2017-2018学年内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高二上学期期中考试物理试题

2017-2018学年内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高二上学期期中考试物理试题

乌丹二中2017-2018学年上学期期中考试 高二年级物理学科试题 考生注意：‎ 1、 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷3至4页。共100分，考试时间90分钟，请按要求在答题卷作答，考试结束后，将答题卷交回。‎ 2、 答题前，考生在答题卷上务必用黑色墨水签字笔将自己的姓名、考号、班级填写清楚。请认真核对考号、姓名、班级和科目。‎ 第Ⅰ卷 （选择题 共45分）‎ 本卷共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 ‎ ‎1.在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献.他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法.下列叙述不正确的是（ ）‎ A． 法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 B． 库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值 C． 用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法 D． 电场强度的表达式和电势差的表达式都是利用比值法得到的定义式 ‎2.某电场的电场线分布如图所示，电场中有A、B两点，则以下判断正确的是( )‎ A． A点的电场强度大于B点的电场强度，B点的电势低于A点的电势 B若将一个电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，则该电荷一定为负电荷 C． 一个负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能 D． 若将一个正电荷由B点释放，该电荷将在电场中做加速度减小的加速运动 ‎3.如图所示，实线为某电场中三条电场线，电场方向未知，a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出．仅在电场力作用下，两粒子的运动轨迹如图中虚线所示，则（　　）‎ A．a一定带负电，b一定带正电 B．a加速度减小，b加速度增大 C．a电势能减小，b电势能增大 D．a的动能增加，b的动能减小 ‎4.某电场区域的电场线如图所示．把一个电子从A点移到B点时，则（　　）‎ A． 电子所受的电场力增大，电子克服电场力做功 B． 电子所受的电场力减小，电场力对电子做功 C． 电子所受的电场力增大，电势能减小 D． 电子所受的电场力增大，电势能增大 ‎5.下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是 ( )‎ A． 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关 B． 根据电势差的定义式可知，带电荷量为‎1 C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，则A、B两点间的电势差为UAB＝1 V C． 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 D． 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 ‎6.如图所示，匀强电场的场强为E，A与B两点间的距离为d，AB与电场线的夹角为α，则A、B两点间的电势差为（ ）‎ A．Ed B．Edcosα C． Edsinα D．Edtanα ‎7.下列单位中是电场强度的单位的是（　　）‎ A． N/C B． V•m C． J/C D． J/s ‎8.下列说法中正确的是（　　）‎ A． 正电荷放于电势越低处，电势能越小 B． 负电荷放于电场线越密处，电势能越小 C． 正电荷由电势低处移到电势高处，电场力作正功 D． 负电荷沿电场线移动，电势能减小 ‎9.下面关于电势和电势能的说法正确的是（　　）‎ A． 电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能也一定越大 B． 在负点电荷的电场中的任一点，正电荷的电势能大于负电荷的电势能 C． 电势降低的方向，一定就是场强方向 D． 电势能是电场和电荷共有的能 ‎10.关于电场强度和电势的关系，下列说法正确的是（　　）‎ A． 场强处处为零的空间，电势也一定处处为零 B． 场强处处相同的区域内，电势也一定处处相同 C． 场强的方向总是跟等势面垂直 D． 电势降低的方向一定是场强的方向 ‎11.电场中有A、B两点，A点的电势φA=30 V，B点的电势φB=10 V，一个电子由A点运动到B点的过程中，下列说法中正确的是（　　）‎ A． 电场力对电子做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV B． 电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能减少了20 eV C． 电场力对电子做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV D． 电子克服电场力做功20 eV，电子的电势能增加了20 eV ‎12.关于电源电动势，以下说法正确的是(　　)‎ A． 1号干电池比5号干电池大，所以1号干电池的电动势大 B． 由电动势E＝可知E跟W成正比，电源做的功越多，电动势越大 C． 由电动势E＝可知E跟q成反比，电路中移送的电荷量越多，电动势越小 D． 电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关 ‎13.有四个金属导体，它们的U－I图象如图所示，电阻最大的导体是(　　)‎ A．a B．b C．c D．d ‎14.以下说法正确的是(　　)‎ A． 只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流 B． 金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的 C． 电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率 D． 在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了 ‎15.如图所示是A、B两电阻的U－I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是(　　)‎ ‎ ‎ A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1 B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2‎ C．RA∶RB＝1∶2， IA∶IB＝2∶1 D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2‎ 第Ⅱ卷 （非选择题 共55分）‎ 本卷共11小题，共55分。请各位考生在对应试题上按要求作答 填空题(共8小题,每空1分,共17分) ‎ ‎16.如图所示，a、b是匀强电场中的两点，两点间的距离为‎0.4 m，两点的连线与电场线平行，两点间的电势差为4.0 V，则匀强电场的场强大小为　　V/m，把电子从a点移到b点，电子的电势能将　　．（填“增大”“减小”或“不变”）‎ ‎ ‎ ‎17.带正电荷为1.0×10﹣‎3C的粒子，不计重力，在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10 J，飞经B点时动能为4 J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了　　J，AB两点电势差为　　V．‎ ‎18.在电场中，把电荷量为4×10‎-9C的正点电荷从A点移到B点，克服静电力做功6×10-8J，电荷的电势能　　（增加/减少）了　　J．‎ ‎19.两个带电粒子分别在电场中的M、N处，其受力方向如图所示．则N处的粒子带　　电荷（填“正”或“负”）；M、N两处的场强大小EM　　EN（填“＞”、“＜”或“=”）．‎ ‎ ‎ ‎20.在真空中两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为2×10‎-8C，相距‎20 cm，则它们之间的相互作用力为________N，在两者连线的中点处，电场强度大小为_____N/C.（静电力常量）‎ ‎21.在静电场中的某一点A放一个试探电荷q=﹣1×10﹣‎10C，q受到的电场力为1×‎ ‎10﹣8N，方向向左，则A点的场强的大小为　　和方向　　；如果从A点取走q，A点场强大小为　　．‎ ‎22.如图所示，A、B是两个带电小球，A球固定在绝缘支架上，B球用绝缘细线悬挂于O点．平衡时细线与竖直方向的夹角为θ．若A球带正电，则B球带　　（选填“正电”或“负电”）；若增大A球所带的电荷量，则θ角将　　‎ ‎（选填“变大”或“变小”）．‎ ‎23.一量程为100 μA的电流表，内阻为100 Ω，表盘刻度均匀，现串联一个9 900 Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程为________ V．用它来测量电压时，表盘指针位置如图所示，此时电压表的读数大小为________ V.‎ ‎ ‎ 三、计算题(共3小题,共38分分) ‎ ‎24. （13分）一个质量m=‎30 g，带电量为-1.7×10‎-8C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强的电场中，电场线水平.当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30o，求该电场的电场强的大小和方向？‎ ‎ ‎ ‎25. （13分）长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求：‎ ‎ ‎ ‎(1)粒子末速度的大小；‎ ‎(2)匀强电场的场强；‎ ‎(3)两板间的距离.‎ ‎26. （12分）已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是‎3 A的电流表，应并联多大的电阻？‎ 乌丹二中2017-2018学年上学期期中考试 高二年级物理学科参考答案 ‎1.【答案】B ‎【解析】法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这种形象化的研究方法，故A正确；库仑得出库仑定律，但没有测出元电荷e的数值，e的数值首先是由密立根测出的，故B错误；用点电荷来代替实际带电的电荷是采用了理想化物理模型的方法，故C正确；场强表达式和电势差都是利用比值法得到的定义式，故D正确.‎ ‎2.【答案】C ‎【解析】电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，所以A点的场强大于B点的场强，沿电场线的方向，电势降低，所以B点的电势高于A点的电势，A错误；电荷由A点移到B点，电荷克服电场力做功，所以该电荷一定为正电荷，B错误；从B到A的过程中，电场力对负电荷做负功，电势能增加，所以负电荷处于A点的电势能大于它处于B点的电势能，C正确；将一个正电荷由B点释放，电荷受到的力的方向向左，电荷向左运动，加速度增大，D错误.‎ ‎3.【答案】B ‎【解析】由运动轨迹可知，a、b做曲线运动，由于电场线方向未知，故a、b电性不能确定，故A错误；‎ 根据a、b两粒子做曲线运动轨迹弯曲程度即电场线的疏密可知，b所处的电场线变密，电场强度变强，所受的电场力在增大，加速度在增大；a所处的电场线变疏，电场强度变弱，所受的电场力在减小，加速度在减小，故B正确；‎ 根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，故C错误；‎ 根据图知a、b两粒子的电场力、速度的夹角为锐角，电场力对电荷做正功，电势能减小，动能增加，故D错误.‎ 故选：B．‎ ‎4.【答案】C ‎【解析】由图看出，B处电场线密，场强E较大，电场力F=qE，则电子在B受到的电场力较大．而电场力方向与电场线方向相反，所以从A运动到B ‎，电场力对电子做正功，故A、B均错误．‎ 电子从A点移到B点时，电场力增大，而电场力做正功，其电势能减小，故C正确，D错误．‎ ‎5.【答案】A ‎【解析】根据点电荷的场强公式知：Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故A正确，据电势差的定义式知，带电量为‎1 C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1 J，即电场力做功为-1 J，则A、B点的电势差为-1 V，故B错误，电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故C错误.电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身，并不是电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，故D错误.故选A.‎ ‎6.【答案】B ‎【解析】图中A、B两点之间沿电场方向的距离为dcosα，电势差，故B正确，A、C、D错误.‎ ‎7.【答案】A ‎【解析】电场强度的定义式：E=，F、q的单位分别是牛、库，由此公式推导出来电场强度的单位是牛/库；匀强电场中电场强度与电势差的关系式是E=，公式中U、d的单位分别是伏、米，由此公式推导出来电场强度的单位是伏/米．故A正确，B、C、D错误．‎ ‎8.【答案】A ‎【解析】根据推论可知，正电荷放于电势越低处，电势能越小．故A正确．负电荷放于电场线越密处，电场强度越大，受到的电场力大，但电势能不一定越小．故B错误．正电荷由电势低处移到电势高处，电荷的电势能增加，则电场力做负功．故C错误．负电荷受到的电场力的方向与电场线的方向相反，顺着电场线移动，负电荷电势能增大．故D错误．故选A.‎ ‎9.【答案】D ‎【解析】根据电势能的公式Ep=qφ 可知：电场中电势越高的地方，正电荷在该点具有的电势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小．故A错误；‎ 取无穷远处电势为零，在负点电荷的电场中的任一点，电势为负值，则由公式Ep=qφ，可知正电荷的电势能为负值，负电荷的电势能为正值，故正电荷的电势能小于负电荷的电势能，故B错误．沿电场线的方向电势降低，电场线的方向是电势降落最快的方向，不能说电势降低的方向就是电场线的方向，故C错误．电势能是由于电荷和电场之间存在相互作用而产生的，所以电势能是电场和电荷共有的能．故D正确．‎ ‎10.【答案】C ‎【解析】电势为零，是人为选择的，电场强度为零的地方，电势不一定为零．故A错误．场强处处相同的区域内，电势不一定为零，比如：匀强电场，电场强度处处相等，而沿着电场线的方向电势降低．故B错误．等势面电势处处相等，在等势面上移动电荷不做功，是因电场力的方向与运动方向相互垂直，因此场强的方向总是跟等势面垂直．故C正确．电势降低最快的方向一定是场强的方向，电势降低的方向不一定是场强的方向，故D错误.‎ ‎11.【答案】D ‎【解析】根据电场力做功公式得：‎ 电场力做功WAB=qUAB=q（φA－φB）=-e•20 V=-20 eV．即电子克服电场力做功20 eV，则电子的电势能增加了20 eV，故D正确，A、B、C错误．‎ ‎12.【答案】D ‎【解析】　1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内阻不相同，故A错误；电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关，与做功以及电荷量也无关，所以B、C错误，D正确.‎ ‎13.【答案】D ‎【解析】　根据欧姆定律公式I＝可得定值电阻的U－I图象是一条经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，故导体d的电阻最大.选项D正确.‎ ‎14.【答案】B ‎【解析】　要有持续电流必须有电压，A错误.导体中形成电流的原因是在导体两端加上电压，于是在导体内形成了电场，导体内的自由电子在电场力作用下定向移动形成电流，B正确.电流的传导速率等于光速，电子定向移动的速率很小，C错误.‎ 在形成电流时电子定向移动，并不是热运动就消失了，其实电子仍然做无规则的热运动，D错误.故选B.‎ ‎15.【答案】B ‎【解析】　U－I图象中图象的斜率表示电阻的阻值，则由题图可知，A的电阻RA＝Ω＝10 Ω；B的电阻RB＝Ω＝5 Ω，则RA∶RB＝10∶5＝2∶1；电压相同时，电流与电阻成反比，故电流之比为1∶2.‎ ‎16.【答案】水平向右 ‎【解析】小球在电场中受重力、电场力、拉力三个力，合力为零，则知电场力的方向水平向左，而小球带负电，电场强度的方向与负电荷所受电场力方向相反，所以匀强电场场强方向水平向右．受力分析如下图所示，根据平衡条件得，得，代入解得 ‎17.【答案】　(1)　(2)　(3)L ‎【解析】　(1)粒子离开电场时，合速度与水平方向夹角为30°，由几何关系得合速度：v＝＝.‎ ‎(2)粒子在匀强电场中做类平抛运动，‎ 在水平方向上：L＝v0t，在竖直方向上：vy＝at，‎ vy＝v0tan 30°＝，‎ 由牛顿第二定律得：qE＝ma解得：E＝.‎ ‎(3)粒子做类平抛运动，‎ 在竖直方向上：d＝at2，解得：d＝L.‎ ‎18.【答案】　1 880 Ω　0.12 Ω ‎【解析】　改装成电压表时应串联一个分压电阻，由欧姆定律得：U＝Ig(Rg＋R)，‎ 分压电阻：R＝－Rg＝Ω－120 Ω＝1 880 Ω.‎ 改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得：‎ IgRg＝(I－Ig)R 分流电阻：R＝＝Ω≈0.12 Ω.‎ ‎19.【答案】10 增大 ‎【解析】ab的方向与电场线的方向平行，则由Uab=Edab，‎ 则场强为：E=V/m 电子在电场中受到的电场力的方向与电场线的方向相反，则电子受到的电场力的方向向左，把电子从a点移到b点，电场力对电子做负功，电子的电势能增大．‎ ‎20.【答案】6 －6 000‎ ‎【解析】根据能量守恒定律得到，带电粒子从A点到B点的过程中电势能的增加等于动能的减小，即Ep=10 J﹣4 J=6 J．电场力做功为W=﹣Ep=﹣6 J，AB两点的电势差UAB==V=－6 000 V．‎ ‎21.【答案】增加 6×10-8‎ ‎【解析】正电荷从A点移到B点，克服电场力做功6×10-8J，其电势能增加6×10-8J.‎ ‎22.【答案】正 ＞‎ ‎【解析】根据正电荷的电场力方向与该点的电场强度方向相同，负电荷与该点的电场强度方向相反，则知N处的粒子带正电荷．‎ 电场线的疏密表示场强的相对大小，电场线越密，场强越大，则EM＞EN．‎ ‎23.【答案】9×10－53.6×104‎ ‎【解析】已知真空中两点电荷的电量均为q=,距离r=‎0.2 m，根据库仑定律得电荷间的作用力F=两点电荷在中点处产生的场强大小均为，方向相同，则在两者连续的中点处，电场强度大小为N/C.‎ ‎24.【答案】100 N/C 向右 100 N/C ‎【解析】由题意知，q=﹣1×10﹣‎10C，F=1×10﹣8N，‎ 由场强的定义式知A点的场强的大小为：E==N/C=100 N/C，场强方向与负电荷所受电场力方向相反，所以A点的场强方向向右；‎ 电场强度反映电场性质的物理量，与试探电荷无关，把这个检验电荷取走，A点的电场强度不变仍为100 N/C.‎ ‎25.【答案】正电 变大 ‎【解析】对B球受力分析，受重力、静电斥力和细线的拉力，由于是静电斥力，故两个球带同种电荷，均带正电荷；‎ 增大A球所带的电荷量，如果B球位置不动，根据库仑定律，静电力增大，故B球不能平衡，则θ角将变大；‎ ‎26.【答案】1　0.8‎