2018-2019学年山西省运城中学、芮城中学高二上学期期中联考物理试题 解析版

2018-2019学年山西省运城中学、芮城中学高二上学期期中联考物理试题 解析版

芮城中学、运城中学2018-2019学年第一学期期中考试高二物理试题 一、单选题 ‎1.下列说法正确的是 A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积很小的球体 B. 若点电荷q1的电荷量大于点电荷q2的电荷量，则q1对q2的静电力大于q2对q1的静电力 C. 由R＝U/I知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，通过导体的电流成反比。‎ D. 电源电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】库仑定律适用于点电荷，当电荷的大小与所研究的问题相比可忽略不计时才可以把电荷看做点电荷，则体积很小的球体不一定能看做点电荷，选项A错误；两点荷之间的库仑力是相互的，与电量是否相等无关，选项B错误；导体的电阻是由导体本身决定的，与导体两端的电压以及通过导体的电流无关，选项C错误。电源电动势在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，选项D正确；故选D。‎ ‎2.如图所示，为负点电荷电场中的一条电场线，a、b为电场线上的两点.设a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb、a、b两点的电势分别为φa、φb，则下列说法中正确的是 ‎ A. Ea＞Eb，φa＞φb B. Ea＞Eb，φa＜φb C. Ea＜Eb，φa＞φb D. Ea＝Eb，φa＞φb ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】根据真空中负点电荷场强公式E=k，Q相同，a离点-Q的距离大于b离-Q的距离，则Ea＜Eb；电场线方向由a→b，则φa＞φb．因此C正确，ABD错误；故选C。‎ ‎【点睛】本题也可以根据电场线的疏密判断电场强度的大小，b处电场线密，电场强度大，a处电场线疏，电场强度小；沿电场线方向电势降低。‎ ‎3.两导线长度之比为1：2，横截面积之比为3：4，电阻率之比为5：6，则它们的电阻之比为 A. 5:8 B. 3:2 C. 5:6 D. 5:9‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 导体的R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关系，这个规律就叫电阻定律，公式为．‎ ‎【详解】根据电阻定律公式，有：，故选D。‎ ‎4.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为www..com A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 本题考查库仑定律及带电体电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，C项正确。如两球原来带正电，则接触各自带电均为+2Q。‎ ‎5.一电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为200 Ω.要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表，则应在电流表上（ ）‎ A. 并联一个约为200 Ω的电阻 B. 并联一个约为0.4 Ω的电阻 C. 串联一个约为0.4 Ω的电阻 D. 串联一个约为200 Ω的电阻 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 要使电流表量程变为0.5A，需要并联分流电阻，流过分流电阻的电流：‎ ‎，‎ 并联部分的电压：，‎ 则需要并联的电阻：；‎ 故选B。‎ ‎6.在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个-q的试探电荷从电场的无限远处（取无限远处电势为0）被移到电场中的A点时，静电力做的功为W，则试探电荷在A点的电势能以及电场中A点的电势分别为 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电场力做功多少，电荷的电势能就减小多少，来分析电荷在A点与无限远间电势能的变化量，由公式EA=-W确定电荷在A点的电势能，由公式φA=-求解A点的电势．‎ ‎【详解】依题意，-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，在无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为EA=-W，A点的电势．故A正确。故选A。‎ ‎【点睛】电场中求解电势、电势能，往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差，再求解电势和电势能．一般代入符号计算．‎ ‎7.如图所示，两等量同种正点电荷固定在真空中，在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（ ）‎ A. B点场强一定大于A点场强 B. B点电势一定低于A点电势 C. 若把一正电荷从A沿直线移到C，电势能增加 D. 若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O，加速度将变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】因在两点荷中垂线上，O点的场强为零，在无穷远处场强也为零，可知从O点到无穷远，场强先增加后减小，则B点场强不一定大于A点场强，选项A错误；离两点荷越近的位置电势越高，可知B点电势一定高于A点电势，选项B错误；C点的电势高于A点，则若把一正电荷从A沿直线移到C，电势能增加，选项C正确；O点场强为零，若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O，电场力减小，加速度将变小，选项D错误；故选C.‎ ‎【点睛】此题关键是搞清等量同种电荷的电场分布情况，尤其是两点荷连线中垂线上的场强和电势分布，知道正电荷在高电势点的电势能较大.‎ ‎8.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下级板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（　　）‎ A. θ增大，E增大 B. θ增大，EP不变 C. θ减小，EP增大 D. θ减小，E不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据，Q=CU，，联立可得，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确。‎ ‎【考点定位】电容器、电场强度、电势及电势能 ‎【名师点睛】此题是对电容器的动态讨论；首先要知道电容器问题的两种情况：电容器带电荷量一定和电容器两板间电势差一定；其次要掌握三个基本公式：，，Q=CU；同时记住一个特殊的结论：电容器带电荷量一定时，电容器两板间的场强大小与两板间距无关。‎ ‎【此处有视频，请去附件查看】‎ 二、不定项选择题 ‎9.一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则  (      ) ‎ ‎ ‎ A. 粒子带正电 B. 粒子加速度逐渐减小 C. A点的场强大于B点的场强 D. 粒子的电势能不断减小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 粒子只受电场力作用，做曲线运动，所以电场力指向曲线的内侧，与场强方向相反，所以粒子带负电，A错；电场线的疏密程度反映场强大小，所以由A到B，粒子的加速度逐渐减小，B对；C对；电场力做负功，动能减小，速度减小，D对。‎ ‎10.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图 线上一点，PN为图线上过该点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是 A. 随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B. 对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ C. 对应P点，小灯泡的电阻为R=‎ D. 对应P点，小灯泡功率I2U1‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由图看出此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；由功率公式可知功率对应图线的“面积”．‎ ‎【详解】由图象可知，灯泡的电阻等于R=U/I，等于图线上的点与原点O连线斜率的倒数，由数学知识可知，电压增大，此斜率减小，则灯泡的电阻增大。故A错误；由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻 ，故B正确，C错误；因P=UI，则对应P点，小灯泡功率I2U1，故D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】注意U-I图象的意义，知道斜率等于电阻的倒数，明确功率借助图象分析时所围得面积；明确灯泡伏安特性曲线不直的原因．‎ ‎11.电源、开关S、定值电阻R1、R2、光敏电阻R3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点，当用强光照射光敏电阻R3时，光敏电阻的阻值变小，则(　　)‎ A. 液滴向下运动 B. 液滴向上运动 C. 电容器所带电荷量减少 D. 电容器两极板间电压变大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，R1‎ 两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，液滴向上运动。故A错误，BD正确；电容器的电压增大，电容不变，由Q=CU知，电容器所带电荷量增大。故C错误。‎ ‎12. 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，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ）‎ A. 极板x应带正电 B. 极板x´应带正电 C. 极板y应带正电 D. 极板y´应带正电 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 本题考查示波器的原理，YY’间的电场使得电子在y轴上产生偏转，XX’间的电场使得电子在x轴上产生偏转 据荧光屏上电子的坐标可知示波管内电子受力情况：受指向y方向和指向x方向电场力。即电子在经过偏转电极时向X、Y两极板偏转，则这两个电极都应带正电，‎ 思路拓展：本题的关键是能从图中看成粒子偏转的方向，同时也考查了学生对知识的实际应用能力 三、填空题 ‎13.如图所示，把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，金属薄片张开，此时金属导体A带_____电荷（填“正”或“负”）；如果先把C移走，再将A和B分开后，金属导体上的金属箔片是否张开_____（填“是”或“否”）.‎ ‎【答案】 (1). 负； (2). 否；‎ ‎【解析】‎ 把带正电荷的导体球C移近彼此接触的不带电的绝缘金属导体A、B，由于电荷之间的相互作用，负电荷受到C上的正电荷的吸引，金属导体的两端会带上电性相反的电荷，金属薄片张开，此时金属导体A带负电荷；如果先把C移走，移走C后AB上的电荷将重新分配，A端的负电荷将向B端移动，AB的两端都不带电，再将A和B分开后，金属导体上的金属箔片不能张开． 点睛：考查物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．‎ ‎14.某同学用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径d＝________mm.另一位同学用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如图所示，则该工件的长度L＝________cm. ‎ ‎【答案】 (1). 6.702 (2). 5.015‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎【详解】螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为0.01×20.2mm=0.202mm，所以最终读数为：6.702mm，需要估读在范围6.700-6.704mm都正确； 游标卡尺的固定刻度读数为5cm，游标读数为：0.05×3mm=0.15mm=0.015cm，所以最终读数为5.015cm．‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ ‎15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中．除有一标有“3V 1.8 W”的小灯泡、电源、导线和开关外，还有电流表A(0～0.6 A，内阻约为0.1)、电压表V(0～3 V，内阻约为4 k)、滑动变阻器R(0～10，2 A)。实验要求保证器材的安全，灯泡两端的电压能从0开始连续调节，测量结果尽量准确。‎ ‎(1)为尽可能地减小误差，实验中采用电流表____________(选填“内接”或“外接")法，采用正确的方式测出的电阻值___________ (选填“大于"“小于”或“等于")电阻的真实值。‎ ‎(2)设计并在方框中画出一个合理的电路图__________。‎ ‎ ‎ ‎(3)某同学根据电路图连接实物图时，并未连接完整，请用笔画线代替导线完成实物图的连接_________。‎ ‎【答案】 (1). （1）外接 (2). 小于 (3). （2）如图； (4). （3）如图；‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据灯泡与电表内阻的关系选择连接方式，再根据欧姆定律分析．电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，然后连接实物电路图；闭合开关前，分压电路分得的电压应为零．‎ ‎【详解】（1）灯泡正常发光时电阻R==5Ω，灯泡电阻远小于电压表内阻，则电流表采用外接法，采用外接法时，通过灯泡实际电流小于电表读数，根据欧姆定律R=U/I得测出的电阻值小于电阻的真实值.‎ ‎（2）电压与电流从零开始变化，则滑动变阻器应采用分压接法，电路图如图所示；‎ ‎ （3）根据电路图连接实物图： ‎ ‎【点睛】对电学实验题目应明确：①根据待测电阻的额定电压和额定电流来选择电压表和电流表的量程；②若电阻大小满足时，电流表应用外接法，否则应用内接法；③当电路要求电流从零调时，变阻器应采用分压式接法，应选择全电阻小的变阻器以方便调节．‎ 四、计算题 ‎16.如图所示，匀强电场中，A、B、C三点构成一个直角三角形，∠A=53º，AB=3m.把电荷量q＝－2×10－10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8×10－8J，再由B点移动到C点电荷克服电场力做功4.8×10－8J，取B点的电势为零，求A、C两点的电势及场强．‎ ‎【答案】φA＝－240 V. φC＝－240 V. 100 V/ m ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电势差公式U=W/q分别求出A、B间，及B、C间电势差，根据电势差等于电势之差，求解A点的电势．根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，判断场强的方向，由E=U/d求解电场强度E．‎ ‎【详解】把电荷从A点移到B点，由UAB＝得 UAB＝V＝－240 V，‎ 所以φA－φB＝φA＝－240 V.‎ 把电荷从B点移到C点，UBC＝＝V＝240 V，‎ φB－φC＝－φC＝240 V，则φC＝－240 V.‎ 因为φA＝φC，即A、C在同一等势面上，根据场强与等势面垂直且由高电势处指向低电势处，可得该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方．‎ ‎【点睛】运用电势差公式U=W/q 时，三个量U、W、q都要代入符号进行计算，同时还要注意电荷移动的方向．公式E=U/d中d是沿电场线方向两点间的距离．‎ ‎17.如图所示，2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域时用时250 s，驱动电机的输入电流I＝10 A，电压为300 V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10 m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：‎ ‎(1)驱动电机的输入功率；‎ ‎(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率；‎ ‎(3)驱动电机的内阻和机械效率．‎ ‎【答案】(1)3000W (2) 2700 W (3) 3 Ω; 90 %‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）驱动电机的输入功率．‎ ‎（2）电动彩车通过天安门前的速度 电动彩车行驶时所受阻力 电动彩车匀速行驶时F=f，故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率．‎ ‎（3）设驱动电机的内阻为R，由能量守恒定律得 解得：驱动电机的内阻 驱动电机的机械效率 考点：考查了电功率的计算，能量守恒定律 ‎【名师点睛】本题要知道电动机是非纯电阻原件，此时欧姆定律不在适用，根据能量关系，分析解决问题．‎ ‎18.如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L＝0.4 m，两板间距离d＝4×10－3 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下极板的正中央，已知微粒质量为m＝4×10－5 kg，电荷量q＝＋1×10－8 C，g＝10 m/s2。求：‎ ‎(1)微粒入射速度v0为多少？‎ ‎(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？‎ ‎【答案】（1） （2）与负极相连 ‎ ‎【解析】‎ ‎(1)＝v0t………………………………1分 ‎＝gt2………………………………1分 可解得v0＝＝10 m/s. ………………………………1分 ‎(2)电容器的上板应接电源的负极………………………………1分 当所加的电压为U1时，微粒恰好从下板的右边缘射出 L＝v0t1………………………………1分 ‎＝a1 t12………………………………1分 a1＝………………………………2分 解得：U1＝120 V ………………………………1分 当所加的电压为U2时，微粒恰好从上板的右边缘射出 L＝v0t2………………………………1分 ‎＝a2 t22………………………………1分 a2＝………………………………2分 解得U2＝200 V ………………………………1分 所以120 V＜U＜200 V.………………………………1分 ‎ ‎