【物理】广东省广州市白云区广州外国语学校2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版） 12页

‎2019-2020 学年广州市白云区广州外国语第一学期 高二物理期中考试 一、单选题（本大题共 12 小题，每小题 3 分，共 36 分）‎ ‎1.真空中电量分别为Q1、Q2的两个点电荷，相距为r时，相互作用力为F，则（ ）‎ A. 如果Q1、Q2恒定，当距离变为r/2时，作用力将变为2F B. 如果其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时，作用力将不变 C. 如果每个电荷的电量和它们的距离都加倍时，作用力不变 D. 如果将它们的电荷量都加倍，距离变为2r时，作用力将变为2F ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据库仑定律及题意可知，； A、如果恒定，当距离变为时，作用力将变为，故A错误； B、如果其中一个电荷的电荷量和它们的距离都减半时，作用力将变为，故B正确； C、如果每个电荷的电量和它们的距离都加倍时，作用力不变，故C正确； D、如果将它们的电荷量都加倍，距离变为时，作用力将不变，故D错误；‎ 点睛：在真空中有两个点电荷间的作用力遵守库仑定律，根据库仑定律，运用比例法求解。‎ ‎2. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 若电荷在电场中某点受到的电场力大，则该点的电场强度就大 B. 负电荷受到电场力的方向跟电场强度的方向相反 C. 电场强度的方向总跟电场力的方向一致 D. 在匀强电场中，不同的带电粒子受到的电场力一定相同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：A、电场强度的大小由电场本身的性质决定，与试探电荷无关；错误 B、规定正电荷受电场力的方向为电场场强的方向，则负电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向相反；正确 C、电场强度的方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反；错误 D、由可知在匀强电场中，不同的带电粒子受到的电场力不一定相同；错误 故选B 考点：电场强度 点评：注意是电场强度的定义式，电场强度由电场本身的性质决定，与F、q无关。‎ ‎3.对电阻率及其公式，的理解，正确的是（ )‎ A. 金属铂电阻的电阻率随温度升高而减小 B. 电阻率的大小与温度有关，温度越高电阻率越大 C. 同一温度下，电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比，跟导体的长度成反比 D. 同一温度下，电阻率由所用导体材料的本身特性决定 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．金属的电阻率是随温度升高而增大的。故A错误。 B．金属的电阻率与温度的关系是温度越高电阻率越大，但是半导体的电阻率是随温度的升高而减小的。故B错误。 CD．同一温度下，电阻率是由导体的材料决定的，与横截面积和导线的长度无关。故C错误，D正确。‎ ‎4.如图所示，分别表示由相同材料制成的两条长度相同.粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（ ）‎ A. 图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比 B. 电阻a阻值小于b的阻值 C. b代表的电阻丝较粗 D. a代表的电阻丝较粗 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、电阻的大小与电压、电流无关，与本身的材料、长短、横截面积来决定，故A错误；‎ B、图线的斜率表示电阻的倒数，图线a的斜率小于b的斜率，所以a的电阻大于b的电阻，根据电阻定律 知，长度相同，材料相同，知a的横截面积小，较细；b的横截面积大，较粗，故BD错误，C正确。‎ 点睛：I-U图线的斜率表示电阻的倒数，根据斜率比较电阻的大小，根据电阻定律比较电阻丝的粗细。‎ ‎5.如图所示，直流电动机线圈的电阻为R，电源内阻为r，当该电动机正常工作时，电源路端电压为U，通过电动机的电流为I，则(　　)‎ A. 电源的输出功率为IU＋I2R B. 电动机的机械功率为IU C. 电源电动势为I(R＋r) D. 电动机内部发热功率为I2R ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．‎ 根据焦耳定律可得电动机内部发热功率为，电动机消耗的功率为，电动机消耗的电功率一部分转化为内能，即发热功率，一部分转化为机械能，故电动机的机械功率，故B错误，D正确；根据闭合回路欧姆定律可得，电源的输出功率为P=UI，A错误，C错误。‎ ‎【点睛】在计算电功率的公式中，总功率用来计算，发热的功率用来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．‎ ‎6.如图带箭头实线表示电场线的分布情况，一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中AB所示．若粒子仅受电场力作用，则下列判断中正确的是（　 　）‎ A. 粒子一定带负电 B. 粒子一定带正电 C. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小 D. 若粒子是从B运动到A，则其电势能增加 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A. 根据做曲线运动物体所受的合外力指向曲线的内侧，可知粒子受到的电场力与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电，故A正确，B错误；‎ C. 电场线密的地方电场的强度大，知B点场强大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度较大。所以粒子是从B运动到A，则其加速度减小，故C错误；‎ D. 若粒子是从B运动到A，电场力与速度方向成锐角，电场力对粒子做正功，速度增大，电势能减小，故C错误，D错误。‎ 故选：A ‎7.如图所示为电场中的某一条电场线,A、B、C是其上的三点.现用、、表示这三点的电场强度, 、、表示这三点的电势, 、、表示某一点电荷-q在这三点具有的电势能,则必有(  )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由于只有一根电场线，故无法判断电场强度的大小。故A错误。 B．沿着电场线电势逐渐降低，所以必有 。故B正确。 CD．根据公式Ep=qφ，可知负电荷在电势高的点电势能小，故EPC＞EPB＞EPA。故CD错误。‎ ‎8.如图所示，B为线段AC的中点，如果在A处放一个＋Q的点电荷，测得B处的场强EB＝48 N/C，则（ ）‎ A. EC＝24 N/C B. EC＝12 N/C C. 若要使EB＝0，可在C处放一个－Q的点电荷 D. 把q＝10－9C的点电荷放在C点，则其所受电场力的大小为6×10－9N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】Q相同，B离点+Q的距离等于C离+Q的距离的一半，则根据真空中点电荷场强公式E=kQ/r2，得EB=4EC；因B处的场强EB=48N/C，则EC=12N/C．故A错误，B正确；若要使EB=0，可在C处放一个+Q的点电荷，故C错误；把q=10-9C的点电荷放在C点，则其受电场力的大小为F=qE=10-9C×12N/C=1.2×10-8N，故D错误；故选B。‎ ‎9.如图所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线OA＝OB＝OC＝OD＝10 cm，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于(　　)‎ A. 70 V/m，沿AO方向 B. 70 V/m，沿CO方向 C. 80 V/m，沿BO方向 D. 80 V/m，沿CO方向 ‎【答案】C ‎【解析】由于A、C两点的电势相等，连接AC两点作等势线，由于电场方向垂直于等势线，故OB最接近垂直等势线，即为电场线；由于B点的电势高于O点的电势，所以电场线方向由B指向O．有题知，UBO=8V，所以，故ABD错误，C正确．故选C．‎ 点睛：解答此题要明确电场线与等势线垂直、沿电场线方向电势减小和求场强是解题的关键．‎ ‎10.在静电场中，将一个电子由a点移到b点，克服电场力做功8eV，下列说法正确的是(　　)‎ A. a、b两点电势差Uab＝8V B. 电子电势能减少了8eV C. 电场强度的方向一定由a指向b D. 因零电势点未确定，故a、b两点间的电势差无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】a、b两点电势差Uab=，故A正确。电子由a点移到b点，克服电场力做功8eV，电子的电势能就增加了8eV，故B错误。根据题中条件不能确定电场强度的方向，即电场强度的方向不一定由b指向a。故C错误。电势是相对的，是相对零电势点而言的，电势差与零电势点的选择无关，根据已知条件能求出a、b间电势差，不能确定a、b两点的电势，故D错误。故选A。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道电场力做功与电势能的变化关系，掌握电场力做功与电势差的关系，注意在运用U=W/q求解时，q的正负、U的正负、W的正负需代入计算．‎ ‎11.在真空中有两个等量的正电荷q1和q2，分别固定于A、B两点，DC为AB连线的中垂线，C为A、B两点连线的中点，将一正电荷q3由C点沿着中垂线移至无穷远处的过程中，下列结论正确的有(　 　)‎ A. 电势能逐渐减小 B. 电势能逐渐增大 C. q3受到的电场力逐渐减小 D. q3受到的电场力逐渐增大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：和是两个等量的正电荷，作出中垂线CD上电场线如图，根据顺着电场线电势降低，可知正电荷 由C点沿CD移至无穷远的过程中，电势不断降低，电场力做正功，其电势能不断减小，故A正确，B错误；根据电场的叠加可知，C点的场强为零，而无穷远处场强也为零，所以由C点沿CD移至无穷远的过程中，场强先增大，后减小，受到的电场力先逐渐增大，后逐渐减小，故CD错误 考点：考查了等量同种电荷电场分布规律 ‎【名师点睛】对于等量同种和等量异种电荷电场线、等势面的分布情况要掌握，这是考试的热点．特别是抓住电荷连线的中垂线电场线与等势面的特点．‎ 二．多选题（每小题4分，多选，错选不得分，漏选得2分）‎ ‎12. 图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有 A. 带正电的矿粉落在右侧 B. 电场力对矿粉做正功 C. 带负电的矿粉电势能变大 D. 带正电的矿粉电势能变小 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：由图可知，矿料分选器内的电场方向水平向左，带正电的矿粉受到水平向左的电场力，所以会落到左侧，选项A错误．无论矿粉带什么电，在水平方向上都会在电场力的作用下沿电场力的方向偏移，位移与电场力的方向相同，电场力做正功，选项B正确带负电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项C错误．带正电的矿粉电场力做正功，所以电势能减小，选项D错误．故选B。‎ 考点：电场力；电势能 ‎【名师点睛】该题考察了带电物体在电场力作用下的运动，要熟练的掌握带电粒子在电场中的受力情况及其运动情况，并会分析电场力做功与电势能的变化情况。‎ ‎13.A、B是一条电场线上的两个点,一带电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,加速度增大.则此电场的电场线分布可能是(    )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】一带电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，加速度增大，那么所受电场力也越来越大，由F=qE知，场强增大，电场线越来越密。‎ A．由图可以看出电场线越来越密。故A符合题意。‎ B．由图可以看出电场线越来越疏。故B不符合题意。‎ C．由图可以看出电场线越来越疏。故C不符合题意。‎ D．由图可以看出电场线越来越密。故D符合题意。‎ ‎14.如图，实线为一正点电荷的电场线，虚线为其等势面．A、B是同一等势面上的两点，C为另一等势面上的一点，下列的判断正确的是（　　）‎ A. A点场强等于B点场强 B. C点电势低于B点电势 C. 将电子从A点移到B点，电场力不做功 D. 将质子从A点移到C点，其电势能增加 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：AB两点 场强的方向不同，故A错误；沿电场线的方向电势降落，所以B点的等势面的电势高于C点的等势面的电势．故B正确；A、B是同一等势面上的两点，它们之间的电势差为0，所以将电子从A点移到B点，电场力不做功．故C正确；沿电场线的方向电势降落，所以A点的等势面的电势高于C点的等势面的电势，将质子从A点移到C点，电场力做正功，其电势能减小．故D错误．故选BC.‎ ‎【点睛】根据电场线的分布特点：电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．正电荷的电势能沿着电场线方向不断降低，负电荷的电势能沿着电场线方向不断升高.‎ ‎15.如图所示，水平放置的平行板电容器M、N与一电源相连在电容器的两板间有一带电的小球P处于静止状态现将电容器两板间的距离增大，则　　‎ A. 电容变大 B. 小球向上运动 ‎ C. 电容变小 D. 小球向下运动 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】因质点原来处于静止状态，则有，且电场力向上；由可知，当d增大时，电容C减小，因电容器与电池相连，所以两端的电势差不变，因d增大，由可知，极板间的场强减小，故电场力小于重力，质点将向下运动，B错误．‎ ‎16.如图为某电源的U I曲线，由图可知(　　)‎ A. 电源电动势为2 V B. 电源内电阻为Ω C. 电源短路时电流为6 A D. 路端电压为1 V时，电路中电流为5 A ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】根据闭合电路欧姆定律可知，可见图象的纵轴截距即为电源的电动势，图象斜率的绝对值即为电源的内电阻，由图象可得：电动势，内阻，故A正确，B错误；当外电阻为0时，电源短路，则短路电流，故C错误；当时，由可得，‎ ‎，故D正确。‎ 三．计算题（共4小题，44分）‎ ‎17.如图所示，水平光滑的绝缘细管中，两相同的带电金属小球相向运动，当相距L时，加速度大小均为a，已知A球带电荷量为+q，B球带电荷量为-3q。当两球相碰后再次相距为L时，两球的加速度大小为多大？‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】在碰撞之前，两球间的库仑力为：‎ 产生的加速度为：‎ 碰撞之后，两球电荷中和后再均分，故两球间库仑力为：‎ 此时的加速为：‎ 联立解得：‎ ‎18.如图所示，在水平放置的两个平行金属板之间的匀强电场沿竖直方向，电场中A、B两点之间的连线与竖直方向的夹角为60°.把带电荷量为q＝－1.5×10－8 C的点电荷由A点移到B点，克服电场力做了4.2×10－5 J的功.求：‎ ‎(1)若已知A点电势φA＝800 V，|AB|＝1 cm，B点的电势；‎ ‎(2)求电场强度的大小和方向.‎ ‎【答案】(1) (2) 竖直向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) AB间的电势差为：‎ 因为UAB=φA-φB，所以有：φB=φA-UAB=800-2800V=-2000V。‎ ‎(2)沿着电场线方向电势逐渐降低，可知电场线方向竖直向下。电场强度为：‎ ‎19.如图所示，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．（不计粒子的重力、管的粗细）求：‎ ‎(1)O处点电荷的电性和电荷量；‎ ‎(2)两金属板间所加的电压．‎ ‎【答案】(1)负电，；(2) ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）粒子进入圆管后受到点电荷Q的库仑力作匀速圆周运动，粒子带正电，则知O处点电荷带负电．由几何关系知，粒子在D点速度方向与水平方向夹角为30°，进入D点时速度为： …① ‎ ‎ 在细圆管中做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动，故Q带负电且满足…② 由①②得： （2）粒子射出电场时速度方向与水平方向成30° tan 30°= …③ vy=at…④ …⑤‎ ‎ …⑥ 由③④⑤⑥得： ‎