2017-2018学年黑龙江省友谊县红兴隆管理局第一高级中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年黑龙江省友谊县红兴隆管理局第一高级中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

红兴隆管理局第一高级中学2017-2018学年度第一学期高二年级期中考试物理学科试题 一、选择题：本题共15小题，其中1-10小题只有一个选项正确；11-15小题有多个选项正确。‎ ‎1. 关于元电荷的下列说法中正确的是（ ）‎ A. 元电荷就是电子 B. 元电荷就是质子 C. 元电荷的值通常取e＝1.60×10－19 C D. 元电荷的值通常取e＝1.60×10－23 C ‎【答案】C ‎.........‎ ‎2. 电场中有一点P，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 若放在P 点的试探电荷的电量减半，则P点的场强减半 B. P 点的场强越大，则同一试探电荷在P点受到的电场力越大 C. 若P 点没有试探电荷，则P点场强为零 D. P 点的场强方向为放在该点的检验电荷的受力方向 ‎【答案】B ‎【解析】试题分析：电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以在p点电荷减半或无检验电荷，P点的场强不变，故AC错误．据F=Eq知，P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大，故B正确．据场强方向的规定，正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，所以P点的场强方向为正电荷在该点的受力方向，故D错误．故选B．‎ 考点：电场强度 ‎【名师点睛】明确电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关；场强公式，只是为研究电场的方便，采用比值法下的定义；场强方向的规定判断场强方向与电场力的方向的依据。‎ ‎3. 干电池的电动势为1.5V，这表示（ ）‎ A. 干电池与外电路断开时正负极间电势差为1.5V B. 干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能 C. 电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的电能转化为化学能 D. 干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2V的蓄电池强 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，知A对。‎ 考点：电动势的概念。‎ ‎【名师点睛】电动势 ‎(1)电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置．‎ ‎(2)电动势：非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，E＝，单位：V.‎ ‎(3)电动势的物理含义：电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压．‎ ‎4. 如图所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。把子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象，则此系统在子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中( )‎ A. 动量守恒、机械能守恒 B. 动量不守恒、机械能守恒 C. 动量守恒、机械能不守恒 D. 动量不守恒、机械能不守恒 ‎【答案】D ‎【解析】此系统在从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的整个过程中水平方向受到墙壁对系统的向右的作用力，所以系统的动量不守恒；子弹在进入木块的过程中，子弹相对于木块有一定的位移，所以子弹与木块组成的系统有一定的动能损失，所以系统的机械能也不守恒．故D正确，ABC错误．故选D.‎ 点睛：分析清楚物体运动过程、掌握系统动量守恒的条件、机械能守恒的条件是解题的关键，以及知道当系统只有动能和势能之间相互转化时，系统机械能守恒．分析清楚运动过程即可正确解题．‎ ‎5.‎ ‎ 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）。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：根据电容的定义式，保持S不变，增大d，电容C减小，再根据Q=CU，知U增大，所以θ变大．故A正确，B错误．保持d不变，减小S，电容减小，再根据Q=CU，知U增大，所以θ变大．故CD错误．故选A．‎ 考点：电容器的动态分析 ‎6. 如图所示，一根粗细均匀的长直橡胶棒上均匀带有负电荷。设棒横截面积为S、每米带电量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，则每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式求解等效电流．‎ 棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量，根据电流的定义式，，得到等效电流为，A正确．‎ ‎7. 如图所示，在真空中有两个正点电荷，电量相等，分别置于P、Q 两点，A、B 为P、Q连线的中垂线上的两点，现将一负电荷q 由A 点沿中垂线移动到B点，在此过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. q的电势能逐渐减小 B. q的电势能逐渐增大 C. q受到的电场力一定先减小后增大 D. q受到的电场力一直做正功 ‎【答案】B ‎【解析】P、Q连线的中垂线上电场强度方向由O指向无穷远，则负电荷q由A点沿中垂线移动到B点，所受的电场力由B指向A，电场力一直做负功，q的电势能逐渐增大，故AD错误B正确；O点的场强为零，无穷远处场强也为零，从O到无穷远场强先增大后减小，由于AB间电场线的分布情况不能确定，所以由A到B，场强变化不能确定，则q所受的电场力变化情况不能确定，故C错误．‎ ‎8. 如图所示，水平绝缘细杆上套一不带电的绝缘环A，质量为mA。球B通过一绝缘轻质细绳与环A相连，球B的带电量为＋q，质量为mB。空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，重力加速度为g。当A与B一起向右匀速运动时，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 杆对环A的支持力大小为mAg B. 轻绳与竖直方向夹角θ的正切值为 C. 环A与细杆间的动摩擦因数为 D. 轻绳对B的拉力大小为 ‎【答案】D ‎【解析】对B受力分析，受到水平向右的电场力、竖直向下的重力，绳子的拉力T，三力平衡，故有，，B错误D正确；对整体受力分析，在水平方向上电场力和摩擦力平衡，故，而在竖直方向上重力和支持力平衡，故 ‎，联立解得，AC错误．‎ ‎9. 如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（ ）‎ A. A点电势大于B点电势 B. A、B两点的电场强度相等 C. q1的电荷量小于q2的电荷量 D. q1在A点的电势能小于q2在B点的电势能 ‎【答案】C ‎【解析】试题解析：点电荷Q的带电种类不知道，但是我们知道将q1、q2移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，即︱φA-0︱×q1=︱φB－0︱×q2，无论Q为正电荷还是负电荷，一定存在︱φA-0︱>︱φB－0︱，故q1的电荷量小于q2的电荷量，选项C正确；A、B两点电势的高低取决于电荷Q的正负，故选项A错误；A点离电荷近，故A点的电场强度大于B，选项B错误；电势能的大小不但取决于所放入电荷的正负，还取决于场源电荷的正负，故二点的电势能的大小不能确定，选项D错误。‎ 考点：电场力做的功，电势和电势能。‎ 视频 ‎10. 如图所示，在真空中电量相等的离子P1、P2 分别以相同初速度从O 点沿垂直于电场强度的方向射入匀强电场，粒子只在电场力的作用下发生偏转，P1 打在极板B 上的C点、P2 打在极板B 上的D 点。G 点在O 点的正下方，已知GC＝CD，则P1、P2 离子的质量之比为( )‎ A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 1：4‎ ‎【答案】D ‎【解析】设离子的初速度为v0，电荷量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度a＝，离子运动的时间，由于GC＝CD，所以飞行的时间之比t1∶t2＝1∶2，离子的偏转量，因为P1带电荷量与P2的带电荷量相同，可得P1、P2的质量之比m1∶m2为1∶4，D正确，ABC错误 故选：D。‎ ‎11. 如图所示，光滑绝缘水平面上有三个带电小球a、b、c（均可视为点电荷），沿同一直线排列且均处于静止状态，则以下判断正确的是（ ）‎ A. a对b的静电力一定是引力 B. a对b的静电力可能是斥力 C. a的电荷量可能比b的少 D. a的电荷量一定比b的多 ‎【答案】AD ‎【解析】根据两同夹异可知，a和c的电性相同，b与a、b的电性相反，所以a对b的静电力一定是引力，A正确B错误；根据“两大夹小”原则可得a的电荷量大于b的电荷量，C错误D正确．‎ ‎【点睛】三个小球只受静电力而平衡时，三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”，且在大小上一定为“两大夹一小”．‎ ‎12. 一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则小球（ ）‎ A. 做直线运动 B. 做曲线运动 C. 速率先减小后增大 D. 速率先增大后减小 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：小球受重力和电场力两个力作用，合力的方向与速度方向不在同一条直线上，小球做曲线运动．故A错误，B正确．小球所受的合力与速度方向先成钝角，然后成锐角，可知合力先做负功然后做正功，则速度先减小后增大．故C正确，D错误．故选BC 考点：带电粒子在复合场中的运动 ‎【名师点睛】解决本题的关键知道物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看合力的方向与速度方向的关系。‎ 视频 ‎13. 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（ ）‎ A. 半径越大，加速度越大 B. 半径越小，环形电流越大 C. 半径越大，角速度越小 D. 半径越小，线速度越小 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：静电力充当向心力，根据牛顿第二定律可得，解得，故运动半径越大，加速度越小，A错误；根据公式可得，运动半径越小，线速度越大，D错误；根据公式可得，故运动半径越小，周期越小，单位时间内电子通过某个截面的次数就越多，形成的电流越大，C正确；根据公式可得，半径越大，角速度越小，C正确 考点：考查了圆周运动，库仑定律，电流的定义 ‎【名师点睛】根据库仑定律求出原子核与核外电子的库仑力．根据原子核对电子的库仑力提供向心力，由牛顿第二定律求出角速度，加速度，周期，线速度进行比较 ‎14. 如图所示，真空中等量同种正点电荷放置在M、N 两点，在M、N的连线上有对称点a、c，M、N连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 正电荷＋q在c点电势能大于在a点电势能 B. 正电荷＋q在c点电势能小于在a点电势能 C. 在M、N连线的中垂线上，O点电势最高 D. 负电荷－q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则点电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故AB错误；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高，故C正确；‎ 由对称性知O点的场强为零，电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大再减小，再增大再减小，故D正确．故选CD．‎ 考点：电场线；电场强度；电势 ‎15. 一个电子在电场中的A点具有80 eV的电势能，当它由A点运动到B点时克服静电力做功30 eV，则（ ）‎ A. 电子在B点时的电势能是50 eV B. 由A点到B点电子的电势能增加了30 eV C. B点电势比A点电势高110 V D. B点电势比A点电势低30V ‎【答案】BD ‎【解析】试题分析：电子由A点到B点运动时克服静电力做功为30ev,电势能增加30eV，B对；负电荷在电势高的地方电势能小，可知B点的电势比A点的电势低30V，D对。‎ 考点： 电势能、电势。‎ ‎【名师点睛】通过电场力做功量度电势能的变化来分析问题。根据电势的定义式得出电势的大小。要注意电势有正负。不同的带电粒子在某处的电势能不同；而电势能与电量的比值定义为某处的电势，该处的电势与有无电荷或电荷量的多少无关。‎ 二、计算题：（本题共3小题，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 ‎16. 一辆列车总质量为M，在平直轨道上以v速度匀速行驶，突然后一节质量为m的车厢脱钩，假设列车所受的阻力与质量成正比，牵引力不变，当后一节车厢刚好静止时，前面列车的速度多大？‎ ‎【答案】Mv/(M-m)‎ ‎【解析】因整车匀速运动，故整体合外力为零；脱钩后合外力仍为零，系统的动量守恒．‎ ‎17. 如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角为30°．‎ ‎（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？‎ ‎（2）若将小球向右拉至悬线成水平位置，然后由静止释放小球，求放手后小球到达最低点时悬线对小球的拉力．‎ ‎【答案】（1）正电；（2）‎ ‎【解析】试题分析：（1）正电；平衡在30°有：‎ ‎（2）‎ 考点：带电粒子在复合场中的运动。‎ ‎18. 如图所示，有一质量为m=1kg，带电量为-q=-1C的小物块以初速度v0=18m/s沿粗糙水平地面从A处向右滑动。已知空间存在向右的匀强电场，其电场强度为E=5N/C。物块与地面的滑动摩擦因数为μ=0.4，求当物块返回到A处的时间t和速度v。（g取10m/s2）‎ ‎【答案】8s；6m/s ‎【解析】试题分析：物体刚开始受到向右的电场力和向左的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求出加速度，因为电场力小于滑动摩擦力，所以物体做匀减速直线运动，速度为零后处于静止状态，根据匀变速直线运动速度时间公式和位移时间公式的即可求解．‎ 对物块分析竖直方向有 ，摩擦力大小 所以 电场力 物块向左运动时，得 向右运动时，得：‎ 则得向右运动的时间，‎ 位移 向左运动时，有，得：‎ 所以，返回A时的速度 ‎ ‎