福建省宁德市高中同心顺联盟2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题 15页

宁德市高中“同心顺”联盟校2019-2020学年第一学期期中考试 高二物理试题 一．选择题 ‎1.下列说法正确的是 A. 经过摩擦使某物体带负电，那么该物体在摩擦过程中产生了额外的电子 B. 物体所带电量是元电荷的整数倍 C. 印刷厂的空气保持一定的湿度是为了使环境更加舒适 D. 静电平衡时，导体内没有自由电子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，没有产生了额外的电子，故A错误；‎ B．电子的带电量最小，质子的带电量与电子相等，电性相反，人们通常将最小的电荷量叫做元电荷，元电荷为：e=1.60×10-19C，物体的带电量是元电荷的整数倍，故B正确；‎ C．印刷厂车间中，纸张间摩擦产生大量静电，由于有一定的湿度，能及时导走，是防止静电危害，故C错误；‎ D．当达到静电平衡时，导体内部将没有多余的电荷，并不是没有自由电子，故D错误。‎ ‎2.如图，半径相同的两个金属球A、B带有相等的电荷量(可视为点电荷)，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是F。今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开.这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】两球之间是相互 ，说明两球带等量的异种电荷，设A球带电量为，B球带电量为，两球之间的引力的大小为，第三个不带电的球C与A接触后，A和C 的电荷量都为，C与B接触后先中和在平分，则C和B的电荷量都为，这时A、B两球之间的相互作用力的大小为，故A正确，BCD错误。‎ ‎3.如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘支柱使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，下列说法正确的是 A. 此时A带正电，B带负电 B. 此时A电势低，B电势高 C. 移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 D. 先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．带正电荷的物体C靠近A附近时，由于静电感应，A端带上负电，B端带上正电；故A错误；‎ B．导体AB处于静电平衡状态，导体是等势体，即AB电势相等，故B错误；‎ C．移去C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合，故C正确；‎ D．先把AB分开，则A带负电，B带正电，移去C后，电荷不能再进行中和，此时A所带电荷量仍然等于B的带电量，故两金属箔仍然张开；故D错误。‎ ‎4.如图所示， a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20V，b点的电势为24V，d点的电势为4V，由此可知c点的电势为 A. 8V B. 12V C. 16V D. 20V ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等，所以 φa-φd=φb-φc 代入数据解得：φc=8V，故A正确。‎ ‎5.一根长为L，横截面积为S的金属棒，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流I，则自由电子定向运动的平均速率为 A. neSLm B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】由电流的微观表达式可得，自由电子定向运动的平均速率为 故C正确。‎ ‎6.如图所示,M、N为两个带有等量异种的点电荷,O点是它们之间连线的中点,A、B是M、N连线中垂线上的两点,A点距O点较近。用EO、EA、EB和、、分别表示O、A、B三点的电场强度的大小和电势,下列说法中正确的是 A EO等于0‎ B. EA一定大于EB C. 一定大于 D. 将一电子从O点沿中垂线移动到A点,电场力一定做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由电场强度的叠加原理可知，在等量异种的点电荷连线中点的场强不等0，故A错误；‎ B．由等量异种电荷的电场线分布可知，A处的电场线比B处电场线更密，所以A 点的场强大于B点的场强，故B正确；‎ C．等量异种的点电荷连线的中垂线为等势线，所以A点电势与B点电势相等，故C错误；‎ D．等量异种的点电荷连线的中垂线为等势线，所以将一电子从O点沿中垂线移动到A点,电场力不做功，故D错误。‎ ‎7.如图所示,充电后与电源分离的平行板电容器,其正极板接地,在极板间P点有一带电量为q的油滴处于静止状态。现将B板移至虚线处,则 A. 油滴带负电 B. 油滴加速上升 C. 油滴仍保持静止 D. 两板间电压不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．油滴处于静止状态，油滴受重力，电场力，所以电场力方向向上，由图可知，电场强度方向向上，所以油滴带正电，故A错误；‎ BC．由公式，，可得 所以板间场强不变，油滴仍处于静止状态，故B错误，C正确；‎ D．由公式可知，板间距离变小，电容变大，由公式可知，板间电压变小，故D错误。‎ ‎8.一正点电荷仅受电场力作用,从电场中的A点运动到B点,其v-t图像如图所示。则该点电荷所处的电场可能是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】v-t图象上某点切线的斜率表示加速度，故B点加速度大，故电场力大，电场强度大，故电场线密集，速度减小，则做减速运动，电场力方向与速度方向相反，故D正确。‎ ‎9.如图所示的各电场中，A、B两点场强大小相同的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．AB两点到点电荷的距离相等，由公式可知，两点场强大小相等，故A正确；‎ B．AB两点到点电荷的距离不相等，由公式可知，两点场强大小不相等，故B错误；‎ C．匀强电场中AB两点的电场强度相同，故C正确；‎ D．由于B处电场线更A处更密，所以B点的电场强度比A点的更大，故D错误。‎ ‎10.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点（不计重力），仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，M、N是这条轨迹上的两点，据此可知正确的是 A. 三个等势面中的，a 的电势最高 B. 带电质点通过M点时的加速度比通过N点时大 C. 带电质点通过M点时的动能比通过N点时大 D. 带电质点在M点具有的电势能等于在N点具有的电势能 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出M、N两点处场强的方向，如图，则可知，三个等势面中的，a的电势最高，故A正确；‎ B．据题，相邻等势面之间的电势差相等，而M处等差等势面较密，则M点的场强较大，质点通过M点时的加速度比通过N点时大，故B正确；‎ CD．若质点从M到N过程，电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，则质点在M点具有的电势能比在N点具有的电势能大，通过M点时的动能比通过N点时小，反之，若质点从N到M过程，结论相同，故CD错误。‎ ‎11.如图所示， 某导体中的电流随其两端电压的变化，则下列说法中正确的是 A. 加5V电压时，导体的电阻约是5Ω B. 加12V电压时，导体的电阻约是10Ω C. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小 D. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当U=5V时，由图知电流为I=1.0A，则导体的电阻 故A正确；‎ B．当U=12V时，由图知电流为I=1.5A，则导体的电阻 故B错误；‎ CD．由图可知随着电压的增大，图像上的点与原点连线的斜率减小，而此斜率等于电阻的倒数，则可知导体的电阻不断增大，故C错误，D正确。‎ ‎12.质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从末落地。则 A. 整个过程中小球电势能变化了 B. 整个过程中电场力对小球做功为2mg2t2‎ C. 从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了mg2t2‎ D. 从A点到最低点小球重力势能变化了 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反，设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则由 又，解得：‎ 则小球回到A点时的速度为 整个过程中小球速度增量大小为 速度增量的大小为，由牛顿第二定律得 联立解得：‎ 所以电势能减小量为 由功能关系可知，电场力做功等于电势能的变化量即为，故A错误，B正确；‎ C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了 故C错误；‎ D．设从A点到最低点的高度为h，根据动能定理得：‎ 解得：‎ 从A点到最低点小球重力势能减少了 故D正确。‎ 二、实验题 ‎13.电流表读数为________A , 电压表读数为_______ V， 螺旋测微器的读数为_______mm。‎ ‎【答案】 (1). 0.42 (2). 2.24~2.26之间 (3). 2.430‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1]电流表量程为0.6A，由图示电流表可知，其分度值为0.02A，示数为0.42A ‎[2]电压表量程为3V，由图示电压表可知，其分度值为0.1V，示数为2.24V ‎[3]由图形螺旋测微器可知，固定刻度示数为2mm，可动刻度示数为43.0×0.01mm=0.430mm，螺旋测微器的读数为 ‎2mm+0.430mm=2.430mm ‎14.在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：‎ A．电池组（3 V）‎ B．电流表（0～3 A，内阻约0.012 5Ω）‎ C．电流表（0～0.6 A，内阻约0.125Ω）‎ D．电压表（0～3 V，内阻约4 kΩ）‎ E．电压表（0～15 V，内阻约15kΩ）‎ F．滑动变阻器（0～20Ω，允许最大电流1 A）‎ H．开关、导线若干 ‎(1)实验时应从上述器材中,电流表应选用_________、电压表应选用______（填写仪器前的字母代号）；‎ ‎(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表________（选 填“外”或“内”）接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏______（选填“大”或“小”）；‎ ‎(3)若实验中测得用L表示金属丝的长度，d表示直径，电流表示数I,电压表示数U，请写出计算金属丝电阻率的表达式ρ＝________.（用测出的物理量的符号表示）‎ ‎【答案】 (1). C (2). D (3). 外 (4). 小 (5). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据电动势为3V，故由量程可知：电压表选用D ‎[2]电流最大值为 故由电流表量程可知：电流表选用C ‎(2)[3][4]待测电阻较小，故电流表分压效果较明显，那么，采用电流表外接法；这时，电压表示数为电阻两端的电压，电流表示数为电阻和电压表的总电流，故电流表示数偏大，那么，由欧姆定律可知：电阻的测量值比真实值偏小 ‎(3)[5]金属丝的横截面积为 所以电阻为 解得电阻率为 三、计算题 ‎15.如图，真空中xOy平面直角坐标系上的ABC三点构成等边三角形，边长L=2.0m。若将电荷量均为q=+2.0×10-6C的两点电荷分别固定在A、B点，已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：‎ ‎（1）两点电荷间的库仑力大小；‎ ‎（2）C点的电场强度的大小和方向。‎ ‎【答案】（1）F=9.0×10-3N （2）方向沿y轴正方向 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据库仑定律，A、B间的库仑力大小为： ‎ 代入数据得：F=9.0×10-3N ‎（2）A、B两点电荷在C点产生的场强大小相等，均为： ‎ A、B两点电荷形成的电场在C点的合场强大小为： ‎ 代入数据得，方向沿y轴正方向 ‎16.如图所示,长L=1m轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,当小球静止在水平向右的匀强电场中时,细绳与竖直方向的夹角θ=。已知小球所带电荷量q=1.0×10-6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10 m/s2,‎ sin=0.6,cos=0.8。求:‎ ‎(1)小球所受电场力F的大小。‎ ‎(2)小球的质量m。‎ ‎(3)若匀强电场大小不变，方向变为竖直向下,小球从图中位置静止释放到最低点时动能的大小。‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球所受电场力F=qE 代入数据得 ‎(2)小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用，‎ 根据共点力平衡条件和图中几何关系有 解得小球的质量 ‎(3)电场改成竖直向下,小球回到最低点时动能Ek，由动能定理 代入数据解得：‎ ‎17.如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿两板正中间平行于板面射入偏转电场，电子恰好从下极板的边沿飞出，已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0‎ ‎，偏转电场可看做匀强电场，极板长度为L，两板间距为d 。求：‎ ‎(1)电子射入偏转电场时初速度v0‎ ‎(2)偏转电场两板间电压U ‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据动能定理，有 eU0＝m 电子射入偏转电场时的初速度 v0＝‎ ‎(2)在偏转电场中，水平方向 ‎ L＝v0 t 偏转距离 y＝at2‎ 由题意可知 y＝d 加速度 ‎ a＝‎ 板间电场强度为 联立解得两极板间电压 U＝‎ ‎18.如图所示，小物块质量m＝0.08kg，带正电荷q＝2×10－4 C，与水平绝缘轨道之间的动摩擦因数μ＝0.2，在水平轨道的末端N处，连接一个半径为R＝0.4m半圆形光滑轨道。整个轨道处在一个方向水平向左、场强大小E＝4×103 N/C的匀强电场中，取g＝10 m/s2。‎ ‎(1)若小物块恰能运动到轨道的最高点L，那么小物块应从距N点多远处的A点释放？‎ ‎(2)如果小物块在(1)中的位置A释放，当它运动到P点（轨道中点）时对物块轨道的压力大小？‎ ‎【答案】(1)1.25m(2)4.8N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小物块恰能通过轨道最高点L的条件 mg＝m 代入数据解得 ‎＝2m/s A到L过程：‎ qEs－μmgs－mg·2R＝－0‎ 解得 s＝1.25m ‎(2)小物块由P到L过程：‎ ‎－mgR－qER＝－‎ 解得 vp＝2m/s 在P点：‎ FN－qE＝m 解得 FN＝4.8N ‎ 由牛顿第三定律得小物块对轨道的压力大小