2016学年度上学期期中考试高二级物理科(X)试题
命题人：郭履平 审题人：罗展昌
一、 单项选择题：（每题4分，共24分）
1．关于点电荷的说法，正确的是
A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷
B．点电荷一定是电量很小的电荷
C．体积很大的带电体一定不能看作点电荷
D．带电体能否看成点电荷，是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计
2．真空中两个完全相同的金属小球，分别带+3Q和-Q的电量，当它们相距r时，它们间的库仑力大小是F．若把它们接触后分开，再放回原位置，则它们间的库仑力大小为
A．F/3 B．F C．3F D．9F
3．在如图（a）所示的电路中，L1、L2为规格相同的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，C是电容为100mF的电容器，R是阻值为8W的定值电阻，电源E的内阻为1W。电路稳定后，通过L1的电流为0.2A，下列结果正确的是
A．L1的电功率为0.16W
B．L2的电阻为4W
C．电源的效率为60%
D．电容器的带电量为2.4×10-4C
4．如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度图象如图乙所示。以下说法中正确的是
A．Q2一定带负电
B．Q2的电量一定大于Q1的电量
C．b点的加速度为零，电场强度也为零
D．整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大
E
A
B
O
5．如图所示，空间内有一场强为、竖直向下的匀强电场。一根绝缘轻质硬杆的两端分别固定着A、B两只质量均为m带电量均为+q的小球，O点是一光滑水平轴，已知AO=，BO=2，重力加速度为g。细杆从水平位置由静止释放，使其自由转动，当B球转到O点正下方的过程中，正确的是
A. B球电势能减少了2mgL
B. A、B球与杆组成的系统电势能减少了
C.转动过程中杆对A的弹力不做功
D.转到最低点时B球的速度为
6.如图所示，地面上某个空间区域存在这样的电场，水平虚线上方为场强E1，方向竖直向下的匀强电场；虚线下方为场强E2，方向竖直向上的匀强电场。一个质量m,带电+q的小球从上方电场的A点由静止释放，结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点，则下列结论正确的是
A．带电小球在A、B两点电势能相等
B．若A、B高度差为h,则UAB= —mgh/q
C．在虚线上下方的电场中，带电小球运动的加速度相同
D．两电场强度大小关系满足E2=2E1
一、 多项选择题：（每题6分，不全对得3分，全对得6分，有错选则不得分，共24分）
7．关于决定平行板电容器电容大小的因素，正确的是
A．跟两板间距离成正比 B．跟电容器所带电量无关
C．跟两板间的正对面积成正比 D．跟两板间的电压成反比
8．一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图像如图所示， tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的是
A．A处的场强一定大于B处的场强
B．A处的电势一定高于B处的电势
C．电荷在A处的电势能一定大于在B处的电势能
D．电荷在A到B的过程中，电场力一定对电荷做正功
9.如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点。改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，正确的是
A．该粒子带正电
B．减少R2，粒子还能打在O点
C．减少R1，粒子将打在O点左侧
D．增大R1，粒子在板间运动时间不变
10．如图所示，长为L、倾角为的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为+q、质量为m的小球以初速度从斜面底端A点开始沿斜面上滑，当到达斜面顶端B点时，速度仍为
，正确的是
A．小球在A点的电势能一定大于在B点的电势能
B．A、B两点间的电势差一定等于
C．若电场是匀强电场，则该电场的电场强度最大值一定为
D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，则为45°
一、 实验题：（共12分）
11． 图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。已知毫安表表头的内阻为10W，满偏电流为100mA；R1和R2为固定电阻，阻值分别为R1 = 0.5W，R2 = 2.0W；由此可知，若使用a和b两个接线柱，电表的量程为0.5A；若使用a和c两个接线柱，电表的量程为2.5A；
（1） 电压表有两种规格，V1（量程1.5V，内阻约为2kW）和V2（量程3V，内阻约为4kW）；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为20W和500W. 则电压表应选用_____（填“V1”或“V2”），R应选用最大阻值为________W的滑动变阻器.
（2）实验步骤如下：
①开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到______端（选填“左”或“右”），闭合开关S1；
②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。
③以U为纵坐标，I为横坐标，作U - I图线（用直线拟合），如图(c)所示；
④根据图线求得电源的电动势E = ________V（结果保留三位有效数字），内阻r = ________W（结果保留两位有效数字）。
一、 计算题：（共50分）
12．（16分）电荷量q=1×10-4C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图1所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图2所示。重力加速度g=10m/s2。求：
（1）物块与水平面间的动摩擦因数
（2）物块在4s内减少的电势能
O
2
1
2
3
4
4
O
2
1
2
3
4
4
t/s
t/s
v/m·s-1
E/104N·C-1
图2
图1
13．（16分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的匀强电场后，系统开始运动．已知MN、PQ间电势差为U．不计A，B两球间的库仑力，两球均视为点电荷。试求：
（1）开始运动时，带电系统的加速度大小；
（2）A球刚运动到PQ位置时的速度大小；
（3）带电系统从静止开始向右运动的最大距离。
14.（18分）如图所示，两平行金属板A、B长l＝8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，即UAB＝300V。一带正电的粒子电量q＝10-10 C，质量m＝10-20 kg，从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响）。已知两界面MN、PS相距为L＝12cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。不计粒子的重力，静电力常数k＝9×109 N·m2/C2，求：
（1）粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远?
（2）点电荷的电量Q。
B
A
v0
R
M
N
L
P
S
O
E
F
l
1——6DAACBB
7BC 8ACD 9BC 10AB
11（1）V1 20 （2）①右 ②58.0 ④1.48 0.45（0.42～0.48之间均对）
12(1)0.2 （2）14J
13(1) qu/(3mL)
(2)/1.41s
(3) 7L/3
14(1)12cm (2)Q=1．04×10-8C
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