贵州省遵义市第四中学2020学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）

贵州省遵义市第四中学2020学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）

贵州省遵义市第四中学2020学年高二上学期期中考试物理（理）试题 ‎ ‎（满分：100分 时间：90分钟）‎ 一、单项选择（本题共8小题，每小题4分，满分32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目要求，选对得4分，多选、错选不得分）‎ ‎1. 两个完全相同的金属小球，所带电荷量多少不同，相距一定的距离时，两个金属球之间有相互作用的库仑力，如果将两个金属球相互接触一下后，再放到原来的位置，则两球的作用力变化情况是(　 　)‎ A. 如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力一定仍是引力 B. 如果相互接触前两球的库仑力是引力，则相互接触后的库仑力一定为零 C. 如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力一定仍是斥力 D. 如果相互接触前两球的库仑力是斥力，则相互接触后的库仑力一定是引力 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：A、两球不管之前电性相同还是相反，接触后电量先中和再平分，之间的库仑力肯定是斥力。故A错误，B正确。‎ C、设接触前的电量分别为q1、q2，且q1＞q2，接触前库仑力大小，接触后电量都为，此时的库仑力大小，‎ ‎，所以F2＞F1。故C正确，D错误。‎ 故选BC。‎ 考点：库仑定律 ‎【名师点睛】解决本题关键掌握库仑定律的公式．以及两电荷接触后分开，电量的分配原则是先中和再平分．两球不管之前电性相同还是相反，接触后电量先中和再平分，之间的库仑力肯定是斥力。比较接触后的库仑力和接触前的库仑力大小，抓住接触后先中和后平分的原则，列出接触前后的库仑力大小表达式进行比较。‎ ‎2. 关于静电感应和静电平衡，以下说法正确的是(　 　)‎ A. 处于静电平衡的导体表面的场强方向可以不垂直于导体表面 B. 导体内的自由电子都不运动称为静电平衡 C. 处于静电平衡的导体是一个等势体，且电势为零 D. 处于静电平衡状态时，导体内部将没有多余的“净”电荷 ‎【答案】D ‎【解析】A、处于静电平衡的导体内部合场强为零，导体是一个等势体，则表面是一个等势面，而场强和等势面是垂直关系，故A错误；‎ B、没有绝对静止的物体存在，处于静电平衡状态的导体内部的电子不再定向运动，但无规则运动没有停止，故B错误；‎ C、处于静电平衡的导体是一个等势体，但电势不一定为零，电势为零不为零是人为规定的，故C 错误；‎ D、处于静电平衡状态时，电荷只分布在外表面上，导体内部将没有多余的“净”电荷，故D正确；‎ 综上所述本题答案是：D ‎3. 有关电压与电动势的说法中正确的是( )‎ A. 电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B. 电动势就是电源两极间的电压 C. 电动势公式E＝中的W与电压U＝中的W是一样的，都是电场力做的功 D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：电压与电动势的单位相同，但物理意义不同．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．电动势定义式公式E=中的W是非静电力做功，电压U=中的W是静电力做功．电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压．‎ 解：‎ A、电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量．故A错误．‎ B、根据闭合电路欧姆定律，路端电压U=E﹣Ir，只有当外电路断开时，I=0，路端电压等于电动势．当外电路接通时，路端电压即电源两极间的电压小于电动势，故B错误．‎ C、电动势定义式公式E=中的W是非静电力做功，电压U=中的W是静电力做功．故C错误．‎ D、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小．故D正确．‎ 故选：D．‎ ‎【点评】本题考查电动势的概念，关键要明确电动势的物理意义，知道与电压的区别，属于基础题．‎ ‎4. 如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子Q在P的电场中运动。运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则( 　)‎ A. aa>ab>ac，va>vc>vb B. aa>ab>ac，vb>vc>va C. ab>ac>aa，vb>vc>va D. ab>ac>aa，va>vc>vb ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据可知，因为rbac>aa；因电荷只有电场力做功，故电势能和动能之和守恒，因电荷在a点的电势能最小，b点的电势能最大，故a点的动能最大，b点的动能最小，即va>vc>vb，故选D．‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎5. 如图所示，在P板附近有一个电子(不计重力)由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是(　 　)‎ A. 两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大 B. 两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大 C. 电子到达Q板时的速度与两板间距离无关，仅与加速电压有关 D. 以上说法均不正确 ‎【答案】C ‎【解析】电子由P板开始向Q板运动的过程中，电场力正功，电势能转化成动能， ，移项化简得，所以到Q板的速度只与加速电压有关，与两板之间距离无关，故C项正确。‎ 综上所述本题正确答案为C。‎ ‎6.‎ ‎ 两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（ ）‎ A. a、b、c三点和无穷远处等电势 B. a、b两点的场强方向不相同，b点场强比a点大 C. 一正点电荷从a移到c静电力做负功 D. 两个等量异种电荷的连线上，中点c场强最大 ‎【答案】A ‎【解析】A、a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点,电势相等,而且与无穷远处电势相等.故A正确；‎ B、a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右,方向相同.因为b处电场线密,故b点的电场强度大于a处电场强度.故B错误.‎ C、一个正电荷在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向右，无初速释放后,将向右下方运动,不可能到达c点.故C错误.‎ D、两个等量异种电荷的连线上，越靠近点电荷电场强度越大，故D错误；‎ 综上所述本题答案是：A ‎7. 平行板间加如图所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图中，能定性描述粒子运动的速度图象正确的是(　 　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：开始粒子在匀强电场中从静止运动，前半个周期是匀加速运动，后半个周期是匀减速运动，在下一个周期中仍是这样：继续向前匀加速运动，再匀减速运动，这样一直向前运动下去．速度的方向不变，而大小先增大后减小，再增大，再减小．故选A．‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】带电粒子正好是从零时刻由静止开始运动，加速度、速度具有周期性与对称性。‎ ‎8. 将规格为“6 V　6 W”和“6 V　4 W”的A灯和B灯接入电压为12 V的电路中，既要使两灯都能正常发光,又要使整个电路消耗的电功率最小,如图所示的四种接法最合理的是(　 　)。‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据可知，A灯和B灯的电阻分别为，．A图中，把AB并联之后与电阻分压接入电路的，当滑动变阻器滑动端左端的阻值与AB并联的总的电阻等于滑动变阻器右边电阻时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率与滑动变阻器的功率之和，所以电路消耗的总的功率比12W大，故A错误；B中把AB并联之后与电阻串联接入电路的，当滑动变阻器电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率与滑动变阻器的功率之和，所以电路消耗的总的功率比12W大，故B错误；C中由于额定电压都是6V，额定功率PA=6W、PB=4W，由此可知RB＞RA，把灯泡A与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，D中由于额定电压都是6V，额定功率PA=6W、PB=4W，由此可知RB＞RA，把灯泡B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率等于A与B灯泡的功率及滑动变阻器消耗的功率，根据串并联特征可知，变阻器的功率为P滑+PB=PA，所以总功率的大小为12W，故D正确。‎ 二、多项选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分．全部选对的得6分，选对但不全对得3分，有选错或不答的得0分)‎ ‎9. 横截面积为S的导线中通有电流I，已知导线每单位长度中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是(　 　)‎ A. nSvΔt B. nvΔt C. D. ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：由电流定义式和微观表达式可以得到时间t内通过导线横截面的电子数．‎ 解：电流可以表示为：‎ 解得：‎ N=nSv△t N=，故AC正确，BD错误 故选：AC ‎【点评】重点掌握电流的各种表达式，能灵活选取表达式并进行计算．‎ ‎10. 真空中有一静电场，其在x轴正半轴的电势φ随x变化的关系如图所示，则根据图象可知，下列说法不正确的是（　 　）‎ A. R处的电场强度E=0‎ B. 若试探电荷从x1处移到x2处，电场力不一定做正功 C. x1处与x2处的电场强度方向相反 D. x1处的电场强度比x2处的电场强度大 ‎【答案】AC ‎【解析】:A、图象中,曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度;R处切线的斜率不为零,故电场强度不为零;故A错误;‎ B、若试探电荷从 处移到 处,电势降低,根据公式,如果是正电荷,电场力做正功;如果是负电荷,电场力做负功;所以B选项是正确的;‎ C、处与处的切线斜率同为负值,故x方向的电场强度分量的方向相同,故C错误;‎ D、图象中,曲线上任意一点的切线的斜率表示电场强度，从图像上可以看出，处比处电场强度大，故D正确；‎ 本题要选不正确的，所以答案应该是AC 综上所述本题答案是：AC ‎11. 如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0~10V，当使用a、c两个端点时，量程为0~100V。已知电流表的内阻为Rg为500欧姆，满偏电流Ig为1mA ,则电阻R1、R2的值（ ）‎ A. R1=9.5×103Ω B. R2= 9×104Ω C. R1=1×104Ω D. R2= 9.95×104Ω ‎【答案】AB ‎【解析】接a、b时,电流表与电阻的串联,则 ‎ ,‎ 接a、c时,电流表与和 串联,则 故AB正确 综上所述本题答案是：AB;‎ ‎12. 一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( )‎ A. 电场强度的大小为2 V/cm B. 坐标原点处的电势为19 V C. 电子在a点的电势能为 -1.6×10-18J D. 坐标原点处的电势为1 V ‎【答案】CD ‎【解析】d点的电势为20V，作出等势线，垂直于等势线即为电场线的方向 A项，cd的电势差为6V，在电场线上的投影为2.4cm，则电场强度 ，故A项错误；‎ B项，由图可知，co为电场线方向，根据勾股定理， ， ，故B项错误，D正确；‎ C项，电子在a点的电势能 ，故C正确；‎ 综上所述本题答案是：CD 三．实验题（本题包括2小题，每空2分，共14分．）‎ ‎13. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则θ_______，EP ________（“增大”“减小”“不变”）‎ ‎【答案】 (1). 减小 (2). 不变 ‎【解析】电容器视为通电后断开电源，故极板上的电荷量不变，上极板下移，板间距离减小，由可知C增大，由可知两板间的电压变小，指针张角应该减小，由得：，Q、k、S、 均不变，则E不变，P点与零势面的距离不变由可知电势差不变，电势不变，故电势能也不变。‎ 综上所述本题答案是：(1). 减小 (2). 不变 ‎14. 某同学欲采用下列器材研究一个额定电压为“2.5V，0．8W”的小灯泡的伏安特性曲线。‎ A．直流电源（3V，内阻不计）； B．电流表（0~3A，内阻约0.03Ω）；‎ C．电流表（0~0.6A，内阻约0.13Ω）； D．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）；‎ E．电压表（0~15V，内阻约15kΩ）；‎ F．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）；‎ G．滑动变阻器（0~1000Ω，额定电流0.5A）‎ H．开关、导线等；‎ ‎（1）为减小测量误差，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。（选填代号）‎ ‎（2）某同学连接电路的实物图如图所示，图中有一条导线连接错误，请在错误导线上画（×）‎ ‎（3）根据实验数据描绘出的I—U图线是 __________________填“曲线”．“直线”）。‎ ‎(4)通过电压表和电流表的读数可以计算出小灯泡在某电压下的电阻值（即测量值），分析可知测量值______此时小灯泡电阻的真实值。（填“大于”“小于”或“等于”）‎ ‎【答案】 (1). C (2). F (3). (4). 曲线 (5). 小于 ‎...............‎ ‎（2）‎ 滑动变阻器连接错误，测量电路被短路，没有采用分压接法 ‎（3）由于小灯泡电阻受温度影响，所以I—U图线是一条曲线。‎ ‎（4）由于电路采用的电流表外接，所以测量电流偏大，导致测得的电阻值偏小，即测量值小于此时小灯泡电阻的真实值。‎ 综上所述本题答案是：(1). C ；F (2) . (3). 曲线 （4）小于 四、计算题(本题包括3小题，共30分．应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15. 如图所示，为电动机，N为电炉子，恒定电压U＝12 V，S1闭合，S2断开时，电流表示数为6 A，当S2闭合，S1断开时，电流表示数为5 A，且电动机输出功率为35 W；求：‎ ‎(1)电炉子的电阻及发热功率；‎ ‎(2)电动机的内阻；‎ ‎【答案】（1）72w(2)1欧 ‎【解析】(1)电炉子为纯电阻,由欧姆定律： ‎ 其发热功率为：‎ ‎(2)电动机为非纯电阻，电动机消耗的功率为： ；‎ ‎ 解得：RM =1Ω 综上所述本题答案是：（1）； ；(2) RM =1Ω ‎16. 带有等量异号电荷、相距10cm的平行板A和B之间有一个匀强电场（如图），电场强度E=2×104V/m，方向向下。电场中C点距B板3cm，D点距A板2cm，E点距B板2cm。‎ ‎(1)C、D两点哪点电势高？两点的电势差UCD等于多少？‎ ‎(2)如果令B板接地（即电势φB=0），则C的电势φc是多少？如果令A板接地，则C的电势又是多少？‎ ‎(3)一个电子从c点先移到E点，再移动到D点，静电力做多少功？‎ ‎【答案】（1）1000V（2）600V，-1400V（3）1.6×10-16J ‎（2）B板接地时，‎ 得 ‎ A板接地时，‎ 得： ‎ ‎（3））一个电子从c点先移到E点，再移动到D点，静电力做功：‎ 综上所述本题答案是：（1）1000V（2）600V，-1400V（3）1.6×10-16J ‎17. 如图所示，在空间中取直角坐标系xOy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN 与y轴距离为d＝8cm，在第一象限内从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E＝750 V/m.初速度可以忽略的带负电的粒子经过另一个电势差为U＝20V的电场加速后， 从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域， OA的距离h＝9cm. 已知带电粒子的比荷为＝1.6 C/kg，带电粒子的重力忽略不计，求：‎ ‎(1)粒子进入偏转电场区域的初速度；‎ ‎(2)试通过计算说明带电粒子从MN边界还是ON边界离开电场；‎ ‎(3)带电粒子离开偏转电场区域时的速度与进入偏转电场时的速度方向之间的夹角的正切值；‎ ‎(4)带电粒子经过x轴时离坐标原点O的距离L。‎ ‎【答案】（1）8m/s（2）从MN离开电场（3）（4）10cm ‎【解析】解：（1）粒子在电场中加速由 得 ‎(2)假设粒子从MN离开，则粒子在匀强电场区域的运动时间 ‎ 因为y＜h，说明以上假设正确，带电粒子从MN离开电场 ‎（3）离开电场时： ‎ ‎(4)设粒子离开电场后经过时间t′到达x轴，在x轴方向上的位移为x′，则 ‎ 得 t′＝2.5 ×10-3s x′＝v0t′ 得 x′＝2 cm 所以 L ＝d ＋x′＝10cm.‎ 综上所述本题答案是：（1）8m/s（2）从MN离开电场（3）（4）10cm