1、2016-2017学年度第一学期高二级物理（理科）期中考试试卷本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分为110分。考试用时90分钟。注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封线内相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。 2、选择题每小题选出答案后，有2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。 3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准
2、使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。第一部分选择题(共 56 分)tq0一、选择题（本题共12小题。第18题只有一项符合题目要求,每小题4分；第912题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电量q随时间t变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（ ）AU BR C D2如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，由此可知（ ）A带电粒子在R点时的速大于在Q点时的速度
3、B带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大C带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小，比在P点时的大D带电粒子在R点时的加速度小于在Q点时的加速度3如图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0，一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过A、B点时的动能分别为26 eV和5 eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8 eV时，它的动能应为（ ）A8 eV B13 eV C20 eV D34 eV4如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度相同的是（ ）5如图所示电路中，三
4、个相同的灯泡额定功率是40 W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过（ ）A40 W B60 W C80 W D120 WABCDER1R2R3R46如图所示，4只电阻串联于某电路中已测出UAC=9V， UBD=6V， R2=R4则UAE为（ ）A大于15V B小于15V C等于15V D无法确定7三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此
5、可知（ ）An=3Bn=4Cn=5Dn=6MBCNaA8如图所示，把一个带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使球a能静止在斜面上，需在MN间放一带电小球b，则b应（ ）A带负电，放在A点 B带负电，放在C点 C带正电，放在B点 D带正电，放在C点9充电宝是当今流行的移动充电电源，人们可以随时随地的给手机充电某容量为12000mAh的充电宝，下列说法正确的是（ ）A该充电宝储存的电荷量为43200CB该充电宝能给手机充电12000hC该充电宝充电的电流大小为12000mAD若手机通话时平均电流为200mA，则该充电宝能支持手机通话最长可达60h10.如图所示，电解池内有一价的电解液，t s内通过
6、溶液内截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，则以下解释中正确的是（ ）A正离子定向移动形成的电流方向是从AB，负离子定向移动形成的电流方向是BAB溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C溶液中电流方向从A到B，电流ID溶液内电流方向从A到B，电流I11.直线MN表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的v-t图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为、，场强大小分别为、，粒子在a、b两点的电势能分别为、，不计重力，则有（ ）A B C D12.如图所示，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN
7、水平，a、b是两个完全相同的带正电小球（视为点电荷），b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q（图中未画出）时速度为零则小球a（ ）A从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B从N到P的过程中，速率先增大后减小C从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量 D从N到Q的过程中，电势能一直增加第二部分非选择题(共54分)二、实验填空题（2小题，共12分）13图甲是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为Ig=600A内阻为Rg，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA完成下列填空（1）图1中分流电阻Rp的阻值为_（用Ig、Rg、和I表示）（2）在电表改
8、装成后的某次校准测量中，表的示数如图乙所示，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（以上结果保留三位有效数字）14某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，电路如图所示（1）连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用另一电压表分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_（2）排除故障后，该同学顺利完成实验，测定了数据并根据数据在图中坐标上画出U I图线，由图线知：电池的电动势为_V，内阻为_(结果保留三位有效数字)三、计算题（3
9、小题，共42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）15如图所示电路中，R1=3，R2=6，C=20F，电源电动势E=4V，内电阻r=0.5，当开关S断开，电路稳定时，电源的总功率为2W求：（1）R3的值；（2）当S闭合，电路稳定时，电源的输出功率；（3）在S闭合电路稳定时与S断开电路稳定时，电容器所带的电荷量各为多少？16如图所示，固定于同一竖直线上的AB是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷分别为+Q和-Q，AB相距为2d，MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿细杆带电小球p，质量为m电荷量为+q（视为电荷不影响电
10、场的分布）现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距d时，速度为v0；已知MN与AB之间的距离为d，静电力常数为k，重力加速度为g， 求：（1）O点处的电场强度E的大小；（2）CO间的电势差UCO；（3）小球P经过与点电荷等高的D点时的速度17相距很近的平行板电容器，在两板中心各开有一个小孔，如图甲所示，靠近A板的小孔处有一电子枪，能够持续均匀地发射出电子，电子的初速度为v0 ，质量为m，电量为-e，在AB 两板之间加上图乙所示的交变电压，其中0 k 1， ；紧靠B板的偏转电场电压也等于U0 ，板长为L，两板间距为d，距偏转极板右端L/2处垂直放置很大的荧光屏PQ
11、不计电子的重力和它们之间的相互作用，电子在电容器中的运动时间可以忽略不计（1）在0T 时间内，荧光屏上有两个位置会发光，试求这两个发光点之间的距离（结果用L、d 表示，第2 小题亦然）（2）只调整偏转电场极板的间距（仍以虚线为对称轴），要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足什么要求？（3）撤去偏转电场及荧光屏，当k 取恰当的数值，使在0T 时间内通过电容器B 板的所有电子，能在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，求k 值参考答案与试题解析1.【答案】C【解析】qt图像的斜率表示流过电阻R的电流，由此可知，通过电阻R的电流不变，由欧姆定律知，I，选项C正确、ABD错误。2.【答案】A【解析】本
12、题考查电场强度和电势能的知识，意在考查学生的分析能力。粒子做曲线运动，电场力指向凹侧，粒子如果由Q点运动到R点，电场力做正功，粒子速度增大，如果粒子由R点运动到Q点粒子速度减小，故带电粒子在R点时的速度大于在Q点时的速度，选项A正确；粒子如果由P点运动到Q点，电场力做负功，粒子电势能增大，如果粒子由Q点运动到P点，电场力做正功，电势能减小，带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能小，选项B错误；带电粒子在运动过程中动能与电势能之和不变，选项C错误；R处电场线密集，电场强度大，粒子在R点处受到的电场力大，所以带电粒子在R点时的加速度大于在Q点时的加速度，选项D错误。综上本题选A。 3.【答案】
13、C【解析】本题考查匀强电场中电场力做功和电势能动能的关系，意在考查学生的分析能力。点电荷只在电场力的作用下的运动，动能和电势能之和守恒。从a到b点动能从26eV减小到5eV，是因为电场力做负功，经过相邻等势面电势差相等，电场力做功相等，减少的动能相等，所以经过等势面2的动能是19eV，经过等势面3的动能是12eV.经过等势面3时电势0所以电势能也是0，所以粒子运动过程中动能和电势能之和即12eV+0=12eV，那么当电势能变为-8eV时动能等于12eV-（-8eV）=20ev。选项C正确。综上本题选C。 4.【答案】C【解析】本题考查电场、电势、等量异种、同种电荷的电场分布特点，意在考查学生的
14、分析能力。电场是有方向的矢量，将点电荷放在立方体中心，显然在ab处的方向不同，选项A错误；同理点电荷在ab处合成的电场方向不同，选项D错误；在B图中，两个等量异种电荷的电场线中，ab位置不具有对称性，所以ab电场不同，选项B错误；在C中，等量异种电荷的电场中，ab位置关于点电荷的连线的中垂面对称，因此满足题意，选项C正确。综上本题选C。 5.【答案】B【解析】本题考查电功率的知识，意在考查学生的分析能力。据题意，三个灯泡完全相同，则电阻R相同，额定电流为I，如图所示的连接方式，灯泡L3电流为I，其额定功率为，灯泡L1和L2并联，由于电阻和电压相同，电流也相同，为了不损坏灯泡，最大电流只能是，则
15、，故三个灯泡消耗最大功率为：60W，选项B正确。综上本题选B。 6.【答案】C【解析】本题考查串联电路的特点，意在考查学生的应用能力。由题知： , 由串联电路特点知：，则，选项C正确。综上本题选C。 7.【答案】D【解析】本题考查库仑定律的知识，意在考查学生的应用能力。设1、2距离为R，则球1、2之间作用力为：F=k，3与2接触后，它们带的电的电量平分，均为：，再3与1接触后，它们带的电的总电量平分，均为，将球3移至远处后，球1、2之间作用力为 F=k，有上两式解得：n=6，选项D正确。综上本题选D。 8【答案】C【解析】本题考查了库仑定律及共点力平衡条件应用的相关知识，意在考查考生的理解和应
16、用能力。小球a处于平衡状态，受力平衡，合力为零。小球受重力，一定向下，支持力一定垂直向上，故小球b对小球a若为静电斥力，小球a不可能平衡，故只能是吸引力；同时，根据平衡条件，静电引力必然与前两个力的合力等大、反向且在同一条直线上，故只能放在C位置。综上本题选C。小球a要平衡，受重力、支持力和静电力，根据共点力平衡条件分析即可。9【答案】AD【解析】本题考查容量的知识，意在考查学生的理解能力。充电宝的容量为：，选项A正确；充电时间和充电电流无法确定，选项BC错误；根据可得通话时间为60h，选项D正确。综上本题选AD。 10【答案】BC【解析】本题考查电流的知识，意在考查学生的理解能力。正离子的运
17、动方向为电流方向，选项A错误，B正确；11【答案】BD【解析】本题考查电场强度和电场力做功的知识，意在考查学生的分析能力。从图象可以看出，刚开始的加速度大于运动后的加速度，故a点的场强大于b点的场强，选项B正确，C错误；由于电荷是负电荷，从静止开始加速，故电场力做正功，电势能减小，所以电场线是由N到M，故b点的电势大于a点的电势，选项A错误；a点的电势能大于b点的电势能，选项D正确。综上本题选BD。 12【答案】BD【解析】本题考查电势能、动能定理的知识，意在考查学生的分析能力。a由N到Q的过程中，重力竖直向下，而库仑力一直沿二者的连线方向，则可知，重力与库仑力的夹角一直减小，故合力一直在增大
18、，选项A错误；在整个过程中合力先与运动方向的夹角均为锐角，合力做正功；而后一过程中合力与运动方向夹角为钝角，合力做负功；故从N到P的过程中，速率先增大后减小，选项B正确；从P到Q的过程中，由动能定理可知，-mgh-WE=0-mv2，故动能的减小量等于重力势能增加量和电势能的增加量，选项C错误；从N到Q的过程中，电场力做负功，电势能一直增加，选项D正确。综上本题选BD。 13【答案】(1) (2)49.5 49.0【解析】本题考查电表改装的知识，意在考查学生的分析能力。（1）由于Rg和Rp并联，由IgRg=IRRp和I=Ig+IR，得： ；（2）由图乙知流过a电流表的电流I为49.5mA； 设此
19、时流过表头的电流为，流过RP的电流为，加在表头和Rp上的电压相等，故有Rg=RpI=（+）；由联立得：=49.005mA49.0mA。 14【答案】(1)R断路 (2)1.46 0.710【解析】本题考查测量电源电动势和内阻的实验，意在考查学生的分析能力。（1）接c、d电压表示数与V示数相同，说明此时电压表与电源相连，故其他部位是完好的，只能是R发生断路；（2）U I图线中纵轴截距表示电源电动势，即为1.46V，斜率的绝对值表示内阻，故内阻为：。 15【答案】(1) 1.5 (2)3.5 W (3) 当S闭合时0C S断开时610-5 C【解析】本题考查电功率、闭合电路欧姆定律、电容器的知识，
20、意在考查学生的分析和应用能力。(1)S断开时，电源的总功率 P总=得 R3=-R2-r=-6-0.5=1.5 (2)当S闭合，根据闭合电路欧姆定律得：I= A =1 A则电源的输出功率为 P出=I2(+R3)=1(+1.5) W =3.5 W电源内部产生的热功率为 P热=I2r=120.5 W =0.5 W(3)当S闭合时，电容器两板间 U1=0，则电容器的带电量 Q=CU1=0当S断开时，R2上电压电容器带的电荷量 Q=CU2=210-53 C =610-5 C 16【答案】(1) (2) (3)【解析】本题考查库仑定律和动能定理的知识，意在考查学生的分析能力。(1)小球在O点时受力如图所示
21、：由库仑定律得：点电荷在O点所受的电场力为：所以O点处的电场强度(2)球p由C点运动到O点时，由动能定理，解得：(3)点电荷由C点到O点与从O点到D点，电场力的功相同，则从C点到D点，根据动能定理得：则。 17【答案】(1) (2) (3)【解析】本题考查带电粒子在电场中运动和动能定理的知识，意在考查学生的分析能力。(1)电子经过电容器内的电场后，速度要发生变化。在0-kT时间内，设穿出B板后速度变为v1，由动能定理得：，将代入后解得：。在偏转电场中，电子运动时间，侧移量，解得：。根据偏转电场中的推论“似是中点来”其打在荧光屏上的坐标在kT-T 时间内，穿出B板后速度变为v2，同理可得，。荧光屏上两个发光点之间的距离。(2)考虑到临界条件，当极板间距为d时，电子刚从偏转极板边缘飞出，则有，又，整理得，。对于速度v1时，；对于速度v2时，；只调整偏转电场极板的间距(仍以虚线为对称轴)，要使荧光屏上只出现一个光点，极板间距应满足：；(3)要求在某一时刻形成均匀分布的一段电子束，前后两段电子束的长度必须相等(且刚好重叠)，第一束长度：l1=v1kT；第二束长度：l2=v2(T-kT)；当l1= l2时，即，解得
