2017-2018学年广西桂林中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年广西桂林中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

广西桂林中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题 一、单项选择题 ‎1. 下列关于静电场的说法不正确的是（ ）‎ A. 在匀强电场中，电场线一定和等势面垂直 B. 电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高 C. 将正点电荷从电场强度为零的一点移动到电场强度为零的另一点，电场力做功一定为零 D. 在正点电荷产生的静电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向 ‎【答案】C ‎【解析】沿着等势面移动，电场力不做功，故电场力一定与等势面垂直，故A说法正确；电场强度与电势无关，所以电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高，故B说法正确；电场强度与电势无关，场强为零，电势不一定为零，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两个点之间移动电荷，电场力将做功，故C说法错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，故D说法正确。所以选C.‎ ‎2. 对下列物理公式的理解，其中正确的是 （ ）‎ A. 由可知，某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能EP和该电荷电量q所决定的 B. 由可知，导体的电阻R由它两端的电压U和它当中通过的电流I决定 C. 由可知，点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷Q和距场源电荷的距离r决定 D. 由可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定 ‎【答案】C ‎3. 如图所示为一组电场线，A、B为其中两点，则（ ）‎ A. A点的场强大于B点的场强 B. A点电势低于于B点电势 C. 将电子从A点移到B点，电场为做正功 D. 正电荷在A点的电势能小于正电荷在B点的电势能 ‎【答案】A ‎【解析】由图可知，A点电场线密，B点电场线稀，因此A点电场强度大于B点，即EA＞EB，故A正确．沿电场线的方向电势逐渐降低，A点电势高于B点电势，故B错误；电子受到的电场力的方向由B指向A，所以将电子从A点移到B点，电场为做负功，故C错误；正电荷在A点的电势能大于正电荷在B点的电势能，故D错误；故选A.‎ ‎4. 喷墨打印机的简化模型如图所示。重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中(　　)‎ ‎ ‎ A. 向负极板偏转 B. 电势能逐渐增大 C. 运动轨迹是抛物线 D. 运动轨迹与带电量无关 ‎【答案】C ‎【解析】A项：由于带负电，故向正极板偏转，A错误；‎ B项：由于带负电墨汁微滴做正功，故电势能减少，B错误；‎ C项：由于电子在电场中做类平抛运动，轨迹为抛物线，故C正确；‎ D项：由侧向位移，可知运动轨迹与带电量有关，D错误．‎ 点晴：本题主要考查带电粒子在电场中的偏转即粒子作类平抛运动：沿初速度方向作匀速直线运动，电场力方向作匀加速直线运动。‎ ‎5. 如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断不正确的是( ) ‎ A. L1和L3变亮，L2变暗 B. L1变暗，L2变亮，L3亮度不变 C. L1中电流变化值小于L3中电流变化值 D. Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：由图可知L3与R串联后与L2并联，再与R0、L1串联；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则可知总电阻的变化；由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化，即可知L1亮度的变化；将R0、L1作为内电阻处理，由U=E﹣Ir可知并联部分电压的变化，由欧姆定律可得出两灯亮度的变化；因两灯电阻均为定值，则可由欧姆定律得出电压变化值的大小关系．‎ 解：A、B当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大，故L1变亮；‎ 电路中总电流增大，故内电压及R0、L1两端的电压增大，而电动势不变，故并联部分的电压减小，故L2变暗；‎ 因L2中电流减小，干路电流增大，故流过L3的电流增大，故L3变亮；故A正确，B错误；‎ C、因L1中电流增大，L3中电流增大，而L2中电流减小；开始时有：I1=I2+I3，故I1电流的变化值一定小于L3中电流的变化值；故C正确；‎ D、因并联部分的电压与L1、R0及内电阻上的总电压等于电源的电动势；L2两端的电压减小，L1、R0及内阻r两端的电压增大，而电动势不变，故L1上电压变化值小于L2上的电压变化值，故D正确；‎ 故选ACD．‎ ‎【点评】本题不但考查电路中各量的变化方向，还考查了各电阻中电流及电压的变化值，题目较为新颖，要求学生能灵活应用串并联电路的电流电压规律及闭合电路的欧姆定律．‎ ‎6. 如图所示，在竖直平面内，带等量同种电荷的小球A、B，带电荷量为q（q＞0），质量都为m，小球可当作质点处理．现固定B球，在B球正上方足够高的地方释放A球，则从释放A球开始到A球运动到最低点的过程中（ ）‎ A. 小球A的动能不断增加 B. 小球的加速度不断减小 C. 小球的机械能不断增加 D. 小球的电势能不断增加 ‎【答案】D ‎【解析】小球A向下运动的过程中，刚开始距离较远，重力大于静电力，小球做加速运动，当重力等于静电力时速度最大，后静电力大于重力，小球做减速运动直到停止．所以小球的动能先增加后减小，加速度先减小后增大，故AB错误；静电力一直做负功，机械能不断减小，电势能不断增加，故D正确，C错误．故选D.‎ 点睛：本题的关系是对小球进行受力分析，知道小球受到的静电力一直做负功，机械能不断减小，电势能不断增加．‎ 二、多选题 ‎7. 如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（　 ）‎ A. R的阻值为1.5Ω B. 电源电动势为3V，内阻为0.5Ω C. 电源的输出功率为3.0W D. 电源内部消耗功率为1.5W ‎【答案】AD ‎【解析】试题分析：电阻，故A正确；根据闭合电路欧姆定律得，当时，，由读出电源的电动势，内阻等于图线的斜率大小，则，故B错误；两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压，电流，则电源的输出功率为，故C错误；电阻R的功率为，故D正确。‎ 考点：电功、电功率 ‎【名师点睛】对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义．本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义。‎ ‎8. 如图所示，a、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的 U-I 图象，已知导体电阻，下列说法正确的是( )‎ ‎ ‎ A. a 代表的电阻丝较粗 B. b 代表的电阻丝较粗 C. a 电阻丝的阻值小于 b 电阻丝的阻值 D. 图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大 ‎【答案】AC ‎【解析】试题分析：I-U图象中图象的斜率表示电阻，则由图可知，a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值，选项C正确；由可知，长度相同时，电阻越大的电阻丝越细，则可知a代表的电阻丝较粗，b代表的电阻丝较细，选项A正确，B错误； 电阻丝的电阻与电压和电流无关，故D错误，故选AC．‎ 考点：I-U图象；电阻定律 ‎【名师点睛】本题考查I-U图象以及电阻定律的应用，要注意明确I-U图象的性质，能通过图象正确分析电阻关系是解题的关键。‎ ‎9. 如图，质量为m、带电量为q的小球用长为L的细线悬挂，处在水平方向的匀强电场中，小球静止于A点，此时悬线与竖直方向夹角为θ=30°，现用力将小球缓慢拉到最低点B由静止释放。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 场强的大小为 B. 小球将在A、B之间往复摆动 C. 小球将回到A处停下来 D. 小球从B向右摆到最高点的过程中，电势能的减少量为 ‎【答案】AD ‎【解析】小球原来处于静止，由平衡条件得：qE=mgtanθ，则得，故A正确；由题知，小球原来静止，电场力与重力的合力方向沿OA方向．小球从最低点B由静止释放后，电场力和重力的合力做正功，小球的速度增大，到达A点后，由于惯性，继续向上摆动，之后合力对小球做负功，速度减小，速度减至零后，再向下摆动，到B点速度为零，周而复始，所以小球将以A点为平衡位置做往复运动．故BC错误；小球从B向右摆到最高点的过程中，设x细线的最大偏角为α．根据能量守恒定律得：mgl（1-cosα）=qElsinα 将qE=mgtanθ，代入解得：tan=tanθ，α=2θ=60°; 所以电势能的减少量为△Ep=qElsinα=mgl（1-cosα）=mgl（1-cos60°）=mgl，故D正确．故选AD．‎ ‎10. 如图所示，ABC为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中AB为倾斜直轨道，BC为与AB相切的圆形轨道，并且圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里．质量相同的甲、乙、丙三个小球中，甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电．现将三个小球在轨道AB上分别从不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则(　　)．‎ A. 经过最高点时，三个小球的速度相等 B. 经过最高点时，甲球的速度最小 C. 甲球的释放位置比乙球的高 D. 运动过程中三个小球的机械能均保持不变 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：在最高点时，甲球受洛伦兹力向下，乙球受洛伦兹力向上，而丙球不受洛伦兹力，故三球在最高点受合力不同，故由知，三球的速度不相等，A错；因甲球在最高点受合力最大，故甲球在最高点的速度最大，B错；因甲球的速度最大，而在整个过程中洛伦兹力不做功，故机械能守恒，甲球释放时的高度最高，C对；因洛伦兹力不做功，故系统机械能守恒，三小球的机械能保持不变，D对。‎ 考点：机械能守恒、带电粒子在匀强磁场中的运动。‎ ‎【名师点睛】复合场中重力是否考虑的三种情况 ‎(1)对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略．而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等，一般应考虑其重力．‎ ‎(2)在题目中明确说明的按说明要求是否考虑重力．‎ ‎(3)不能直接判断是否考虑重力的，在进行受力分析与运动分析时，要由分析结果确定是否考虑重力．‎ 三、填空题 ‎11. 在“练习使用多用电表”的实验中。‎ ‎（1）用多用电表测量某电阻，将挡位旋钮调至“×10”挡，读数时发现指针偏转角太大，为使测量结果更加准确，则应改用“____________”挡。（选填字母代号即可）‎ A．×1 B．×100 C．×1000‎ ‎（2）多用电表使用时间长了，其内阻会明显变大，继续使用该表测电阻时，通过“调零旋钮”进行调零仍能使用，假设调零前后电池的电动势不变，则调零后用该表测得的电阻值与电阻的真实值相比，将________。（选填字母代号即可）‎ A．偏大 B．偏小 C．不变 ‎（3）如图所示，闭合开关后发现小灯泡不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，在保持电路完整的情况下，应使用多用电表的_______________进行测量（选填字母代号即可）‎ A．电阻挡 B．电流挡 C．交流电压挡 D．直流电压挡 ‎【答案】 (1). （1）A (2). （2）C (3). （3） D ‎【解析】试题分析：①用多用电表测量某电阻，将档位旋钮调至“”档，读数时发现指针偏转角太大，说明所选挡位太大，为使测量结果更加准确，应换小挡，应改用挡，故选A。‎ ‎②使用欧姆表测电阻时，使用“调零旋钮”进行调零仍能使用，调零前后电池的电动势不变，由可知，所测电阻R是真实的，则调零后用该表测得的电阻值与电阻的真实值相比相等，故选C。‎ ‎③由图示可知，电源为直流电源，闭合开关后发现小灯泡不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，在保持电路完整的情况下，应使用多用电表的直流电压档进行测量，故选D。‎ 考点：用多用电表测电阻 ‎【名师点睛】本题考查了欧姆表的使用及电路故障检测方法，使用欧姆表测电阻时，要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；可以使用电压表、电流表与欧姆表检测电路故障，要掌握其检测方法与注意事项。‎ ‎12. 在实验室测量一个直流电源的电动势和内电阻（电动势大约为4.5V，内阻大约为1.5Ω），由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：‎ A. 量程为3V的电压表V B. 量程为0.6A的电流表A1‎ C. 量程为3A的电流表A2 D. 阻值为4.0Ω的定值电阻R1‎ E. 阻值为100Ω的定值电阻R2 F. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3‎ G. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4‎ ‎（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图1所示电路测量电源的电动势和内电阻。定值电阻应该选择______（填“D”或者“E”）；电流表应该选择______（填“B”或者“C”）；滑动变阻器应该选择______（填“F”或者“G”）。‎ ‎（2）分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合其U—I图象（U和I的单位分别为V和A）拟合公式为U=-5.6I+4.4。则电源甲的电动势E =________V；内阻r =_________Ω（保留两位有效数字）。‎ ‎【答案】 (1). （1）D (2). B (3). F (4). （2）4.4V (5). 1.6Ω ‎ ‎ 点睛：本题考查了实验器材的选择，实验数据处理，要正确实验器材的选取原则，理解实验原理是正确解题的关键，同时要结合数学知识理解图象斜率和截距的含义．‎ 四．计算题 ‎13. 一个电量q=2×10－10C的正点电荷放在匀强电场中的A点，它受到的电场力是 10－7N ‎，则：‎ ‎（1）此电场的电场强度是多大？‎ ‎（2）此电荷只在电场力作用下从静止开始移动了0.4m而到达B点，到达B点时电荷的动能有多大？‎ ‎（3）A、B两点间的电势差是多少？‎ ‎【答案】（1）500N/C（2）4×10-8J（3）200V ‎【解析】（1）‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（2）由动能定理得：‎ ‎（3）‎ ‎14. 如图所示，两平行金属板导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角=37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T，方向垂直于导轨所在平面斜向左上方的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，求：‎ ‎ ‎ ‎（1）通过导体棒的电流；‎ ‎（2）导体棒受到的安培力大小；‎ ‎（3）导体棒受到的摩擦力大小。‎ ‎【答案】（1）1.5A（2）0.30N（3）0.06N ‎【解析】本题考查闭合电路欧姆定律、安培力及共点力的平衡。‎ ‎（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：‎ ‎ ‎ ‎（2）导体棒受到的安培力： ‎ ‎（3）导体棒所受重力沿斜面向下的分力，由于F1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f，根据共点力平衡条件，解得：f=0.06N 方向沿斜面向下。‎ ‎15. 如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，金属板长为L.在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m，小液滴带负电，电荷量为q.要使液滴从B板右侧上边缘射出电场，电动势E是多大？重力加速度用g表示。‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】由闭合电路欧姆定律得 ‎ 两金属板间电压为UBA＝IR＝ ‎ 由牛顿第二定律得q－mg＝ma 液滴在电场中做类平抛运动，有 L＝v0t　 ‎ 联立解得 ‎ 点睛：题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．‎ ‎16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场的圆心在M（L，0），磁场方向垂直于坐标平面向外。一个质量m电荷量q的带正电的粒子从第三象限中的Q（-2L，-L）点以速度V0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0‎ ‎）点射出磁场。不计粒子重力，求：‎ ‎（1）电场强度E；‎ ‎（2）从P点射出时速度vp的大小；‎ ‎（3）粒子在磁场与电场中运动时间之比。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】试题分析：粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做平抛运动，运动轨迹如图所示；‎ ‎（1）粒子在电场中做类平抛运动，轴方向：，方向：，‎ 解得，电场强度：；‎ ‎（2）设粒子到达坐标原点时竖直分速度为，粒子在电场中做类似平抛运动，‎ 方向：，方向：，联立得：，粒子进入磁场时的速度：，离子进入磁场做匀速圆周运动，粒子速度大小不变，则：。‎ ‎（3）粒子在磁场中做圆周运动的周期：，‎ 粒子在磁场中的运动时间：，‎ 粒子在磁场与电场中运动时间之比：；‎ 考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动 名师点睛：带电粒子在匀强电场中运动时，要注意应用运动的合成和分解；而在磁场中运动时为匀速圆周运动，在解题时要注意应用好平抛和圆周运动的性质。‎ ‎ ‎