湖南省浏阳市第四中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

湖南省浏阳市第四中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

浏阳四中2020年下期高二物理期中考试试卷 ‎ 一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。每个小题只有一个正确选项）‎ ‎1.关于电场强度，下列说法正确的是(　　)‎ A. 以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的场强都相同 B. 正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大 C. 若放入正电荷时，电场中某点的场强向右，则当放入负电荷时，该点的场强仍向右 D. 电荷所受到的电场力很大，即该点的电场强度很大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 以点电荷为球心，r为半径的球面上，各点的场强大小相同，但是方向不同，选项A错误； 正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大，要看电场线的疏密，选项B错误； 在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为E=F/q，取走q后，该点的场强仍为E不变，选项C正确；根据E=F/q可知，电荷所受到的电场力很大，该点的电场强度不一定很大，选项D错误；故选C.‎ ‎2.下列对于电容器的电容C=的认识，正确的是（　　）‎ A. 电容器所带电荷量越大，其电容越大 B. 电容器两极板间的电势差越小，其电容越大 C. 电容C与电容器所带的电荷量及极间的电势差无关 D. 电容C由电容器所带的电荷量及极间的电势差决定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电容器的电容与所带电量和两端间的电压无关，由本身的性质决定，故C正确，ABD错误。‎ ‎3.A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示．设A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为φA、φB，则 A. EA＝EB B. EA＜EB C. φA＝φB D. φA＞φB ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】因为电子做匀加速直线运动，则加速度不变，即所受的电场力不变，可知电场强度不变，所以EA=EB．故A正确，B错误。因为电子从A到B做加速运动，所以电场线方向由B指向A，沿电场线方向电势逐渐降低，则φA＜φB．故CD错误。故选A。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道沿电场线方向电势逐渐降低，电场线的疏密代表电场的强弱．本题通过电场力的变化判断电场强度的变化．‎ ‎4. 在闭合电路中，下列叙述正确的是（ ）‎ A. 当外电路断开时，路端电压等于零 B. 闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比 C. 当外电路短路时，电路中的电流趋近于无穷大 D. 当外电阻增大时，路端电压将增大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir可知，当外电路断开时，路端电压等于电动势．当外电路短路时，电路中的电流很大，但不是无穷大，因为电源有一定的内阻．当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压将增大．‎ 解：A、根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir可知，当外电路断开时，电流I=0，路端电压U=E．故A错误．‎ B、根据闭合电路欧姆定律I=得知：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内外电路的电阻之和成反比．‎ C、当外电路短路时，R=0，短路电流I短=，电源内阻r＞0，I短≠∞．故C错误．‎ D、当外电阻增大时，电流减小，内电压减小，路端电压将增大．故D正确．‎ 故选BD ‎【点评】本题考查对闭合电路欧姆定律的理解能力．对于断路和短路两个特例，要在理解的基础上加强记忆．‎ ‎5. 一台额定电压为U的电动机，它的电阻为R，正常工作时通过的电流为I，则 A. 电动机t秒内产生的热量是Q=UIt B. 电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt C. 电动机的功率为P=I2R D. 电动机的功率为P=U2/R ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：由焦耳定律知，A错B对；电动机的功率，C、D错。‎ 考点：电动机的功率、热功率。‎ ‎【名师点睛】电功和电热的处理方法：‎ 无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是I2r.处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解.‎ ‎6.如图所示的电路中，电源的电动势和内电阻恒定不变，电灯恰能正常发光，如果滑动变阻器的滑片向端滑动，则（ ）．‎ A. 电灯更亮，电流表示的示数增大 B. 电灯更亮，电流表的示数变小 C. 电灯变暗，电流表的示数变小 D. 电灯变暗，电流表的示数增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：据题意，当滑片向b端滑动时，外电阻增加，据闭合电路欧姆定律：可知电流减小，而内电压为：减小，外电压为：变大，故灯泡变亮而电流表示数减小，故选项B正确而选项A、C、D错误。‎ 考点：本题考查电路动态平衡问题。‎ ‎7.在图示的电路中，电源的电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时 A. 电阻R1的功率将加大 B. 电阻R2的功率将减小 C. 电源的功率将加大 D. 电源的效率将增加 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由电路图可知。R2、R3串联后与R1并联接到电源上，当滑动变阻器R3的滑片P向左移动时，R3阻值变小，总电阻变小，总电流变大，根据P=EI可知，电源的功率增大，故C正确，电源内阻所占电压变大，并联部分电压减小，即R1两端的电压减小，根据P1=U2/R1，可知，电阻R1的功率将减小，故A正确；根据I＝U/R可知，通过R1的电流减小，而总电流增大，所以通过R2的电流增大，根据P=I2R可知，电阻R2的功率将增大，故B错误；电源的效率，电源内阻r不变，滑动变阻器阻值R减小，则电源效率减小，故D错误。故选C。‎ ‎【点睛】本题是一道动态分析题，分析清楚电路结构是正确解题的关键，熟练应用串联电路特点及欧姆定律即可正确解题．‎ ‎8.如图所示，电动势为E、内阻为r的电源与电阻R1、R2、R3、平行板电容器AB及电流表组成电路，滑动变阻器R1处于某位置时，A、B间的带电油滴静止不动，当滑动变阻器R1的触头向右滑动时，下列判断正确的是( )‎ A. 电流表读数增大，油滴向上运动 B. 电流表读数增大，油滴向下运动 C. 电流表读数减小，油滴向上运动 D. 电流表读数减小，油滴向下运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】当把R1的触头向右滑动时，R1‎ 增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，则电流表读数减小，电容器两极板间的电压U增大。由分析可知，板间场强增大，油滴所受电场力增大，则油滴向上运动，故C正确，ABD错误。‎ ‎9.如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速率为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为 (　　　)‎ A. vq B. q/v C. qvS D. qv/S ‎【答案】A ‎【解析】‎ 在运动方向上假设有一截面，则在t时间内通过截面的电荷量为Q＝vt·q 等效电流I＝＝vq，A正确。‎ 故选：A。‎ ‎【名师点睛】‎ 棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，则每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式研究等效电流。‎ ‎10.用电场线能很直观很方便地比较电场中各点的电场强弱．如图，左边是等量异种点电荷形成电场的电场线，右边是场中的一些点：O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上相对O对称的两点，B、C和A、D也相对O对称，则下列认识不正确的是 A. A、D两点电场强度大小相等，方向相反 B. ‎ B、C两点电场强度大小和方向都相同 C. E、F两点电场强度大小和方向都相同 D. 从E到F过程中电场强度先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据对称性看出，A、D两处电场线疏密程度相同，则A、D两点场强大小相同。由图看出，A、D两点场强方向相同，故A说法错误；根据对称性看出，B、C两处电场线疏密程度相同，则B、C两点场强大小相同。这两点场强的方向均由B→C，方向相同，故B说法正确；由图看出，E、F两点中，电场线疏密程度相同，两点场强方向相同，故C说法正确；由图看出，电场线先变密，再变疏，所以场强先增大后减小，故D说法正确。所以选A。‎ 二、多选题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题所给的四个选项中至少有两个正确，全部选对记5分，少选记2分，错选记0分）‎ ‎11.关于电功和电热，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 电流在电路中所做的功一定大于电热 B. 电路中只有电阻时，电功等于电热 C. 电流在电路中所做的功一定等于电热 D. 在电路中包含有电动机、电解槽时电流做功把电能转化成机械能、化学能、热能；此时电功大于电热 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】纯电阻电路，外电路电流做的功等于电热，非纯电阻电路，外电路电流做的功大于电热，故B正确，AC错误；当外电路不是纯电阻时，电流做的功有一部分转化为机械能、化学能，因此，电功大于电热，故D正确。所以BD正确，AC错误。‎ ‎12.如图所示，图线1表示的导体的电阻为，图线2表示的导体的电阻为，则下列说法正确的是(　　)‎ A. ‎ B. ‎ C. 通过、电流大小相等时，电压之比为1:3‎ D. 、两端电压相等时，流过、电流之比为1:3‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，，得：，A正确，B错误；当通过、电流大小相等时，由可知，电压与电阻成正比，即电压之比为1:3．故C正确；当通过、两端的电压相等时，由可知，电流与电阻成反比，即电流之比为3:1，故D错误；选AC.‎ ‎【点睛】通过I-U图象得出两电阻的关系，将坐标系中的数据代入即可求出两个电阻的电阻值，然后结合串联电路与并联电路的关系分析解答即可．‎ ‎13.如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，下列说法中正确的是(　　)‎ A. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大 B. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变 C. 断开S，将A板向B板靠近，则θ增大 D. 断开S，将A板向B板靠近，则θ不变 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、若保持S闭合，则电容器两极板之间的电压保持不变，当将A板向B板靠近时，根据可知，场强增大，对球受力分析，如图所示：‎ 结合矢量的合成，则有：，因，可知，电场强度增大，则电场力增大，将增大，故A正确，B错误；‎ B、若断开S，电容器带电量保持不变，由和以及可得：，由于Q、S不变，只是d变化，所以电场强度不变，故电场力不变，则不变，故C错误，D正确。‎ 点睛：对于电容器的讨论注意电容器的两种状态，同时熟练掌握公式：、、之间的推导，尤其是在电容器电量保持不变时，要正确根据这三个公式推导电场强度的表达式，从而正确判断电场强度的变化。‎ ‎14. 如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是（ ）‎ A. 电源的电动势为6.0V B. 电源的内阻为12Ω C. 电源的短路电流为0.5A D. 电流为0.3A时的外电阻是18Ω ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：据图象可知，电源电动势大小为图线与纵坐标的交点，即为6v，A选项正确；电源内阻为，B选项错误；由于纵坐标不是从0开始，则图线与横坐标交点不是短路状态，C选项错误；电流为0.3A时外电压为5.4v，则据,D选项正确。‎ 考点：本题考查对外电压与电流关系图象的理解。‎ ‎15.两块电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装成的，V2的量程为5V，V1的量程为15V，为了测量15～20V的电压，把V1和V2串联起来使用，在这种情况下( )‎ A. V1和V2的读数相等 B. V1和V2的指针偏转角相等 C. V1和V2的读数之比等于两个电压表内阻之比 D. V1和V2的指针偏转角之比等于两个电压表内阻之比 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：两表串联后，通过每个电流表的电流相同，指针偏转角度相同，但两电压表的总内阻不同，则两表的示数不同，其示数之比为两表的内阻之比．‎ A 两表的示数与内阻成正比，而两表量程不同，内阻不同，则示数不同．故A错误．‎ B 因是串联关系，电流大小一样，则指针偏转角度相同，故B正确．‎ C因是串联关系，分压之比为内阻之比．故C正确D错误．‎ 故选：BC 考点：把电流表改装成电压表．‎ 点评：考查的是电压表的改装原理，电压表的内部电路为串联关系，相同的电流表电流相同，偏转角度一样，而对应刻度由量程决定．‎ 三、实验题（15小题4分，16小题11分，共15分）‎ ‎16.用图甲所示的电路，根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象，由图可知测得的电池的电动势为_____V，内电阻为_____Ω ‎【答案】 (1). 1.40 (2). 1‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在U-I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，所以由图可以读出电源的电动势为1.40V，图象中的斜率表示电源的内阻，所以电源的内阻为：.‎ ‎17.在学习了串并联的基本规律后，我们可以把一个最大量程为的电流计，分别改装成电压表和更有大量程的电流表．‎ ‎（1）若已知该电流计的内阻为，为了改装成最大量程为 的电压表，需________联（填“串”或“并”）一个__________的电阻．‎ ‎(2)如图所示，虚线框内是用该电流计改装成的多量程电流表，、、为改装后新电流的接线柱，为负极接线柱，为大量程接线柱、为小量程接线柱．已知为电流计内阻，若、，那么选择、接线柱时，新电流表的量程为__________；选择、接线柱时，新电流表的量程为__________．‎ ‎【答案】 (1). 串联 (2). (3). 200 (4). 800‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联的电阻为：‎ ‎。‎ ‎（2）设选择A、C接线柱时，新电流表的量程为I1；选择A、B接线柱时，新电流表的量程为I2，则由串并联电路的特点可知： ；；联立解得：I1=200μA；I2=800μA.‎ ‎【点睛】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，明确电路的连接方式和知道电流表的满偏电流不变是关键.‎ 四、计算题（共3小题，总分30分。）‎ ‎18.电源的电动势为3 V，内阻为0.2 Ω，外电路的电阻为1.8 Ω，求：‎ ‎（1）电路中的电流是多少？‎ ‎（2）10 s内电流内部的非静电力移送多少库仑的电荷？‎ ‎（3）10 s内非静电力做了多少功？‎ ‎【答案】（1）1.5 A　（2）15 C　（3）45 J ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据闭合电路欧姆定律可求得电流；根据Q=IΔt即可求出移送的电荷量；根据W非=ε·q求非静电力做功。‎ ‎【详解】（1）由闭合电路欧姆定律：‎ ‎（2）10 s内电流内部的非静电力移送的电荷为：Q=IΔt=1.5 A×10 s=15 C ‎（3）根据，可得：W非=ε·q=3×15 J=45 J ‎【点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律及电源电动势的定义式，属于基础题。‎ ‎19.一台“6V，15W”的直流电动机的线圈电阻为R=0.5Ω，接在电动势E=6V，内阻r=0.5Ω的电源上工作时，测得电动机两端电压是5V，求：‎ ‎（1）电源的总功率；‎ ‎（2）电源的输出功率；‎ ‎（3）电动机的发热功率；‎ ‎（4）电动机的输出功率。‎ ‎【答案】（1）12W （2）10W （3）2W （4）8W ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据闭合电路欧姆定律求出总电流，根据P=EI即可求解；根据P出=IU即可求解；根据P热=I2R即可求解；根据电动机的输出功率 P机=P出-P热即可求解。‎ ‎【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律得：‎ 所以电源的总功率P=EI=12W ‎（2）电源的输出功率P出=IU=10W ‎（3）电动机的发热功率P热=I2R=22×0.5W=2W ‎（4）电动机的输出功率P机=P出-P热=10-2=8W ‎【点睛】当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，求电功率只能用P=UI，求电热只能用P=I2R，求机械功率要根据能量守恒得到P机=P总-P热.‎ ‎20.图所示的电路中，电源的电动势 E＝3.0 V，内阻 r＝1.0 Ω；电阻 R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容 C＝100‎ ‎ μF。电容器原来不带电。求接通电键 S 后流过 R4 的总电量。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析：开关S闭合后，外电路的连接是与串联然后再与R1并联，由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为 由欧姆定律得，通过电源的电流：，‎ 电源的路端电压，‎ 电阻两端的电压，‎ 通过的总电量就是电容器的带电量：．‎ ‎（每个式子和结果2分）‎ 考点：本题考查串并联电路的关系，电容的定义式 点评：本题学生应先由电路图判断出外电路中各个电阻的连接方式，然后再利用串并联电路的关系去求解。‎