黑龙江省牡丹江市第三高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题（理）

黑龙江省牡丹江市第三高级中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题（理）

‎2019——2020学年度第一学期期中考试高二 物理试卷（理科）‎ 一、单项选题 ‎1.A、B、C三点在同一直线上，AB:BC=1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为 （ ）‎ A. -F/2 B. F/2 C. -F D. F ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设AB的距离为r，在A处放电荷量为＋q的点电荷，在B处放电荷量为Q的点电荷，据库仑定律有：；移去A处电荷，在C处放－2q的点电荷，该电荷受到的电场力为：，据同种电荷相斥，异种电荷相吸可知，两力方向相同。故选项B正确。‎ ‎2.用伏安法测灯泡电阻时，若将电流表和电压表的位置接成如图所示电路，可能出现的情况是( )‎ A. 电流表烧坏 B. 电压表示数为零 C. 灯泡不亮 D. 灯泡烧坏 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于电压表内阻很大，故电路中电流很小，故灯泡不亮；电流表中示数很小，不会烧坏；此时电压表相当于直接接在电源两端，故此时电压表的示数接近220V；故选C。‎ ‎3. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A. C 和U 均增大 B. C 增大,U 减小 C. C 减小,U 增大 D. C 和U 均减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 解：由公式知，在两极板间插入一电介质，其电容C增大，由公式知，电荷量不变时U减小，B正确．‎ 故选B ‎【点评】本题考查了等容的定义式和决定式的配合应用．‎ ‎4.如图所示，一个枕形导体位于带正电小球的附近，A、B为导体的左、右端点，C为导体内的一点。若用手接触一下枕形导体的中部，导体将带( ) ‎ A. 不带电 B. 正电 C. 负电 D. 不能确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由于静电感应，A端带负电，B端带正电．若用手接触一下枕形导体的中部，大地中电子跑到导体上，将正电荷中和，所以导体将负电；故选C。‎ ‎5.a、b、c三个粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定( )‎ ‎①在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上 ‎②b和c同时飞离电场 ‎③进入电场时，c的速度最大，a的速度最小 ‎④动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大 A ① B. ①② C. ③④ D. ①③④‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】①②三个α粒子进入电场后加速度相同，由图看出，竖直方向a、b偏转距离相等，大于c的偏转距离，由 得知，a、b运动时间相等，大于c的运动时间，即 ta=tb＞tc 故在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上，而c先飞出电场。故①正确，②错误.‎ ‎③三个α粒子水平方向上做匀速直线运动，则有x=v0t．由图看出，b、c水平位移相同，大于a的水平位移，即 xb=xc＞xa 而 ta=tb＞tc 可见，初速度关系为：‎ vc＞vb＞va，‎ 故③正确.‎ ‎④由动能定理得：‎ ‎△Ek=qEy 由图看出，a和b的偏转距离相等，大于c的偏转距离，故ab动能增量相等，大于c的动能增量,故④正确.故选D.‎ ‎6. 如图所示，电流表、电压表均为理想电表，L为小电珠．R为滑动变阻器，电源电动势为E，内阻为r．现将开关S闭合，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列结论正确的是（ ）‎ A. 电流表示数变小，电压表示数变大 B. 小电珠L变亮 C. 电容器C上电荷量减小 D. 电源的总功率变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：滑片向左移动，滑动变阻器的电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律，干路电流减小，电流表的示数减小，串联电路的电阻遵循分压原理，则随着滑动变阻器电阻的增大，其分压相应增大，电压表示数增大，选项A正确。干路电流减小，小电珠变暗，选项B错误。电容器与变阻器并联，分压升高，则电容器上的电荷增多，选项C错误。干路电流减小，电源电动势不变，则电源的总功率减小，选项D错误。‎ 考点：本题考查闭合电路的欧姆定律。‎ ‎7.如图所示，用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN，电流I方向从M到N，绳子的拉力均为F.为使F＝0，可能达到要求的方法是(　　)‎ A. 加水平向右的磁场 B. 加水平向左的磁场 C. 加垂直纸面向里的磁场 D. 加垂直纸面向外的磁场 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 要使绳子的拉力变为零，加上磁场后，应使导线所受安培力等于导线的重力，由左手定则可判断，所加磁场方向应垂直纸面向里，导线所受安培力向上．‎ ‎8.如图所示，两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设有大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两铝环的运动情况是（ ）‎ A. 都绕圆柱体运动 B. 彼此相向运动，且具有大小相等的加速度 C. 彼此相向运动，电流大的加速度大 D. 彼此相向运动，电流小的加速度大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 根据电流间相互作用规律：“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，两圆环应相互吸引，即彼此相向运动，再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可知，两圆环的加速度大小相等，所以B正确，ACD错误．故选B．‎ 点睛：要熟记电流间相互作用规律“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”．‎ ‎9.一个带正电的质点，电量q=2.0×10-9C，在静电场中由A点移到B点。在这个过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10-5J，质点的动能增加了8.0×10-5J，则a、b两点间的电势差Uab为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据动能定理得qUab+W其他=△Ek可得到，故选B。‎ ‎10.连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从点到点运动过程中的速度图象如图所示，比较、两点电势的高低和场强的大小，下列说法中正确的是（ ）‎ A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 电荷仅在电场作用下沿电场线从点到点，则电荷所受的电场力方向从指向，而电荷带正电，所以电场线方向从，根据顺着电场线电势降低，可以知道，从速度时间图线得知正电荷做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力不断变小，由知，场强不断减小，故点的电场力强度较大，故，C正确．‎ ‎11.如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则 （ ） ‎ A. 磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 解：（1）磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中央上方，所以此处的磁感线是水平的，电流的方向垂直与纸面向里，根据左手定则，导线受磁铁给的“安培力”方向竖直向上，如下图所示：‎ ‎（2）长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是竖直向下的；‎ ‎（3）因此磁铁对水平桌面的压力除了重力之外还有通电导线的作用力，压力是增大的；因为这两个力的方向都是竖直向下的，所以磁铁不会发生相对运动，也就不会产生摩擦力．‎ 故选A．‎ ‎12.如图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时( )‎ A. v不变 B. v变大 C. v变小 D. 不能确定 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】未加磁场时，根据动能定理，有： ‎ 加磁场后，多了洛伦兹力，洛伦兹力不做功，但正压力变大，摩擦力变大，根据动能定理，有：‎ 因，所以v′＜v，故选C。‎ 二、多项选择题 ‎13.如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（ ）‎ A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能； B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能； C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能； D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能。‎ 点睛：解决本题的关键是分析清楚电场力和速度的方向之间的关系，电子做匀速圆周运动的情况是学生经常出错的地方。‎ ‎14. 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 A. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 B. 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C. 磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：A、磁体周围存在磁场，磁场是一种特殊物质，它的基本特点是对放入的磁极和电流有力的作用；正确 BCD、磁感线是为形象描述磁场引入的一族假想曲线，疏密表示磁场强弱，切线方向表示磁场方向，是闭合曲线；错误 故选AB 考点：对磁场的理解 点评：容易题。注意磁感线实际不存在，没有磁感线的地方同样有磁场。‎ ‎15.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知( )‎ A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C. 带电质点通过P点时的动能较Q点大 D. 带电质点通过P点时的加速度较Q点大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误；‎ BC．根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；‎ D．等差等势线密地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确。‎ ‎16.如图所示为某一电源的U-I曲线，由图可知( ) ‎ A. 电源电动势为2.0 V B. 电源内阻为Ω C. 电源短路时电流为6.0A D. 电路路端电压为1.0 V时，电路中电流为5.0 A ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律可知 U=E-Ir=-rI+E 可见U-I图象的纵轴截距即为电源的电动势，图象斜率的绝对值即为电源的内电阻r，由图象可得：‎ 电动势为 E=2.0V 内阻 故A正确，B错误；‎ C．当外电阻为0时，电源短路，则短路电流 故C错误；‎ D．当U=1.0V时，由 E=U+Ir 可得 故D正确。‎ ‎17.如图所示，垂直纸面放置的两根固定长直导线a和b中通有大小相等的稳恒直流电流I，在a`、b连线的中垂线上放置另一段可自由运动的直导线c，当c中通以如图所示的直流电流时，结果c不受磁场力，则a、b中电流方向可能是（ ）‎ A. a中电流向里，b中电流向里 B. a中电流向外，b中电流向外 C. a中电流向里，b中电流向外 D. a中电流向外，b中电流向里 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 导线a和b的磁感线都是同心圆．根据题意可知，当c中通以电流I1时，c并未发生运动，则说明直线c处的磁场与导线平行，而对c上半段，a导线的磁感应强度与b导线的磁感应强度的叠加，与导线c平行，根据右手螺旋定则，则有a、b中的电流方向相反；同理也可以分析出c下半段，a导线的磁感应强度与b导线的磁感应强度的叠加，与导线c平行，根据右手螺旋定则，则有a、b中的电流方向相反；故CD正确；AB错误；故选CD．‎ 三、填空题 ‎18.一只电流表的满偏电流为Ig=3 mA，内阻为Rg=100Ω，若改装成量程为I=30mA的电流表，应并联的电阻阻值为__________Ω；若将改装改装成量程为U=15V的电压表，应串联一个阻值为_____Ω的电阻。‎ ‎【答案】 (1). 11.1Ω (2). 4900Ω ‎【解析】‎ 试题分析：改装成电流表要并联的阻值为：‎ 改装成电压表要串联的阻值为： ‎ ‎【点睛】改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流，改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻．‎ ‎19.一个未知电阻，无法估计其电阻值，某同学用伏安法测量此电阻，用图（a）（b）两种电路各测一次，用（a）图所测数据为3.0V，3.0mA，用（b）图测得数据是2.9V， 4.0mA，由此可知，用________图测得Rx的误差较小，测量值 Rx=________。‎ ‎【答案】 (1). （a） (2). 1000Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】电压变化：（3-2.9）/3，电流变化（3-4）/3，可知电流变化较大，所以电流表侧真实值，即电流表内接，用（a）图测得Rx的误差较小，测量值 Rx=U/I=‎ ‎20.如图所示，PQ和MN为水平、平行放置金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体质量M=0.3kg，棒与导轨间的动摩擦因数µ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入____A的电流，方向__________。‎ ‎【答案】 (1). 2A (2). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]导体棒的最大静摩擦力大小为 fm=0.5mg=1N，‎ M的重力为 G=Mg=3N，‎ 则fm＜G，要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b.‎ 根据受力分析，由平衡条件，则有 F安=T+f=BIL 所以 ‎21.如图所示的电路中，，，S闭合时，电压表V的示数为11.4V， 电流表A的示数为0.2A，S断开时，电流表A的示数为0.3A，则电阻____；电源电动势____V和内阻_____。‎ ‎【答案】 (1). (2). V (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]根据欧姆定律得：电阻R2两端的电压 U2=I2R2=02×30=6V 则R1两端的电压 U1=U-U2=11.4-6=5.4V 根据欧姆定律得：‎ 根据串并联电路电流关系得：‎ I3=I1-I2=0.6-0.2=0.4A 根据欧姆定律得：‎ ‎[2][3]根据闭合电路欧姆定律得：‎ E=U+Ir 所以 E=11.4+0.6r ①‎ E=0.3×(9+30)+0.3r ②‎ 解①式和②，得 E=12V，r=1Ω 四、计算题 ‎22.如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求:‎ ‎(1)原来的电场强度为多大？‎ ‎(2)物体运动的加速度大小;‎ ‎(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10m/s2)‎ ‎【答案】（1）（2）3 m/s2，方向沿斜面向下 （3）‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 带电小物块恰好静止在斜面上时合力为零，对物块进行受力分析，应用平衡条件可求出电场力，进而求出电场强度.‎ ‎【详解】(1)对小物块受力分析如图所示:‎ 物块静止于斜面上，则有：mgsin37°=qEcos37°‎ 解得：‎ ‎(2)当场强变为原来的时,小物块的合外力为：‎ 又F合=ma，所以a=3m/s2，方向沿斜面向下．‎ ‎(3)由动能定理得 解得：‎ ‎【点睛】本题中第一问是平衡条件的应用，关键是正确分析受力；第二、三问是牛顿运动定律和运动学公式的应用，关键是求合力，也可以根据动能定理求速度.‎ ‎23.如下图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场,离开磁场时速度方向偏转了60°角。试确定: ‎ ‎①粒子做圆周运动的半径;‎ ‎②粒子的入射速度;‎ ‎③粒子在磁场中运动的时间。‎ ‎【答案】(1)r；(2)；(3)。‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出半径，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律求出速度、定圆心角，求时间；‎ ‎【详解】（1）设粒子做匀速圆周运动的半径为R，如图所示：‎ ‎，所以：，则三角形是等边三角形，‎ 故：；‎ ‎（2）根据牛顿运动定律：，则：； （3）由图知，粒子在磁场中的运动方向偏转了60˚角，所以粒子完成了 个圆运动，根据线速度与周期的关系，得 粒子在磁场中的运动时间为：。‎ ‎【点睛】带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动问题，关键是画出粒子圆周的轨迹，找圆心，往往用数学知识求半径，然后利用洛伦兹力提供向心力进行求解即可。‎ ‎ ‎