【物理】新疆伊犁哈萨克自治州伊宁市第八中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版） 11页

物理考试试卷 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。第1-8小题只有一个选项符合题意，第9-12小题有多个选项符合题意，每小题选对得4分，选不全得2分，选错得0分。）‎ ‎1.下列关于点电荷和元电荷的说法正确的是（　　）‎ A. 只有体积小的带电体才可以看成点电荷 B. 元电荷是一个电子或一个质子所带的电荷量 C. 物体带电量有可能为 D. 两个相距很近的带电球体，可以看成是电荷集中在球心的点电荷 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．带电体看作点电荷的条件是当带电体的形状及大小对它们间相互作用力的影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，故A错误； B．元电荷为最小的电荷量，大小为：e=1.60×10‎-19C，一个电子或一个质子所带的电荷量为元电荷，选项B正确；‎ C．物体的带电量是元电荷的整数倍，4.0×10‎-19 C不是1.60×10‎-19C的整数倍，故C错误； D．两个相距很近的带电球体，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，故D错误。 故选B。‎ ‎2.真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离减少为原来的，它们之间的相互作用力变为（ ）‎ A. B. F C. ‎9F D. ‎‎81F ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】真空中两个静止点电荷的作用力满足库仑定律的条件，所以根据库仑定律可得，电量和距离变化前，他们间的库仑力为 它们的带电量都增大为原来的3倍，距离减少为原来的后 故D正确，ABC错误。‎ ‎3.下列关于静电场的说法中正确的是（ ）‎ A. 电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低 B. 电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取有关 C. 单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高 D. 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功一定为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】电场强度大的地方电势不一定高，电场强度小的地方电势不一定低，选项A错误；电场中任意两点之间的电势差与零电势点的选取无关，选项B错误；根据可知单位正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点的电势越高，选项C正确；将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功不一定为零，因为中间过程中电场力不一定为零，故D错误；故选C.‎ ‎4.如图所示，真空中两个带等量异种点电荷，A、B分别为两电荷连线和连线中垂线上的点，A、B两点电场强度大小分别是E A、E B，电势分别是φ A、φ B，下列判断正确的是 A. E A＞E B，φ A< φ B B. E A＞E B，φ A> φ B C. E A＜E B，φ A＞φ B D. E A＜E B，φ A＜φ B ‎【答案】B ‎【解析】等量异种电荷的电场线特点如图所示 可见，A点的电场线比较密，故A点的场强大，即 E A＞E B 另外，电场线的分析从左到右，故A的电势高于B点的电势，即 φ A＞φ B 故B正确，ACD错误。‎ ‎5.电场中等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是(　　)‎ A. A点的电场强度比C点的小 B. 负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C. 电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功 D. 正电荷由A移动到C，电场力做负功 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：A点的等势面比C点的等势面密，则A点的场强比C点的大，故A错误；负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能高，故B错误；沿着等势面移动点电荷，电势能不变，电场力不做功，故C正确；正电荷由A到C，为沿电场力方向运动，则电场力做正功，故D错误．‎ 考点：电势能；等势面 ‎6.根据电容器的电容的定义式C=Q/U，可知 A. 电容器带电的电量Q越多，它的电容C就越大，C与Q成正比 B. 电容器不带电时，其电容为零 C. 电容器两极之间的电压U越高，它的电容C就越小，C与U成反比 D. 电容器的电容大小与电容器的带电情况无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电容器带电的电量Q越多，两极之间的电压U越高，但电容不变，故A错误；‎ B．电容反映本身的特性，电容器不带电时，电容并不为零，故B错误；‎ C．电容表征电容器容纳电荷的本领大小，与电压U无关，给定的电容C一定，故C错误；‎ D．电容表征电容器容纳电荷本领大小，电容大小与电容器的带电情况无关，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎7.如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米橡胶棒所带电荷量为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】‎ ‎【详解】在运动方向上取一横截面，则在t时间内通过该横截面的电荷量为：‎ 等效电流：‎ 故A正确，BCD错误。故选A。‎ ‎8.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．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（ ）‎ A. 4V B. 8V C. 12V D. 24V ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd ‎=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B．‎ 考点：电势 ‎【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙．‎ ‎9.某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是( )‎ A. 粒子必定带正电荷 B. 由于M点没有电场线，粒子在M点不受静电力的作用 C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度 D. 粒子在M点的动能小于在N点的动能 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据电荷运动轨迹弯曲的情况，可以确定点电荷受静电力的方向沿电场线方向，故此点电荷带正电，故A正确；‎ B．电场线不是真实存在的，是假想的，没有画电场线的地方并不是说没有电场，只是用电场线的疏密来表示磁场的强弱，故电荷受电场力的作用，故B错误；‎ C．由于电场线越密，电场强度越大，点电荷受到的静电力就越大，根据牛顿第二定律可知其加速度也越大，故此点电荷在N点加速度大，故C正确；‎ D．粒子从M点运动到N点，静电力做正功，根据动能定理得此点电荷在N点的动能大，故D正确．‎ ‎10.两块大小、形状完全相同金属平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容充电，（ ）‎ A. 保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场强度减小 B. 保持S接通，在两极板间插入一块介质，则极板上电荷量增大 C. 断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D. 断开S，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 若保持S闭合，电容器的电势差U不变．减小两板间的距离d时，根据E=U/d得知，两极板间的电场强度E增大．故A错误；‎ B. 保持S接通，电势差不变，在两极板间插入一块介质，由决定式可知，电容C增大，由Q=UC可知极板上的电荷量增大，故B正确；‎ C. 断开S两极板上的电量不变，减小两极板间的距离，由决定式可知，电容C增大，再由C=Q/U可知，则两极板间的电势差减小，故C正确；‎ D. 断开S两极板上的电量不变，在两极板间插入一块介质，由决定式可知，电容C增大，再由C=Q/U可知，则两极板间的电势差减小，故D错误．‎ 故选BC.‎ ‎【点睛】接通S，电容器两端的电势差不变，断开S，电容器所带的电量不变．根据电容的定义式C=Q/U，决定式和板间场强 E=U/d进行分析即可．‎ ‎11.关于电源与电动势的下列说法中正确的是（　　）‎ A. 电源可以通过静电力做功，把其他形式能转化成电势能 B. 当外电路的电阻变化时，电源的电动势一定保持不变 C. 电源的电动势大小与电源的体积有关 D. 闭合电路中，由于电源内部具有电阻，因此电源内部也有电压 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电源可以通过非静电力做功，把其他形式的能转化成电势能，选项A错误；‎ B．电源电动势由电源本身决定，当外电路的电阻变化时，电源的电动势一定保持不变，选项B正确；‎ C．电源的电动势大小与电源的体积无关，选项C错误；‎ D．电源与用电器组成闭合回路时，电路中有一定的电流，由于电源都有一定的内电阻，所以内电路有电压，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12.如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. R1：R2=1：3‎ B. R1：R2=3：1‎ C. 将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=3：1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以 故A正确，B错误；‎ C．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比 故C错误；‎ D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比 故D正确．‎ 二、填空题（本题共2小题，共18分。）‎ ‎13.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V　1.5W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：‎ A．直流电源（6V，内阻不计）‎ B．直流电流表（量程为‎3A，内阻0.1以下）‎ C．直流电流表（量程为300mA，内阻约为5）‎ D．直流电压表（量程为10V，内阻约为15k）‎ E．直流电压表（量程为5V，内阻约为5k）‎ F．滑动变阻器（10，‎2A）‎ G．滑动变阻器（1k，‎0.5A）‎ 实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。‎ ‎(1)实验中电流表应选用______，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用____。（填写序号）‎ ‎(2)在虚线框内画出实验电路图____________。‎ ‎【答案】 (1). C (2). D (3). F (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2][3]小灯泡的额定电流为 则电流表应选用C；灯泡的额定电压为6V，则电压表应选用D；滑动变阻器要接成分压电路，则应该选择阻值较小的F。‎ ‎(2)[4]因小灯泡电阻相对电压表内阻较小，则采用安培表外接电路；滑动变阻器采用分压电路，电路图如图：‎ ‎14.现有一个电流表G，内阻Rg=30，满偏电流Ig=1mA。‎ ‎(1)把它改装成量程为0~3V的电压表，要______（填“串联”或“并联”）一个_____的电阻。‎ ‎(2)把它改装成量程为0~‎0.6A的电流表，要______（填“串联”或“并联”）一个___的电阻。‎ ‎【答案】 (1). 串联 (2). (3). 并联 (4). 0.05‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]把它改装成量程为0~3V的电压表，要串联一个分压电阻，电阻大小为 ‎(2)[3][4]把它改装成量程为0~‎0.6A的电流表，要并联一个分流电阻，其大小为 三、计算题（本题共3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式及重要计算步骤。）‎ ‎15.如图所示，小球的质量为m=‎0.1 kg，带电荷量为q=+1.0×10–‎5 C，悬挂小球的细线与竖直方向成θ=37°时，小球恰好在水平匀强电场中静止不动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取‎10 m/s2．求：‎ ‎（1）电场力的大小；‎ ‎（2）电场强度的大小和方向；‎ ‎（3）此时细线的拉力大小．‎ ‎【答案】（1）0.75N；（2）方向水平向右（3）1.25N；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）对小球进行受力分析如图所示 由平衡知识可知电场力 F=mgtan37°=0.75N ‎（2）根据 可得 方向水平向右 ‎（3）由平衡知识可知：细线拉力 ‎16.一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是‎5A．这台电动机每分钟所做的机械功有多少?‎ ‎【答案】65400J ‎【解析】‎ ‎【详解】电动机内部有线圈和转动部分，所以220V的电压一部分加在线圈上，一部分加在转动部分上；U线圈=Ir=2V，P内=UI=10W，P总=220×5=1100W，‎ 电动机输出的机械功率：P出=1100-10=1090W 一分钟做的功：W=Pt=1090×60=65400J ‎17.如图所示，一带电微粒质量为m、电荷量为q，从静止开始经电压为U1的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角为θ．已知偏转电场中金属板长L，两板间距d，带电微粒重力忽略不计．求：‎ ‎（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2．‎ ‎【答案】（1）；（2）．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）微粒在加速电场中，电场力做功U1q，引起动能的增加，由动能定理求出速度v1．‎ ‎（2）微粒进入偏转电场后，做类平抛运动，运用运动的合成与分解，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求出电压U2．‎ 解：（1）带电微粒在加速电场中加速过程，根据动能定理得：U1q=‎ 解得：v1=．‎ ‎（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向上微粒做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，则有：‎ 水平方向：v1=‎ 带电微粒加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2‎ 竖直方向：a==，v2=at=‎ 由几何关系 tanθ=‎ 解得：U2=．‎ 答：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1为．‎ ‎（2）偏转电场中两金属板间的电压U2为 ‎【点评】本题是带电粒子在组合场中运动的问题，关键是分析粒子的受力情况和运动情况，用力学的方法进行处理．‎