2020-2021学年江西省赣县第三中学高二上学期期中适应性考试物理试题 Word版

赣县第三中学2020-2021学年上学期期中适应性考试

高二物理试卷

考试范围：电场、恒定电流；考试时间：100分钟；

一、选择题（1-7题只有一个答案正确，8-10小题有多个选项正确。选对4分，部分正确2分。总分40分）

1．如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如下图中虚线所示。若不考虑其他力，则下列判断中正确的是（　　）

A．若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电

B．不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电

C．若粒子是从B运动到A，则其电势能增大

D．若粒子是从B运动到A，则其速度减小

2．关于电阻和电阻率的说法中，正确的是             （    ）

A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻

B．金属导体的电阻率与导体长度成正比，与横截面积成反比

C．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象。发生超导现象时的温度叫”转变温度”

D．将一根导线等分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一

3．如图为一种服务型机器人，其额定功率为48W．额定工作电压为24V．机器人的锂电池容量为20A·h．则机器人

A．额定工作电流为20A B．充满电后最长工作时间为2h

C．电池充满电后总电量为 D．以额定电流工作时毎秒消耗能量为20J

4．一个带正电的油滴，从竖直面上的匀强电场中的某个位置，由静止释放，油滴运动轨迹可能的是（　　）

A.   B.    C.    D.

5．如图所示，虚线a、b、c表示O处点电荷的电场中的三个不同的等势面，相邻等势面的间距相等，一电子射入电场后(只受电场力作用)的运动轨迹如图中实线所示，其中1、2、3、4表示运动轨迹与等势面的交点，由此可以判定(　 　)

A．O处的点电荷一定带正电

B．三个等势面的电势高低关系是φc>φb>φa

C．电子运动过程中，动能先增大后减小

D．电子从位置2到位置3与从位置3到位置4过程中电场力所做的功相等

6．如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米长度所带的电荷量为q，则当该棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，形成的等效电流为（   ）

A. vq          B.        C. qvS       D.

 7．如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处．若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上．则t0可能属于的时间段是（  ）

A． B．

C． D．

8．如图所示，在匀强电场中有一半径为R的圆，场强方向与圆所在平面平行．一群质量为m，电荷量为q的带正电粒子以相同的初速度v沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从B点离开圆形区域的带电粒子的速度最大且最大速度为2v，已知O是圆心，AB=R，设场强大小为E，方向与AB的夹角为θ（θ为锐角），则（　　）

A．    B．  C．   D．

9．电饭锅工作时有两种状态。一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图所示是电饭锅电路原理示意图，K是感温材料制造的开关。下列说法中正确的是（　　）

A．其中R2是供加热用的电阻丝

B．当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态

C．要使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，应为2：1

D．要使R2在保温状态时的功率为加热状态时一半，应为

10．如图所示，一电荷量为的带电粒子以一定的初速度沿平行板电容器的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，已知两板长为，板间的距离为，板间电压为，粒子通过两板间的时间为，不计粒子的重力，则（　　）

A．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为

B．在粒子通过平行金属板的前和后时间内，电场力做功之比为

C．若仅将板间电压变为，粒子将打在下板中点处

D．若仅将板间电压变为，粒子仍能飞出两板之间且通过时间仍为

二、实验题(每空2分，第11题4分，第12题10分，总分14分)

11.用传感器观察电容器的放电过程：按图（甲）连接电路，电源电动势 E＝8V，电容器选用几百微法的电解电容器．先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电，这个过程瞬间完成．然后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 I－t 曲线，如图（乙）．

（1）估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量 q＝_________C；

（2）根据以上数据估算电容为 C＝________μ F．(结果保留两位有效数字)

12．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，实验室备有下列器材供选择：

A．小灯泡（“3.0 V、0.5A”）             

B．电流表(量程3 A，内阻约为1 Ω)

C．电流表(量程0.6 A，内阻约为5 Ω)       

D．电压表(量程3.0 V，内阻约为10 kΩ)

E．电压表(量程15.0 V，内阻约为50 kΩ) 

F．滑动变阻器(最大阻值为5Ω，额定电流2.0 A)

G．电源(电压为4.0 V，内阻不计)

H．电键及导线等

(1)为了使实验完成的更好，电流表应选用________；电压表应选用________； (只需填器材前面的字母即可)

(2)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．

①画出实验电路图．_____

②用笔画线代替导线，将图中的实验仪器连成完整的实验电路．_____

③该同学描绘出的I-U图象和下图中的________形状最接近．

三、解答题（13题8分，14题10分，15题12分，16题16分，总分46分）

13．如图所示，带正电的甲球固定在足够大的光滑绝缘水平面上的A点，其带电荷量为Q；质量为m、带正电的乙球在水平面上的B点由静止释放，其带电荷量为q；A、B两点间的距离为l0．释放后的乙球除受到甲球的静电力作用外，还受到一个大小为（k为静电力常数），方向指向甲球的恒力（非电场力）作用，两球均可视为点电荷．求：

（1）乙球刚释放时受到的库仑力；

（2）乙球在释放瞬间的加速度大小；

（3）乙球的速度最大时两球间的距离．

14．由小型直流电动机和小灯泡组成的电路，小灯泡L上标有“3V，4.5W”字样，电动机线圈电阻r=1Ω，将其接在20V的电路中，开关闭合时，小灯泡和电动机均恰好正常工作。求：

(1)电路中电流强度；

(2)电路的总功率；

(3)电动机的输出功率。

15.如图所示，平行板电容器板间距离为2cm，有一个质量m＝10-7kg、电荷量q＝-10﹣8C的液滴，在两板正中央处于静止状态．问：（取g＝10m/s2）

（1）哪块板带正电？板间电场强度多大？

（2）若电容器电容为5×10-10F，则电容器带电荷量Q为多少？

（3）若下板接地，液滴的电势能是多少？

16．如图所示，一质量为m1＝1 kg，带电荷量为q＝＋0.5 C的小球以速度v0＝3 m/s，沿两正对带电平行金属板(板间电场可看成匀强电场)左侧某位置水平向右飞入，极板长0.6 m，两极板间距为0.5 m，不计空气阻力，小球飞离极板后恰好由A点沿切线落入竖直光滑圆弧轨道ABC，圆弧轨道ABC的形状为半径R<3 m的圆截去了左上角127°的圆弧，CB为其竖直直径，在过A点竖直线OO′的右边界空间存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E＝10 V/m.(取g＝10 m/s2)求：

 (1)两极板间的电势差大小U；

(2)欲使小球在圆弧轨道运动时不脱离圆弧轨道，求半径R的取值应满足的条件．

高二物理试卷十月考试参考答案

1．B    2．C   3．C    4．【答案】C     5．B      6．【答案】A    7．B

【解析】A.若0＜t0＜，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以A不符合题意．

B、若＜t0＜，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运动的距离，最终打在A板上，所以B符合题意．

C、若＜t0＜T，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离小于向右运动的距离，最终打在B板上，所以C不符合题意．

D、若T＜t0＜，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运动的距离，最终打在B板上，所以D不符合题意．

8．BC

【解析】AB.带电粒子仅在电场力作用下从A点进入，离开B点的速度最大，电场力做功最多，则B点是沿电场强度方向离A点最远的点，所以过B的等势线是过B点的切线，如图虚线所示，电场线与过B的切线相垂直，如图红线所示．由几何关系可知，θ=60°；

CD.从A到B，由动能定理得qERcos60°=，可得 ．故D错误，C正确．

9．ABD

【解析】AB．如图所示，由得，当接通K时，电阻变小，功率变大，处于加热状态；当断开K时，电阻变大，功率变小，处于保温状态，则R2是供加热用的电阻丝，当开关K接通时电饭锅为加热状态，K断开时为保温状态，故AB正确；

CD．使R2在保温状态时的功率为加热状态的一半，由P=I2R可得：电阻R2在保温与加热状态下的电流之比，所以

则，故C错误，D正确。故选ABD。

10．BD

【解析】A．根据可得，在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为，故A错误；

B．根据类平抛运动规律可知，竖直方向粒子做初速度为的匀加速直线运动，根据推论：连续相等时间内位移之比

电场力做功为，。故B正确。

C．设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为，由牛顿第二定律得

当板间电压为时，粒子恰好沿下板的边缘飞出，此时竖直方向偏移量为

水平方向位移为

若仅将板间电压变为，粒子将会打在下极板上，且有

粒子在电场中偏转所用时间

水平方向上位移为

粒子将打在下极板处；故C错误；

D．若板间电压减少为，粒子仍能飞出两板之间，且由

可得，通过时间仍为，故D正确。故选BD。

11．3.3×10-3 C    4.1×102   

11【解析】（1）由图象的含义可知，横轴与纵轴的乘积即为电量，根据横轴与纵轴的数据可知，一个格子的电量为0.08×10-3C，由大于半格算一个，小于半格舍去，因此图象所包含的格子个数为41，所以释放的电荷量是：Q=0.08×10-3C×42=3.3×10-3C．

（2）根据电容器的定义式可得：．

12．C    D            B   

【解析】

(1)从测量精确度考虑，小灯泡的额定电流为，则电流表要大于等于0.5A的量程，故选C(0.6A );小灯泡的额定电压为3V，所以电压表选取量程为大于等于3V的D；

(2)由于电压和电流需从0开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法;灯泡的电阻为,满足，属于小电阻，“小外偏小”，采取电流表的外接法，电路如图所示：

由外接法+分压式连实物如图所示：

(3)由于灯泡内阻随温度的升高而增大，而I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数；因此其对应的I-U图象应斜率越来越小；故只有B图正确．

【点睛】

本题考查描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，正确掌握本实验中电路的接法；注意分压接法以及电流表接法的正确判断．

13．（1）   （2）   （3）

【解析】（1）乙球刚释放时受到的库仑力

（2）根据牛顿第二定律得 

又 可解得：
（3）当乙球所受的甲的静电斥力和F大小相等时，乙球的速度最大， ，可解得x=2l0

 14．(1)1.5A；(2)30W；(3)23.25W

【解析】(1)小灯泡恰好正常发光，所以电路中的电流为

(2)电路的总功率为

(3)电动机消耗的电功率为

电动机的热功率为

故电动机的输出功率为

15.【答案】（1）100N/C （2）1×10-9C （3）-1×10-8J

【解析】（1）液滴处于静止状态，可知电场力方向向上，则电场强度的方向竖直向下，上极板带正电.

根据平衡得：qE＝mg

解得：   ①

（2）由两极板电势差为：U＝Ed   ②

根据电容器电容定义

得电容器带电量为：Q＝CU  ③

①②③联立解得Q＝1×10-9C

（3）由U＝Ed得

CB两点间电势差为：UCB＝EdCB＝1V

若下板接地则φC＝1V

则液滴的电势能为EP＝qφC＝-1×10-8J

16．(1)10 V　(2) 或

【解析】(1)在A点，竖直分速度vy＝ v0tan 53°＝4 m/s

带电粒子在平行板中运动时间t＝＝0.2 s

vy＝at，得a＝20 m/s2

又mg＋E′q＝ma

E′＝，得U＝10 V

(2)在A点速度vA＝ ＝5 m/s

①若小球不超过圆心等高处，则有

≤(mg＋qE)Rcos 53°

得R≥ m

故3 m>R≥m

②若小球能到达最高点C，则有

＝(mg＋qE)R·(1＋cos 53°)＋

在C点：mg＋Eq≤

可得

联立解得：R≤ m

故圆弧轨道半径R的取值条件为：

3 m>R≥m或R≤m