2019-2020学年内蒙古集宁一中（西校区）高二上学期期末考试物理试题 解析版

2019-2020学年内蒙古集宁一中（西校区）高二上学期期末考试物理试题 解析版

集宁一中2019-2020学年第一学期期末考试 高二年级物理试题 第Ⅰ卷 选择题（共40分）‎ 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中.第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．）‎ ‎1.如图所示各种电场中，A、B两点电场强度相同是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.甲图是非匀强电场，A、B两点到负电荷的距离相等，电场强度大小相等，但方向不相同，所以电场强度不相同，故A错误；‎ B.乙图是非匀强电场，A处电场线较密，电场强度较大，A、B两点电场强度大小不等、方向相同，所以电场强度不相同，故B错误；‎ C.丙图是匀强电场，A、B两点电场强度大小相等、方向相同，则电场强度相等，故C正确；‎ D.丁图是非匀强电场，A、B两点电场强度大小不相等、方向不同，所以电场强度不相同，故D错误；‎ 故选C．‎ ‎2.把一个带电量为q的试探电荷放在电场中的P点，测得P点的电场强度为E，电场强度的方向向东，已知q为正值，则（ ）‎ A. 若把电量为-q的点电荷放在P点，则P点的电场强度仍为E，电场强度的方向向东 B. 若把电量为+2q的点电荷放在P点，则P点的电场强度为E/2，电场强度的方向向东 C. 若在P点不放电荷，则P点的电场强度等于零 D. 电场强度的大小与该试探电荷的带电量成正比 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】电场中某点的场强是由电场本身决定的，只要P点在电场中的位置确定，它的场强应是一个确定值，与检验电荷的正负和带电量的多少无关，故A正确，BCD错误．故选A．‎ ‎【点睛】电场强度的定义式具有比值定义法的共性，定义出的电场强度与F、q无关，由电场本身决定．‎ ‎3.如图所示，质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点，另一个带电量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方，已知绳长OA为‎2l，O到B点的距离为l，平衡时AB带电小球处于同一高度，已知重力加速度为g，静电力常量为k．则（ ）‎ A. A、B间库仑力大小为 B. A、B间库仑力大小为 C. 细线拉力大小为 D. 细线拉力大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 由几何关系可知，OA与OB的夹角为600，则AB间距离：，则 A、B间库仑力大小为，选项A错误；根据平行四边形法则可知，AB间的库仑力为：，细线的拉力，或者，选项BC错误，D正确；故选D.‎ 点睛：此题关键是受力分析，画出受力图，结合平行四边形法则以及几何关系列方程求解.‎ ‎4.如图所示，在点电荷的电场中，ab所在的电场线竖直向下，在a点由静止释放一个质量为m，电荷量大小为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，a、b间的高度差为h，则下列说法正确的是( )‎ A. 带电粒子带正电 B. a、b两点间电势差Uab=‎ C. b点电势大于a点电势 D. a点场强大于b点场强 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．粒子从a点静止释放，到b点速度减为0，粒子重力向下，电场力竖直向上，则粒子带负电，根据粒子的运动情况可知，粒子先加速，重力大于电场力，后减速至0，电场力大于重力，则a点的电场强度小于b点的电场强度，AD错误；‎ B．从a点到b点，根据动能定理：‎ 解得：，B正确；‎ C．沿电场线方向电势降低，所以b点电势小于a点电势，C错误。‎ 故选B。‎ ‎5.电流表的内阻是Rg＝200 Ω，满刻度电流值是Ig＝500 μA，现欲把该电流表改装成量程为3.0 V的电压表，正确的方法是（ ）‎ A. 应串联一个5800 Ω的电阻 B. 应串联一个1800 Ω的电阻 C. 应并联一个0.1 Ω的电阻 D. 应并联一个1800 Ω的电阻 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 把电流表改装成电压表需要串联分压电阻，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出串联电阻阻值．‎ ‎【详解】把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，分压电阻阻值为：；故选A．‎ ‎6.如图所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相等的小球A和B，此时上下丝线受到的力分别为FA和FB．如果使A球带上正电，B球带上负电，上下丝线受的力分别为Fa和Fb，则（ ）‎ A. FA＜Fa B. FB=Fb C. FA＞Fa D. FB＞Fb ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．将A、B小球视为整体进行受力分析，带电前后，系统只受重力和绳子的拉力，所以绳子拉力不变：‎ AC错误；‎ BD．单独对B球受力分析，带电前受竖直向上的绳子拉力和竖直向下的重力平衡，带电后B球受到的库仑力竖直向上，所以绳子拉力减小：‎ C错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图甲所示，一条电场线与Ox轴重合，取O点电势为零，Ox方向上各点的电势φ随x变化的关系如图乙所示，若在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用．则下列说法错误的是(　　)‎ A. 电子将沿Ox方向运动 B. 电子的电势能将一直减小 C. 沿Ox方向电场强度一直增大 D. 电子运动的加速度先减小后增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．沿电场线方向电势降低，所以电场线方向沿Ox轴反方向，电子带负电，受到的电场力沿Ox轴正方向，所以电子沿Ox方向运动，A正确；‎ B．根据电势定义式：‎ 电势能：‎ 电子沿Ox方向运动，电势增大，电子带负电，电势能降低，B正确；‎ CD．图像的斜率为电场强度，根据图像可知斜率先减小后增大，方向不变，所以场强先减小后增大，方向不变，电子从静止释放，受到的电场力方向不变，根据牛顿第二定律：‎ 可知加速度先减小后增大，C错误，D正确。‎ 本题选择错误的，故选C。‎ ‎8.如图所示，质量为m的物体，从半径为R的光滑半圆槽的最上端由静止滑下，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 若圆槽不动，m可滑到右边的最高点 B. 若地面光滑，m也可滑到右边最高点 C. 若圆槽不动，m滑动过程中机械能守恒 D. 若地面光滑，m和半圆槽在滑动过程中机械能守恒，动量也守恒 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC．不论圆槽不动还是地面光滑，小球和圆槽组成系统机械能守恒，选取地面为零势能面，系统从初状态静止开始运动，末状态一定能够再次静止，由于机械能守恒，小球在初末状态的重力势能一定相等，所以小球一定能滑到圆槽右边的最高点，ABC正确；‎ D．地面光滑，系统的机械能守恒，系统在水平方向不受外力，所以动量在水平方向守恒，D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎9.如图所示,两极板水平放置的平行板电容器间形成匀强电场.两极板间相距为d.一带负电的微粒从上极板M的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的边缘射出.已知微粒的电荷量为q,质量为m.下列说法正确的是(　 　)‎ A. 微粒运动的加速度为0 B. 微粒的电势能减小了mgd C. 两极板间的电势差为 D. M极板的电势比N极板的电势低 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】由题分析可知，微粒做匀速直线运动，加速度为零．故A正确．重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了mgd．故B错误．由上可知微粒的电势能增加量△ɛ=mgd，又△ɛ=qU，得到两极板的电势差U=．故C正确．由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势．故D错误．故选AC.‎ ‎10.如图所示，两块水平放置的平行正对的金属板a、b与电池相连，在两板中央的M点有一个带电液滴处于静止状态.若将a板向下平移一小段距离，但仍在M点上方，稳定后，下列说法中正确的是( ) ‎ A. 液滴将加速向下运动 B. M点电势升高 C. M点的电场强度变小了 D. 在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功相同 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．带电液体处于静止状态，受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力平衡，a板向下平移，极板间距为，匀强电场中：‎ 减小，极板之间电压不变，场强变大，M点的电场强度变大，粒子受到的电场力变大，说明液滴加速向上运动，AC错误；‎ B．假设M点到b极板的距离为，沿着电场线方向：‎ 电场强度变大，不变，，则M点电势升高，B正确；‎ D．在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功：‎ 极板之间电势差不变，所以电场力做功相同，D正确。‎ 故选BD。‎ 第Ⅱ卷 选择题（共70分）‎ 二、填空题(每空4分，共32分)‎ ‎11.某同学要测定一个圆柱体的电阻率，进行了如下操作：‎ ‎（1用10分度的游标卡尺测量圆柱体的长度，由图可知其长度为______mm；‎ ‎（2）用螺旋测微器测量其直径如图，可知其直径为_______mm；‎ ‎（3）用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×‎1”‎位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻，根据图所示的表盘，可读出被测电阻阻值为______Ω ‎（4）为了精确的测量该圆柱体的电阻，他选用了以下仪器，用伏安法进行测量，实验要求电压表的读数从0开始，请在框图中画出实验电路图_______．‎ A．直流电源，输出电压为6V；‎ B．电压表3V，内阻大约1kΩ；‎ C．电流表‎0.6A，内阻大约1Ω；‎ D．滑动变阻器，总电阻10Ω；‎ E．开关、导线若干 ‎【答案】 (1). 22.6 (2). 6.360-6.363 (3). 7 (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图得主尺读数为‎2.2cm=‎22mm，游标尺读数为，所以圆柱体的长度为22+‎0.6mm=‎22.6mm．由图得主尺读数为‎6mm，可动刻度读数为 ‎，所以圆柱体的直径为6+‎0.360mm=‎6.360mm．由图知，电阻读数要读多用电表最上的表盘，即读数为．‎ 由题意要求电压表的读数从0开始，所以滑动变阻器要用分压接法，由待测电阻大约为7欧，满足电压表的内阻远大于待测电阻，得电流表要用外接法，电路图如图所示：‎ ‎【点睛】学生要会读游标卡尺、螺旋测微器、多用电表的示数，知道滑动变阻器必须用分压接法的三种情况．‎ ‎12.测定干电池的电动势和内阻的实验电路如图所示,请回答下列问题:‎ ‎ ‎ ‎（1）现备有以下器材:‎ A.干电池1个 B.滑动变阻器(0～50 Ω)‎ C.电压表(0～3 V) D.电压表(0～15 V)‎ E.电流表(0～‎0.6 A) F.电流表(0～‎3 A)‎ 其中电压表应选____,电流表应选____.(填字母代号) ‎ ‎（2）如图是根据实验数据画出的UI图象,由此可知这个干电池的电动势E=____V,内电阻r=____Ω.‎ ‎【答案】 (1). C (2). E (3). 1.5V (4). 1.0Ω ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据电源电动势与电流最大值选择电压表与电流表；电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．‎ ‎【详解】（1）干电池电动势约为1.5V，则电压表应选择C；由图2所示图象可知，最大电力约为‎0.4A，则电流表应选择E；‎ ‎（2）由电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势E=1.5V；电源内阻；‎ 三、计算题（共38分，写出必要的文字说明和计算步骤）‎ ‎13.如图所示，长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已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，，求：‎ 小球所受电场力F的大小．‎ 小球的质量m．‎ 剪断细线后，小球将做何种运动，并说明依据．‎ ‎【答案】 N； ； 剪断细线后，小球将沿原来细绳的方向，斜向下做匀加速直线运动．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据电场力的计算公式可得电场力为：‎ ‎  N；‎ ‎（2）小球受力情况如图所示： 根据几何关系可得： 所以有：； （3）剪断细线的瞬时，因为小球受重力和电场力合力恒定不变，沿初始绳的方向，则小球将沿原来细绳的方向，斜向下做匀加速直线运动；‎ ‎14.如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量均为m，Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞，在压缩弹簧的整个碰撞过程中，求：‎ ‎（1）当弹簧压缩到最短时Q的速度为多大？‎ ‎（2）弹簧具有的最大弹性势能等于多少？‎ ‎【答案】（1），（2）。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）弹簧压缩到最短时，两滑块共速，应用动量守恒定律：‎ 解得：；‎ ‎（2）根据能量守恒定律：‎ 解得：。‎ ‎15.电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中有一绝缘轨道，其中轨道的BC部分是半径为R=‎0.2m的光滑圆轨道，轨道的AB部分水平且与BC相切．AB长度为2R，一质量m=‎0.1kg，带电量为q=+10‎-4C的小球，与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，由A 点静止释放后，求:(g=‎10m/s2)‎ ‎(1)小球到达B点所用的时间 ‎(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小 ‎【答案】(1)0.4s (2) 3N ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎（1）根据牛顿第二定律求出AB段的加速度，根据位移时间关系可求时间；‎ ‎（2）对全过程应用动能定理可求到达C点的速度，根据牛顿第二定律可求对轨道的压力，再由牛顿第三定律可知小球对轨道的压力．‎ ‎【详解】（1）.水平轨道上，对小球，由牛顿第二定律得：‎ 设运动时间为t，则：‎ ‎ ‎ 由以上各式得：t=0.4s ‎ ‎（2）设小球在C点的速度大小是vC,则对于小球由A→C的过程中,由动能定理得:‎ ‎ ‎ 小球在C点，由牛顿第二定律得: ‎ 解得: ‎ 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力:NC'=NC=3N