河南省滑县第二高级中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省滑县第二高级中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省滑县第二高级中学2020学年高二上学期期中考试物理试题 ‎ 一、选择题:‎ ‎1. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有 ‎①场强E＝F/q②场强E＝U/d③场强E＝kQ/r2④电场力做功W＝Uq A. ①③‎ B. ②③‎ C. ②④‎ D. ①④‎ ‎【答案】A ‎【解析】①场强E=F/q适应所有电场；②场强E=U/d只适应匀强电场；③场强E=kQ/r2只适应点电荷电场；④电场力做功W=qU适应所有电场；既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有①④，故选A.‎ ‎2. 关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是 A. 一定是匀变速运动 B. 不可能做匀减速运动 C. 一定做曲线运动 D. 可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动 ‎【答案】D ‎【解析】带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变，可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，故D正确 ‎3. 如图所示为一个电池组和一只电阻R的U-I图线。用该电池组与电阻R直接R电阻连接成闭合电路，则以下说法正确的是 A. 电池组的内阻是0.5‎ B. 电阻的阻值为2 ‎ C. 电池组的输出功率将是5W D. 改变电阻R的阻值时，读电池组的最大输出功率为6.25W ‎【答案】D 解：A、电池组的内阻r=||=Ω=1Ω．故A错误．‎ B、电阻的阻值约R==Ω=3Ω．故B错误．‎ C、两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态，由图读出路端电压为U=3V，电流为I=1A，电池组的输出功率是P=UI=3W．故C错误．‎ D、当外电阻等于电池的内阻时，即外电阻R=r=1Ω时，电池组的最大输出功率P出=（）2R=（）2×1=4W．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查读图的能力．对于图象，往往从数学上斜率、截距、交点等知识来理解其物理意义．‎ ‎4. ‎ 如图所示,空间有一正三棱锥OABC,点A′、B′、C′分别是三条棱的中点。现在顶点O处固定一正的点电荷,则下列说法中正确的是( )‎ A. 将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点，静电力对该试探电荷先做正功后做负功 B. A′、B′、C′三点的电场强度相同 C. △ ABC所在平面为等势面 D. 若A′点的电势为φA′,A点的电势为φA,则A′A连线中点D处的电势φD一定小于(φA′+φA)/2‎ ‎【答案】D ‎【解析】A. 由电势的概念可知,沿直线A′B′的电势变化为先增大后减小,所以当在此直线上从A′到B′移动正电荷时，电场力对该正电荷先做负功后做正功，故A错误；‎ B. 因为A′、B′、C′三点离顶点O处的正电荷的距离相等，故三点处的场强大小均相等，方向不同，故B错误；‎ C. 由于△ABC所在平面到顶点O处的距离不相等，由等势面的概念可知，△ABC所在平面不是等势面，故C错误；‎ D. 因为OA′电势差大于A′A,故D正确；‎ 故选：D ‎5. 如图所示，在某电场中画出了四条电场线，C、D两点是AB连线的三等分点。已知A点的电势为φA=30V，点的电势为φB=0V，则 A. C点的电势=20V B. C点的电势<20V C. C点的电势>20V D. ABC都不正确 ‎【答案】B ‎【解析】由图看出,AC段电场线比CD段、DB段电场线密,则AC段场强最大,根据公式 ‎ 可以知道,A、C间电势差 大于C、D间电势差 和D、B间电势差 所以 ,即 ,又 ,可以知道 .所以B选项是正确的.‎ 综上所述本题答案是：B ‎6. 如图所示，O半径为R的正六角形外接圆的圆心,在正六角形的一个顶点放置一带电量为+q的点电荷，其余顶点分别放置带电量均为-q的点电荷。则圆心0处的场强大小为 A. kq/R2 B. 2kq/ R2 C. kq/R2 D. 0‎ ‎【答案】B ‎【解析】根据对称性，可知在正六边形对角处的两负电荷产生的场强大小相等、方向相反，相互抵消；只有最下面的负电荷和最上面的正电荷产生的场强叠加即为O点的场强，所以根据电场的叠加原理可知O处的场强大小为 ，故选B.‎ 综上所述本题答案是：B ‎7. 如图所示，把一个架在绝缘支架上的枕行导体放在负电荷形成的电场中，取无穷远处电势为零，导体处于静电平衡时，下列说法正确的是 A. 感应电荷在A点的场强等于在B点的场强 B. A 、B两点电势不相等且满足 C. A端感应电荷的电量大于B端感应电荷的电量 D. 当电键K闭合时,导体内的自由电子沿导线向大地移动 ‎【答案】D ‎【解析】A、静电平衡后，A、B的带电粒子不会移动，说明两处场强为0，故A正确 B 、静电平衡后，A、B导体是一个等势体，所以A 、B两点电势相等，故B错误；‎ C 、导体原来不带电，发生静电平衡后，电子向A端移动，B端由多余的正电荷出现，它们是成对出现的，所以A端感应电荷的电量等于B端感应电荷的电量，故C错误 D 、当电键K闭合时,A端负电荷受到场源负电荷的排斥力，所以导体内的自由电子沿导线向大地移动，故D正确；‎ 综上所述本题答案是：D ‎8. 如图所示，虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面，相邻等势面间的电 势差相等。一电子从右侧垂直等势面C向左进入电场，运动轨迹与等势面分别相交于a、b、c三点，则可以判断 A. 电子由右向左加速度变大 B. 三个等势面的电势大小为 C. 电子由a到b电场力做功大于b到c电场力做功 D. 电子由a到c过程中电势能不断增大 ‎【答案】AD ‎【解析】A. 等差等势面越密集的区域电场强度越大，故电子由右向左过程，电场力变大，加速度变大，故A正确；‎ B. 电场强度方向与等势面垂直，电场力指向曲线轨迹的内侧，故电场力向右侧，电场线向左侧，而沿着电场线电势降低，故φC>φB>φA，故B错误；‎ C. 因为相邻等势面间的电势差相等，即，由知，电子由a到b电场力做的功等于由b到c电场力做的功，故C错误；‎ D. 电子由a到c过程中不断克服电场力做功，故电势能不断增大，故D正确；‎ 综上所述本题答案是：AD ‎9. 质量为m的带电小球在匀强电场中向下运动，运动时的加速度大小为2g，方向竖直向上。在小球下落d的过程中 A. 小球的重力势能减少了2mgd B. 小球的动能减少2mgd C. 电场力做负功2mgd D. 小球的电势能增加了3mgd ‎【答案】BD ‎...............‎ 综上所述本题答案是：BD ‎10. 在如图所示的电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用、 、、 和表示,电表示数变化量的大小分别用 、 、、 、表示.下列比值正确的是( )‎ A. 不变, 变大 B. 变大, 变大 C. 变大, 不变 D. 变大,‎ ‎ 不变 ‎【答案】CD ‎【解析】根据欧姆定律得知： ，，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时， 与 均不变．故A错误 B、C、，变大．根据闭合电路欧姆定律得：，则有，不变．故B错误，C正确．‎ D、，变大．根据闭合电路欧姆定律得：，则有，不变．故D正确．‎ 综上所述本题答案是：CD 二、实验题:‎ ‎11. 实验室新进了一批电阻，课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值，操作过程分以下几个步骤：‎ ‎（1）将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“－”插孔；选择开关旋至电阻“×100”档；‎ ‎（2）将红黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；‎ ‎（3）把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，此时多用电表的示数如图中甲所示；‎ ‎（4）____________________________________________________________________________‎ ‎（5）‎ ‎_________________________________________________________________________‎ ‎（6）把红、黑表笔分别与电阻的两端相接，若多用电表示数如图中乙所示，其计数为______Ω ‎（7）将选择开关旋至OFF档，取出红、黑表笔。‎ ‎【答案】 (1). 将选择开关旋至“×10”挡 (2). 将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零 (3). 140‎ ‎【解析】从图甲可以看出，待测电阻比较小，当偏角比较大时，读数不准确，所以应该换个小量程的，即将选择开关旋至“×10”挡；‎ 对于欧姆表来说，只要我们换挡，就一定要欧姆调零，所以应该将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；‎ 当表针指到图乙位置时，读数为 综上所述本题答案是：将选择开关旋至“×10”挡 ； 将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零 ； 140；‎ ‎12. 在实验室中欲测量一阻值约为5 Ω的电阻的精确阻值,要求有尽可能高的测量精度,电压表电流表的示数变化范围大，测得多组数据。备有以下器材:‎ 待测电阻Rx,阻值约5 Ω 电流表A1,量程0.6 A,内阻r1约为1 Ω 电流表A2,量程600 μA,内阻r2=10 Ω 电压表V,量程15 V,内阻r3约为15 kΩ 电阻箱R1,最大阻值9 999 Ω 滑动变阻器R2,最大阻值5 Ω,最大电流2 A 电源E,电动势3.0 V,内阻不计 开关S、导线若干 ‎(1)在虚线框中画出电路图,注意标明所用器材的代号。_______________‎ ‎(2)若选取测量数据中的一组来计算Rx,则所用的表达式Rx=________,式中各物理量的意义:_______________。‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). I1为电流表A1的读数,I2为电流表A2的读数,R1为电阻箱的读数,r2为电流表A2的内阻 ‎【解析】（1）要求有尽可能高的测量精度,电压表电流表的示数变化范围大，测得多组数据 所以在选择电路时，我们应该选择分压电路，电源电动势为3V，而给的电压表量程太大，会导致测量不准确，所以要用一个电流表和一个定值电阻串联改装电压表，考虑到减小误差，所以选择电流表外接的方式，电路图如图所示：‎ ‎（2）根据串并联关系可得待测电阻 ‎（3）公式中各个物理量代表的意义：I1为电流表A1的读数,I2为电流表A2的读数,R1为电阻箱的读数,r2为电流表A2的内阻 综上所述本题答案是：(1). (2). (3). I1为电流表A1的读数,I2为电流表A2的读数,R1为电阻箱的读数,r2为电流表A2的内阻 三、计算题：‎ ‎13. 在如图示的电路中，为一电动机，调节滑动变阻器，当电动机恰好正常工作时，电流表示数为1 A，电压表示数为6 V， 电压表示数为8 V。已知所有的电表均为理想电表，电源内阻r=1 ，电动机线圈的电阻rM =2。求：‎ ‎（1）电动机的输出功率；‎ ‎（2）电源的效率。‎ ‎【答案】（1）4W（2）88.89%‎ ‎【解析】(1)电动机的输出功率为:‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律,电源的电动势为:‎ 电源的效率:‎ 综上所述本题答案是：（1）4W （2）‎ ‎14. 如图所示，两块带电金属板竖直放置，中间形成一匀强电场。一质量为m、带电荷量为+q的微粒，以初速度竖直向上射入匀强电场中，粒子从左极板小孔离开，离开极板时速度为2,方向与极板垂直(重力加速度为g)。求：‎ ‎（1）粒子在极板之间运动的竖直位移；‎ ‎（2）粒子进入位置与离开位置两点间的电势差。‎ ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）粒子在竖直方向上做初速度为v0，加速度为g的匀减速直线运运，其末速度为零，由 可得：‎ ‎（2）粒子在水平方向上只有电场力做功，由动能定理可得：‎ ‎ ‎ 解得：‎ 综上所述本题答案是：（1） （2）‎ ‎15. 如图所示。光滑绝缘曲面和绝缘水平面ABC相连,ABC与光滑绝缘曲面半圆形竖直轨道在C点相切，质量为m，带电量为+q的小滑块从高为h处由静止开始下滑。经过水平面ABC滑到半圆形轨道上，已知小滑块与水平面之同的动摩擦系数为μ，水平面A、B两点的距离为L，B、C两点之间的空间存在方向水平向左的匀强电场，场强大小为E.半圆形轨道半径为R，重力加速度为g。‎ ‎(1)求小滑块到达B点时的速度;‎ ‎(2)若小滑块经过C点后怡好运动到半圆形轨道的最高点.求BC之间的距离X ‎【答案】（1） （2）‎ ‎【解析】（1）从曲面最高点到B点运用动能定理得 可求得 ‎（2）设BC间的距离为x 小滑块经过C点后恰好运动到半圆形轨道的最高点，则在最高点处重力提供向心力 从曲面最高点到半圆轨道的最高点运用动能定理得 解得：‎ 综上所述本题答案是：， ‎