【物理】陕西省宝鸡市金台区2019-2020学年高二上学期期中考试检测试题（理）（解析版）

【物理】陕西省宝鸡市金台区2019-2020学年高二上学期期中考试检测试题（理）（解析版）

‎2019—2020学年度第一学期期中检测题 高二物理(理科) ‎ 第Ⅰ卷 （选择题 共 48分）‎ 一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。其中1-8小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求；9-12小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。)‎ ‎1.“理想模型”法是物理学研究的一种重要思想。下列物理概念不是采用“理想模型”法的是（　　）‎ A. 质点 B. 点电荷 ‎ C. 电场线 D. 电场强度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当物体的大小和形状对研究问题没有影响或影响可以忽略时，将物体看做一个有质量的点，叫做质点，属于“理想模型”，故A不符合题意；‎ B．点电荷忽略了电荷的大小等次要因素，属于“理想模型”，故B不符合题意；‎ C．电场线实际不存在，是为了形象描述电场，人为画出来的，所以是理想化的模型，故C不符合题意；‎ D．电场强度是描述电场强弱的物理量，不是理想化的模型，故D符合题意。‎ 故选D。‎ ‎2.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、、表示a、b、c三点的电势，、、表示正电荷在三点的电势能，可以判定（　　）‎ A B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知 故A错误；‎ BD．根据 知正电荷电势越高电势能越大 故B正确，D错误；‎ C．由于电场线的疏密不清楚，无法判定是否为匀强电场，所以不一定等于，故C错误。‎ 故选B。‎ ‎3.一段均匀带电的半圆形细线在其圆心O处产生的场强为E，把细线分成等长的三段圆弧，则圆弧BC在圆心O处产生的场强大小和方向为（　　）‎ A. ，水平向右 B. ，水平向左 ‎ C. ，水平向右 D. ，水平向左 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示 B、C两点把半圆环等分为三段。设每段在O点产生的电场强度大小均为。AB段和CD段在O处产生的场强夹角为，它们的合场强大小为。则O点的合场强 则 所以圆弧BC在圆心O处产生的场强为，方向水平向右，故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.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。当偏转极板的X和Y均带正电时，会在在荧光屏上P点出现亮斑，如图所示。那么要在荧光屏中Q点出现亮斑，则（　　）‎ A. 极板X，Y应带正电 B. 极板，应带正电 C. 极板，应带正电 D. 极板X，应正电 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电子受力方向与电场方向相反，因电子向方向偏转，则电场方向为到X，则带正电，同理竖直方向，电子向方向偏转，则电场方向为到Y，可知带正电，故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎5.如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态。若将滑动变阻器R2的滑片向b端移动，则（　　）‎ A. 电压表读数减小 B. 电流表读数增大 C. 质点P将向下运动 D. R1消耗的功率减小 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由图可知，R1与滑动变阻器串联；电容器与变阻器并联；当滑片向b 端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小；路端电压增大，同时R1两端的电压减小，所以电压表示数增大，电流表示数减小，故AB错误；‎ D．流过R1的电流减小，由公式 知R1消耗的功率减小，故D正确；‎ C．电容器板间电压增大，板间电场强度增大，故质点P受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，质点P将向上运动，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎6.某电解池中，若在2s内有个5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一价负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电流的大小和方向是（　　）‎ A. 0.8‎mA，水平向左 B. 0.08mA，水平向左 C. 1.6mA，水平向右 D. 0.16mA，水平向右 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】2s内流过的电量为 则由电流的定义可知 由于正离子水平向右移动，则电流的方向向右。故ABD错误，C正确。‎ 故选C。‎ ‎7.在解锁智能手机的过程中，可以采用人脸识别，也可以输入正确的密码，则要完成解锁手机，上述两种方式的逻辑关系是（　　）‎ A. “或”关系 B. “与”关系 ‎ C. “非”关系 D. 不存在逻辑关系 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，采用人脸识别或输入正确密码均可以解锁，故采用的是“或”关系。故A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎8.如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零。用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为（　　）‎ A. 3R B. 6R C. 9R D. 12R ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设电动势为E，内阻为R时，满偏电流为Ig，欧姆表调零时 测一阻值为R的电阻时 测一未知电阻时 解这三式得 故ABD错误，C正确。故选C。‎ ‎9.两个相同的金属小球，所带电荷量大小之比为，相距r ‎，两小球可视为点电荷，两者相互接触后再放回原来位置上，则它们之间的库仑力大小与原来之比可能为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】设两电荷电量大小分别为q和5q，由库仑定律可得：原来库仑力 当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量变为3q和3q，库仑力 所以库仑力是原来的库仑力之比为9:5；当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上。它们的电荷量是先中和后平分，电量变为2q和2q，库仑力 所以库仑力和原来的库仑力之比为4:5，故CD正确，AB错误。‎ 故选CD。‎ ‎10.如图所示的电路中，电源电动势为6V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有（　　）‎ A. 电源两端的电压为6V ‎ B. 电源的效率为83.3%‎ C. a、b间电压的大小为2.5V ‎ D. a、b间用导线连接后，电路的总电流 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．外电阻为 则有 则路端电压为 电源的效率 故A错误，B正确；‎ C．选电源负极为零势点，则b点电势为 a点电势为 则ab间的电压为 故C正确；‎ D．a、b间用导线连接后外阻为R′，则有 则电流为 故D错误。‎ 故选BC ‎11.一匀强电场的方向平行于xoy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为17V、33V、49V。下列说法正确的是（　　）‎ A. 坐标原点处的电势为1V B. 电场强度的大小为5V/m C. 匀强电场的方向由O点指向c点 D. 质子从b点运动到c点，电场力做功为-16eV ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据 因a、b、c三点电势分别为 ‎、、‎ 解得：原点处的电势为 故A正确；‎ BC．如图所示 在ac连线上，确定中点b′点，电势为33V，将bb′连线，即为等势线，那么垂直bb′连线，则为电场线，再依据沿着电场线方向，即匀强电场的方向由c点指向O点，电势降低，则电场线方向如图，因为匀强电场，则有 依据几何关系，则 代入数据，得电场强度大小为 故BC错误；‎ D．质子从b点运动到c点，电场力做功为 故D正确。‎ 故选AD。‎ ‎12.如图所示，氕（）、氘（）、氚（）的原子核经同一加速电场由静止开始加速，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么（　　）‎ A. 经过加速电场过程，氚（）获得的速度最大 B. 偏转电场对三种粒子做功一样多 C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同 D. 三种原子核都打在屏上的同一位置上 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长度为L，板间距离为d，在加速电场中，根据动能定理得 得 知氕的比荷最大，加速获得的速度最大。故A错误；‎ BD．在偏转电场中的偏转位移为 解得 偏转角度的正切为 可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同。故三种原子核都打在屏上的同一位置上。偏转电场对粒子做功为 q、E、y都相同，所以W相同。故BD正确；‎ C．粒子在加速电场中运动时，有 在偏转电场中运动时有 从偏转电场运动到荧光屏的过程，有 故粒子运动到屏上所用时间为 由于v0不等，可知t总不等。故C错误。‎ 故选BD。‎ 第Ⅱ卷（非选择题，共52分）‎ 二、填空题：（共5小题，每空2分，共28分）‎ ‎13.如图所示，平行板电容器板面水平放置于空气中，两板与电源连接，A板接静电计小球，B板接静电计外壳，在开关S闭合时，将B板向下移动一段距离，电容器带电荷量将____；再断开开关，紧贴B板插入一块薄金属板，静电计指针张角将____。（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）‎ ‎【答案】 (1). 减小 (2). 减小 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]开关闭合，将B极板下移，板间距d增大，根据电容的决定式 可知，电容C减小，在电键S闭合时两极板之间的电势差不变，据 可知电容器的带电量减小；‎ ‎[2]开关断开，电容器电荷量Q不变，紧贴B板插入一块薄金属板，板间距d减小，根据电容的决定式 可知，电容C增大，据 可知两极板间的电压U减小，静电计指针张角减小。‎ ‎14.如图所示，MN板间存在匀强电场，场强，方向竖直向上。电场上A、B两点相距‎10cm，AB连线与电场方向夹角，A点和M板相距‎2cm，则AB两点间的电势差____V，若M板接地（电势为0），A点电势____V。‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). -4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]AB两点间的电势差为 ‎[2]A点的电势等于A点与M点的电势差，故 ‎15.为了测量一精密直金属丝的电阻率，先用多用电表挡粗测其电阻为______Ω，然后用游标卡尺测其长度是______mm，螺旋测微器测其直径为______mm。‎ ‎【答案】 (1). 6.0 (2). 36.2 (3). 2.095‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]用电表挡粗测其电阻，由图中多用电表表头可知，电阻阻值为 ‎[2]由图示游标卡尺可知，其示数为 ‎[3]由图示螺旋测微器可知，其示数 ‎16.在测量电源的电动势和内阻的实验中，某同学根据电流表和电压表的示数，得到了如图所示的U-I图象，则该电源的电动势______V，内电阻______Ω。‎ ‎【答案】 (1). 1.5 (2). 1.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据闭合电路欧姆定律有 则可知图象与纵轴的交点表示电动势，图象的斜率表示内电阻；则由图示电源U−I图可知，电源的电动势为 内电阻为 ‎17.某实验小组欲精确测量某电阻的阻值，可使用的器材有：‎ 被测电阻Rx，阻值约20Ω左右 电流表A1（量程‎0.4A，内阻r1约为0.5Ω）‎ 电流表A2（量程‎0.1A，内阻）‎ 电流表A3（量程‎3.0A，内阻r3约为0.1Ω）‎ 各种规格的定值电阻R0若干 滑动变阻器R1（阻值0~5.0Ω）；滑动变阻器R2（阻值0~1000.0Ω）‎ 电源E（电动势3V，内阻不计）‎ 开关S；导线若干。‎ ‎(1)某同学设计了测量电阻Rx的实验电路图如图所示，①中应选用元件_____，②中应选用元件_____，滑动变阻器应选用元件______；‎ ‎(2)为了便于操作、测量准确，定值电阻R0应选用下列的_______；‎ A．5Ω B．10Ω C．20Ω D．30Ω ‎(3)闭合开关S调节滑动变阻器滑片P，电流表①中示数设为I1，电流表②中示数设为I2，则被测电阻的阻值为：__________（用已知和测量的物理量的符号表示）。‎ ‎【答案】 (1). A2 A1 R1 (2). D (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由图示电路图可知，①中的电流表应当做电压表使用，此电流表必须已知内阻，故选择A2表；‎ ‎[2]根据给出电源的电动势和被测电阻的阻值，电路中最大的电流约为 故②中的电流表应选择A1；‎ ‎[3]由题中电路图知，采用了滑动变阻器分压接法来进行实验，为了便于操作、准确测量，为方便实验操作滑动变阻器应选择R1。‎ ‎(2)[4]电源电动势为3V，A2表的量程为‎0.1A，定值电阻R0的阻值约为 定值电阻应选择D。‎ ‎(3)[5]根据电路图，由欧姆定律得 三、计算题：（本题共3题，共24分。要求解答应写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤，推理、说明过程要简洁清晰，有数字计算的题要写出明确的数值和单位，只有最后结果的得零分。）‎ ‎18.如图所示，是一种测量电源电动势和内阻的电路。已知，，当开关扳到1位置时，电压表读数为1.0V；当电键扳到2位置时，电压表读数为2.0V，求：‎ ‎(1)电源电动势E；‎ ‎(2)电源的内阻r。‎ ‎【答案】(1)3.0V；(2)1.0Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由闭合电路欧姆定律得，当开关扳到1时 当开关扳到2时 代入得 ‎(2)同时可知内阻为 ‎19.如图所示，带电小球A和B（可视为点电荷）放在倾角为的光滑固定绝缘斜面上，已知A球的质量为m，所带电荷量为+q，B球的质量为‎2m，所带电荷量为-q。沿斜面向上的恒力F作用于A球，可使A、B保持间距r不变沿斜面向上做匀加速直线运动，已知重力加速度为g，静电力常量为k，求：‎ ‎(1)加速度a的大小；‎ ‎(2)F的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据库仑定律，两球相互吸引的库仑力 A球和B球的加速度相同，隔离B球，由牛顿第二定律有 所以 ‎(2)把A球和B球看成整体，A、B间的库仑力为系统内力，由牛顿第二定律有 ‎20.如图所示，一对带电平行金属板A、B与竖直方向成角放置，两板间的电势差。B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系xoy的坐标原点O点，y 轴沿竖直方向。现有一带负电的粒子P，其比荷为，从A板中心处静止释放后，沿垂直于金属板的直线进入x轴下方第四象限的匀强电场E中，该匀强电场方向与A、B板平行且斜向上。粒子穿过电场后，从Q点（0，-2）离开电场（Q点图中未标出），粒子的重力不计。试求：‎ ‎(1)粒子从O点进入匀强电场时的速度v0；‎ ‎(2)匀强电场的场强E的大小。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)对于粒子在AB间加速过程，由动能定理得 可得 ‎(2)粒子P在进入电场后做类平抛运动，设离开电场时距O距离为L，以O为坐标原点，沿着v0方向建立轴，逆着场强方向建立轴，则有轴方向粒子做匀速直线运动，有 轴方向粒子做匀加速直线运动，有 代入数据得，匀强电场的场强大小 ‎21.如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道ABC和水平绝缘轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，‎ ‎，整个装置处于水平向右的匀强电场中．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电小球在电场力的作用下沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道．已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零，重力加速度大小为g．求：‎ ‎(1)匀强电场的场强大小；‎ ‎(2)小球到达A点时速度的大小．（结果保留根号）‎ ‎【答案】(1)  (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)设小球所受电场力为，电场强度的大小为E 由力的合成法则有 解得：‎ ‎(2)小球到达C点时所受合力的大小为F，由力的合成法则有：‎ 设小球到达C点时的速度大小为，由牛顿第二定律得 解得：‎ 设小球到达A点的速度大小为，作CD⊥PA，交PA于D点，由几何关系得 由动能定理有 故小球在A点的速度大小为