甘肅省天水一中2019-2020學(xué)年高二物理上學(xué)期第一學(xué)段考試試題 理（普通班）

甘肅省天水一中2019-2020學(xué)年高二物理上學(xué)期第一學(xué)段考試試題 理（普通班）滿分：100分 時(shí)間：90分鐘一、單選題（每道題4分，共32分）1如圖，用起電機(jī)使金屬鳥籠帶電，站在內(nèi)置金屬架上的鳥安然無恙，且不帶電，其原因是 ()A鳥的腳爪與金屬架絕緣B鳥與籠電勢不同，有電勢差C起電機(jī)使籠帶電，籠的電勢不會(huì)很高D鳥籠內(nèi)部場強(qiáng)為零，電荷分布在籠的外表面2如圖甲所示，A、B是一條電場線上的兩點(diǎn)，若在某點(diǎn)釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則()A電子在A、B兩點(diǎn)受的電場力BA、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度C場強(qiáng)方向?yàn)橛葾到BD電場線的方向一定是從A到B3下列哪些做法不是屬于防止靜電危害的措施A印染廠保持適當(dāng)?shù)臐穸菳油罐車運(yùn)油時(shí)要裝上一條拖地的金屬鏈C在地毯中夾雜的不銹鋼絲導(dǎo)電纖維D小汽車的頂部露出一根小金屬桿4為了減少污染,工業(yè)廢氣需用靜電除塵器除塵,某除塵裝置如圖所示,其收塵極為金屬圓筒,電暈極位于圓筒中心。當(dāng)兩極接上高壓電源時(shí),電暈極附近會(huì)形成很強(qiáng)的電場使空氣電離,廢氣中的塵埃吸附離子后在電場力的作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)并沉積,以達(dá)到除塵目的。假設(shè)塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中所帶電量不變,下列判斷正確的是(    )A帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中電勢能越來越大B金屬圓筒內(nèi)越靠近收塵極電勢越高C帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場力越來越大D金屬圓筒內(nèi)存在勻強(qiáng)電場5如圖所示，水平放置表面粗糙的大金屬板正上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q，現(xiàn)讓一表面絕緣帶正電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場），從左端以初速v0滑上金屬板的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端，在運(yùn)動(dòng)過程中A小球的加速度先增大，后減小B小球作勻速運(yùn)動(dòng)C小球的電勢能先減小，后增加D小球先減速運(yùn)動(dòng)，后加速運(yùn)動(dòng)6如圖1為示波管的原理圖。若在XX上加上如圖2所示的掃描電壓，在YY上加如圖3所示的信號電壓，則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是 （ ） A B C D7已知銅的密度為，摩爾質(zhì)量為M，電子的電量絕對值為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，有一條橫截面為S的銅導(dǎo)線中通過的電流為I，設(shè)每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，下列說法錯(cuò)誤的是(）A.單位體積的導(dǎo)電的電子數(shù)為B.單位質(zhì)量的導(dǎo)電的電子數(shù)為C.該導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為D.該導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為8如圖所示，以O(shè)點(diǎn)為圓心，以R0.20 m為半徑的圓與坐標(biāo)軸交點(diǎn)分別為a、b、c、d，該圓所在平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向與x軸正方向成60°角，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢分別為4 V、4 V、V，則下列說法正確的是() A該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)EV/mB該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E80 V/mCd點(diǎn)的電勢為VDd點(diǎn)的電勢為4 V二、多選題（每道題4分，共16分）9如圖所示，A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，兩板的中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落（P、M、N在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回，若保持兩極板間的電壓不變，則不正確的是（）A把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落仍能返回B把A板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落C把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回D把B板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落10電容式加速度傳感器的原理結(jié)構(gòu)如圖，質(zhì)量塊右側(cè)連接輕質(zhì)彈簧，左側(cè)連接電介質(zhì)，彈簧與電容器固定在外框上質(zhì)量塊可帶動(dòng)電介質(zhì)移動(dòng)改變電容則A電介質(zhì)插入極板間越深，電容器電容越小B當(dāng)傳感器以恒定加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中有恒定電流C若傳感器原來向右勻速運(yùn)動(dòng)，突然減速時(shí)彈簧會(huì)壓縮D當(dāng)傳感器由靜止突然向右加速瞬間，電路中有順時(shí)針方向電流11如圖(a),真空中水平放置兩塊長度為2d的平行金屬板P、Q，兩板間距為d，兩板間加上如圖(b)所示最大值為U0的周期性變化的電壓.在兩板左側(cè)中點(diǎn)處有一粒子源A，自t=0時(shí)刻開始連續(xù)釋放初速度大小為v0，方向平行于金屬板的相同帶電粒子，t=0時(shí)刻釋放的粒子恰好從Q板右側(cè)邊緣離開電場，已知電場變化周期 ，粒子質(zhì)量為m，不計(jì)粒子重力及相互間的作用力。（ ）A在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場時(shí)速度大小仍為v0B在t=0.125T時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場時(shí)豎直偏移距離為0.25dC在t=0.25T時(shí)刻進(jìn)入的粒子離開電場時(shí)豎直偏移距離為0.125dD在t=0.5T時(shí)刻進(jìn)入的粒子剛好從金屬板P右側(cè)邊緣離開電場12某一熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，在一次實(shí)驗(yàn)中，將該熱敏電阻與一小燈泡串聯(lián)，通電后各自的電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，M為兩元件的伏安特性曲線的交點(diǎn)則關(guān)于熱敏電阻和小燈泡的下列說法正確的是()A圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線B圖線a是小燈泡的伏安特性曲線，圖線b是熱敏電阻的伏安特性曲線C圖線中的M點(diǎn)表示該狀態(tài)小燈泡的電阻大于熱敏電阻的電阻D圖線中M點(diǎn)對應(yīng)的狀態(tài)，小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等三、實(shí)驗(yàn)題（每空題2分，共18分）13如圖所示，將一個(gè)電流表G和另一個(gè)電阻連接可以改裝成伏特表或安培表，則甲圖對應(yīng)的是_表，要使它的量程加大，應(yīng)使R1 _（填“增大”或“減小”）；乙圖是_表，要使它的量程加大，應(yīng)使R2 _（填“增大”或“減小”）。14為描繪一只規(guī)格為“2.8V,1.6W"的小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材:A干電池組E(電動(dòng)勢3V) B滑動(dòng)變阻器R(最大電阻5)C電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5) D電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.1)E電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3k) F電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15k)G開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的電流表是_,電壓表是_。(填器材字母序號)(2)測量電路應(yīng)釆用電流表_(填“內(nèi)接”或“外接”)法,控制電路應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器_(填“限流式”或“分壓式”)連接。(3)如圖,作出的I一U圖像中_(填“a”、“b”或“c”)線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。四、解答題15（9分）在圖所示電路中，電源電壓恒定，當(dāng)只將開關(guān)K1閉合時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率為6W；當(dāng)將K1、K2閉合時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率 為9W。求只將K3閉合時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率。16（10分）在氫原子模型中，若電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)可等效為一個(gè)環(huán)形電流。設(shè)氫原子中電子在半徑為r的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，其質(zhì)量、電量分別用m和e來表示，靜電力常量為k，則電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期及等效電流I等于多少？17（15分）如圖，在豎直平面內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場。長度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），初始時(shí)小球靜止在電場中的a點(diǎn)，此時(shí)細(xì)繩拉力為2mg，g為重力加速度。(1)求電場強(qiáng)度E和a、O兩點(diǎn)的電勢差U；(2)若小球在a點(diǎn)獲得一水平初速度，使其在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)細(xì)繩拉力F的大小.7參考答案1D【解析】金屬鳥籠帶電后屬帶電體。帶電體在靜電平衡狀態(tài)時(shí)，屬等勢體；此時(shí)電荷只分布在外表面，金屬內(nèi)和空腔內(nèi)都無電場。因此鳥兩爪電勢相等。故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D。2A【解析】負(fù)電荷受到的電場力和電場方向相反，因?yàn)殡娮蛹铀龠\(yùn)動(dòng)，受力向右，所以電場強(qiáng)度方向由B向A，CD錯(cuò)誤；從v-t圖像中可得粒子的加速度越來越大，故電場力越來越大，所以，正確，A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢。加速度變大，則電場力變大，場強(qiáng)變大，即A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度。B錯(cuò)誤所以答案選A。3D【解析】A、印刷車間中，紙張間摩擦產(chǎn)生大量靜電，所以印刷車間中保持適當(dāng)?shù)臐穸?，及時(shí)把靜電導(dǎo)走，避免靜電造成的危害。屬于防止靜電危害。故A不符合題意；B、油罐車在運(yùn)輸過程中，油和罐之間不斷摩擦，從而產(chǎn)生大量的靜電，通過后面裝一條拖地的鐵鏈，及時(shí)將靜電導(dǎo)走，這是防止靜電危害。屬于防止靜電危害。故B不符合題意；C、不銹鋼絲的作用是把鞋底與地毯摩擦產(chǎn)生的電荷傳到大地上，以免發(fā)生靜電危害。屬于防止靜電危害。故C不符合題意；D、小汽車的頂部露出的一根小金屬桿是天線，接受無線電信號用，不屬于防止靜電危害。故D符合題意。本題選不屬于防止靜電危害的，故選：D。4B【解析】塵埃帶負(fù)電后受電場力作用向收塵極運(yùn)動(dòng)，電場力做正功，電勢能越來越小，故A錯(cuò)誤；逆電場線方向，電勢變高，故越靠近收塵極，電勢越高，故B正確；離電暈極越遠(yuǎn)，場強(qiáng)越小，塵埃帶電量不變，電場力越小，故C錯(cuò)誤，根據(jù)圖象信息可知除塵器內(nèi)電場在水平面上的分布類似于負(fù)點(diǎn)電荷電場，電場線方向由收塵極指向電暈極，故D錯(cuò)誤；故選B。5A【解析】金屬板在Q的電場中達(dá)到靜電平衡時(shí)，金屬板是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面，表面的電場線與表面垂直，小球所受電場力與金屬板表面垂直，電場力不做功，電勢能不變，根據(jù)電場線分布可知小球在點(diǎn)電荷Q的正下方時(shí)受到的電場力最大，即與金屬板間的正壓力最大，根據(jù)可知摩擦力先增大后減小，所以小球的加速度先增大后減小，A正確【點(diǎn)睛】金屬板在Q的電場中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，達(dá)到靜電平衡時(shí)，金屬板是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面，表面的電場線與表面垂直6A【解析】示波管的YY偏轉(zhuǎn)電壓上加的是待顯示的信號電壓，XX偏轉(zhuǎn)電極通常接入鋸齒形電壓，即掃描電壓，當(dāng)信號電壓與掃描電壓周期相同時(shí)，就可以在熒光屏上得到待測信號在一個(gè)周期內(nèi)的穩(wěn)定圖象；圖2中XX偏轉(zhuǎn)電極接入的是鋸齒形電壓，即掃描電壓，且周期與YY偏轉(zhuǎn)電壓上加的待顯示的信號電壓相同，所以在熒光屏上得到的信號是一個(gè)周期內(nèi)的穩(wěn)定圖象。顯示的圖象與YY所載入的圖象形狀是一樣的，A正確7D【解析】A.單位體積內(nèi)的電子數(shù)目為，故A正確；B.單位質(zhì)量的導(dǎo)電的電子數(shù)為N=NA，故B正確；CD.設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率為v，根據(jù)電流I=NeSv知，故C正確，D錯(cuò)誤。本題選擇錯(cuò)誤的，故選D。8D【解析】A、B項(xiàng)：由題意得，a、c間的電勢差為，a、c兩點(diǎn)沿電場強(qiáng)度方向的距離為，故該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)，故A、B錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式U=Ed，相等距離，電勢差相等，因?yàn)?，可知，O點(diǎn)電勢為0，而dO=Ob，則a、O間的電勢差等于O、a間的電勢差，可知，d點(diǎn)的電勢為-4V，故C錯(cuò)誤，D正確。故應(yīng)選D。9ACD【解析】由題設(shè)條件，由動(dòng)能定理得：mg2dqU0，則知電場力做功等于重力做功的大小。把A板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落，根據(jù)動(dòng)能定理知，mg2dqU0，小球到達(dá)N點(diǎn)速度為零然后返回。故A正確。將A板向下移動(dòng)一小段距離，根據(jù)動(dòng)能定理知，mg2dqU0，小球到達(dá)N點(diǎn)速度為零然后返回。故B錯(cuò)誤。把B板向上平移一小段距離，根據(jù)動(dòng)能定理知，h2d，mghqU0，知小球未到達(dá)N點(diǎn)速度已減為零，然后返回。故C正確。把B板向下平移一小段距離后，根據(jù)動(dòng)能定理知，h2d，mghqU0，知小球到達(dá)N點(diǎn)速度不為零，小球會(huì)穿過N孔繼續(xù)下落。故D正確。本題選擇錯(cuò)誤的，故選B。10CD【解析】根據(jù)電容器的電容公式，當(dāng)電介質(zhì)插入極板間越深，即電介質(zhì)增大，則電容器電容越大，故A錯(cuò)誤；當(dāng)傳感器以恒定加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知，彈力大小不變，則電容器的電容不變，因兩極的電壓不變，則電容器的電量不變，因此電路中沒有電流，故B錯(cuò)誤；若傳感器原來向右勻速運(yùn)動(dòng)，突然減速時(shí)，因慣性，則繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，從而壓縮彈簧，故C正確；當(dāng)傳感器由靜止突然向右加速瞬間，質(zhì)量塊要向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致插入極板間電介質(zhì)加深，因此電容會(huì)增大，由于電壓不變，根據(jù)Q=CU，可知，極板間的電量增大，電容器處于充電狀態(tài)，因此電路中有順時(shí)針方向電流，故D正確；故選CD點(diǎn)睛：此題考查影響電容器電容大小的因素，掌握Q=CU公式，理解牛頓第二定律的應(yīng)用，注意電容器是充電還放電，是確定電流的依據(jù)11ABD【解析】A、粒子進(jìn)入電場后，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則t=0時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，此時(shí)間正好是交變電場的一個(gè)周期；粒子在豎直方向先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過一個(gè)周期，粒子的豎直速度為零，故粒子離開電場時(shí)的速度大小等于水平速度v0，故A正確；B、在時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子，在豎直方向先向下加速運(yùn)動(dòng)，然后向下減速運(yùn)動(dòng)，再向上加速，向上減速，出離電場時(shí)在豎直方向的位移為，故B正確；C、在時(shí)刻進(jìn)入電場的粒子，在豎直方向先向下加速運(yùn)動(dòng)，然后向下減速運(yùn)動(dòng)，再向上加速，向上減速，由對稱可知，出離電場時(shí)在豎直方向的位移為零，故C錯(cuò)誤；D、在t=0.5T時(shí)刻進(jìn)入的粒子，粒子在豎直方向先向上做加速運(yùn)動(dòng)，后向上做減速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的位移為，剛好從金屬板P右側(cè)邊緣離開電場，故D正確；12AD【解析】由于小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，熱敏電阻的電阻隨溫度的升高而減小，所以圖線b是小燈泡的伏安特性曲線，圖線a是熱敏電阻的伏安特性曲線，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤圖線中的M點(diǎn)表示該狀態(tài)小燈泡的電阻等于熱敏電阻的電阻，選項(xiàng)C錯(cuò)誤圖線中M點(diǎn)對應(yīng)的狀態(tài)，小燈泡的功率與熱敏電阻的功率相等，選項(xiàng)D正確；故選AD13安培 減小 伏特 增大 【解析】甲圖通過并聯(lián)電阻分走部分電流，所以甲為電流表，且R1越小分的電流越多，所以應(yīng)該是減小；乙圖通過并聯(lián)電阻分得電壓，且電阻越大分的電壓越多，所以R2應(yīng)該增大14C(或A1) E(或V1) 外接 分壓式 a 【解析】(1)由于小燈泡的額定電壓為2.8V，所以電壓表應(yīng)選：E，小燈泡的額定電流為：，所以電流表應(yīng)選：C；(2)由于小燈泡的電阻較小，所以電流表用外接法，描繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí)小燈泡電壓從0開始變化，所以滑動(dòng)變阻器用分壓式；(3)由于小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，I-U圖象的斜率的倒數(shù)，所以I一U圖像中a線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。152W【解析】只將K1閉合， 只將K1、K2閉合， 又由代入數(shù)據(jù)解得， 只將K3閉合， .由代入數(shù)據(jù)解得16【詳解】電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫侖力提供向心力為： 所以電子運(yùn)動(dòng)周期為為： 根據(jù)電流的定義式 可解得17（1），方向豎直向上； （2）【解析】(1)小球靜止在a點(diǎn)時(shí)，由共點(diǎn)力平衡得 mg+2mgqE 解得 ，方向豎直向上 在勻強(qiáng)電場中，有 則a、O兩點(diǎn)電勢差 (2) 小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，設(shè)到b點(diǎn)速度大小為vb，由動(dòng)能定理得 小球做圓周運(yùn)動(dòng)通過b點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得 聯(lián)立式，代入解得