物理卷·2018届吉林省吉林五十五中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

物理卷·2018届吉林省吉林五十五中高二上学期期中物理试卷 （解析版）

‎2016-2017学年吉林省吉林五十五中高二（上）期中物理试卷 ‎　‎ 一、选择题：（1-8单选，9-12不定项．每题4分，共48分）‎ ‎1．关于点电荷的下列说法中正确的是（　　）‎ A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B．点电荷是元电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷 D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 ‎2．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的，它们之间的相互作用力变为（　　）‎ A．16F B．4F C．F D．‎ ‎3．电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是（　　）‎ A．电容器的电容表示其储存电荷能力 B．电容器的电容与它所带的电量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D．电容的常用单位有μF和pF，lF=103pF ‎4．两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：R2等于（　　）‎ A． B．3：1 C． D．1：3‎ ‎5．在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（　　）‎ A．从A到B做功最大 B．从A到C做功最大 C．从A到E做功最大 D．做功一样大 ‎6．下列说法正确的是（　　）‎ A．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B．电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力的大小及其电荷量无关 C．电场中某点的场强方向与该点电荷受力方向相同 D．公式E=与E=k对于任何静电场都是适用的 ‎7．某电场电场线和等势面如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为φa=50V，φb=20V，那么a、b连线的中点C的电势值φC为（　　）‎ A．φC=35V B．φC＞35V C．φC＜35V D．φC=15V ‎8．一个标有“4V 0.7A”的小灯泡，所加的电压U由零逐渐增大到4V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎9．如图所示，a．b．c．d为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（　　）‎ A．电子在N的动能大于在M的动能 B．电子在N的电势能大于在M的电势能 C．电场强度方向向左 D．电场中，a点电势低于b点电势 ‎10．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）‎ A．电路中每通过电量为1C的电荷，电源把2J的化学能转变为电能 B．蓄电池两极间的电压为2V C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能 D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大 ‎11．如图所示两个等量异种点电荷电场，AB为中垂线，且AO=BO，则（　　）‎ A．A、B两点场强相等 B．正电荷从A运动到B，电势能增加 C．负电荷从A运动到B，电势能增加 D．A、B两点电势差为零 ‎12．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（　　）‎ A．a点的场强一定大于b点的场强 B．a点的电势一定大于b点的电势 C．a、b两点电势差一定等于Ed（E为a点场强）‎ D．a、b两点电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功 ‎　‎ 二．填空题：（每空4分，共24分）‎ ‎13．在电场中把一个电荷量为﹣6×10﹣8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为﹣3×10﹣5J．将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10﹣5J，求A与C两点间的电势差．‎ ‎14．如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为负电荷，则　　点电势最低，将正电荷放在　　点时电势能最小，将负电荷放在　　点时电势能最大．‎ ‎15．图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω．通电后经R1、R2和R3的电流之比I1：I2：I3=　　，R1、R2和R3两端的电压之比U1：U2：U3=　　．‎ ‎　‎ 三.计算题：‎ ‎16．如图所示，平行放置的金属板A、B组成一个平行板电容器．‎ ‎（1）保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；‎ ‎（2）S闭合后再断开，使A板向上平移拉开些．试讨论电容器两板间电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况．‎ ‎17．如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？ ‎18．如图所示，质子（H）和α粒子（He），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为多少？‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年吉林省吉林五十五中高二（上）期中物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题：（1-8单选，9-12不定项．每题4分，共48分）‎ ‎1．关于点电荷的下列说法中正确的是（　　）‎ A．只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B．点电荷是元电荷 C．点电荷一定是电量很小的电荷 D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 ‎【考点】元电荷、点电荷．‎ ‎【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，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系．‎ ‎【解答】解：A、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，‎ 带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故A、C错误；‎ B、点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，故B错误；‎ D、两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，故D正确；‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎2．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减小为原来的，它们之间的相互作用力变为（　　）‎ A．16F B．4F C．F D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】由库仑力公式可得出两次作用力的表达式，则可求得距离减小后的相互作用力．‎ ‎【解答】解：由库仑定律可得：‎ F=K； ‎ 变化后F′==16F 故选A．‎ ‎　‎ ‎3．电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是（　　）‎ A．电容器的电容表示其储存电荷能力 B．电容器的电容与它所带的电量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D．电容的常用单位有μF和pF，lF=103pF ‎【考点】电容．‎ ‎【分析】电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关．‎ ‎【解答】解：A、电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容器的电容表示其储存电荷能力，故A正确；‎ B、C、电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关，故BC均错误；‎ D、电容的常用单位有μF和pF，1F=106μF=1012PF，故D错误；‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎4．两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，可知电阻大小之比R1：R2等于（　　）‎ A． B．3：1 C． D．1：3‎ ‎【考点】欧姆定律．‎ ‎【分析】根据图线的斜率表示电阻的倒数去进行求解．‎ ‎【解答】解：因为该图线为I﹣U图线，则图线的斜率表示电阻的倒数，两根图线的斜率比为3：1，所以电阻比为1：3．故A、B、C错，D正确．‎ 故选D．‎ ‎　‎ ‎5．在如图所示的点电荷的电场中，一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点，B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，则电场力做功（　　）‎ A．从A到B做功最大 B．从A到C做功最大 C．从A到E做功最大 D．做功一样大 ‎【考点】电势差与电场强度的关系；等势面．‎ ‎【分析】B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上，电势相等，电场力做功公式W=qU分析即可．‎ ‎【解答】解：据题知，B、C、D、E都在以Q为圆心的同一圆周上，而此圆周是一个等势线，各点的电势相等，则A到各点的电势差U相等，电场力做功公式W=qU分析电场力做功相等．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．下列说法正确的是（　　）‎ A．电场强度反映了电场力的性质，因此电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B．电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力的大小及其电荷量无关 C．电场中某点的场强方向与该点电荷受力方向相同 D．公式E=与E=k对于任何静电场都是适用的 ‎【考点】电场强度；点电荷的场强．‎ ‎【分析】电场强度反映了电场力的性质，与检验电荷在该点所受的电场力的大小及其电荷量无关．场强方向与该点正电荷受力方向相同．公式E=对于任何静电场适用．‎ ‎【解答】解：AB、电场强度反映了电场力的性质，由电场本身决定，与检验电荷在该点所受的电场力的大小及其电荷量无关，不能说“场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比”．故A错误，B正确．‎ C、场强方向与该点正电荷受力方向相同，与该点负电荷受力方向相反，故C错误．‎ D、公式E=是场强的定义式，对于任何静电场适用．而E=k只适用于点电荷产生的电场，故D错误．‎ 故选：B ‎　‎ ‎7．某电场电场线和等势面如图所示，图中实线表示电场线，虚线表示等势面，过a、b两点的等势面电势分别为φa=50V，φb=20V，那么a、b连线的中点C的电势值φC为（　　）‎ A．φC=35V B．φC＞35V C．φC＜35V D．φC=15V ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U=Ed定性分析a、c间与b、c间电势差的大小，再求解中点b的电势φc．‎ ‎【解答】解：由图看出，ac段电场线比bc段电场线密，ac段场强较大，根据公式U=Ed可知，a、c间电势差Uac大于b、c间电势差Ucb，即φa﹣φc＞φc﹣φb，得到φc＜．故C正确，A、B、D错误．‎ 故选：C．‎ ‎　‎ ‎8．一个标有“4V 0.7A”的小灯泡，所加的电压U由零逐渐增大到4V，在此过程中电压U和电流I的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】欧姆定律．‎ ‎【分析】金属导体的电阻随温度的升高而增大；而I﹣U图象中图象的斜率表示电阻的倒数．‎ ‎【解答】解：由题，白炽灯泡上的电压U由零逐渐增大到4V时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，而在I﹣U图象中斜率越小，则电阻越大，故只有B正确；‎ 故选：B．‎ ‎　‎ ‎9．如图所示，a．b．c．d为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（　　）‎ A．电子在N的动能大于在M的动能 B．电子在N的电势能大于在M的电势能 C．电场强度方向向左 D．电场中，a点电势低于b点电势 ‎【考点】等势面；电场强度；电势能．‎ ‎【分析】根据电场线方向与等势线垂直和电子所受的电场力指向轨迹的内侧，判断出电子所受的电场力方向，分析电场力做功的正负，根据动能定理分析动能的变化和电势能的变化．根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低．‎ ‎【解答】解：A、B、根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．‎ 电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故A错误，B正确．‎ C、电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，如图所示，故C错误．‎ D、根据顺着电场线方向电势降低，得知，a点电势低于b点电势，故D正确．‎ 故选：BD ‎　‎ ‎10．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）‎ A．电路中每通过电量为1C的电荷，电源把2J的化学能转变为电能 B．蓄电池两极间的电压为2V C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能 D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大 ‎【考点】电源的电动势和内阻．‎ ‎【分析】电动势是一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功．它是能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用．‎ ‎【解答】解：A、电路中每通过1 C电荷量，铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中，克服静电力做功w=qU=1C×2V=2J，故电势能增加2J，即2J化学能转化为电能．故A正确；‎ B、当电池不接入外电路时，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，两极间的电压小于2V，故B错误；‎ C、铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电能增加2J，与时间无关．故C错误．‎ D、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，电动势大，转化本领大．一节干电池的电动势为1.5V，则蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大，故D正确；‎ 故选：AD．‎ ‎　‎ ‎11．如图所示两个等量异种点电荷电场，AB为中垂线，且AO=BO，则（　　）‎ A．A、B两点场强相等 B．正电荷从A运动到B，电势能增加 C．负电荷从A运动到B，电势能增加 D．A、B两点电势差为零 ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．‎ ‎【分析】一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力做功为零，结合电势差的定义和电场力做功与电势能变化的关系进行分析即可．‎ ‎【解答】解：A、一对等量异号电荷的电场强度关于两者的连线对称，故A、B两点的电场强度相同，故A正确；‎ B、C、一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，它们的电势相等，即电势差为零，电荷从等势面上的A点移动到另一点B，不论正电荷，还是负电荷，电场力做的功一定为零，因此电势能也不变，BC错误；‎ D、一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故A、B两点的电势相等，电势差为零；两个电荷连线上的电场线是由正电荷指向负电荷，而沿着电场线，电势越来越低，故两个点电荷间的电势差不为零，故D正确，；‎ 故选AD ‎　‎ ‎12．如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的a、b两点相距为d，则（　　）‎ A．a点的场强一定大于b点的场强 B．a点的电势一定大于b点的电势 C．a、b两点电势差一定等于Ed（E为a点场强）‎ D．a、b两点电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功 ‎【考点】电场线；匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】电场线的疏密表示电场强弱，沿着电场线的方向电势逐渐降低，在匀强电场中a、b两点间的电势差等于Ed．‎ ‎【解答】解：A、一条电场线无法判断电场线的疏密，无法确定场强的大小关系，则a点的场强不一定大于b点的场强，故A错误；‎ B、沿着电场线的方向电势逐渐降低，a点的电势一定大于b点的电势，故B正确；‎ C、只有在匀强电场中a、b两点间的电势差U=Ed，非匀强电场，U不一定等于Ed，故C错误；‎ D、根据电势差的定义式U=，知a、b两点间的电势差等于单位正电荷由a点沿任意路径移到b点的过程中电场力所做的功，故D正确；‎ 故选：BD ‎　‎ 二．填空题：（每空4分，共24分）‎ ‎13．在电场中把一个电荷量为﹣6×10﹣8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为﹣3×10﹣5J．将此电荷从B点移到C点，电场力做功为4.5×10﹣5J，求A与C两点间的电势差．‎ ‎【考点】电势差与电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据W=qU可知AC之间电势差；根据BC间电场力做功WBC=qUBC得BC间电势差．‎ ‎【解答】解：根据W=qU可知：‎ WAC=WAB+WBC=﹣3×10﹣5+4.5×10﹣5J=1.5×10﹣5J=qUAC 则：UAC==﹣250V 答：AC之间的电势差是﹣250V．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，在点电荷Q形成的电场中有A、B、C三点，若Q为负电荷，则　A　点电势最低，将正电荷放在　A　点时电势能最小，将负电荷放在　A　点时电势能最大．‎ ‎【考点】电势能；电势．‎ ‎【分析】根据电场线的方向判断电势的高低．根据推论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在电势低处电势能大．‎ ‎【解答】解：由题，Q为负电荷，电场线方向从B→A，A点电势比B点电势低．而B、C两点在同一等势面上，电势相等．所以A点电势最低．根据推论可知，将正电荷放在A点时电势能最小，将负电荷放在A点时电势能最大．‎ 故答案为：A、A、A ‎　‎ ‎15．图中R1=4Ω，R2=9Ω，R3=18Ω．通电后经R1、R2和R3的电流之比I1：I2：I3=　3：2：1　，R1、R2和R3两端的电压之比U1：U2：U3=　2：3：3　．‎ ‎【考点】串联电路和并联电路．‎ ‎【分析】串联电路电流相同，电压与电阻成正比．并联电路电压相同，电流与电阻成反比．用功率表达式求功率即可．‎ ‎【解答】解：由并联电路的特点可知，U2=U3，即I2R2=I3R3，所以；‎ 流经R1和R3的电流之比；‎ 所以：I1：I2：I3=3：2：1‎ R2和R3并联，两端的电压相等；由U=IR可知：‎ 所以：U1：U2：U3=2：3：3‎ 故答案为：3：2：1，2：3：3‎ ‎　‎ 三.计算题：‎ ‎16．如图所示，平行放置的金属板A、B组成一个平行板电容器．‎ ‎（1）保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些；‎ ‎（2）S闭合后再断开，使A板向上平移拉开些．试讨论电容器两板间电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况．‎ ‎【考点】电容器的动态分析．‎ ‎【分析】电容器与电源断开，电量保持不变，增大两极板间距离时，根据C=，判断电容的变化，‎ 根据U= 判断电势差的变化，根据E=，判断电场强度的变化．‎ ‎【解答】解：（1）保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些，即减小正对面积，‎ 根据C=，知电容C变小，‎ 保持开关S闭合，电压U不变，‎ 根据U=，知两极板间的电量Q变小，‎ 根据E=，知电场强度E不变，‎ ‎（2）电容器与电源断开，电量Q保持不变，使A板向上平移拉开些，即增大两极板间距离时，‎ 根据C=，知电容C变小，‎ 根据U=，知两极板间的电势差U变大，‎ 根据E===，知电场强度E不变，‎ 答：（1）保持开关S闭合，使A板向右平移错开一些，电容器两板间电势差U不变、电荷量Q变小、板间场强E的不变；‎ ‎（2）S闭合后再断开，使A板向上平移拉开些，电容器两板间电势差U变大、电荷量Q不变、板间场强E的不变．‎ ‎　‎ ‎17．如图所示，在匀强电场中的M、N两点距离为2cm，两点间的电势差为5V，M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？ ‎【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．‎ ‎【分析】根据E= 求的电场强度，注意d是沿电场线方向的距离 ‎【解答】解：由E= 得，E=‎ 即电场强度为500V/m．‎ 答：此电场的电场强度为500V/m．‎ ‎　‎ ‎18．如图所示，质子（H）和α粒子（He），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为多少？‎ ‎【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．‎ ‎【分析】粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律求出粒子的偏移量之比．‎ ‎【解答】解：质子和α粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，‎ 由牛顿第二定律得：a=，‎ 水平方向：L=vt，‎ 竖直方向：y=at2，‎ 解得：y==，‎ 由图可知，两个粒子的初动能Ek相同，E、L相同，‎ 则y与q成正比，质子和α粒子电荷量之比为1：2，侧位移y之比为1：2．‎ 答：这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为1：2‎ ‎　‎ ‎2016年12月1日