2020学年高二物理上学期期中试题 人教 新版

2020学年高二物理上学期期中试题 人教 新版

‎2019学年高二物理上学期期中试题 注意事项：‎ ‎1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。‎ ‎2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。。‎ 一、选择题：本大题共12小题，每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项是符合题目要求，第9-12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．下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）‎ A．根据电场强度的定义式E==可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B．根据电容的定义式C==可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 C．根据真空中点电荷的电场强度公式E=Kk可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关 D．根据电势差的定义式UAB==可知，带电荷量为1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为﹣1 V ‎2．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为φP和φQ，则（）‎ A． EP＞EQ，φP＞φQ B．EP＞EQ，φP＜φQ ‎ C． EP＜EQ，φP＞φQD．EP＜EQ，φP＜φQj ‎3．如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点（离O点很近）由静止开始释放一电荷量为﹣q的点电荷，不计重力，下列说法中正确的是（）‎ A． 点电荷在从P到O的过程中，速度先逐渐增大后逐渐减小 ‎ B． 点电荷在从P到O的过程中，做匀速直线运动 ‎ C． 点电荷运动到O点时，加速度为零，速度达到最大值 - 10 -‎ ‎ D． 点电荷越过O点后，速度先逐渐增大，然后逐渐减小，直到粒子速度为零 ‎4．如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10﹣6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10﹣5J，已知A点的电势为﹣10V，则以下判断正确的是（）‎ A． 微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B． 微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示 ‎ C． B点电场强度为零 D． B点电势为﹣20V ‎5．如图所示，平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地，P为两极板间的一点．现保持B板不动，将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置，这时( )‎ A．电容器两极板间的电势差减小B．P点的场强增大 C．P点的电势降低D．固定在P点的负电荷的电势能将减小 ‎6．用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图所示）．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板所带电荷量不变，若（）‎ A． 保持S不变，增大d，则θ变大 B． 保持S不变，增大d，则θ变小 ‎ C． 保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变 ‎7．一段粗细均匀的铝线，其横截面积直径是d，电阻为1欧．现将其拉制成直径为0.1d的均匀细线后，它的电阻值变成（）‎ ‎ A． 0.01千欧 B． 0.1千欧 C． 10千欧 D． 100千欧 ‎8．如图所示，一价氢离子（H）和二价氦离子（He）的混合体，经同一加速电场U1同时加速后，垂直射入同一偏转U2电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们（）‎ ‎ A． 同时到达屏上同一点 B． 先后到达屏上同一点 ‎ C． 同时到达屏上不同点 D． 先后到达屏上不同点 ‎9．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（）‎ ‎ A． 极板X应带正电B．极板X′应带正电 ‎ C． 极板Y应带正电D．极板Y′应带正电 ‎10．一带电粒子射入固定在O点的点电荷的电场中，粒子轨迹如图虚线abc所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（）‎ - 10 -‎ ‎ A． 粒子受到静电排斥力的作用 B． 粒子速度vb＞va ‎ C． 粒子动能Eka＜Ekc D． 粒子电势能Epb＞Epc ‎11．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），P、Q为运动轨迹上的两点，粉尘是从P运动到Q，下列关于带电粉尘的说法正确的是( )‎ A．粉尘带负电 B．粉尘带正电 C．粉尘从P运动到Q过程，其加速度变大 D．粉尘从P运动到Q过程，其速度变大 ‎12．如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出），O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的检验电荷受到的电场力与其所带电荷量的关系如图乙所示．以x轴的正方向为电场力的正方向，则( )‎ A．A点的电场强度大小为5×103N/CB．点电荷Q在AB之间 C．点电荷Q一定为正电荷D．A点的电势比B点的电势低 二、非选择题(共15分)：‎ ‎13．（6分）如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．‎ ‎（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒接触______极板（选填左侧或右侧）使电容器带电．‎ ‎（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有（ ）‎ A．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况 B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况 C．静电计可以用电压表替代 D．静电计可以用电流表替代 ‎14．（9分）图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M．实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小． ‎ - 10 -‎ a ‎ ‎ ‎（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是　　　　　　． ‎ A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动． ‎ B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动． ‎ C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动． ‎ ‎（2）使小车质量远远 　　　　　　砝码和砝码盘的总质量（填“大于”或“小于”） ‎ - 10 -‎ ‎（3）右图2为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为　　　　　　m/s2． ‎ ‎（4）该同学把砝码和砝码的总重量作为小车的拉力，并依次测出了小车的加速度．然后画出了如图3所示的图象，该图象虽是一条直线，但不通过坐标原点．原因是：　　　　　　． ‎ 三、计算题（本题共3小题，共37分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15．（8分）质量为m，电量为+q的带电小球用绝缘细线悬挂在O点，现加一竖直向下的匀强电场，悬线所受拉力为2mg．‎ ‎（1）求所加电场的场强E为多大？‎ ‎（2）若场强大小不变，方向变为水平向左，平衡时悬线的拉力T？‎ ‎16．（13分）如图所示，在匀强电场中，有A、B两点，它们间的距离为2cm，两点的连线与场强方向成60°角．将一个电荷量为﹣2×10﹣5 C的电荷由A移到B，其电势能增加了0.1J．求：‎ ‎（1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？‎ ‎（2）若B点的电势为1000V，则A点的电势φA为多大？‎ ‎（3）匀强电场的场强为多大？‎ ‎16．（16分）如图所示，有一正粒子，质量为m，电荷量为q，由静止开始经电势差为U1的电场加速后，进入两块板间距离为d，板间电势差为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入偏转电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场．求：‎ ‎（1）粒子刚进入偏转电场时的速度v0；‎ ‎（2）粒子在偏转电场中运动的时间和金属板的长度；‎ ‎（3）粒子穿出偏转电场时的动能．‎ - 10 -‎ MZ-2016级高二上期物理半期考试答案 一、1.【解答】解：A、电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误．‎ B、电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，故B错误．‎ C、根据点电荷的场强公式E=k知：Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故C错误．‎ D、据电势差的定义式UAB=知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为﹣1J，则A、B点的电势差为﹣1V，故D正确．故选：D ‎2．解：由图P点电场线密，电场强度大，EP＞EQ，．沿电场线的方向电势降低，φP＞φQ．故选：A．‎ ‎3．解答： 解：AB、点电荷﹣q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，所以速度越来越大，因为从O向上到无穷远，电场强度先增大后减小，所以P到O的过程中，电场强度大小是变化的，加速度是变化的，做的是非变加速运动，故A、B错误．‎ C、点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点的速度达到最大值．故C正确．‎ D、根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，故D错误．故选：C．‎ ‎4．解答： 解：AB、由题，带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了10﹣5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左．‎ 根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示．故A正确，B错误．‎ CD、根据动能定理得：qUAB=△Ek，得A、B间的电势差 UAB==﹣V=﹣10V，又UAB=φA﹣φB，φA=﹣10V，则B的电势为 φB=0．场强与电势无关，B点的电场强度不为0，故C、D错误．故选：A．‎ ‎5．A、由题意可知，电容器始终与电源相连，电源器两端的电压不变，则电容器两端的电势差保持不变，故A错误；‎ B、由U=Ed可知，d增大，U不变，则场强E减小；故B减小；‎ - 10 -‎ C、因E减小，PB间的距离不变，由U=Ed知，故PB间的电势差减小，而板间总的电势差不变，所以PA间的电势差增大；因A板接地，板间场强向下，P点的电势低于A板的电势，所以P点的电势为降低；故C正确；‎ D、因电势降低，而P点放置的为负电荷，故电荷的电势能将增大；故D错误；故选：C．‎ ‎6．解答： 解：A、B、根据电容的决定式C= 得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式C= 分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；反之，保持S不变，减小d，则θ减小．故A正确，B错误．C、D、根据电容的决定式C= 得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C= 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大；反之，保持d不变，增大S，则θ减小，故C错误，D错误．故选：A．‎ ‎7．解答： 解：铝线的横截面的直径为d，横截面积为S1=πd2，由数学知识得知，直径是后横截面积是S2=S1，由于铝线的体积不变，由长度变为原来的100倍，根据电阻定律R=得到，电阻是原来的10000倍，即为10000Ω=10KΩ．‎ 故选：C．‎ ‎8．解答： 解：设加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板的长度为L，板间距离为d．在加速电场中，由动能定理得：qU1= ①两种粒子在偏转电场中，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于两种粒子的比荷不同，则v0不同，所以两粒子在偏转电场中运动的时间t=不同．两种粒子在加速电场中的加速度不同，位移相同，则运动的时间也不同，所以两粒子是先后离开偏转电场．在偏转电场中的偏转位移y=②联立①②得 y=‎ 同理可得到偏转角度的正切tanθ=，可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关．所以出射点的位置相同，出射速度的方向也相同．故两种粒子打屏上同一点．故B正确，A、C、D错误．故选：B．‎ - 10 -‎ ‎9．解：电子受力方向与电场方向相反，因电子向X向偏转则，电场方向为X到X′，则X带正电同理可知Y带正电，故AC正确，BD错误故选：AC ‎10．解答： 解：A：如图所示，轨迹向左弯曲，带电粒子所受的电场力方向向左，则带电粒子受到了排斥力作用．故A正确．B：从a到b过程中，带电粒子受到了排斥力作用，电场力做负功，可知电势能增大，动能减小，粒子在b点的速度一定小于在a点的速度．故B错误．C：a、c两点处于同一等势面上，从a到c，电场力为零，则a、c两点动能相等，故C错误．‎ D：从b到c过程中，电场力做正功，可知电势能减小，粒子在b点的电势能一定大于在c点的电势能，故D正确．故选：AD ‎11．【解答】解：A、由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，A正确，B错误；‎ C、颗粒向电场线密的地方运动，该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变大，故C正确；‎ D、电场力做正功，该粉尘颗粒的电势能逐渐变小，速度增大．故D正确；故选：ACD ‎12．【解答】解：A、由图线斜率表示场强，可知A点场强大小为：E=N/C=2×103N/C．故A错误．‎ B、由图（乙），正检验电荷放在A点和负检验电荷放在B点所受电场力方向均沿x轴正方向，说明点电荷Q为负电荷且放在AB之间．故B正确，C错误．D、由图线斜率表示场强，可知B点场强大小为：E=N/C=5×102N/C．故说明B点距点电荷要远，因源电荷带负电，故A点的电势比B点的电势低；故D正确；故选：BD 二、非选择题(共15分)：‎ ‎13．(1）右侧；（2）A 3+3‎ ‎14．【解答】解：（1）实验前将长木板的一端垫起适当的高度的目的是平衡摩擦力，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，即平衡摩擦力，故选B． ‎ ‎（2）当小车质量远大于砝码与砝码盘的总质量时，可以近似认为小车所受的拉力等于砝码与砝码盘的重力． ‎ - 10 -‎ ‎（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，则计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s； ‎ 由匀变速直线运动的推论：△x=at2可知，加速度：a=0.51m/s2；小车向左做加速运动，则加速度的方向向左；（4）由图3所示图象可知，a﹣F图象在F轴上有截距，即当拉力大到一定值时才产生加速度，说明小车所受合力小于砝码与砝码盘的重力，这由于没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足造成的． ‎ 故答案为：（1）B；（2）大于；（3）0.51；（4）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．2+2+2+3 ‎ 三、15．解：（1）物体受力分析如图：由平衡条件：‎ T=G+F..............................2‎ ‎2mg=mg+Eq 解得：..............................1‎ ‎（2）平衡时受力分析如图：T=..............................2 T=mg..........................1‎ 设T的方向与水平方向的夹角为θ，则，解得：θ=45°，...................1‎ 所以方向与水平方向成45°向右上．......................1‎ ‎16．（13分）【解答】解：（1）电场力做正功多少，电势能就减小多少，克服电场力做功多少，电势能就增加多少．...............2‎ 据题电荷的电势能增加了0.1J，则电场力对电荷就做﹣0.1J的功...............1‎ ‎（2）根据功的定义式知，该电荷应为负电荷．由W=qU可得：AB间的电势差 UAB==V=5000V...............2+1‎ 据UAB=φA﹣φB，...............2 φB=1000V得：φA=6000V...............1‎ ‎（3）A、B两点间的沿电场线方向的距离为：‎ ‎ d=2×cos60°=1cm=1×10﹣2 m，...............1‎ - 10 -‎ 由U=Ed得：E==V/m=5×105 V/m．...............2+1‎ ‎17．（16分）解答： 解：（1）粒子在加速电场后经电场加速，根据动能定理有：‎ ‎...............2‎ 可得...............1‎ ‎（2）粒子在右边的偏转电场中可分解为沿板方向的匀速直线运动和垂直板方向的匀加速直线运动，所以沿板方向：‎ x=L=v0t…①...............2‎ 垂直板方向：‎ y==at2…②...............2‎ 而加速度：．a=…③...............2‎ 由以上各式解得：L=；t=；...............1+1‎ ‎（3）质子先在加速电场中电场力对其做正功，而后又在偏转电场中，尽管做曲线运动，但电场力对它仍然做正功，且电场力做功与路径无关．所以整个过程由动能定律得：‎ eU1+e=Ek﹣0...............3 所以质子射出电场时的动能为：Ek=e（U1+）...............2‎ - 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