天津市六校联考2016-2017学年高二(上)期中物理试卷(解析版)

第1页（共21页）2016-2017学年天津市六校联考高二（上）期中物理试卷一、单项选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分）1．下列说法正确的是（）A．由E=可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B．匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C．在点电荷电场中，离点电荷距离相等的点，电势都相等D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向2．两个相同的金属小球A、B，所带的电量qA=+q0、qB=﹣7q0，相距r放置时，相互作用的引力大小为F．现将A球与B球接触，再把A、B两球间的间距增大到2r，那么A、B之间的相互作用力将变为（）A．斥力B．斥力C．引力D．引力3．如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L，场强大小分别为E和2E．则（）A．该点电荷一定在A点的右侧B．该点电荷一定在A点的左侧C．A点场强方向一定沿直线向左D．A点的电势一定低于B点的电势4．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A．θ减小，Ep增大B．θ减小，E不变C．θ增大，E增大D．θ增大，Ep不变5．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）A．B．C．ρnevD．6．如图所示，虚线a、b和c是在O点处的一个点电荷形成的静电场中的三个等势面，一带正电粒子射入该电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．不计重力，由图可知（）第2页（共21页）A．O点处的电荷一定是正电荷B．a、b、c三个等势面的电势关系是φa＞φb＞φcC．粒子运动时的电势能先增大后减小D．粒子在每个位置具有的电势能与动能的总和一定相等7．如图所示，两平行金属板间带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A．电压表读数增大B．电流表读数增大C．质点P仍处于静止状态D．R3上消耗的功率逐渐增大8．如图所示，电源电动势E=3V，小灯泡L标有“2V、0.4W”，开关S接l，当变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则（）A．电动机的内阻为4ΩB．电动机正常工作电压为1VC．电源内阻为1ΩD．电源总功率0.4W9．如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连．闭合开关后，与两极板上边缘等高处有两个带负电小球A和B，它们均从两极板正中央由静止开始释放，两小球最终均打在极板上，（不考虑小球间的相互作用及对电场的影响）下列说法中正确的是（）A．两小球在两板间运动的轨迹都是一条抛物线B．两板间电压越大，小球在板间运动的时间越短C．它们的运动时间一定相同D．若两者的比荷相同，它们的运动轨迹可能相同第3页（共21页）二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分．每题列出的四个选项中，都有多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分．）10．在图中，a、b带等量异种电荷，MN为ab连线的中垂线，现有一个带电粒子从M点以一定初速度v0射入，开始时一段轨迹如图中实线，不考虑粒子重力，则在飞越该电场的整个过程中（）A．该粒子带负电B．该粒子的动能先减小，后增大C．该粒子的电势能先减小，后增大D．该粒子运动到无穷远处后，速度的大小一定仍为v011．如图所示为闭合电路中两个不同电源的U﹣I图象，则下列说法中正确的是（）A．电动势E1=E2，短路电流I1＞I2B．电动势E1=E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＞E2，内阻r1＞r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大12．如图所示，A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点，它们之间的距离均为L，电量为q=﹣1.0×10﹣5C的负电荷由A移动到C电场力做功W1=4.0×10﹣5J，该电荷由C移动到B电场力做功W2=﹣2.0×10﹣5J，若B点电势为零，以下说法正确的是（）A．A点电势为2VB．A点电势为﹣2VC．匀强电场的方向为由C指向AD．匀强电场的方向为垂直于AC指向B13．硅光电池已广泛应用于人造卫星和灯塔、高速公路“电子眼”等设施．其原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，P、N可在E区形成匀强电场．P的上表面镀有一层膜，当光照射时，P内产生的自由电子经E区电场加速后到达半导体N，从而产生电动势．以下说法中正确的是（）第4页（共21页）A．a电极为电池的正极B．电源内部的电流方向由P指向NC．E区匀强电场的方向由N指向PD．硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置二、填空题（本题共4道小题，共20分）14．光滑绝缘水平面上相距为L的点电荷A、B带电荷量分别为+4q和﹣q，如图所示，今引入第三个点电荷C，使三个点电荷都处于平衡状态，则C的电性为电荷量为，放置在的位置．15．如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示．t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，（0﹣）时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出．微粒运动过程中未与金属板接触．重力加速度的大小为g，末速度大小为，克服电场力做功为．16．如图所示是一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表．该电压表的量程是V．用它来测量电压，表盘指针位置如图所示．该电压的大小是V．17．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、5Ω）；B．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流1.5A）；C．电压表V1（量程：0﹣3V，RV=5kΩ）；D．电压表V2（量程：0﹣15V，RV=10kΩ）；第5页（共21页）E．电流表A1（量程：0﹣0.6A，RA=0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0﹣3A，RA=0.1Ω）；G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干；实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压．（1）为了减少误差，实验中应选电压表，电流表；（2）电流表应采用法（填“内接”或“外接”）；（3）请在答题区空白处内画出实验原理图（注明所选器材代号）（4）某同学实验后作出的I﹣U图象如图所示，请分析该图象形成的原因是：．四、计算题（本题3道小题，共37分）18．如图所示，光滑绝缘半球槽的半径为R=0.5m，半径OA水平，同时空间存在水平向右的匀强电场．一质量为m、电量为q的带正小球从槽的右端A处无初速沿轨道滑下，滑到最低位置B时，球对轨道的压力为2mg．（g=10m/s2）求：（1）电场强度的大小；（2）小球过B点后能到达的最高点与半径OA的距离H；（3）小球的最大速度出现在何处．19．如图所示，长L的绝缘光滑细杆AB与水平面成45°角，A、C两点在同一竖直线上，B、C两点在同一水平线上，O点为AB的中点，在C点固定一个带正电的点电荷Q，杆上套一个带正电的小环，环在A点时正好能保持静止．现给环一个沿杆向下的初速度vA，环到达O点的速度为v0，已知静电常数为k，小环的质量m，重力加速度g，求：（1）求小环的电荷量q；（2）AO两点的电势差UAO；（3）环到达B点时环的速度．20．如图所示为说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为me、电荷量为e．（1）求经电场加速后电子速度v的大小；第6页（共21页）（2）要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？电子动能多大？第7页（共21页）2016-2017学年天津市六校联考高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（本题共9小题，每小题3分，共27分）1．下列说法正确的是（）A．由E=可知，某电场的场强E与q成反比，与F成正比B．匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积C．在点电荷电场中，离点电荷距离相等的点，电势都相等D．任一点的电场强度总是指向该点电势降落的方向【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．【分析】A、结合电场强度的决定因素可得知电场轻度与检验电荷没有关系，可得知选项A的正误．B、利用匀强电场中的电势差与场强和距离之间的关系可判知该的正误．C、利用点电荷形成的电场中的等势面的知识可得知该选项的正误．D、结合电场方向的阐述，可得知电场强度方向与电势降落之间的关系，判知该选项的正误．【解答】解：A、电场强度只与电场本身有关，与检验电荷无关，故A错误．B、匀强电场中，任意两点间的电势差等于场强和这两点在电场方向上的距离的乘积，故B错误．C、在点电荷电场中，离点电荷距离相等的点的几何是一个等势面，所以各点的电势都相等，故C正确．D、任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向，而不能阐述成指向该点电势降落的方向，故D错误故选：C2．两个相同的金属小球A、B，所带的电量qA=+q0、qB=﹣7q0，相距r放置时，相互作用的引力大小为F．现将A球与B球接触，再把A、B两球间的间距增大到2r，那么A、B之间的相互作用力将变为（）A．斥力B．斥力C．引力D．引力【考点】分子间的相互作用力．【分析】设电荷A带电荷量为q0，则电荷B带电荷量为﹣7q0，在真空中相距为r时，根据库仑定律可以得到F与电量q、距离r的关系；A、B球相互接触后放回距离为2r处，电荷先中和再平分，再根据库仑定律得到相互作用的库仑力大小与Q、r的关系，用比例法求解【解答】解：金属小球A和B，带电量分别为+q0和﹣7q0，相互作用力为引力，将两球接触后再放回原处，电荷先中和再平分，带电量变为﹣3q0和﹣3q0，同号电荷表现为斥力，故A正确，BCD错误；故选：A3．如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L，场强大小分别为E和2E．则（）第8页（共21页）A．该点电荷一定在A点的右侧B．该点电荷一定在A点的左侧C．A点场强方向一定沿直线向左D．A点的电势一定低于B点的电势【考点】电场强度．【分析】据题，A、B两点的场强大小分别为E和2E，根据点电荷场强公式E=k分析该点电荷的位置应离A点远、离B点近．该点电荷的电性未知，不能判断电场强度的方向和电势的高低．【解答】解：A、B，由题，A、B两点的场强大小分别为E和2E，根据点电荷场强公式E=k分析得知：该点电荷的位置应离A点远、离B点近，所以该点电荷一定在A点的右侧．故A正确，B错误．C、D，由于该点电荷的电性未知，无法确定A的场强方向，也无法判断A、B两点电势的高低．故CD错误．故选A4．如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地．在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A．θ减小，Ep增大B．θ减小，E不变C．θ增大，E增大D．θ增大，Ep不变【考点】电容器的动态分析．【分析】电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角的变化；根据U=Ed分析电场强度的变化【解答】解：电容器与电源断开，故电量不变；上极板向下移动时，两板间的距离减小，根据C=可知，电容C增大，则根据C=可知，电压U减小；故静电计指针偏角减小；两板间的电场强度E===；因此电场强度与板间距无关，因此电场强度不变；故B正确，ACD错误；故选：B5．一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量