物理卷·2019届陕西省城固县第一中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）x

物理卷·2019届陕西省城固县第一中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）x

陕西省城固县第一中学 2017-2018 学年高二上学期期 中考试物理试题 （满分：100 分 时间：90 分钟） 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题（每个小题只有一个答案正确，共 9 小题，每小题 4 分，共 36 分） 1. 如图所示，A、B 为两个用等长的绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个 带正电的球 C 时，两悬线都处于竖直方向，若将 C 球移走后，两球没发生接触，则图中可 表示 A、B 两球位置的是( ). A. B. C. D. 【答案】B 【解析】存在 C 球时，对 A、B 球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自 合力为零，说明 A 球带负电而 B 球带正电，去掉 C 球后，两球将互相吸引．又由于两球质 量相等，在平衡时两悬线与竖直方向间的夹角应该相等，故 B 正确，ACD 错误； 故选 B。 2. 电场强度的定义式为 ，点电荷的场强公式为 ，下列说法中正确的是( ) A. 中的场强 E 是电荷 q 产生的 B. 和 都只对点电荷适用 C. 中的 F 表示单位正电荷的受力 D. 中的场强 E 是电荷 Q 产生的 【答案】D 【解析】试题分析:A、B、 是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场， 式中 q 是试探电荷， 是点电荷作为场源的决定式，适用于点电荷，故 A、B 均错误．C、 中的 F 表示单位电量的试探电荷的受到电场力，可以是正电荷或负电荷，故 C 错误．D、 中的 Q 是产生电场的场源电荷，故 D 正确．故选 D． 考点：考查电场强度、电场。 3. 在如图的闭合电路中，当滑片 P 向右移动时，两电表读数的变化是( ) A. 变大， 变大 B. 变小， 变大 C. 变大， 变小 D. 变小， 变小 【答案】B 【解析】滑片 P 向右移动时，R 电阻增大总电流减小，所以电流表示数 变小，电动势不变， 内电压、R0 两端电压减小，所以 R 两端电压增大，电压表示数 变大，故 B 正确，ACD 错 误； 故选 B。 4. 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 【答案】A 【解析】试题分析：根据电容的决定式 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 分析可知板 间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大．故 A 正确，B 错误．根据电容的决定式 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 分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏 角θ变大，故 C D 错误．故选 A． 考点：电容器 【名师点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是 掌握电容的两个公式：电容的决定式 和定义式 。 5. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( ) A. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 【答案】A 【解析】A、一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构 架会将闪电电流导入地下，故 A 正确； B、因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾 事故，故 B 错误； C、小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟 造成危害，所以 C 错误； D、电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到 静电屏蔽作用，使人安全作业，故 D 错误； 6. 有一个电动势为 3 V、内阻为 1 Ώ的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于 2 W， 且使该电源的效率大于 50 %的是( )． A. 0.5 Ω B. 1 Ω C. 1.5 Ω D. 2 Ω 【答案】C 【解析】试题分析：当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大功率 ，此时的效率 ，而外电阻越大，则效率越大， 故可知外阻一定要大于 1Ω；而外阻越大，则功率越小，要使功率大于 2W，则有： ；解得： 或 ，要使功率大于 2W，则电阻应小于 2Ω或大 于 0．5Ω，C 正确； 考点：考查了电功率的计算 【名师点睛】题考查电源的输出功率，在解题时要注意应用电源的输出功率在内外阻相等时 最大，然后电阻由此值增大或减小时，输出功率都要减小． 7. 两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一电子质量为 m，电荷量为 e，从 O 点沿垂直于极 板的方向射出，最远到达 A 点，然后返回，如图所示，OA＝h，此电子具有的初动能是( ) A. B. edUh C. D. 【答案】D 【解析】试题分析：设出电子的初动能 ，末动能为零，极板间的电场 ，根据动能定 理： ，解得： ，D 正确； 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】应用动能定理应注意的几个问题（1）明确研究对象和研究过程，找出始末状 态的速度。（2）要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况（待求的功 除外）。（3）有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段， 物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待 8. 如图所示匀强电场 E 的区域内，在 O 点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f 为以 O 为 球心的球面上的点，aecf 平面与电场平行，bedf 平面与电场垂直，则下列说法中正确的是 ( ) A. b、d 两点的电场强度相同 B. a 点的电势等于 f 点的电势 C. 点电荷＋q 在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D. 将点电荷＋q 在球面上任意两点之间移动，从 a 点移动到 c 点电势能的变化量一定最大 【答案】D 【解析】试题分析：点电荷+Q 在 b 点产生的电场方向为竖直向上，在 d 点产生的电场方向 为竖直向下，匀强电场方向水平向右，根据平行四边形定则可知，b 点的合场强斜向右上方， d 点的合场强斜向左下方，两点场强大小相同，方向不同，电场强度不同．故 A 错误；将一 个试探正电荷由 a 点移动到 f 点，受 O 点的点电荷电场力不做功，匀强电场的电场力做正功， 故合力做正功，电势能减小，电势降低，故 a 点的电势大于 f 点的电势，B 错误；当电荷+q 沿着球面上的 bedf 移动时，匀强电场的电场力不做功，点电荷电场力也不做功，故合电场 力不做功，故 C 错误；将点电荷+q 在球面上任意两点之间移动，受 O 点的点电荷电场力不 做功，从 a 点移动到 c 点，匀强电场的电场力做功最大，故合力做功最大，电势能的变化量 一定最大，故 D 正确． 故选 D。 考点：电场力的功；电势能 【名师点睛】本题还是要将电场看作是由匀强电场和点电荷的电场组合而成，再分析电场力 做功、电场强度和电势能时更是如此。 9. 如图所示，当 ab 两端接入 100V 电压时，cd 两端为 20V，当 cd 两端接入 100V 电压时， ab 两端电压为 50V。则 R1∶R2∶R3 之比是( ) A. 3∶2∶1 B. 2∶1∶1 C. 4∶2∶1 D. 以上都不对 【答案】C 考点：欧姆定律的应用 【名师点睛】本题考查了欧姆定律的应用问题及串并联电路的特点；关键是搞清电路的结构， 解题时要注意串并联电路的性质，并注意明确欧姆定律的正确使用；此题难度不大，考查基 础知识的应用能力. 二、多项选择题（每个小题有多个答案正确，共 2 小题，每小题 4 分，共 8 分） 10. 如图所示，从灯丝发射的电子经电压为 U1 的加速电场加速后，进入偏转电场 U2，若要 使电子在电场中的偏转量增大为原来的 2 倍，可供选用的方法是( ) A. 使 U1 减为原来的 B. 使 U2 增大为原来的 2 倍 C. 使偏转电极板的长度 L 增大为原来的 2 倍 D. 使偏转电极板的距离减小为原来的 【答案】ABD 【解析】试题分析：据题意，电子经过加速电场加速后有： ，以 速度进入偏转 电场，在偏转电场中偏转量为： ，要使偏转量增加为原来的 2 倍， 可以使偏转电压 变为原来的 2 倍，故选项 A 错误；可以使加速电压 变为原来的，故选项 B 错误而选项 D 正确；当偏转极板变为原来 2 倍后，偏转量变为原来的 4 倍，故选项 C 错误。 考点：本题考查带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动。 11. 如图所示是两个等量异种点电荷，周围有 1、2、3、4、5、6 各点，其中 1、2 之间距离 与 2、3 之间距离相等，2、5 之间距离与 2、6 之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分， 那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是( ) A. 1、3 两点电场强度相同 B. 5、6 两点电场强度相同 C. 4、5 两点电势相同 D. 1、3 两点电势相同 【答案】ABC 【解析】试题分析：根据等量异种电荷周围的电场分布情况，由对称性可知 1、3 两点的电 场强度的大小相等，方向相同，即 1、3 两点电场强度相同，5、6 两点的电场强度的大小相 等，方向相同，即 5、6 两点电场强度相同，故 A、B 正确；中垂线为一条等势线，所以 4、 5 电势相等，故 C 正确；沿电场线方向电势降低，3 点的电势高于 1 点的电势，故 D 错误。 考点：电场强度，电场线，电势，等势面 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共 2 小题，电路原理图 4 分，共 16 分．） 12. （1）下图中螺旋测微器读数应为_______mm；游标卡尺的计数为_______mm。 （2）电流计改装成电流表需______（串/并）联一个______（大/小）电阻，电流计改装成电 压表需______（串/并）联一个______（大/小）电阻。 【答案】 (1). 6.122 (2). 30.5 (3). 串 (4). 大 (5). 并 (6). 小 【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为 6mm，可动刻度为 12.4×0.01mm=0.124mm，所以最 终读数为 6mm+0.122mm=6.122mm； 游标卡尺的主尺读数为 3cm=30mm，游标尺上第 5 个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游 标读数为 5×0.1mm=0.5mm，所以最终读数为 30mm+0.5mm=30.5mm； （2）将灵敏电流计表改装成电压表需串联大电阻分压，将灵敏电流计表改装成电流表需并 联小电阻分流； 13. 在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测电阻丝：Rx(阻值约 4 Ω，额定电流约 0.5 A)； 电压表：V(量程 3 V，内阻约 3 kΩ)； 电流表：A1(量程 0.6 A，内阻约 0.2 Ω)； A2(量程 3 A，内阻约 0.05 Ω)； 电源：E1(电动势 3 V，内阻不计)； E2(电动势 12 V，内阻不计)； 滑动变阻器：R(最大阻值约 20 Ω)； 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关 S；导线． 若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选 ________(均填器材代号)，在方框内完成电路原理图______． 【答案】 (1). A1 (2). E1 (3). 【解析】电压表量程 3V，故电源选 E1，最大电流读数 I≈ ＝0.75A，为使电流表指针偏转 角度超过 1/3，故电流表选 A1；滑动变阻器采用限流式；安培表电阻较小，大内小外，故安 培表用外接法；电路如图所示： 点睛：实验电路所用器材的要求要熟练掌握，电路的连接形式本着“大内小外”的原则确定， 变阻器的分压与限流式区别要弄清楚． 四、计算题（本题共 4 小题，共 40 分．） 14. 如图所示，R1＝5Ω，R2＝9Ω。当开关 S 断开时，电流表的示数为 I1＝0.2A，当开关 S 闭合时，电流表的示数为 I2＝0.3A。（电流表内阻不计）求： (1)电源的电动势和内阻。 (2)S 断开和闭合两种情况下，电源的输出功率各为多少。 【答案】（1）3v，1Ώ（2）0.56w，0.81w 【解析】试题分析：因为当开关 S 闭合时，电流表示数为 ，大于关 S 断开时 串 联的电流 0.2A，所以开关 S 闭合时，应该短接了其中一个电阻，因为没有给出图，不知道短 接的是哪一个电阻，就按短接 R1 计算吧。 开关 S 断开时， 开关 S 闭合时， 所以， 。即电源内阻 r=1Ω 电动势 S 断开时电源的输出功率 P=II(R1+R2)=0.2×0.2×14＝0.56W S 闭合时电源的输出功率 P'=I'I'R2=0.3×0.3×9＝0.81W 考点：考查了闭合回路欧姆定律以及电功率的计算 点评：难度较易，关键是对开关闭合前后等效电路图理解， 15. 如图所示的匀强电场中，有 a、b、c 三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中 ab 沿电场线方 向，bc 和电场线方向成 60°角，一个电荷量为 q＝4×10－8 C 的正电荷从 a 点移到 b 点时静电 力做功为 W1＝1.2×10－7 J，求： (1)匀强电场的场强 E； (2)电荷从 b 移到 c，静电力做功 W2； (3)a、c 两点间的电势差 Uac. 【答案】(1)60v/m(2)1.44×10-7J（3）6.6v （2）电荷从 b 移到 c 电场力做功为 （3）电荷从 a 移到 c 电场力做功为 则 a、c 两点的电势差为 ． 考点：考查了匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能． 【名师点睛】匀强电场中电场力做功公式 中，d 是两点间沿电场线方向的距离，求 功时要注意判断功的正负． 16. 两个半径均为 R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为 d，极板间的电势差为 U，板 间电场可以认为是匀强电场．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两 极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知α粒子电荷量为 2e，α粒子的质量为 4m， 忽略重力和空气阻力的影响，求： (1)极板间的电场强度 E； (2)α粒子在极板间运动的加速度 a； (3)α粒子的初速度 v0. 【答案】(1) (2) (3) 【解析】试题分析：（1）极板间场强 （2） 粒子带电荷量为 2e，质量为 4m，所受电场力 α粒子在极板间运动的加速度 （3）由 得 ，所以 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 【名师点睛】因为极板间是匀强电场，电场强度直接可根据匀强电场公式求出．质子进入电 场后做类平抛运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在垂直于电场方向上 做匀速直线运动．α粒子在极板间运动的加速度 a 可以根据所受的合力（电场力）求出，α 粒子的初速度 v0 可以根据两分运动的等时性去求解． 17. 如图所示，BC 是半径为 R 的 1/4 圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下 端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为 E.今有一 质量为 m、带正电 q 的小滑块(体积很小可视为质点)，从 C 点由静止释放，滑到水平轨道上 的 A 点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求： (1)滑块通过 B 点时的速度大小． (2)水平轨道上 A、B 两点之间的距离． 【答案】(1) (2) 【解析】（1）小滑块从 C 到 B 的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过 B 点时 的速度为 vB，根据动能定理有 解得 （2）小滑块从 C 经 B 到 A 的整个过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑 块在水平轨道上运动的距离（即 A、B 两点间的距离）为 L，则根椐动能定理有 解得