F

3、我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流是10 mA时(设电子的速度是3×107 m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e＝1.6×10－19 C)(　　)

A．5×1011 B．5×1010 C．1×102 D．1×104

4、 A、B是一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其v-t图象如图甲所示.则这电场的电场线分布可能是下图中的（ ）

5、如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（ ）

A．b、d两点的电场强度相同

B．a点的电势等于f点的电势

C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功

D．将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大

6、如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则(　　)

A．R1接在电源上时，电源的效率高

B．R2接在电源上时，电源的效率高

C．R1接在电源上时，电源的输出功率大 D．电源的输出功率一样大

7、在如图所示电路中，为电源电动势，为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况（　　）

A．I1增大，I2不变，U增大 B．I1减小，I2增大，U减小

C．I1增大，I2减小，U增大 D．I1减小，I2不变，U减小

8、如图所示，两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器，极板N与静电计相连，极板M与静电计的外壳均接地。用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U。在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度。在整个实验过程中，保持带电量Q不变，下面的操作中将使静电计指针张角变小的是（ ）

A．仅将M板向上平移 B．仅将M板向下平移

C．仅将M板向左平移 D．仅在M、N之间插入云母板（介电常数大于1）

9、用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得
，
，则Rx的阻值为（ ）

A．
B．
C．
D．

10、在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则（ ）A．小球带负电

B．电场力跟重力平衡

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小

D．小球在运动过程中机械能守恒

二、填空题（第11题6分、第12题10分， 共16分）

11、左图是用游标卡尺测量某金属圆筒外径的示意图，由图中可以读出该圆筒外径的测量值为______________cm。右图是用螺旋测微器测量某金属棒直径的示意图，由图中可以读出该金属棒直径的测量值为______________mm。

12、某学习小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：

①小灯泡L，规格“4.5V．0.5A”；

②电流表A，量程0.6A，内阻r约为0.2Ω;

③电压表V，量程15V，内阻约为15 kΩ；

④滑动变阻器R，阻值范围0~10Ω；

⑤学生电源E，电动势6V，内阻不计；

⑥开关S及导线若干.

（1）甲同学设计了下图(右图)所示的电路进行测量，请按照右边电路图把实物图中未完成的连线补充完整.

（2）乙同学经分析发现甲同学实验精度不高，又从实验室找来Ig=100μA,Rg=1000Ω的灵敏电流计和电阻箱（0—99999.9Ω），想把灵敏电流计改装成量程为5V的电压表，需要把电阻箱调成 Ω的阻值，并与灵敏电流计 （填“串”或“并”）联在电路中来替代实验中的电压表.

（3）乙同学用改装的电压表实验得到数据，现要以纵坐标表示通过电流表A的电流I，横坐标表示通过灵敏电流计的电流IG，画出I -IG图线，他已经把数据画在坐标纸上，请帮他把图线画出来.

（4）乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27℃时电阻是2.1Ω，并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t)，k为比例常数。请估算灵敏电流表的电流IG=60μA时该灯泡灯丝的温度约为 ℃。

三、计算题（本题共4小题，44分）

12、（11分）如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表．当电阻箱读数为R1＝2 Ω时，电压表读数为U1＝4 V；当电阻箱读数为R2＝5 Ω时，电压表读数为U2＝5 V．求：

(1)电源的电动势E和内阻r；

(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？

13、（11分） 如图甲所示，电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上，所在空间存在方向沿水平向右的电场，电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示，物块运动速度与时间t的关系如图丙所示，取重力加速度g=10m/s2。求

（1）前2秒内物体加速度的大小；

（2）前4秒内物体的位移 ；

（3）前4秒内电场力做的功。

14、（11分）如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．

（1）证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；

（2）求两板间所加偏转电压U的范围；

（3）求粒子可能到达屏上区域的长度．

15、（11分）如图所示，A是一个质量为1×10-3kg表面绝缘的薄板，薄板静止在光滑的水平面上，在薄板左端放置一质量为1×10-3kg带电量为q=1×10-5C的绝缘物块，在薄板上方有一水平电场，可以通过开关控制其有、无及方向．先产生一个方向水平向右，大小E1=3×102V/m的电场，薄板和物块开始运动，作用时间2s后，改变电场，电场大小变为E2=1×102V/m，方向向左，电场作用一段时间后，关闭电场，薄板正好到达目的地，物块刚好到达薄板的最右端，且薄板和物块的速度恰好为零. 已知薄板与物块间的动摩擦因数μ=0.1，（薄板不带电，物块体积大小不计，g取10m/s2）求：

（1）在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大；

（2）电场E2作用的时间；（3）薄板的长度和薄板移动的距离．

高二物理答案

1、B 2、C 3、A 4、D 5、D 6、A 7、B 8、D 9、C 10、B

11、（1）2.360；（2）2.630

12、（1）

（2） 49000Ω 串联 （3）连成折线的不给分，连成光滑曲线即可给分（4） 840~870均可

13、解析：(1)由闭合电路欧姆定律得： E＝U1＋r，

E＝U2＋r

联立上述方程，代入数据解得E＝6 V，r＝1 Ω.

(2)由电功率表达式P＝R变形为 P＝

由上式可知当R＝r＝1 Ω时， P有最大值，Pm＝＝9 W.

14、解：（1）由图丙可得a=
=1m/s2

（2）由图丙可知物体先做匀加速运动，然后做匀速运动

x1=
vt1，x2=vt2　∴x= x1+x2=6m

（3）由图乙可知F1=qE1=3N　　F2=qE2=2N

∴W= F1 x1+ F2 x2　　W=14J

15、解析：（1）设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为vy，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有

y＝
①

②

联立可得
即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．

（2）
③
④ 由①②③④式解得

当
时，
则两板间所加电压的范围

（3）当
时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大（设为y0），则

而
解得
则粒子可能到达屏上区域的长度为

16、解：（1）物块
薄板

(2)经t1=2s时 物块v1=a1t1=2×2=4m/s 向右 薄板v2=a2t1=1×2=2m/s 向右

经2秒后，物块作匀减速运动
向左

薄板 加速度不变，仍为a2=1m/s2 向右，当两者速度相等时，物块恰好到达薄板最右端，以后因为qE2=f=μ(m0+m1)g，所以物块和薄板将一起作为整体向右以
向右作匀减速直到速度都为0．

共同速度为v=v1-a1′ t2 v=v 2+a2′t2 t2=
v=
m/s

物块和薄板获得共同速度至停止运动用时

第二次电场作用时间为t=t2+t3=6s

（3）经t1=2s时 物块运动
薄板运动

薄板在t2时间内位移x3=v2t2+
a2t22=
m

物块在t2时间内位移为x4=v1t2-
a1′t22=
m 薄板长度L=x1-x2+x4-x3=
m=2.67m

（或用能量守恒qE1x1-qE2x4=
L=
m）

薄板右端到达目的地的距离为

强调：动力学问题求解方法众多，只要结果正确即可给分。