北京市人民大学附属中学2015-2016学年高二上学期期中考试物理试卷

1 卷Ⅰ（机读卷共46分） 一、本题共10小题，在每小题四个给出的选项中，只有一个选项是符合题意的，每小题3分，共30分。 1．关于电场线，以下说法正确的是 A．电场线就是电荷运动的轨迹 B．正电荷所受电场力的方向就是电场线的方向 C．电场线越密的地方，电势就越高 D．电场线是一个闭合曲线 2．以下说法中，那一种是验电器的主要工作原理 A．摩擦起电B．尖端放电C．同种电荷相互排斥D．静电屏蔽 3．我校物理研学小组学习静电场知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服是用铜丝编织的，下列同学的理由正确的是 A．甲认为铜丝编织的衣服不易拉破，其实用只要用结实的材料做就行 B．乙认为铜丝要编织得密集，并且只有达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用 C．丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用 D．丁认为电工被铜丝编织的衣服所包裹，使使内电场强度保持为零，对人体起到保护作用 4．一个电容器的规格是20V，5μF，对以下数据及相关问题的理解，正确的是 A．这个电容器只有加上20V电压时，电容才是5μF B．这个电容器的电容的最大值为5μF，当带电荷量较少时，电容小于5μF C．这个电容器的电容是5μF，与电容器所加电压、所带电量大小无关 D．这个电容若不带电，则电容为0 5．如图所示，两个等量异号的点电荷在真空中相隔一定的距离，竖直线代表两点电荷连线的中垂面，在两点电荷所在的某平面取如图所示的1、2、3三点，则：  A．1、2、3三点的电势大小关系为：123 B．1、2、3三点的电势大小关系为：321 C．把一负试探电荷从1移到2的过程中，电场力做正功 D．把一正试探电荷从3移到2的过程中，电场力做正功 6．如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，两极板间距为d，今在距两极板的中点12d处放一电荷q，则 2 A．q所受电场力的大小24Qqkd    B．q所受电场力的大小为QqCd C．q点处的电场强度是24Qkd    D．q点处的电场强度是28qkd 7．如下图所示，一个接地的金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，点电荷到球心的距离为r，则感应电荷在球心O处产生的场强等于  A．2/kQr        B．零 C．22//kQrkQR      D．22//kQrkQR 8．两个带电量相等的正点电荷分别固定于绝缘水平面上的A、B两点，A、B连线的垂直平分线上有P、C、O、H四点，如图所示，已知PCCOOH，取无穷远处电势为零，则下列结论中正确的有：  A．C点和H点的电场强度相同 B．H点的场强大小一定大于P点场强大小 C．正的检验电荷q自C点由静止释放后，将向O点运动 D．C点电势高于P点电势，且C点和P点的电势皆高于零 9．如图甲所示，两平行于正对的金属板A、B间加有如图乙所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定的两板的正中间P处。若在0t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0t可能属于的时间段是  +学而思高考研究中心42118182201088993A．004Tt       B．0324TTt C．034TtT      D．098TTt 10．如图所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。荧光屏上P点出现亮斑（荧光屏上的图像是由右向左看的图），那么示波管中的（不计电子所受重力）  A．极板X和极板Y都应带正电 B．极板X和极板Y都应带正电 C．极板X和极板Y都应带正电 D．极板X和极板Y都应带正电 二、本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题意的。（每小题4分，共16分。每小题全选对的4分，选对但不全的得2分，只要有选错的该小题不得分） 11．关于电阻率的说法正确的是 A．电阻率与导体的长度无关   B．电阻率与导体的材料有关 C．电阻率与导体的形状有关   D．电阻率与导体的横截面积有关 12．如图所示，在真空中把一绝缘导体AB向带负电的小球P缓慢地靠近（不接触，且未发生放电现象）时，下列说法正确的是  A．B端的感应电荷越来越多 B．导体内部场强越来越大 C．导体上A、B两端感应出的电荷量的绝对值相等 D．导体的感应电荷在M点产生的场强大于N点产生的场强 13．二段横截面积不同、长度相等、相同材料的金属棒串接在电路中，两棒间的总电压为U，如图所示，则  A．细棒的电阻比粗棒的电阻大 B．通过两棒的电流相等 C．两棒的自由电子向定向移动的平均速率相同 D．细棒两端的电压1U大于粗棒两端的电压2U 14．平行板电容器两板间有匀强电场，其中有一个带电液滴处于静止，如图所示。当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动？ Y4 A．将电容器的下极板稍稍下移 B．将电容器的上极板稍稍下移 C．将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动； D．将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移 卷Ⅱ（共54分） 三、本题共2小题，共计18分。把答案填在答题卷中相应的横线上或按要求作答。 15．在《测量金属丝的电阻率》的实验中，用螺旋测微器直接测量某金属丝的直径，如图所示，（1）该金属丝的直径为D为          mm。（2）在这个实验中还要直接测量的物理量有（用常用字母表示）                                        。（3）依据公式          （用上述直接测量和常量来表示），就可求出金属丝的电阻率。  16．如图甲所示，为某同学测绘额定电压为3.0V的小灯泡的IU特性曲线的实验电路图。 （1）根据电路图甲进行实验，请你指出该电路图中的伏安法是          （填：内接法或外接法）；供电电路是          （填限流电路或分压电路） （2）用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整。 （3）开关S闭合之前，图乙中的滑动变阻器的滑片应该置于          端（选填“A”、“B”或“AB中间”） （4）实验中测得有关数据如下表： /VU 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 2.80 /AI 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.26 0.27 根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的IU特性曲线（横坐标为U，图像要求尽量准确）。        5四、本题共4小题，共36分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 17．一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，小球处在水平方向的匀强电场中，小球是用绝缘丝线悬挂于O点，小球在重力、电场力和丝线的拉力作用下，与竖直方向向右偏转角后静止。试求：  （1）匀强电场的方向 （2）小球所在处的电场强度大小      18．如下图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强21.210V/mE，极板间距5cmd，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5cm，B板接地，求：  （1）两极板间的电势差大小为多少？ （2）C点的电势为多少？ （3）将点电荷2310Cq从C匀速移到D时外力做功多少？      19．如图所示，在竖直放置的半径为R，光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求：  （1）小球从A到半圆弧最低点过程，电场力做的功 （2）小球在半圆弧最低点的速度大小 （3）圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小   620．有一长度和间距均可调节的金属板A、B，现有一带负电的粒子以平行于金属板的速度0v从两板中央射入。已知该粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力。 （1）当金属板长度为l，两板间距为d时，给A、B加上如图甲所示的恒定电压U，粒子能从金属板间飞出，求： ①粒子飞出电场所用的时间t。②粒子飞出电场时沿垂直于板面方向的偏移量y。③粒子飞出电场时的速度v。（2）改变金属板的长度和间距，给AB加上如图乙所示的大小不变，方向周期性变化的交变电压0U，其周期是T，求：若粒子恰能从两板中央平行于板飞出，粒子应从哪一刻射入，两板间距至少多大？   UUAB7人大附中高二第一学期期中物理练习答案  2015年11月5日 1.B 【解析】本题考查电场强度的定义。电场线是单位电荷所受的电场力大小，方向与正电荷受力方向一致，电场线越密集的地方电场强度越大，且电场线是由正电荷出发，一直到无穷远处或负电荷。所以选项ACD错误，B正确。  2.C 【解析】本题考查验电器的原理。验电器利用同种电荷相互排斥，使得两个导体片可以成一定角度翘起。所以选项C正确。  3.D 【解析】本题考查静电屏蔽现象的应用。静电屏蔽现象是利用导体干扰外电场对导体内的影响。在导体内部各处电场强度为零。整个干扰导体为一个等势体，若接地后，高压作业服上电势为零而非内部电势为零。所以选项D正确。  4.C 【解析】本题考查电容器的概念。以平行板电容器为例，电容器的电容值大小由：正对面积、平行板间距、板间介电常数决定，不随外界条件变化。而变化的是电荷量随着加在电容器上的电压决定的。所以选项C正确。  5.A 【解析】本题考查等量异种电荷在空间中的电场线分布，如图所示。 电场中电势的变化规律为：沿电场线方向，电势降低。所以1、2、3三个点的电势电势依次降低。所以选项A正确。  6.B 【解析】本题考查平行板电容器。平行板电容器之间为匀强电场，根据电容定义式QCU可得QUC，则两板间电荷所受的电场力为UQqFEqqdCd，所以选项B正确。  7.A 【解析】本题考查静电屏蔽的原理。干扰导体的存在会使得导体内电场处处为零。也即是感应电荷产生的电场与场源电荷产生的电场在导体内部始终大小相等、方向相反。故导体 上感应电荷产生的电场为2QE=kr。所以选项A正确。  88. 【解析】本题考查等量同种电荷的电场分布，如图所示。  两场源电荷的连线中垂线上，除中点外，电场强度均为竖直向上或向下，且以两点连线为轴，呈轴对称关系。 A选项，C、H两点电场强度大小相同，方向相反，所以A不正确； B选项，两场源电荷的连线中点上，电场强度为零，故从中点到重垂线的无穷远处，电场强度先增大后减小，所以B不正确； C选项，正电荷从C点释放后，将向P运动，所以C不正确； D选项，电场强度由C向P到无穷远处，电势沿电场线方向降低，无穷远处为零，所以D正确。  9.B 【解析】本题考查电势差及匀变速直线运动。取由A至B为正方向，当ABU为正时电场线方向由B到B，粒子加速度为正方向，在2TnT时ABU变为负，加速度变为负方向，假设粒子由0tnT时刻释放，由此得vt关系图  ABU的变化周期为T，当粒子从04TtnT或034TtnT时刻释放，物体恰好可以反复运动，vt关系图如下 TT/2Otv9 若需让粒子落在A板上，则需将起始时间延后，图像中一象限部分面积将减小。在负方向上的位移需大于正方向。当034TtnT时，四象限部分的面积与一象限部分的面积相等，故当0344TTnTtnT时，满足要求。 当02TtnT时，粒子的vt关系图如下，正方向位移为零，无法反复运动。  综上所述，若需让物体反复运动，且能落在A板上，则需0344TTnTtnT，且02TtnT。 所以选项B正确。  10.A 【解析】本题考查示波器原理。由由图可知电子偏向X、Y两个极板，故XX方向上电场强度由X指向X，YY方向上电场强度由Y指向Y，故X、Y两板上带正电荷。  11.AB 【解析】本题考查电阻率的概念。某种物质所制成的原件（常温下20C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值。故由自身的材料决定电阻率大小，与导体形状、长度、横截面积均无关系。  12.AD 【解析】本题考查静电屏蔽的原理。场源电荷P在导体上产生感应电荷。距场源电荷越近，导体产生的感