安徽省潜山第二中学2020学年高二物理上学期期中试题

安徽省潜山第二中学2020学年高二物理上学期期中试题

安徽省潜山第二中学2020学年高二物理上学期期中试题 ‎ 考试时间：90分钟 第I卷（选择题)‎ 一、选择题（1—6题单选，7—10多选，选对不全得2分）‎ ‎1．（4分）如图所示，MON是固定的光滑绝缘直角杆，MO沿水平方向，NO沿竖直方向，A、B为两个套在此杆上的带有同种电荷的小球，用一指向竖直杆的水平力F作用在A球上，使两球均处于静止状态。现将A球向竖直杆方向缓慢拉动一小段距离后，A、B两小球可以重新平衡。则后一种平衡状态与前一种平衡状态相比较，下列说法正确的是(　　)‎ A．A、B两小球间的库仑力变大 B．A球对MO杆的压力变大 C．A、B两小球间的库仑力变小 D．A球对MO杆的压力变小 ‎2．（4分）如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，O点为其连线与中垂线的交点，从中垂线上P点处释放一个负粒子，仅在电场力作用下由静止开始运动，下列说法中正确的是 A．粒子将沿PO方向做直线运动 B．从P到O的过程中，加速度一定减小 C．整个运动过程中，粒子在O点时电势能最小 D．整个运动过程中，粒子的电势能一直增加 ‎3．（4分）如图所示，实线表示某电场中的四个等势面，它们的电势分别为和，相邻等势面间的电势差相等.一带负电的粒子(重力不计)在该电场中运动的轨迹如虚线所示，、b、c、d是其运动轨迹与等势面的四个交点，则可以判断（ ）‎ A．等势面上各点场强处处相同 B．四个等势面的电势关系是 C．粒子从运动到d的过程中静电力一直做负功 D．粒子在、b、c、d四点的速度大小关系是 ‎4．（4分）设电荷只受电场力的作用，则下述说法中正确的是（ ）‎ A．正电荷只能朝着电势低的地方运动 B．正电荷只能朝着电势能低的地方运动 C．初速度为零的负电荷只能朝着电势能高的地方运动 D．初速度为零的正电荷只能朝着电势能低的地方运动 ‎5．（4分）用伏安法测电阻时，电流表有两种接法，如图甲、乙所示，则下列说法正确的是(    )‎ A．用甲图测量时，误差主要是由于电流表的分压作用造成的 B．用乙图测量时，误差主要是由于电流表的分压作用造成的 C．若待测电阻的阻值远远大于电流表的阻值，采用图甲测量的误差较小 D．若待测电阻的阻值与电流表阻值相差不多，采用图乙测量的误差较小 ‎6．（4分）下面说法正确的是 A．元电荷实质上是指电子或质子本身 B．只有很小的带电物体才能视为点电荷 C．任何带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 D．经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 ‎7．（4分）两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F．现将两球接触后再放回原处，则它们间静电力的大小可能为（ ）‎ A．7/‎5 F B．4/‎5 F C．11/‎5 F D．9/‎‎5 F ‎8．（4分）如图所示的匀强电场中，1、2、3三条虚线表示三个等势面，a、b分别是等势面1、3上的两个点，下列说法正确的是（　　）‎ A．等势面1、2、3的电势相等 B．a、b两点场强的大小和方向均相同 C．若将一负电荷由a移到b，其电势能减小 D．若将一正电荷由a移到b，其电势能减小 ‎9．（4分）一个带正电的点电荷，置于一接地的导体球附近，形成如图所示的电场线分布，下列说法正确的是 A．a点的电势低于b点的电势 B．c点的电场强度大于d点的电场强度 C．将一正试探电荷从e点沿虚线移动到f点电场力做正功 ‎ D．导体球内部电势为零 ‎10．（4分）平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容正比于，其中ε0为常量．对此电容器充电后断开电源．当增加两板间距时，电容器 （　　）‎ A．电势差减小 B．电容减小 C．电势差不变 D．电荷量不变 第II卷（非选择题)‎ 二、填空题 ‎11．（2分）如图,倾角为θ的光滑斜面上用平行斜面的细线拴有带电小球A,地面上用杆固定带电小球B,AB在同一水平高度,且距离为d.已知A球质量为m,电量为﹢q.若细线对小球A无拉力,则B带___电(选填“正”或“负”)；若斜面对小球A无支持力，则B球的电量应为___.‎ ‎12．（2分）如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，电容器已带电，若增大两极板间的距离，指针张角_____（填“增大”、“减小”或“不变”），A、B两板间的场强大小_____（填“增大”“减小”或“不变”）。‎ ‎13．（2分）一段粗细均匀的电阻丝，电阻为现把它均匀的拉长为原来的2倍，它的电阻变成______，若把它对折起来当一条导线使用，则电阻变为______．‎ ‎14．（2分）电容器极板的___________越大，极板间的__________越近，电容器的___________就越大。极板间__________也会影响电容器的电容量。‎ 三、实验题 ‎15．（12分）在伏安法测电阻的实验中，实验室备有以下器材：‎ A．待测电阻R，阻值约为10Ω左右 B．电压表，量程6V，内阻约为2kΩ C．电压表，量程15V，内阻约为10kΩ D．电流表，量程0．‎6A，内阻约为0．2Ω E．电流表，量程‎3A，内阻约为0．02Ω F．电源：电动势E=12V G．滑动变阻器1，最大阻值为10Ω，最大电流为‎2A H．滑动变阻器2，最大阻值为50Ω，最大电流为0．‎‎2A I．导线、电键若干 ‎①为了较精确测量电阻阻值，除A、F、I之外，还要上述器材中选出该实验所用器材__________（填器材前面的代号）‎ ‎②在虚线框内画出该实验电路图 ‎③用笔画线连接实物图（图中灯泡代替待测电阻）‎ 四、解答题 ‎16．（10分）如图所示，两块长‎3cm的平行金属板A、B相距‎1cm，并与450V直流电源的两极相连接，如果在两板正中间有一电子（m=910－‎31kg，e=-1.610－‎19C），沿着垂直于电场线方向以2107m/s的速度飞入，求：‎ ‎（1）电子在金属板间运动时的加速度大小；‎ ‎（2）如果电子能从金属板间飞出，求电子在电场中的飞行时间；‎ ‎（3）判断电子能否从平行金属板间飞出。‎ ‎17．（10分）一个电流表G的内阻=l k，满偏电流为=500uA，现要把它改装成量程为15 V的电压表，求：‎ ‎（1）串联的分压电阻；‎ ‎（2）50uA刻度处对应的电压值为多少？‎ ‎18．（12分）如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α=的角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强E=2×104N/C。在细杆上套有一个带电荷量为q=1.732×10−‎5C、质量为m=3×10−‎2kg的负电小球。现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点。已知A、B间的距离x1=‎0.4m，g=‎10m/s2。求：‎ ‎(1)小球在B点的速度vB；‎ ‎(2)小球进入电场后滑行的最大距离x2；‎ ‎(3)小球从A点滑至C点所用的时间t。‎ ‎19．（8分）工作出差时移动电源已经是智能手机的最佳搭配，用电动势为5V的电源给手机充电时，测得电源两极间的电压为4.5V，已知电源铭牌中标有电源容量为2Ah，且电源电能全部释放出来，则：‎ ‎（1）电源放出的总电能是多少焦耳？‎ ‎（2）手机得到多少电能？‎ ‎（3）电源给手机充电过程中发出多少热量？‎ 高二物理期中参考答案 ‎1．C ‎【解析】【分析】‎ 对A、B两球分别受力分析，根据平衡条件结合正交分解法列方程求解出各个力的表达式，然后分析讨论．‎ ‎【详解】‎ 对A球受力分析，受重力mg、拉力F、支持力N1，静电力F1，如图所示：‎ 根据平衡条件，有x方向：F=F1sinθ ①‎ y方向：N1=mg+F1cosθ ②‎ 再对B球受力分析，受重力Mg、静电力F1、杆对其向左的支持力，如图，根据平衡条件，有：x方向：F1sinθ=N2 ③‎ y方向：F1cosθ=Mg ④‎ 有上述四式得到： ⑤‎ N1=mg+Mg ⑥‎ 由⑤式，由于新位置两球连线与竖直方向夹角θ变小，故静电力F1‎ 变小，故A错误，C正确；‎ 由⑥式，水平杆对球A的支持力等于两个球的重力之和，不变，再结合牛顿第三定律可知，求A对水平杆的压力不变，故B，D均错误；‎ 故选C.‎ ‎【点睛】‎ 本题关键是对两个球分别受力分析，然后根据平衡条件并运用正交分解法列方程求解出各个力的表达式进行讨论．‎ ‎2．C ‎【解析】【分析】‎ 根据M、N为两个固定的等量同种正电荷，PO为中垂线上的两点可知，本题考查带电粒子在等量同种电荷中垂线上的运动，根据中垂线上电场的分别和电势分别规律，运用牛顿第二定律和能量守恒进行分析求解；‎ ‎【详解】‎ A、负粒子在从P到O的过程中，所受的电场力方向竖直向下，做加速运动，越过O点后，所受的电场力方向竖直向上，根据对称性知粒子运动到关于P点对称的位置时速度减至零，然后，向上运动到P点，再周而复始，所以粒子将一直沿中垂线PO做往复直线运动，故A错误；‎ B、由于PO间电场线分布情况不清楚，电场强度的大小变化不清楚，所以从P到O的过程中，粒子受到的电场力可能先变大，再变小，则加速度可能先变大，再变小，当然也可能一直减小，但是速度一定是越来越大，在O点时速度最大，此时刻动能最大，根据能量守恒可知此时刻电势能最小，故BD错误，C正确。‎ ‎【点睛】‎ 解决本题时，要掌握等量同种电荷电场线的分布情况及，要抓住电场线的对称性进行分析求解，要注意电场线分布情况不确定时，电场强度的变化情况是不确定的。‎ ‎3．B ‎【解析】【详解】‎ 由等势面的形状可知该电场不是勺强电场，所以等势面上各点场强并不相同，A错误;由运动轨迹可知电场力由左向右，电场强度的方向由右向左，沿电场强度方向电势逐渐降低，所以，B正确;粒子运动到d的过程中静电力先做负功后做正功，粒子在、b、c、d四点的速度大小关系是，C、D均错误.‎ ‎4．D ‎【解析】【详解】‎ AB．不论正电荷还是负电荷，如果有初速度，都可以朝着电势低的地方运动，也可以朝着电势高的地方运动，故A错误，B错误.‎ CD．从静止开始的电荷都会沿着电场力的方向运动，电场力都做正功，电势能都减小，故C错误，D正确.‎ ‎5．B ‎【解析】【详解】‎ AC.由图甲所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，使所测电流偏大，实验误差来源于电压表分流，当电压表内阻远大于待测定值阻值时采用该电路误差较小，故AC错误；‎ BD.由图乙所示电路图可知，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，所测电压偏大，试验误差是由电流表的分压造成的，当待测电阻阻值远大于电流量表内阻时，用该电路试验误差较小，故B正确，D错误。‎ ‎6．C ‎【解析】【详解】‎ 元电荷是最小单位电荷量，不是电子或质子，故A错误；在研究带电体间的相互作用时，若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时，可把带电体看成点电荷，体积很大的带电体也可能看成点电荷，故B错误；任何带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，故C正确；摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，没有产生了额外的电子，故D错误。‎ ‎7．BD ‎【解析】【详解】‎ 若两电荷同性,设一个球的带电量为Q,则另一个球的带电量为5Q,此时 ,接触后再分开,带电量各为3Q,则两球的库仑力大小 所以. ；若两电荷异性,接触后再分开,两球电量的绝对值为2Q,此时两球的库仑力 ，所以 ，故BD正确；AC错误；故选BD ‎8．BD ‎【解析】【详解】‎ A.沿着电场线方向电势降低，所以1、2和3三个等势面中1的电势能最高，3的等势面最低，故选项A不符合题意；‎ B.在匀强电场中各点电场强度大小和方向都相同，故选项B符合题意；‎ C.负电荷的受力方向与电场强度方向相反，若将一负电荷由移到，力的方向与位移方向的夹角大于，电场力做负功，电势能增加，故选项C不符合题意；‎ D.正电荷的受力方向与电场强度方向相同，则将一正电荷由移到，力的方向与位移方向的夹角小于，电场力做正功，电势能减小，故选项D符合题意。‎ ‎9．AD ‎【解析】【分析】‎ 沿电场线的方向电势降低；电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小；根据电势能公式Ep=qφ分析电势能的变化情况，判断电场力做功正负。整个导体球是一个等势体。‎ ‎【详解】‎ A项：根据沿电场线方向电势降低，a点的电势低于b点的电势，故A正确；‎ B项：、根据电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，知c点的场强小于d点的场强，故B错误；‎ C项：将一正试探电荷从e点沿虚线移动到f点，由于导体球处于静电平衡状态，整个导体球是一个等势体，所以ef两点的电势相等，则电场力做功为零，故C错误；‎ D项：导体球处于静电平衡状态，整个导体球是一个等势体，其内部电势与地相等，为零，故D正确。‎ 故应选：AD。‎ ‎【点睛】‎ 本题抓住处于静电平衡导体的特点：整个导体球是一个等势体，其上各点电势相等是关键。若要比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断。‎ ‎10．BD ‎【解析】【详解】‎ 增加两板间距时，根据电容的决定式，可知电容减小，故B正确；对此电容器充电后断开电源，故电量Q一定，故D正确；根据Q＝UC，由上可知电势差增加，故A C错误。所以BD正确，AC错误。‎ ‎11．正 ‎ ‎【解析】【详解】‎ ‎[1]已知球电量为，若细线对小球无拉力，依据同种电荷相斥，异种电荷相吸，及平衡条件可知带正电。‎ ‎[2]根据库仑定律可知小球与之间库仑力的大小为：‎ 若斜面对球支持力刚好为零，则有：‎ 解得：‎ ‎12．增大 不变 ‎【解析】【分析】‎ 已充电的平行板电容器电量不变；静电计测量电势差的大小，电容器板间的电势差越大；根据电容器电容的决定分析电容的变化，由电容的决定式分析板间电势差的变化；根据U=Q/C判断电势差的变化，根据E=U/d判断两极板间电场强度的变化。‎ ‎【详解】‎ 增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容减小，电容器的电量不变，由分析可知，则极板电压U增大，那么指针张角增大；根据，因此两极板间的场强与极板间距无关，即电场强度不变。‎ ‎【点睛】‎ 本题要抓住电容器的电量不变，由电容的决定式和定义式结合分析电容器动态变化问题，再根据E=U/d 判断两极板间电场强度的变化。‎ ‎13．4R ‎ ‎【解析】【分析】‎ 在电阻丝温度不变的条件下，电阻的影响因素是材料、长度、横截面积，当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变．‎ ‎【详解】‎ 当导体的长度拉长到原来的2倍时，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的；而导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的4倍；根据可知，则电阻值是4R；一段长度为L的粗细均匀的电阻丝电阻为R，现将其对折绞合在一起，则此时长度是原来的，横截面积是原来的2倍，根据可知，其电阻的阻值为 ‎14．正对面积 距离 电容 电介质的性能 ‎【解析】【详解】‎ 根据平行板电容器的电容公式 可知，平行板电容器极板的正对面积越大，极板间的距离越近，电容器的电容就越大。极板间电介质的性能也会影响电容器的电容量．‎ ‎15．（1）所用器材BDG （2）（3）请画图．（外接、分压）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）电源电动势为12V，则电压表用量程为6V的B即可；最大电流，则电流表选择量程为0．‎6A的D即可；滑动变阻器用分压电路，故应该选取阻值较小的G即可；（2）电路图如图；因待测电阻的阻值较小，故用安培表外接电路，滑动变阻器用分压电路；电路图如图； ‎ ‎（3）实物连线如图；‎ 考点：伏安法测电阻 ‎16．(1)； (2)；(3)电子不能飞出 ‎【解析】【分析】‎ ‎(1)电子在电场内做类平抛运动，重力不计，只受电场力，根据牛顿第二定律求解加速度．‎ ‎(2,3)电子向A板偏转；要使粒子飞出，则应使水平方向位移为板长时，竖直方向上位移小于等于板间距的一半．由运动学公式求出电子运动时间，再求出竖直方向位移，即可判断能否飞出金属板。‎ ‎【详解】‎ ‎(1) 根据牛顿第二定律，则有：；‎ ‎(2) 当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2×‎107m/s的速度飞入时，‎ 若能飞出电场，则电子在电场中的运动时间为t=；‎ ‎(3) 在AB方向上的位移为 得y=‎‎0.9cm 所以y＞，故电子不能飞出电场。‎ ‎【点睛】‎ 本题也可先求电子到达极板的时间，再求出电子在该时间内在垂直电场方向上前进的位移即可判断。‎ ‎17．（1）；（2）1.5V ‎【解析】【分析】‎ 本题（1）的关键是根据串联电路规律和欧姆定律解出分压电阻阻值即可；题（2）的关键是明确电压表表盘刻度是均匀的，然后按比例求解即可．‎ ‎【详解】‎ ‎（1）根据欧姆定律可知，需要串联的分压电阻为：.‎ ‎（2）由改装原理可知，500μA刻度对应的电压为15V，由于电压表的刻度是均匀的，所以50μA刻度对应的电压应是 ‎【点睛】‎ 电压表或电流表的改装原理是欧姆定律和串并联规律，可以先画出电路图，然后求解即可；应明确直流电表的表盘刻度是均匀的．‎ ‎18．(1)‎2m/s(2)‎0.4m(3)0.8s ‎【解析】【详解】‎ ‎(1) 由A到B，根据动能定理列出等式：‎ 代入数据解得：‎ ‎(2) 小球从细杆的顶端A由静止开始沿杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处的C点，滑行到C点速度为零，对于小球的整个滑行过程，由动能定理得：‎ 解得：‎ ‎(3) 根据运动学公式得：‎ ‎ ，‎ 而总时间 t=tAB+tBC 解得：‎ t=0.8s ‎19．（1）3.6 104J；（2）3.24104J；（3）3.6103J ‎【解析】【详解】‎ ‎（1）电源放出的总电能 W=EIt=523600J=3.6104J ‎（2）手机得到的电能 W1=UIt=4.523600J=3.24104J ‎（3）电源给手机充电过程中发出的热量 Q=W-W1=3.6104J-3.24104J=6.0103J