物理卷·2019届广西桂林中山中学高二上学期段考物理（理）试题（解析版）x

物理卷·2019届广西桂林中山中学高二上学期段考物理（理）试题（解析版）x

中山中学2017-2018上学期段考高二物理（理科）试题 一、单选题 ‎1. 把两个相同的金属小球相互靠近时，发现它们相互吸引，现将两个小球接触一下，再分开一小段距离，发现它们相互排斥．则下列说法正确的是（　　）‎ A. 两球原来一定带有不等量异种电荷 B. 两球原来带有同种电荷 C. 可能两球中原来只有一个带电 D. 现在两球所带电荷量肯定不相等 ‎【答案】C ‎【解析】接触前两小球相互吸引，有两种情况，第一种是一个带电，一个不带电，第二种是两小球带异种电荷；接触后两小球相互排斥，说明两小球带同种电荷，若是第一种情况，根据平均分配原则，可知两小球接触后带上了等量同种电荷，符合题意；若是第二种情况，两小球接触时先发生电中和，后平均分配，则两个小球带不等量异种电荷，故C正确．‎ ‎2. 图示为某个电场中的部分电场线，如图A、B两点的场强分别记为EA、EB，电势分别记为φA、φB，则（　　）‎ ‎ ‎ A. EA＞EB、φA＞φB B. EA＜EB、φA＞φB C. EA＜EB、φA＜φB D. EA＞EB、φA＜φB ‎【答案】B ‎【解析】解：由电场线的分布情况可知，B处电场线比A处电场线密，则B点的场强大于A点的场强，即EB＞EA．画出过A点的等势线与B所在的电场线交于C点，则有C点的电势高于B点的电势，所以A点的电势高于B点的电势，即φA＞φB．故B正确 故选：B ‎【考点】电势；电场强度．‎ ‎【专题】电场力与电势的性质专题．‎ ‎【分析】根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大．画出过A点的等势线，根据顺着电场线电势降低判断电势的高低．‎ ‎【点评】本题的技巧是画出等势线．对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用．‎ ‎3. 如图所示，PQ为某电场中的一条电场线，下列说法正确的是（　　）‎ A. 该电场一定是匀强电场 B. 该电场一定是点电荷产生的电场 C. P点的电场强度一定比Q点的大 D. 正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向 ‎【答案】D ‎【解析】仅由这一根电场线无法判断是什么电场，不知电场线的疏密，电场的强弱也无法判断，正电荷受力分析与电场线方向相同，所以ABC错误；D正确。‎ ‎4. 如图A、B是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5五个点，其中1、2、3在两点电荷的连线上，3为中点，4、5在连线的中垂线上，且1、3之间距离与2、3之间距离相等，3、4之间距离与3、5之间距离相等．则（　　）‎ A. 1、2两点电场强度相同 B. 4、5两点电场强度不相同 C. 1、2两点电势相等 D. 4、5两点电势不相等 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：在等量异种电荷产生的电场中，两电荷连线上电场强度由正电荷指向负电荷，电场强度先减小后增加，连线的中点处电场强度最小；在连续的中垂线上，电场强度由中点处向上下两边递减，中点处的电场强度最大，中垂线为一条等势线．‎ 根据等量异种电荷周围的电场分布情况，由对称性可知1、2两点的电场强度的大小相等，方向相同．即1、2两点电场强度相同，4、5两点电场强度相等，A正确B错误；根据顺 着电场线方向电势降低可知：1点的电势高于2点的电势，C错误；中垂线为一条等势线，所以4、5电势相等，故D错误．‎ ‎5. 下列各组物理量中，由电场自身性质决定的是（　　）‎ A. 电场力、电场强度 B. 电场强度、电势差 C. 电场力做的功、电势能 D. 电势差、电势能 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：电场力F=qE与电场和电荷都有关，电场强度由电场本身性质决定，故A错误．电场强度反映电场本身的力性质，由电场本身决定；电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定，故B正确．由电场力做功 W=qU、电势能EP=qφ，可知电场力做功和电势能都与电场和电荷都有关，故C错误．电势差反映电场本身的能的性质，由电场本身决定．电势能与电场和电荷都有关，故D错误．故选B．‎ 考点：电场强度；电势及电势能 ‎【名师点睛】电场这一章中物理量可分为两类，一类只与电场有关，如电场强度、电势差；另一类既与电场有关，又和电荷有关，如电场力，电势能等等，要理解各个概念的物理意义．‎ ‎6. 对公式的理解，下列说法正确的是（　　）‎ A. 此公式为比值定义式，故适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差 B. 同一个电场中a点和b点距离越大，则这两点的电势差越大 C. 公式中d是指a点和b点之间的直线距离 D. 公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：公式Uab=Ed中，E只有是定值才能求解电势差或场强，所以可知此公式只适用于匀强电场．故A错误．在同一匀强电场中，公式U=Ed中，d是两点间沿电场线方向的距离，所以只有当两点间沿场强方向的距离越大时，两点间电势差也越大，而不是任意两点间的距离越大，两点间电势差也越大．故B、C错误．由于电场线与等势垂直，两点间沿电场线方向的距离等于a、b所在两个等势面的距离，故D正确．故选D．‎ 考点：电场强度 ‎【名师点睛】对于物理公式要准确理解，抓住两个方面是关键：一要理解公式适用的条件，二要理解各个量的准确含义。‎ ‎7. 在如图所示的电路中，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻值均大于电源内阻，当变阻器R的滑动触头P向上移动时，下列判断中正确的是（　　）‎ A. b灯变暗，a、c灯变亮 B. a、b、c灯泡全变亮 C. 电源输出功率增大 D. 电源的供电效率增大 ‎【答案】C ‎【解析】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，则a灯变亮．a灯和电源的内电压都增大，则并联部分电压减小，c灯变暗．由于总电流增大，而通过c灯的电流减小，可知通过b灯的电流增大，b灯变亮，AB错误；由题意，a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源的内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大，C正确；电源的供电效率．外电阻减小，路端电压U减小，则电源的供电效率降低，D错误．‎ ‎8. 如图所示电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A，则以下判断中正确的是（　　）‎ A. 电动机的电功率为2W B. 电动机两端的电压为1V C. 电动机产生的热功率为2W D. 电源输出的电功率为24W ‎【答案】C 电动机产生的电热为，C正确，‎ 电源的输出功率为，D错误 考点：考查了电功率的求解 点评：在非纯电阻电路中一定要注意电动机的功率，电动机的热功率，电源的输出功率的求解，本题是一道易错性题目 二、多选题 ‎9. 如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（　　）‎ A. a代表的电阻丝较粗 B. b代表的电阻丝较粗 C. 将两条电阻丝并联后，其I-U图线位于a、b之间 D. 将两条电阻丝串联后接入电路，a的热功率比b的大 ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：I-U图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小；根据电阻定律比较电阻丝的粗细；将两条电阻丝并联后，总电阻小于任意一个电阻；结合P=I2R判断串联电路中各个电阻的热功率大小关系．‎ 图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律知，长度相同，材料相同，知a的横截面积小，b的横截面积大，故A错误B正确；a、b电阻并联之后的总电阻的小于两个电阻中较小的电阻，由于a 的电阻大于b的电阻，所以并联后总电阻的伏安特性曲线的斜率大于图象b的斜率，故其I-U图线位于b图象与+I轴之间，故C错误；将两条电阻丝串联后接入电路，电流相等，结合，由于a的电阻大，故a的热功率比b的大，故D正确．‎ ‎10. 如图所示，在水平放置的足够大金属板的正上方有带正电的点电荷Q．一表面绝缘并带正电的小球C（可视为质点，且不影响原电场分布）以速度V0在金属板上自左向右运动，在运动过程中C的带电量保持不变，它与金属板之间的摩擦不能忽略，则关于C的这段运动过程，下列说法正确的是（　　）‎ A. C球先减速后加速运动 B. C对金属板的压力先变大后变小 C. C球的电势能保持不变 D. C球的加速度先变小后变大 ‎【答案】BC ‎【解析】根据静电平衡的规律可知，金属板处于静电平衡状态，金属板的表面是一个等势面，电场线处处与金属板表面垂直，由于金属板表面水平，所以金属板表面的电场线方向始终竖直向下了，所以金属小球受到向下的重力、向上的支持力和向下的电场力，向左的摩擦力，所以小球做减速运动，即速度一直减小，A错误；在O的正下方处电场线最密，即小球受到的竖直向下的电场力最大，所以根据对称性可知金属板受到的压力先增大后减小，根据可知小球受到的摩擦力先增大后减小，故加速度先增大后减小，B正确D错误；由于金属小球受到的电场力方向始终竖直向上与运动方向垂直，所以电场力不做功，即小球的电势能保持不变，C正确．‎ ‎11. 如图所示，平行板电容器与电池相连，当二极板间距离减小后，则二板间的电压U和电场强度E，电容器电容C及电量Q与原来相比（　　）‎ ‎ ‎ A. U不变，E变大 B. U不变，E变小 C. C变大，Q变大 D. C变大，Q变小 ‎【答案】AC ‎【解析】平行板电容器与电池相连，其电压U保持不变，当二极板间距离减小后，由分析可知，板间场强E变大．板间距离减小，根据公式可知电容C增大，根据Q=CU，U不变，则电量Q变大．即U不变，E变大，C变大，Q变大，故AC正确，BD错误．‎ ‎【点睛】本题是电容器动态变化分析问题，是常见的题型，关键抓住不变量：电容器与电源保持相连，其电压不变；充电后与电源断开，其电量不变．较为简单．‎ ‎12. 在如图所示的电路中，若该伏特表和安培表的位置互换，则可能发生的情况是（　　）‎ ‎ ‎ A. 伏特表将被烧坏 B. 灯泡将被烧坏 C. 灯泡不能发光 D. 安培表将被烧坏 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：伏特表内阻很大，而安培表的内阻很小，若该伏特表和安培表的位置互换，伏特表与灯泡串联后与安培表并联，外电阻很小，根据闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流很大，通过安培表的电流也很大，安培表将被烧坏，而流过灯泡的电流很小，灯泡不能发光．故选CD．‎ 考点：电压表及电流表 ‎【名师点睛】本题应明确电压表内阻很大，而电流表内阻很小；故电流表只能串联在电路中，而电压表只能并联在电阻两端。‎ 三、实验题探究题 ‎13. 在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了四种猜想．‎ 猜想①：电阻可能与导体的材料有关；‎ 猜想②：电阻可能与导体的温度有关；‎ 猜想③：电阻可能与导体的长度有关；‎ 猜想④：电阻可能与导体的横截面积有关．‎ 如图所示，是同学们为了完成上述探究活动而准备的实验器材，已经完成了部分实物的连接．‎ ‎（1）若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想①，应该选用______两种合金丝进行实验；‎ ‎（2）要探究猜想③，应该选用______两种合金丝进行实验．（填导线的字母代号“a”、“b”、“c”、“d”）‎ ‎【答案】 (1). c、d (2). a、c ‎【解析】试题分析：由于导体的电阻与三个因素有关，所以探究影响导体电阻大小的因素时要用到控制变量法．探究电阻大小与哪个因素有关时，就要控制其他的因素不变，只让这一个因素变化．根据控制变量法的思路，利用实验目的，选取符合特征的实验器材．‎ ‎（1）要探究电阻与材料的关系时，要选取的电阻丝必须长度、材料相同，横截面积相同的cd两电阻丝；‎ ‎（2）探究电阻与长度的关系时，要选用材料和横截面积都相同、长度不同的a、c两电阻丝．‎ ‎14. 某同学利用如图所示的电路可以测量多个物理量．实验室提供的器材有：‎ 两个相同的待测电源（内阻r≈1Ω），‎ 电阻箱R1（最大阻值为999.9Ω），‎ 电阻箱R2（最大阻值为999.9Ω），‎ 电压表V（内阻约为2kΩ），‎ 电流表A（内阻约为2Ω），‎ 灵敏电流计G，两个开关S1、S2．‎ 主要实验步骤如下：‎ ‎①按图连接好电路，调节电阻箱R1和R2至最大，闭合开关S1和S2，再反复调节R1和R2，使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V、电阻箱R1、电阻箱R2的示数分别为I1、U1、R1、R2；‎ ‎②反复调节电阻箱R1和R2（与①中的电阻值不同），使电流计G的示数为0，读出电流表A、电压表V的示数分别为I2、U2．‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）电流计G的示数为0时，电路中A和B两点的电势φA和φB的关系为______；‎ ‎（2）电压表的内阻为______，电流表的内阻为______；‎ ‎（3）电源的电动势E为______，内阻r为______．‎ ‎【答案】 (1). φA=φB (2). (3). (4). (5). ‎ ‎【解析】试题分析：电流计G的示数为0时，说明A、B两点的电势相等．根据欧姆定律和并联电路的特点求两电表的内阻．对两种情况分别运用闭合电路欧姆定律列式，可求得电源的电动势和内阻．解决本题的关键要理解题意，明确电流计G的示数为0的意义，知道相同电源，电流相等时路端电压相等，运用欧姆定律和电路的特点研究．‎ ‎（1）电流计G的示数为0时，由欧姆定律知，G的电压为零，说明A、B两点的电势相等，即φA=φB．‎ ‎（2）由于电流计G的示数为0，所以电流表的示数等于电压表的电流与电阻R1的电流之和．则在步骤1中，通过电压表的电流 电压表的内阻为 左右两个电源两极间的电压相等，则有： ‎ 解得，电流表的内阻．‎ ‎（3）根据闭合电路欧姆定律得： ‎ 解得：，‎ 四、计算题 ‎15. 如图所示，有一个挂在轻质绝缘丝线下端带正电的小球B，B球的质量为m．若其左侧有一固定的带正电小球A，所带电荷量为Q，则B球静止在图示位置，θ=30°，A和B在同一条水平线上，A、B两球间的距离r，整个装置处于真空中．试求B球带电荷量 ‎【答案】‎ ‎【解析】对B球受力分析如图所示，根据平衡条件得：‎ 根据库仑定律；则有：，解得；‎ ‎16. 如图所示，A、B、C是点电荷Q激发的电场中的三个点．现在A点放入一电荷量q=1.0×10-9C的正试探电荷，q受到的电场力F=9.0×10-6N．‎ ‎（1）求A点电场强度EA的大小；‎ ‎（2）若将q从A点移动到B点，q受到的电场力变大还是变小？‎ ‎（3）若EC=2.0×103N/C，求q在C点受到电场力的大小．‎ ‎【答案】（1）9×103N/C（2）变小（3）2×10-6N ‎【解析】（1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有 在x轴方向：‎ 在y轴方向：‎ 得：，故有，方向水平向右．‎ ‎（2）场强变化后物块所受合力为：‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 代入解得，方向沿斜面向下 ‎（3）机械能的改变量等于电场力做的功，故，解得 ‎17. 如图，光滑斜面倾角为37°，一质量m=110-2Kg、电荷量q=+1×10-6C的小物块置于斜面上，当加上水平向右的匀强电场时，该物体恰能静止在斜面上，g=10m/s2，求：‎ ‎ ‎ ‎（1）该电场的电场强度大小 ‎（2）若电场强度变为原来的，小物块运动的加速度大小 ‎（3）在（2）前提下，当小物块沿斜面下滑L=m时，机械能的改变量．‎ ‎【答案】（1）（2）（3）-0.02J ‎【解析】（1）如图所示，小物块受重力、斜面支持力和电场力三个力作用，受力平衡，则有 在x轴方向： ‎ 在y轴方向： ‎ 得：，故有：，方向水平向右．‎ ‎（2）场强变化后物块所受合力为： ‎ 根据牛顿第二定律得：‎ 故代入解得，方向沿斜面向下。‎ ‎（3）机械能的改变量等于电场力做的功，故，解得。 ‎ 点睛：由三力平衡，借助于力的平行四边形定则来确定电场强度方向，当受力不平衡时，由牛顿运动定律来求解．当物体运动涉及电场力、重力做功，注意电场力做功只与沿电场强度方向的位移有关。‎ ‎18. 如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和-Q，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g．求：‎ ‎（1）C、O间的电势差UCO；‎ ‎（2）小球p在O点时的加速度；‎ ‎（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度 ‎【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】试题分析：(1)小球p由C运动到O时，由动能定理有，整理可得。‎ ‎ ‎ ‎(3)由电场特点可知，在C、D间电场的分布是对称的，即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的，由动能定理有，故有。‎ 考点：本题考查了库仑定律、动能定理 ‎ ‎