2018-2019学年山西省晋中市平遥县第二中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2018-2019学年山西省晋中市平遥县第二中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

‎2018-2019学年第一学期高二期中测试物理学科试题 一、单项选择题 ‎1.在下图各种电场中，A、B两点电场强度相等的是(  )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ A场强大小相等方向不同B场强方向相同大小不等C为匀强电场所以场内各处场强均相同D场强大小方向均不同。所以C对。‎ ‎2.关于电流，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B. 电子运动的速率越大，电流越大 C. 因为电流有方向，所以电流是矢量 D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据I=q/t可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；根据I=nesv可知，电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；电流有方向，但是电流是标量，选项C错误；根据I=q/t可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，选项D正确；故选D.‎ ‎3.一负电荷从电场中A点静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的v-t 图象如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的(    )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由v-t图象可知，粒子做加速度逐渐增大的加速运动，因此该电荷所受电场力越来越大，电场强度越来越大，电场线密的地方电场强度大，且负电荷受力与电场方向相反，故ABD错误，C正确；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】 v﹣t图象中的斜率表示物体的加速度，所以根据电荷运动过程中v﹣t图象可知电荷的加速度越来越大，则电场力越来越大，电场强度越来越大，根据电场线与电场强度的关系可得出。‎ ‎4.下列关于电源的说法，正确的是(　　)‎ A. 电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B. 电动势表示电源将正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功 C. 电源的电动势与外电路有关 D. 在电源内从负极到正极电势升高 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 电源将其他形式的能转化为电能的本领越强，表示电动势越大，它表示将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功，电动势只与电源本身有关与外电路无关，在电源内从负极到正极电势升高选BD ‎5.如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来的，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的(　 　)‎ ‎ ‎ A. 4倍 B. 2倍 C. 倍 D.倍 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对于带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场这个过程，假设粒子的带电量e，质量为m，速度为v，极板的长度为L，极板的宽度为d，电场强度为E；由于粒子做类平抛运动，所以水平方向：L=vt；竖直方向：；因为E=U/d；所以；若速度变为原来的1/2倍，则仍从正极板边沿飞出，则两极板的间距应变为原来2倍，故选B。‎ ‎【点睛】根据题目所给的信息，找到粒子在竖直方向位移表达式，讨论速度的变化对竖直方向的位移的影响即可解决本题．‎ ‎6.a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图所示，由此可知c点的电势为(　　)‎ A. 4 V B. 8 V C. 12 V D. 24 V ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B。‎ 考点：电势 ‎【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙。‎ 视频 ‎7.一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc所示．图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面．不计重力，以下哪个说法错误 ( 　)‎ A. 粒子在a点和c点的速度一定相同 B. 粒子在b点的电势能一定大于在a点的电势能 C. 粒子在b点的速度一定小于在a点的速度 D. 此粒子一直受到静电排斥力的作用 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】a、c两点处在相同的等势面上，则粒子在c点和在a点的速度的大小相等，但是他们的速度的方向不同，所以A错误；由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，故此粒子一直受到静电斥力作用，故D正确。粒子由a到b，电场力做负功，动能减小，电势能增加，所以b点的电势能一定大于在a点的电势能，粒子在b点的速度一定小于在a 点的速度，所以BC正确；此题选择错误的选项，故选A。‎ ‎【点睛】本题主要考查了曲线运动受力的特点，物体做曲线运动受力方向向着曲线弯曲的一侧，并且掌握住电场线和等势面的特点，即可解决本题.‎ ‎8.一质量为m的带电液滴以竖直向下的初速度v0进入某电场中。由于电场力和重力的作用，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0。在此过程中，以下判断正确的是(　 　)‎ A. 合外力对液滴做的功为－mv02‎ B. 液滴一定带负电 C. 重力对液滴做的功为mv02＋mgh D. 液滴的机械能减少了mgh ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】由动能定理得：合外力做功W合=△EK=0-mv2=-mv2；故A正确；由于电场力和重力都是恒力，液滴沿竖直方向下落一段距离h后，速度变为0说明液滴一定做减速运动，它受到的电场力的方向一定向上，由于电场的方向未知，则不能确定液滴的电性，故B错误；带电液滴下落h高度，重力做功：WG=mgh．故C错误；由功能关系：W电=-mgh-mv02，所以电场力做负功，其值为-mv02-mgh，根据除重力以外的力做功，导致机械能变化，可知液滴的机械能减小，减小量为mv02+mgh．故D错误；故选A。‎ ‎【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动，要注意功能关系与机械能是否守恒，并知道除重力以外力做功，导致机械能变化：若此力做正功，则机械能增加；若做负功，则机械能减小．‎ 二、多项选择题 ‎9.如图所示为“一头尖”形带电体及其电场中的两条电场线，已知ab＝bc＝ef，Uab＝50V，则以下说法正确的是 (　 　)‎ A. Ubc＝50V B. Ubc<50V C. Uef＝50V D. Uef>50V ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由带电体电荷分布的特征，越尖的地方电场强度越强，电场线分布越密，等差等势面也越密；而由电场特点可知Ea＞Eb＞Ec，由场强和电势差的关系可知Uab＞Ubc，即Ubc<50V，则A错B对。又由于Ee＞Ea，所以Uef＞Uab，即Uef>50V ，则C错，D对；故选BD。‎ ‎【点睛】带电体越尖的地方，电场强度越强，越容易出现尖端放电现象．同时电场线越密的地方，等差等势面也越密．‎ ‎10.如下图所示，在光滑绝缘水平面上，有两个质量相等、带有同种电荷的小球A和B，它们所带电荷量不相等，彼此相隔一定距离。现在给A球一个沿A、B球心连线水平向右的初速度v0，同时将B球由静止释放。若在此后的运动中两小球始终未相碰，则两小球在运动过程中（ ）‎ A. 任一时刻加速度的大小一定不相等 B. 任一时刻加速度的大小一定相等 C. 相距最近时，它们的速度相等 D. 相距最近时，它们的速度不相等 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】两小球所受的合力均为两者之间的库仑力，因库仑力是相互作用力，可知两球之间的静电斥力在任意时刻都是大小相等，方向相反，则根据牛顿第二定律得小球AB的加速度大小相等，方向相反。故A错误，B正确。因A做减速运动，B做加速运动，当速度相等时，距离最近，故D错误，C正确。故选BC。‎ ‎11.如下图所示的4个电路中，灯泡L1、L2额定电压都是110V，额定功率P1＝60W，P2＝40W.将它们接到220V的电路中，通过调节滑动变阻器，能使两个灯泡都正常发光的是 (　 　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】已知灯泡L1、L2额定电压都是110V，额定功率P1=60W，P2=40W，根据功率公式P=U2/R得知，灯泡L1的电阻小于L2的电阻。A图中将此电路接在220V的电路中，灯泡L2被烧毁，通过调节滑动变阻器，灯泡能L1正常发光，故A错误。B图中由于灯泡L1的电阻小于L2的电阻，则L2与变阻器并联的电阻可以与L1的电阻相等，通过调节滑动变阻器，能使两灯的电压等于110V，都能正常发光。故B正确。C图中由于灯泡L1的电阻小于L2的电阻，L1与变阻器并联后的电阻一定小于L2的电阻，则L2的电压大于110V，会被烧毁。故C错误。D图中两灯并联，通过调节滑动变阻器，使变阻器的电阻等于两灯并联的电阻，则两灯都为110V，都能正常发光。故D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】并联电路总电阻比每一个支路电阻都小，当用电器的电压等于额定电压时才能正常工作．考查电路的基本分析能力．‎ ‎12.真空中两个相距为r的相同金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为1:7，两球相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的（ ）‎ A. 16/7 B. 9/7 C. 4/7 D. 3/7‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】由库仑定律可得：F=k得，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4：4，所以库仑力是原来的16：7。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3：3，所以库仑力是原来的9：7．故AB正确，CD错误。故选AB。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式，注意两个金属小球可能带同种电荷，可能带异种电荷．‎ 三、填空、实验题 ‎13.一个电子表工作时的电流大小是2μA．在10min内通过电子表内导体截面的电荷量是_____，通过的电子个数是_____．‎ ‎【答案】 (1). 1.2×10-3C (2). 7.5×1015‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电流的定义可知，10min内通过的电量q=It=2×10-6×600=1.2×10-3‎ C； 通过电子的数目为个；‎ ‎14.在“测定金属的电阻率”的实验中，需要用刻度尺测出被测金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d，用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx.‎ ‎(1)请写出测金属丝电阻率的表达式：ρ＝________(用上述测量量的字母表示)．‎ ‎(2)如图，要用伏安法测量Rx的电阻，已知电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω，若用图甲电路，Rx的测量值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)，若Rx的阻值约为10Ω，应采用________(填“甲”或“乙”)图的电路，误差会较小．‎ ‎(3)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如下图所示，则电压表的读数为________ V，电流表的读数为________ A.‎ ‎【答案】 (1). (1) (2). (2)偏小 (3). 甲 (4). (3)2.60 (5). 0.52‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由与S=πd2得ρ=.‎ ‎（2）若用图甲电路，则Rx的电流的测量值偏大，则Rx的测量值比真实值偏小，因电压表内阻约几kΩ，电流表内阻约1Ω，Rx的阻值约为10Ω，可知RV>>Rx，则应采用电流表外接法，即图甲电路误差会较小.‎ ‎（3）电压表的读数为2.60 V，电流表的读数为0.52A.‎ ‎【点睛】本题关键是要明确安培表内、外接法的误差来源，并会选择减小误差的方法。当RV>>Rx时应采用电流表外接法误差较小，当当Rx>>RA时应采用电流表内接法误差较小，‎ ‎15.有一个电流表G,内阻=10Ω，满偏电流 ‎=3mA,要把它改装为量程0～3V的电压表，要串联_____Ω的电阻，改装后电压表的内阻是___Ω。‎ ‎【答案】 (1). 990Ω (2). 1000Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】改装成电压表要串联电阻的RX：则有：Ig（Rg+Rx）=UV 即：3×10-3（10+Rx）=3 解得：Rx=990Ω RV=Rx+Rg=1000Ω 四、计算题 ‎16.一台国产XQB30－13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表．试根据表中提供的数据计算：‎ ‎(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流是多大？（结果保留3位有效数字）‎ ‎(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少度？（结果保留2位有效数字）‎ ‎【答案】1.64A；0.24度 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据P=UI得：； （2）洗衣机消耗的电能： E=Pt=0.360kW×h=0.24kW∙h=0.24度；‎ ‎【点睛】解决本题的知道电功率和电压、电流的关系．知道消耗的电能等于功率与时间的乘积，清楚洗衣机不是纯电阻电路，欧姆定律不适用；注意电功的单位：1度=1kW∙h．‎ ‎17.如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小；‎ ‎(2)小球的质量m；‎ ‎(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．‎ ‎【答案】(1)F=3.0×10－3N　(2)m=4.0×10－4kg　(3)v=2.0m/s ‎【解析】‎ 试题分析：根据电场力的计算公式求解电场力；画出小球受力情况示意图，根据几何关系列方程求解质量；根据机械能守恒定律求解速度．‎ ‎（1）根据电场力的计算公式可得电场力； （2）小球受力情况如图所示：‎ ‎ ‎ 根据几何关系可得，所以；‎ ‎（3）电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则，解得v=2m/s．‎ ‎18.如图所示，A为电解槽，为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，电解槽内阻RA＝2 Ω。当S1闭合，S2、S3断开时，示数为6 A；当S2闭合，S1、S3断开时，示数为5 A，且电动机输出功率为35 W．求：‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率；‎ ‎(2)电动机的内阻。‎ ‎【答案】(1)2 Ω　72 W　(2)1 Ω　‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当S1闭合、S2、S3断开时，只有电炉子接入，因电炉子为纯电阻，由欧姆定律有：电炉子的电阻 其发热功率为：PR=UI1=12×6 W=72W． （2）当S2闭合、S1、S3断开时，电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：UI2=I22•rM+P输出 代入数据解得：rM=1Ω ‎【点睛】对于电动机电路，要正确区分是纯电阻电路还是非纯电阻电路：当电动机正常工作时，是非纯电阻电路，当电动机被卡住不转时，是纯电阻电路．‎ ‎ ‎