物理卷·2018届云南省玉溪市第一中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）

物理卷·2018届云南省玉溪市第一中学高二上学期期中考试物理试题（解析版）

一、选择题：(单选题1―10，每题3分；多选题11―16，每题3分，选不全得1.5分；共48分。)‎ ‎1．已知A为电场中一固定点，在A点放一电荷量为q 的试探电荷，受电场力为F，A点的场强为E，则 ：‎ A．若在A点换上－q，A点场强方向发生变化 B．若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2E ‎ C．若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 ‎ D．A点场强的大小、方向与q 的大小、正负的有无均无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：电场强度是通过比值定义法得出的，其大小及方向与试探电荷无关；故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，故ABC均错误；故选D.‎ 考点：电场强度 ‎【名师点睛】比值定义法是物理学中常用方法，但要注意所定义的量不一定与式中的物理有比例关系。‎ ‎2．如图所示，一带电量为q的金属球，固定在绝缘的支架上，这时球外P点的电场强度为E0，当把一电量也是q的点电荷放在P点时，测得点电荷受到的静电力为f；当把一电量为aq的点电荷放在P点时，测得作用于这点电荷的静电力为F，则在国际单位制中：‎ p A. f的数值等于qE0 B. F的数值等于af ‎ C. a比1小得越多，F的数值越接近aqE0 D. a比1小得越多，F的数值越接近af ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 比1小得越多，金属球带电中心偏离球心越小，球在P点激发的场强越接近于，E0即F的数值越接近aqE0．当a＜＜1时，点电荷可看作电荷量足够小的试探电荷，对场源电荷的影响很小，P点场强认为没有变化．故D错误，C正确．故选C.‎ 考点：电场力 ‎【名师点睛】本题产生错误的原因是把导体球看成了点电荷，认为有点电荷放在P点和无点电荷放在P点时的电场是一样的，然后根据F=Eq，就选出了AB.‎ ‎3．如图所示，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上：a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k，若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为：‎ a b c A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 考点：电场强度；物体的平衡 ‎【名师点睛】本题主要考查库仑定律及平行四边形定则；关键是知道当电荷处于平衡状态时此处的合场强为零.‎ ‎4．一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有：‎ ‎+‎ a b q c Q A．a、b、c三点的电势高低及场强大小的关系是， ‎ B．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过三点a、b、c做匀速圆周运动 ‎ C．带电质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1:2:1 ‎ D．带电质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小 ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 考点：电势及电势能 ‎【名师点睛】本题属于电场中轨迹问题，考查学生的分析推理能力．关键要根据质点轨迹的弯曲方向，判断出质点受到的电场力指向轨迹内侧，进而判断出质点的电性.‎ ‎5．空间存在一沿x轴的静电场，电场强度E随x变化的关系如图所示，图像关于坐标原点对称，A、B是x轴关于原点对称的两点。下列说法中错误的是：‎ A B O E x A．电子在A、B两点的电势能相等 ‎ B．电子在A、B两点的加速度方向相反 C．电子从A点由静止释放后的运动轨迹可能是曲线 ‎ D．取无穷远处电势为零，则O点处电势亦为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：电势及电势能 ‎【名师点睛】本题首先要读懂图象，场强的正负反映场强的方向，大小反映出电场的强弱．然后再分析电场力做功情况，分析时还要抓住对称性.‎ ‎6．如图所示，从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是： ‎ K ‎-‎ ‎+‎ 加速电场 ‎+‎ ‎-‎ 偏转电场 A．仅减小偏转电极间的电压 B．仅增大偏转电极间的电压 C．仅将偏转电场极性对调 D．仅增大偏转电极间的距离 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：根据动能定理：eU1=mv2 得： ‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成，常规问题。‎ ‎7．如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置。设两极板的正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ，平行板电容器的电容为C。实验中极板所带电荷量可视为不变，则下列关于实验的分析正确的是： ‎ A．保持d不变，减小S，则C变小，θ 变大 B．保持d不变，减小S，则C变大，θ变大 C．保持S不变，增大d，则C变小，θ 变小 D．保持S不变，增大d，则C变大，θ 变大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：根据电容的决定式得知，当保持d不变，减小S，则C变小，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，保持S不变，增大d，则C变小，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CD错误．故选A。‎ 考点：电容器的动态分析 ‎【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。‎ ‎8. 两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路图中最合理的是：‎A A B B A B C A B D A B ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：功率 ‎【名师点睛】解答本题是一定要注意题目要同时满足两个条件即灯泡能够正常发光并且消耗的功率还要最小。‎ ‎9. 如图所示为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法错误的是：‎ ‎3.6V 500mA•h锂离子电池 A. 该电池的容量为500mA•h ‎ B. 该电池的电动势为3.6V ‎ C.  该电池在工作1小时后达到的电流为500mA D. 若电池以10mA的电流工作，可用50小时 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 考点：电源的电动势 ‎【名师点睛】根据电池铭牌提供的数据要能够从其中找出有用的信息，并且要能够正确的理解电池的容量3.6V，500mA•h。‎ ‎10. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为：‎ A. B.   C.   D.  ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：在t时间内，以速度v移动的电子在铜导线中通过的距离为vt，由于铜导线的横截面积为S，则在t时间内，电子经过的导线体积为V=vtS．又由于单位体积的导线有n个自由电子，则在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为N=nvSt．由于流经导线的电流为I，则在t时间内，流经导线的电荷量为Q=It，而电子的电荷量为e，则t 时间内通过导线横截面的自由电子数目可表示为：，故B正确．故选B.‎ 考点：电流 ‎【名师点睛】本题计算自由电子的个数，要注意从不同的角度来分析问题，一是从微观运动的角度，二是从电流强度的角度。‎ ‎11. 一个直流电动机所加的电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下列说法正确的是：‎ ‎ A．电动机的输出功率为 B．电动机的发热功率为 C．电动机的功率可写作 D．电动机的输出功率为 ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：电动机的发热功率为，输入的总功率IU，则电动机的输出功率为，故选项BD正确，AC错误；故选BD.‎ 考点：功率 ‎【名师点睛】解答此题注意电动机不是纯电阻电路，不满足欧姆定律，故；注意电动机的能量转化关系。‎ ‎12. 如图所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是：‎ 乙 ‎↑‎ R G ‎↑‎ 甲 G R A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程增大 D．上述说法都不对 ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：电表的改装 ‎【名师点睛】本题考查电表改装原理的理解能力．当电流计的指针满偏时，电流表或电压表的指针满偏，所测量的电流或电压达到最大值。‎ ‎13. 如图所示，把一个不带电的枕形金属导体靠近带正电的小球，由于静电感应，在a、b端分别出现负、正电荷，则以下说法正确的是：‎ K1‎ K2‎ ‎+‎ ‎+‎ ‎-‎ b a A. 闭合K1，有电子从地流向枕形导体 ‎ B. 闭合K1，有电子从枕形导体流向地 ‎ C. 闭合K1，再断开K1时，导体电势小于零 D. 闭合K2，再断开K2时，并移走带正电的小球，导体电势小于零 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 考点：静电平衡 ‎【名师点睛】本题考查电荷的转移，有一定的难度，关键知道由于异种电荷相互吸引，大地的负电荷（自由电子）会转移到导体上。‎ ‎14. 一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其v-t图象如图所示，则下列说法中正确的是：‎ v t A B C D O A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度 ‎ B. 粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能 C．CD间各点电场强度和电势都为零 ‎ D. AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 考点：电场力做功与电势能的关系 ‎【名师点睛】本题考察到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．还考察了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似。‎ ‎15. 滚筒式静电分选器由料斗A，导板B，导体滚筒C，刮板D，料槽E、F和放电针G等部件组成，C与G分别接于直流高压电源的正、负极，并令C接地，如图所示，电源电压很高，足以使放电针G附近的空气发生电离并产生大量离子。现在导电性能不同的两种物质粉粒a、b混合物从料斗A下落，沿导板B到达转动的滚筒C上，粉粒a具有良好的导电性，粉粒b具有良好的绝缘性，下列说法正确的是：‎ A B C D E F G A． 粉粒a落入料槽F，粉粒b落入料槽E ‎ B．粉粒b落入斜槽F，粉粒a落入料槽E ‎ C．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是不允许的 D．若滚筒C不接地而放电针G接地，实际工作中，这是允许的 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：滚筒式静电分选器工作原理，粉粒a具有良好的导电性，带电后到达正极C与正电荷中和，在重力作用下落入料槽F；粉粒b具有良好的绝缘性，带电后到达正极C，在D的作用下落入料槽E，故A正确，B错误；为了安全避免触电事故发生，电源的正极要接地，故C正确，D错误；故选AC。‎ 考点：静电的利用 ‎【名师点睛】考查了静电分选器工作原理，关键是知道仪器的原理；注意为防止触电，电源的正极要接地。‎ ‎16. 在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块，开始时滑块处于静止状态。若在滑块所在空间加一水平匀强电场E1，持续一段时间t后立即换成与E1相反方向的匀强电场E2。当电场E2与电场E1持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能EK。在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为W1，E2对滑块的电场力做功为W2。则：‎ A．E2=2E1 B．W1=0.25Ek，W2=0.75Ek ‎ C．E2=3E1 D．W1=0.20Ek，W2=0.80Ek ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 考点：电势能；动能定理 ‎【名师点睛】应用匀变速运动的平均速度公式、动能定理即可正确解题，要注意充分挖掘题目所给信息。‎ 二、填空题：（17题4分，18题8分；共12分。）‎ ‎17. （4分）如图所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是1Ω，R4、R5的阻值都是0.5Ω，ab端输入电压U=5V。当c、d端接电流表时，其示数是 ______ A；当c、d端接电压表时，其示数是 ______ V。‎ R3‎ R1‎ R2‎ R4‎ R5‎ a b c d ‎【答案】1A；5/3V ‎【解析】‎ 试题分析：当c、d端接电流表时，R4与R5串联后与R2并联，再与R1、R3串联，并联电路中总电阻的倒数 考点：串并联电路的特点 ‎【名师点睛】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是cd端接电压表时或接电流表时电路串并联的辨别，理清电阻之间的关系特别关键。‎ ‎18. （8分）小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）： ‎ I/A ‎0.12‎ ‎0.21‎ ‎0.29‎ ‎0.34‎ ‎0.38‎ ‎0.42‎ ‎0.45‎ ‎0.47‎ ‎0.49‎ ‎0.50‎ U/V ‎0.20‎ ‎0.40‎ ‎0.60‎ ‎0.80‎ ‎1.00‎ ‎1.20‎ ‎1.40‎ ‎1.60‎ ‎1.80‎ ‎2.00‎ ‎（1）在下图的甲框中画出实验电路图。可用的器材有：电压表、电流表、滑动变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、开关、导线若干；‎ 甲 U/V I/A ‎0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 .0‎ ‎0.5‎ ‎0.4‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ 乙 丙 L1‎ L2‎ R ‎（2）在下图乙中画出小灯泡的I-U曲线。分析曲线可知小灯泡的电阻值随U变大而 ______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为1.5V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡L2电流的两倍，则流过灯泡L1的电流约为 ______ A。 ‎ ‎【答案】（1）如甲图所示。（2）如乙图所示；变大；（3）0.42-0.44A。 ‎ ‎【解析】‎ 试题分析：1）因为电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，灯泡电阻属于小电阻，电流表采用外接法．电路图如图．‎ 的电流约为0.42A 甲 A V U/V I/A ‎0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 .0‎ ‎0.5‎ ‎0.4‎ ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.1‎ 乙 考点：探究小灯泡灯丝的电阻随温度变化规律 ‎【名师点睛】在描绘小灯泡的U-I曲线的实验中，注意滑动变阻器分压、限流和安培表内接、外接方法的选择，以及根据小灯泡的U-I曲线求出灯泡的电压、电流值．注意第（3）中根据图象找出电流大小的基本方法。‎ 三、计算题：（19题8分；20、21题，每题10分；22题，12分；共40分。）‎ ‎19．（8分）如图所示，A1和A2是两只电阻不同的电流表，V1和V2是两只相同的电压表。电流表A1的示数是1.4mA，电压表V1和V2的示数分别是0.6V和0.8V，试求：‎ A1‎ A2‎ V1‎ V2‎ ‎（1）电流表A2的内阻R2； （2）电流表A2的示数I2。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：设电流表A1的电阻为R1，A2的电阻为R2，电压表的电阻为R。I1=1.4mA时，U1=0.6V，U2=0.8V，则有：‎ 考点：串并联电路；欧姆定律 ‎【名师点睛】本题只要把四个电表当能测量电压或电流的电阻，搞清电路的连接关系，运用欧姆定律即可求解.‎ ‎20．（10分）如图所示，有三块大小相同的平行导电板A、B、C，其中A与B 间距是B与C间距的一半，且A、B两板所构成的电容器的电容为，电池电压为2V，求A、B两板上的电荷量（QA、QB）分别为多少？‎ A B C U ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析：根据可知： ‎ 电容器AB的带电量 ‎ 其中A板带负电，B板带正电，电容器BC的带电量：‎ ‎。其中B板带正电，C板带负电。‎ 考点：电容器 ‎【名师点睛】此题是关于电容器的计算问题；关键是掌握电容器的定义式及决定式，知道三个极板的电量关系.‎ ‎21．（10分）一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，先突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其它影响（重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： ‎ ‎37o l m ‎ （1）匀强电场的电场强度E的大小； （2）求小球经过最低点时丝线的拉力FT大小。‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ 重力、电场力对小球做正功．由动能定理得：‎ ‎ …③‎ 考点：物体的平衡；牛顿第二定律；动能定理的应用 ‎【名师点睛】此题考查了牛顿定律及动能定理的应用；关键是知道物体的受力情况及运动情况，灵活选取动能定理及牛顿定律列方程求解.‎ ‎22．（12分）平行板电容器竖直放置如图所示，两板间距d=0.1m，电势差U=1000V，现从平行板上A处以v0=3m/s初速度水平射入一带正电小球（已知小球带电荷量q=10-4C，质量m=0.02kg），经一段时间后发现小球打在A点正下方的B点，求： ‎ ‎+‎ v0‎ ‎-‎ B A ‎ （1）AB间的距离SAB； （2）若小球打在与B同一水平线上的+极板上，小球的初速度应是多大？‎ ‎【答案】（1）7.2×10-2m （2）3.8m/s ‎【解析】‎ 试题分析：（1）小球m在处以v0以水平射入匀强电场后，运动轨迹如图所示。考察竖直方向情况：小球无初速，只受重力mg，可看作是自由落体运动；考察水平方向情况，有初速v0，受恒定的电场力qE作用，作匀减速直线运动，小球的曲线运动由上述两个正交的直线运动叠加而成。‎ ‎（2）在水平方向上有： x=d ‎ 联立解得：v0=3.8m/s ‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】对于这类较复杂的曲线运动，中学中常用的处理方法是将其分解成两个或几个简单的直线运动，根据力的独立作用原理及运动的互不相干性分别加以分析。‎