2017-2018学年云南省德宏州芒市第一中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年云南省德宏州芒市第一中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

云南省德宏州芒市第一中学2017-2018学年高二上学期 期中考试物理试题 一、本题共14小题。（1—10题为单选题每小题4分,11—14题为多选题每小题5分, 共60分, 多选题, 全部选对的得5分, 选不全的得3分, 有选错或不答的得0分。）‎ ‎1. 带电微粒所带的电荷量的值不可能的是下列的：（ ）‎ A. 2.4‎‎×10-19C B. －6.4×10-19C C. －1.6×10-19C D. 4×10-17C ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：最小的电荷量是1.6×10-19C，我们把这个最小的电荷量叫做元电荷，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍，由于2.4×10-19C不是1.6×10-19C的整数倍，所以A是不可能的。‎ 考点：元电荷 ‎【名师点睛】元电荷是指最小的电荷量，任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍．本题就是对元电荷概念的考查，知道任何物体的带电量都是元电荷或是元电荷的整数倍即可解决本题。‎ ‎2. 两个半径均为1cm的导体球，分别带上＋Q和－3Q的电量，两球心相距90cm，相互作用力大小为F，现将它们碰一下后，放在两球心间相距3cm处，则它们的相互作用力大小变为 （ ）‎ A. 3000F B. 1200F C. 900F D. 无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：接触带电的原则是先中和后平分，根据库仑定律的公式判断相互作用力的大小．但是注意库仑定律的适用条件，库仑定律适用于点电荷的作用力．‎ 解：根据库仑定律得，，接触后分开，两金属球的电量都为﹣Q，但是两球靠得太近，不能看成点电荷，库仑定律不再适用，所以无法确定作用力的大小．故D正确，A、B、C错误．‎ ‎【点评】解决本题的关键知道接触带电的原则是先中和后平分，以及知道库仑定律的适用条件，库仑定律适用于点电荷的作用力．‎ ‎3. A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则 ( )‎ A. 若在A点换上－q，A点场强方向发生变化 B. 若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E C. 若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 D. A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关 ‎【答案】D ‎【解析】电场强度是由电场本身决定，与试探电荷的有无，电量的大小，电性，电场力的大小，方向无关，即不论该点是否放入电荷，该点场强都是E，且方向不变，故ABC错误，D正确；故选D．‎ 点睛：电场强度是由电场本身决定，与试探电荷无关，电场强度的方向与正电荷所受电场力的方向相同 ‎4. 真空中两个等量异种点电荷电量的值均为q，相距r，两点电荷连线中点处的场强为 （ ）‎ A. 0 B. 2kq／r2 C. 4kq／r2 D. 8kq／r2‎ ‎【答案】C ‎【解析】略 ‎5. 下列说法中不正确的是（ ）‎ A. 重力对物体做正功，其重力势能能减少，做负功则重力势能增加 B. 静电场力对正电荷做正功，正电荷电势能减少，对负电荷做正功，负电荷电势能增加 C. 重力做功与路径无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关，即WAB=mghAB D. 静电场力做功与路径无关，与移动电荷的初末位置的电势差有关，即WAB=qUAB ‎【答案】B ‎【解析】重力做功与路经无关，与移动物体的初末位置的竖直高度差有关W=mgh，h为高度差，重力做正功，其重力势能能减少，做负功则重力势能增加，则AC正确；电场力做功WAB=qUAB，与路径无关，不论正电荷还是负电荷，电场力做正功时电势能减小，做负功时电势能增加，则D正确，B错误．此题选择错误的选项，故选B.‎ 点睛：本题考查功能关系的应用，要注意由于电场力与重力的相似性，分析其做功特点，掌握电场力，重力做功正负与势能的变化关系．‎ ‎6. 一个带电金属球，当它带的电量增加后(稳定)，其内部场强（ ）‎ A. 一定增强 B. 一定减弱 C. 可能增强也可能减弱 D. 不变 ‎【答案】D ‎【解析】导体处于静电平衡，其内部场强处处为零，所以当它带的电量减少后，其内部的场强将不变，仍为零，则D正确．故选D.‎ ‎7. 关于等势面说法正确的是（ ）‎ A. 电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B. 等势面上各点场强相等 C. 电荷形成的电场的等势面是以电荷为球心的一簇球面 D. 匀强电场中的等势面是相互平行的垂直电场线的一簇平面 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，故A错误；电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故B错误；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面，故C正确；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面，故D正确；故选CD。‎ 考点：等势面 ‎【名师点睛】本题关键是要明确等势面的概念，电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功；同时要能根据电场线画出常见的几种等势面图。‎ ‎8. 下列关于电容器和电容的说法中，不正确的是 ( )‎ A. 根据C=Q／U可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比 B. 对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压(小于击穿电压且不为零)成正比 C. 无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为零)，它所带的电荷量与电压比值恒定不变 D. 电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，电容的定义式C=‎ 是比值法定义，C与U、Q无关；给定的电容器，C一定，Q=CU，Q与U成正比；‎ 解：‎ A、电容的定义式C=是比值法定义，反映电容器本身的性质，C与U、Q无关，不能说电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比，故A错误．‎ B、对于确定的电容器，C一定，由Q=CU知，Q与U成正比；故B正确．‎ C、电容器所带的电荷量与电压比值等于电容，电容与电荷量、电压无关，所以无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变，故C正确．‎ D、电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，由电容器本身决定，与板间电压无关，故D正确．‎ 本题选错误的，故选：A．‎ ‎【点评】对于电容，关键抓住其物理意义、定义式以及决定式来理解其意义．要知道电容的定义式C=，采用比值法定义，具有比值法定义的共性，C与U、Q是无关的．‎ ‎9. 示波管中，2s内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为( )‎ A. 4.8‎‎×10-6A B. 3×10-13A C. 9.6×10-6A D. 无法确定 ‎【答案】A ‎10. 有四个金属导体，它们的伏安特性曲线如图所示，电阻最大的导体是（ ）‎ A. a B. b C. c D. d ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据欧姆定律公式I=可得定值电阻的U﹣I图象是直线，斜率表示电阻．‎ 解：根据欧姆定律公式I=可得定值电阻的U﹣I图象是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻；‎ 故导体d的电阻最大；‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题关键明确定则电阻的U﹣I图象是经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，基础题．‎ ‎11. 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，如图所示为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法中正确的是(　　)‎ ‎ ‎ A. a，b为异种电荷，a的电荷量大于b的电荷量 B. a，b为异种电荷，a的电荷量小于b的电荷量 C. a，b为异种电荷，a的电场强度大于b的电场强度 D. a，b为异种电荷，a的电场强度小于b的电场强度 ‎【答案】BD ‎【解析】电场线是从正电荷出发，负电荷终止，由电场线的分布图可知a、b为异种电荷．又由公式E= 可知场源的电荷量越大距离场源相同距离的位置场强越大，电场线越密．由图可知b的左侧电场线密，a的右侧电场线稀疏，故Qb＞Qa，a附近的电场强度小于b附近的电场强度．故BD正确，AC错误；故选BD.‎ ‎12. 如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 电势＞，场强EA＞EB B. 电势＞，场强EA＜EB C. 将+q电荷从A点移动到B点电场力做正功 D. 将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能EPA＞EPB ‎【答案】BC ‎【解析】电场线越密的地方电场强度越大，所以场强EA＜EB，沿着电场线电势降低，所以电势∅A＞∅B，故A错误，B正确．将+q电荷从A点移动到B点所受电场力和电场线方向相同，电场力做正功，故C正确．将-q电荷分别放在A、B两点，所受电场力和电场线方向相反，电场力做负功，电势能增加，所以EPA＜EPB，故D错误．故选BC．‎ 点睛：本题是电场中基本题型，抓住电场线的物理意义：电场线表示电场线的强弱，电场线越密，场强越大．同一条直线电场线上各点的电场强度的方向都相同.‎ ‎13. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若 ( )‎ A. 保持S不变，增大d,则θ变大 B. 保持S不变，增大d,则θ变小 C. 保持d不变，减小S,则θ变大 D. 保持d、S不变，在两极板间插入陶瓷,则θ不变 ‎【答案】BC ‎【解析】根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容C减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大．故A正确，B错误．根据电容的决定式得知，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小，故C错误；若在两极间增加介质，根据电容的决定式得知，则电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小，故D 错误．故选A．‎ 点睛：本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和．‎ ‎14. 如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，开关S闭合，电容器两板间有一质量为m，带电荷量为q的微粒静止不动，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 微粒带的是正电 B. 电源电压的大小等于 C. 断开开关S，微粒将向下做加速运动 D. 保持开关S闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动 ‎【答案】ABD ‎【解析】微粒静止处于平衡状态，电场力与重力是一对平衡力，微粒受到的电场力竖直向上与电场强度方向相同，则微粒带正电，故A正确；微粒静止，处于平衡状态，由平衡条件得：，电源电压大小：，故B正确；断开开关，两极板间电场不变，微粒所受电场力不变，微粒所受合力为零，微粒静止不动，故C错误；保持开关S闭合，把电容器两极板距离d增大，极板间电压U不变，极板间的电场强度：变小，微粒所受电场力变小，微粒所受合力竖直向下，微粒将向下做加速运动，故D正确；故选ABD．‎ 二.计算题 ‎15. 如图所示,用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球,小球的质量为.现加一水平方向向左的匀强电场,场强,平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为,求:‎ ‎ ‎ ‎（1）分析小球的带电性质；（2）求小球的带电量；（3）求细线的拉力；‎ ‎【答案】（1）正电；（2）2×10－7C；（3）1.25N ‎【解析】（1）因为电场力F方向向左，与电场线的方向相同，故小球带正电． （2）受力分析如图：‎ 由小球受力平衡有：F=mgtan37°…① F=Eq…② 联立①②解得： ‎ ‎（3）细线的拉力： ‎ ‎16. 将带电荷量为6×10－6 C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功为3×10－5 J，再从B点移到C点，电场力做功为1.2×10－5 J，求：‎ ‎(1)电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能共改变了多少？‎ ‎(2)若规定A点电势为零，则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少？‎ ‎(3)若规定B点电势为零，则A点和C点的电势分别为多少？‎ ‎【答案】(1)1.8×105 J；(2)3×10－5 J；(3)5V； 2V ‎ ‎ B点的电势能：EpB=3×10-5 J    （3）若规定B点电势为零，A点的电势：‎ C点的电势： ‎ ‎   点睛：本题关键掌握电势差的定义式，公式中做功要注意正与负，电荷量也要代入电性，并掌握电场力做功与电势能的变化关系．‎ ‎17. 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：‎ ‎（1）电子穿过A板时的速度大小；‎ ‎（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；‎ ‎（3）P点到O点的距离。‎ ‎（4）若要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）；（4）减小加速电压U1；增大偏转电压U2。‎ ‎【解析】（1）设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理得：eU1=mvA2，解得：； （2）电子以速度υ0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为α，离开偏转电场时的侧移量为y1， 由牛顿第二定律得：F=eE2=e=ma，解得：， 由运动学公式得：L1=v0t1，y=at12，解得： ； （3）因 所以 （4）使打电子在屏上的距离yOP变大，由上公式可知，可减小加速电压U1；或增大偏转电压U2，或只增大L1；‎ 点睛：带电粒子在电场中类平抛运动的研究方法与平抛运动相似，采用运动的合成与分解．第（3）问是利用三角形相似法求解的．‎ ‎ ‎