新疆高二上学期期中考试物理doc.docx
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新疆高二上学期期中考试物理doc
2010—2011学年度上学期
高二物理期中试题【新人教】
命题范围:
选修3-1
全卷满分120分,用时90分钟。
第Ⅰ卷(共40分)
一、选择题(10个小题,共40分,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,选错的得0分)
1.两个相同的金属小球(可视为点电荷),所带电量之比为1:
7,在真空中相距r,把它们接触后再放回原处,则它们间的静电力可能为原来的()
A.4/7B.3/7C.9/7D.16/7
2.右图为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射电阻
时,其阻值将变得远小于R.则下列说法正确的是B()
A.该逻辑电路是非门电路;当电阻
受到光照时,小灯泡L不发光
B.该逻辑电路是非门电路;当电阻
受到光照时,小灯泡L发光
C.该逻辑电路是与门电路;当电阻
受到光照时,小灯泡L不发光
D.该逻辑电路是或门电路;当电阻
受到光照时,小灯泡L发光
3.如图所示,滑动变阻器的总电阻R=60Ω,A、B间的电压U=18V且
保持不变,R0=60Ω,先将开关S断开,移动滑片P使电压表示数
为9.0V,然后将开关S闭合,若忽略电表对电路的影响,则电表
的示数为()
A.电流表读数是0.30AB.电流表读数是0.24A
C.电压表读数是7.2VD.电压表读数是9.0V
4.一个电解槽的额定电压为U,电流为I,电阻为R,当它正常工作时,以下说法正确的是()
A.电解槽的功率为U2/RB.电解槽的热功率为I2R
C.电解槽的输出功率为UI-I2RD.电解槽的热功率为U2/R
5.如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种
点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,
.下列判断正确的是()
A.D点电场强度为零
B.O点电场强度为零
C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大
D.若将点电荷-q从O移向C,电势能减小
6.如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置
的两平行金属板M、N间,M、N金属板间所加的电压
为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,则下
列说法中正确的是()
A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在
荧光屏上的位置上升
B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
7.如图所示,一根绝缘杆长为L,两端分别带等量异种电荷,电
荷量绝对值为Q,处在场强为E的匀强电场中,杆与电场线
的夹角为600,若是杆沿顺时针方向转过600(以杆上某一点
为圆心转动),则下列叙述正确的是()
A.电场力不做功,两电荷的电势能不变
B.电场力做的总功为,两个电荷的电势能减少
C.电场力做的总功为-,两个电荷的电势能增加
D.电场力做的总功大小跟转动轴有关
8.一带电油滴在匀强电场E中从a到b的运动轨迹如图中虚线所示,电场
方向竖直向下,不计空气阻力。
此带电油滴从a运动到b的过程中,
能量变化情况是()
A.动能减小B.电势能增加
C.重力势能和电势能之和减小D.动能和电势能之和增加
9.在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动
触头P向下滑动时,三个理想电表的示数都发生变化,
电表的示数分别用I、U1、U2表示。
下列判断正确的
是()
A.I减小,U1增大B.I减小,U2增大
C.I增大,U1增大D.I增大,U2增大
10.如图所示,水平放置的两平行金属板间有一竖直方向
匀强电场,板长为L,板间距离为d,在距极板右端L
处有一竖直放置的屏M,一带电量为q,质量为M的质
点从两板中央平行于极板射入电场,最后垂直打在M
屏上。
以下说法中正确的是()
A.质点打在屏的P点上方,板间场强大小为2mg/q
B.质点打在屏的P点上方,板间场强大小为mg/q
C.质点打在屏的P点下方,板间场强大小为2mg/q
D.质点打在屏的P点下方,板间场强大小为mg/q
第Ⅱ卷(共80分)
二、本题共3小题,共18分。
把答案填在题中横线上或按题目要求作答。
11.(4分)如图为某报警装置示意图,该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭合,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警。
该报警装置中用了两个串联的逻辑电路,虚线框甲内应选用_________门电路,虚线框乙内应选用_________门电路(填与、非、或)。
12.(4分)由两个电阻器组成的不可见的电路(黑箱)有四根引出线,如图所示,如果电压加在接线柱1和2上,那么在断开接线柱3和4情况下,电路内消耗功率P1=40W,而在闭合接线柱3和4情况下,P2=80W,如果接线柱3和4接在同一电压上,那么当断开接线柱1和2时,电路消耗功率P3=20W,求同样电压加接在接线柱3和4上,在闭合接线柱1和2的情况下,电路消耗的功率P4=。
13.(10分)如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0,通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:
U(V)
1.2
1.0
0.8
0.6
I(A)
0.10
0.17
0.23
0.30
(1)R0的作用是;
(2)用作图法在坐标系内作出U-I图线;
(3)利用图线,测得电动势E=V,内阻r=Ω。
(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。
由所得图线可知,被测电池组电动势E=________V,电池组的内阻r=_______Ω。
三、本题共4小题;共62分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(16分)在坐标系xOy平面的第一象限内,有一个匀强磁场,磁感应强度大小恒为B0,方向垂直于xOy平面,且随时间作周期性变化,如图所示,规定垂直xOy平面向里的磁场方向为正。
一个质量为m,电荷量为q的正粒子,在t=0时刻从坐标原点以初速度v0沿x轴正方向射入,不计重力的影响,经过一个磁场变化周期T(未确定)的时间,粒子到达第Ⅰ象限内的某点P,且速度方向仍与x轴正方向平行同向。
则
(1)粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多大?
(2)若O、P连线与x轴之间的夹角为45°,则磁场变化的周期T为多大?
(3)因P点的位置随着磁场周期的变化而变化,试求P点的纵坐标的最大值为多少?
15.(14分)
如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容器的电容C=3.6μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.
(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电量是多少?
16.(12分)示波器是一种多功能教学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形。
它的工作原理等效成下列情况:
如图甲所示,真空室中电极K发出电子(初速不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A.B间的中心线射入板中。
板长L,相距为d,在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压,前半个周期内B板的电势高于A板的电势,电场全部集中在两板之间,且分布均匀。
在每个电子通过极板的极短时间内,电场视作恒定的。
在两极板右侧且与极板右侧相距D处有一个与两板中心线垂直的荧光屏,中心线正好与屏上坐标原点相交。
当第一个电子到达坐标原点O时,使屏以速度v沿-x方向运动,每经过一定的时间后,在一个极短时间内它又跳回初始位置(可忽略不计),然后重新做同样的匀速运动。
已知电子的质量为m,电荷量e,不计电子的重力,求:
(1)电子进入AB板时的初速度。
(2)要使所有的电子都能打在荧光屏上,图乙中电压的最大值U0需满足什么条件?
(3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏必须每隔多长时间回到初始位置?
计算这个波形的峰值和长度。
17.(20分)如图所示,挡板P固定在足够高的水平桌面上,小物块A和B大小可忽略,它们分别带有+QA和+QB的电荷,质量分别为mA和mB的两物块由绝缘的轻弹簧相连,一不可伸长的轻绳跨过滑轮,一端与B连接,另一端连接一轻质小钩.整个装置处于场强为E、方向水平向左的匀强电场中.A、B开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k,不计一切摩擦及A、B间的库仑力,A、B所带电荷量保持不变,B始终不会碰到滑轮.
(1)若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放,可使物块A对挡板P的压力恰为零,但不会离开P,求物块C下降的最大距离;
(2)
若C的质量改为2M,则当A刚离开挡板P时,B的速度多大.
参考答案
1.CD2.B3.BC4.BC5.A6.BD7.B8.C9.B10.A
11.解析:
由题意(只要有一个开关未闭合,报警器就会报警)满足“或”门的概念(如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系叫做“或”逻辑关系).
答案:
或,或
12.40W
13.
(1)保护电源、电表,防止短路;
(2)作图;(3)1.5,1.0(4)30,5
14.解:
(1)粒子进入磁场后做圆周运动的轨道半径为r
∴
(2)O、P连线与x轴之间的夹角为45°,由运动的对称性,粒子经两个四分之一圆弧到达P点,设圆周运动周期为T0,由T0=
,得
T0=
∴T=
=
(3)设两段圆弧的圆心OO的连线与y轴夹角为θ,
P点的纵坐标为y,圆心O到y轴之间的距离为x,
则由几何关系,得
y=2r+2rcosθ
sinθ=
保证粒子在第一象限内运动,
x≥r
当θ=300时,y取最大,
ym=(2+
)
15.解析:
(1)设开关S1闭合,S2断开时,电容两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有
U1=I1×R1=4.5V②
合上开关S2后,电容电压为U2,干路电流为I2.根据闭合电路欧姆定律有
所以电容器上电量变化了:
(或电容器上电量减少了)
(2)合上S2后,电容上电量为Q:
断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,故流过电阻的电量与阻值成反比故流过电阻R1的电量为:
16.解析:
(1)设电子进入AB板时的初速度为
则由动能定理有
①
解得
②
(2)电子在垂直于电场方向做匀速直线运动,运动时间
③
设电子在电场方向做匀加速直线运动的位移
④
要使所有的电子都能打在荧光屏上
⑤
由以上各式解得
⑥
(3)要使荧光屏上始终显示一个完整的波形,荧光屏运动的周期应该与交变电压相同,所以,荧光屏必须每隔时间T回到初始位置。
电压为峰值时荧光屏上的波形出现峰值Y。
波形为正弦曲线。
该波形的峰值
⑦
解得Y=
⑧
所以该波形的长度S=vT ⑨
答案:
(1)
(2)
(3)Y=
S=vT
17.(20分)解:
(1)开始时弹簧形变量为
,
由平衡条件:
①(3分)
设当A刚离开档板时弹簧的形变量为
:
由:
②(3分)
故C下降的最大距离为:
③
由①~③式可解得
④(2分)
(2)由能量守恒定律可知:
C下落h过程中,C重力势能的的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和
当C的质量为M时:
⑤(5分)
当C的质量为2M时,设A刚离开挡板时B的速度为V
⑥(5分)
由④~⑥式可解得A刚离开P时B的速度为:
⑦
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