甘肃省白银市会宁县第四中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

甘肃省白银市会宁县第四中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

会宁四中2020学年度第一学期高二级中期考试 ‎ 物理试卷 一、选择题（每小题5分，共60分。其中1--8题为单选题，9--12为多选题，多选题选不全得2.5分，错选漏选不得分）‎ ‎1.关于点电荷的说法正确的是：‎ A. 点电荷的带电量一定是1.60×10‎‎-19C B. 实际存在的电荷都是点电荷 C. 大的带电体不能看成是点电荷 D. 点电荷是理想化的物理模型 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系．‎ ‎【详解】A项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，元电荷是电量的最小值，点电荷的值可以等于元电荷，也可以是元电荷的整数倍，即点电荷的电荷量可多可少，故A错误；‎ B项：在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，才可把带电体看成点电荷，并不是所有电荷都可以看成点电荷，故B错误；‎ C项：大的带电体，在间距更大的情况下，可以看成是点电荷，故C错误；‎ D项：点电荷是理想化的物理模型，故D正确．‎ 故应选：D．‎ ‎【点睛】点电荷是一种理想模型，知道物体是否可以简化为点电荷，关键是看物体的尺度在所研究的问题中是否可以忽略不计．‎ ‎2.真空中有两个点电荷,它们之间的静电力为F,如果使它们间的距离增大到原来的 ‎2倍,将其中之一的电量也增大到原来的2倍,则它们间的作用力将变为（ ）‎ A. ‎‎4F B. ‎ C. ‎‎2F D. F ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由库仑定律公式知，将其中之一的电量增大为原来的2倍，它们之间的距离增加为原来的2倍，则们之间的静电力大小变为原来的，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎3.如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况．一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示．若不考虑其它力，则下列判断中正确的是（ ）‎ A. 若粒子是从A运动到B，则粒子带正电；若粒子是从B运动到A，则粒子带负电 B. 不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电 C. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小 D. 若粒子是从B运动到A，则其加速度增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧可知粒子受力与电场线方向相反，所以不论粒子是从A到B还是从B到A，粒子必带负电，故A项错B项对；粒子从B到A过程中电场力与速度方向成锐角，即电场力做正功动能增大速度增大，所以C错；电场线稀疏的地方电场强度小受的电场力就小，在A点加速度小，所以D 错．‎ ‎4. 如图所示，当正电荷从A到C移动过程中，正确的是（ ）‎ A. 从A经B到C电场力对电荷做功最多 B. 从A经M到C电场力对电荷做功最多 C. 从A经N到C电场力对电荷做功最多 D. 不管从哪条路径使电荷从A到C，电场力做功都相等，且都是正功 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由电场力做功知做功多少和两点之间的电势差有关，不管从哪条路径使电荷从A到C，AC两点的电势差是相等的，所以电场力做功都相等，且沿电场线方向电势降低，所以U>0，做正功，故D正确；‎ 综上所述本题答案是：D ‎5.某个物体的带电荷量不可能是(   )‎ A. 1.6‎‎×10‎-19C B. 3.2×10‎-20C C. 4.8×10‎-19C D. 1.6×10‎‎-6C ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 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；‎ ‎【详解】最小的电荷量是，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，由于不是的整数倍，所以B是不可能的，选项ACD是可能的．‎ ‎【点睛】‎ 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．‎ ‎6.要使平行板电容器的电容增大，下列方法可行的是 （　　）‎ A. 增大电容器的带电量 B. 增大电容器两极间的电压 C. 增大电容器两极板的正对面积 D. 增大电容器两极板的距离 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：电容器的电容与电荷量以及电容器两端的电压无关．故A、B错误．根据电容器的决定式C=知，增大正对面积，则电容增大．故C正确．根据电容器的决定式C=知，增大两极板间的距离，则电容减小．故D错误．‎ 考点：本题考查平行板电容器的电容．‎ ‎7.R=的物理意义是（ ）‎ A. 加在导体两端的电压越大，则电流越大 B. 导体的电阻与电压成正比，与电流成反比 C. 导体的电阻越大，则电流越小 D. 通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关；‎ ‎（2）R=是电阻的定义式和计算式．‎ ‎【详解】A、加在导体两端的电压越大，则电流越大；故A正确；‎ B、导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关；‎ 但可以通过R=计算出导体电阻的大小，故，B、D选项错误 C、因不知电压大小，故不能说电阻越大，电流越小；故C错误；‎ 故选A ‎8.如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（　　）‎ A. a﹣b＝b﹣c B. Ea＞Eb＞Ec C. a＞b＞c D. Ea＝Eb＝Ec ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AC. 沿电场线方向电势一定降低，可以判定电势的高低，根据电场线方向可知 φa＞φb＞φc 但由于只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，‎ 无法判断电势差大小，故A错误C正确．‎ BD. 电场线的疏密表示电场强度的相对大小，由于只有一条电场线，不能确定电场线的分布情况，无法比较场强的大小，故BD错误．‎ ‎9.关于库仑定律，下面说法中正确是 A. 计算真空中两靜止点电荷之间的相互作用力，可以用库仑定律公式 B. 两个带电小球即使相距很近，也能运用库仑定律求作用力 C. 相互作用的两个点电荷，只有它们的电量相等，它们之间的库仑力大小才相等 D. 两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们的库仑力减为原来的一半 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 库仑定律适用于真空中两点电荷之间的作用力．运用牛顿第三定律得大电荷对小电荷的作用力与小电荷对大电荷的作用力相等．‎ ‎【详解】A项：计算真空中两靜止点电荷之间的相互作用力，可以用库仑定律公式，故A正确；‎ B项：两个带电小球相距较近时，不能看成点电荷，则不可以直接运用库仑定律计算作用力，故B错误；‎ C项：根据牛顿第三定律，点电荷之间的作用力，是一对作用力和反作用力，大小总是相等的，与它们的电量是否相等无关，故C错误；‎ D项：根据库仑定律，即两个点电荷的电量各减为原来的一半，它们的距离保持不变，则它们的库仑力减为原来的，故D错误．‎ 故应选：A．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的适用范围，以及能看成点电荷的条件，当带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力影响可以忽略时，可以看成点电荷．‎ ‎10.如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是 A. b点场强大于d点场强 B. b点场强小于d点场强 C. a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差 D. 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：在两等量异号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b点场强小于d点场强；由对称性可知，a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，故选项BC正确；因a点的电势高于c点的电势，故试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，选项D错误．‎ 考点：电场的叠加、电势能 ‎【名师点睛】常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ ‎11.—直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为R．该电动机正常工作时，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电动机消耗的电功率为UI B. 电动机的输出功率为UI－I2R C. 电动机的发热功率为 D. I、U、R三个量间满足Ｉ=‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不再成立，其电功率，‎ 发热功率，所以电动机的输出功率为，由于欧姆定律不再成立，，‎ 热功率，故A、B正确，C、D错误．‎ 点晴：要注意在非纯电阻电路中，求电功率，只能用，求发热功率只能用，由于欧姆定律不成立，所以，．‎ ‎12.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线．关于它们的电阻值及串联或并联后电路中的总电流比较正确的是（　　）‎ A. 电阻R1的阻值比电阻R2的阻值大 B. 电阻R2阻值比电阻R1的阻值大 C. 两电阻串联后比并联后接入同一电源，电路中的总电流大 D. 两电阻并联后比串联后接入同一电源，电路中的总电流小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ I﹣U图象的斜率表示电阻的倒数，很容易比较出两电阻的大小．再根据串并联电路的性质确定电流大小．‎ ‎【详解】AB．由图可知，该图象是I﹣U图线，图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，所以R2的阻值大于R1的阻值．故A错误，B正确；‎ CD．两电阻串联后的总电阻要比并联时的总电阻大，故串联后的电路中的总电流要小；故C错误，D正确；‎ ‎【点睛】解答本题的关键在于明确I﹣U图象中斜率的意义；同时还要明确串并联电路的性质．‎ 二．实验题，（每空2分，共10分）。‎ ‎13.用如图甲所示的电路图研究灯泡L（2.4V，1.0W ‎）的伏安特性，并测出该灯泡在额定电压下正常工作时的电阻值，检验其标示的准确性．‎ ‎（1）在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在端．________（选填“a”或“b”）‎ ‎（2）根据电路图，请在图乙中以笔划线代替导线将实物图补充完整．_________‎ ‎（3）实验后作出的I—U图象如图丙所示，图中曲线弯曲的主要原因是：__________．‎ ‎（4）根据所得到的图象如图丙所示，求出它在额定电压（2.4V）下工作时的电阻值R=______Ω，这个测量值比真实值偏______．（选填“大”或“小”）‎ ‎【答案】 (1). a (2). (3). 温度升高，灯丝电阻（或电阻率）增大 (4). 4.8 (5). 小 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由图甲知当滑动触头打到a端时通过电流表的电流是零，为防止烧表，在闭合开关S前，滑动变阻器触头应放在a端;‎ ‎(2)[2]根据电路图连线实物图如图所示：‎ ‎(3)[3]图中曲线弯曲的主要原因是随着灯丝中的电流增大，温度升高，灯丝的电阻率增大，电阻增大;‎ ‎(4)[4][5]由图丙知小灯泡在额定电压（2.4V）下工作时的电流为‎0.5A，由R=得 R=Ω=4.8Ω，‎ 根据欧姆定律，由于电压表的分流使得电流表测量值大于通过小灯泡的实际电流，故测得的电阻值偏小．‎ ‎【点睛】电学实验首先应注意保护电流表，因此，闭合开关前应将滑动触头打到使通过电流表电路的电流最小的位置；注意变阻器分压式和限流式在在闭合开关S前滑动触头位置的不同要求．‎ 三、计算题（本题共三小题，共计30分，解答时写出必要的文字说明，方程式和重要的计算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位）‎ ‎14.有一个带电荷量q=－3×10－‎6C的点电荷，从某电场中的A点移到B点，电荷克服静电力做6×10－4J的功，从B点移到C点，静电力对电荷做9×10－4J的功，问：‎ ‎(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？‎ ‎(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？‎ ‎【答案】(1) UAB=200 V；UBC=－300 V；UCA=100 V；‎ ‎(2) φA=200 V；φC=300 V；EpA=－6×10－4 J；EpC=－9×10－4 J ‎【解析】‎ ‎【详解】电荷由A移向B克服静电力做功即静电力做负功，WAB=－6×10－4 J UAB= V=200 V UBC= V=－300 V UCA=UCB＋UBA=－UBC＋(－UAB)=300 V－200 V=100 V.‎ ‎(2)若φB=0，由 UAB=φA－φB 得φA=UAB=200 V 由 UBC=φB－φC 得 φC=φB－UBC=0－(－300) V=300 V 电荷在A点的电势能 EpA=qφA=－3×10－6×200 J=－6×10－4 J 电荷在C点的电势能 EpC=qφC=－3×10－6×300 J=－9×10－4 J.‎ ‎15.用‎30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在Ｏ点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．‎ ‎(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）小球带正电 （2）3×10﹣‎6C （3）0.05N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球受力如图，故带正电．‎ ‎（2）小球受力平衡，在水平方向：‎ ‎，得 ‎（3）如受力图可知：．‎ ‎16.如图所示，有一电子（电荷量为e，质量为m）经电压U0加速后，进入两块间距为d，电压为U的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，‎ 求：（1）金属板AB长度L； （2）电子穿出电场时的动能Ek．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设电子离开加速电场瞬间的速度为v0，由动能定理，有：‎ 在偏转电场中偏转时，有：‎ 而：‎ 解得：‎ ‎（2）电子在偏转电场中偏转时，由动能定理，得：‎ 解得