河南省安阳市第三十六中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省安阳市第三十六中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省安阳市第三十六中学2020学年高二物理上学期期中试题（含解析） ‎ 一、单项选择题 ‎1. 关于静电场，下列结论普遍成立的是（ ）‎ 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只与这两点的场强有关 C. 在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向 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】解：A：在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，故A错误．‎ B：电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度，故B错误 C：沿电场方向电势降低，而且速度最快，故C正确 D：电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系．场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功．故D错误 故选：C．‎ ‎【点评】电场强度、电势、电势差、电场力的功，它们的定义以及它们之间的关系要记清，有不好理解的题目可找实际的例子加以分析．‎ ‎2. 两个大小相同、可看成是点电荷的金属小球a和b，分别带有等量异种电荷，被固定在绝缘水平面上，这时两球间静电引力的大小为F.现用一个不带电、同样大小的绝缘金属小球c先与a球接触，再与b球接触后移去，则a、b两球间静电力大小变为( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：当在真空中两个点电荷，其间的库仑力与两点电荷的电量乘积成正比，与间距的平方成反比．当两个完全相同的金属小球相接触时，若是同种电荷则是平均分配；若是异种电荷则是先中和再平均分配．‎ 设a带-q，b带q电量，接触前；当用一个不带电小球c先与a球接触，a球的电量变为，则再与b球接触后b球的电量变为，故接触后两球之间的库仑力变为，D正确．‎ ‎3. 一带负电荷的质点，在匀强电场中仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是逐渐增大的。关于此匀强电场的电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】仅在电场力作用下沿曲线运动，电场力的方向指向曲线的内侧；质点的速率是逐渐增大，电场力的方向与运动方向(轨迹的切线方向)成锐角；粒子带负电，电场力的方向与电场强度的方向相反。综上，场强方向可能的只有B，故选B。‎ 点睛：物体动能增加时，合力对物体做正功，合力方向与位移方向之间成锐角；物体动能减小时，合力对物体做负功，合力方向与位移方向之间成钝角。‎ ‎4. 如图所示，在原来不带电的金属杆ab附近，在ab连线的延长线上放置一个正点电荷，达到静电平衡后，下列判断正确的是（ ）‎ A. a 端的电势比b端的高 B. b端的电势比d点的高 C. a端的电势与b端的电势相等 D. 感应电荷在杆内c处产生的场强方向由b指向a ‎【答案】C ‎【解析】解：ABCD、达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到φa=φb，‎ 由于杆处于静电平衡状态，所以内部的场强为零，即正电荷和感应电荷在内部产生的合场强为零，正电荷在c处产生的场强方向由b指向a，所以感应电荷在杆内c处产生的场强方向由a指向b，故ABD错误，C正确．‎ 故选：C．‎ 考点：电势；静电场中的导体．‎ 分析：根据静电平衡可知，同一个导体为等势体，导体上的电势处处相等，再由静电平衡的导体内部场强为零判断场强的反向．‎ 点评：达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉．‎ ‎5. 研究影响平行板电容器的因素．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，增大S，则θ变大 D. 保持d不变，增大S，则θ不变 ‎【答案】A ‎【解析】AB：保持S不变，增大d，据电容器的电容减小，又，‎ 极板所带电荷量不变，电容器两板间电势差增大，静电计指针偏角增大。故A正确、B错误。‎ CD：保持d不变，增大S，据电容器的电容增大，又，极板所带电荷量不变，电容器两板间电势差减小，静电计指针偏角减小。故CD均错误。‎ ‎6. 一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为(　 )‎ A. E＝2.4 V，r＝1 Ω B. E＝3 V，r＝2 Ω C. E＝2.4 V，r＝2 Ω D. E＝3 V，r＝1 Ω ‎【答案】B 考点：欧姆定律，闭合电路的欧姆定律。‎ ‎7. 电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是( )‎ A. 将金属丝拉长至2L B. 将金属丝拉长至4L C. 将金属丝对折后拧成一股 D. 将金属丝两端的电压提高到原来的4倍 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：A、将金属丝拉长至2L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据R=知，电阻变为原来的4倍．故A正确．‎ B、将金属丝拉长至4L，体积不变，则横截面积变为原来的，根据R=知，电阻变为原来的16倍．故B错误．‎ C、将金属丝对折后拧成一股，长度变为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据R=知，电阻变为原来的．故C错误．‎ D、将金属丝两端的电压提高到原来的4倍，电阻不变．故D错误．‎ 故选A．‎ ‎8. 灯泡L1的额定值为“6 V　4W”，灯泡L2的额定值为“6 V　2 W”，要使它们接到12‎ ‎ V的电路中，能使两个灯泡都正常发光，且电路最省电，应选下图的哪一个(　 　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】 ，‎ A：L1L2直接串联，实际电流相等，但它们额定电流不等，不能都正常工作。故A错误。‎ B：，电路B中L2实际电流大于L1实际电流，不可能都正常工作。故B错误。‎ CD：，电路C中通过调节滑动变阻器可使L1L2两端电压均为6V，两灯均可正常工作，此时电路的总功率为；电路D中通过调节滑动变阻器可使灯和滑动变阻器电压均为6V，两灯均可正常工作，此时电路的总功率。则能使两个灯泡都正常发光，且电路最省电应选择C。‎ 点睛：分析灯能否正常工作，可从电压角度也可从电流角度，根据电路特点选用最快捷的方法。是否最省电也可分析电路中总电流的大小关系。‎ ‎9. 一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为500Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上( )‎ A. 串联一个10kΩ的电阻 B. 并联一个10kΩ的电阻 C. 串联一个9.5kΩ的电阻 D. 并联一个9.5kΩ的电阻 ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：把电流表改装成电压表，需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值：；故选C．‎ 考点：电表的改装 ‎【名师点睛】本题考查了电表改装，知道电压表的改装原理，把电流表改装成电压表应串联一个分压电阻、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。‎ ‎10. 在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r. 在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中，下列错误的是（ ）‎ A. 电路中的总电流变大 B. 路端电压变大 C. 通过电阻R2的电流变小 D. 通过滑动变阻器R1的电流变大 ‎【答案】B ‎【解析】滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程，电阻R1减小，电路总电阻减小。‎ A：电路总电阻减小，据，电路中总电流增大。A正确，不能选。‎ B：电路中总电流增大，据，路端电压减小。B错误，应选择。‎ C：路端电压减小，据，通过电阻R2的电流变小。C正确，不能选。‎ D：电路中总电流增大，通过电阻R2的电流变小，据，通过滑动变阻器R1的电流变大。D正确，不能选。‎ ‎11. 四个相同的灯泡按如图所示连接。关于四个灯泡的亮度，下列结论正确的是 ( )‎ A. A灯B灯一样亮，C灯次之．D灯最暗 B. A灯最亮，C灯次之.B灯与D灯最暗且亮度相同 C. A灯最亮，B灯与C灯一样亮，D灯最暗 D. A灯与B灯一样亮，C灯与D灯一样亮，但比A灯与B灯暗些 ‎【答案】B ‎【解析】电路的连接特点是，B灯与D灯串联和C灯并联再和A灯串联，A灯在干路上，通过它的电流最大，A灯最亮，C灯中的电流大于B与D灯中的电流，C灯较亮，B灯与D灯最暗且亮度相同，综合以上分析，选项B正确。‎ ‎12. 如图所示是一个说明示波管工作的原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量是h，两平行板间距为d，电压为U2，板长为l ，为了增加偏转量h，可采取下列哪种方法 (　　)‎ A. 增加U2 B. 增加U1‎ C. 减小l D. 增加d ‎【答案】A ‎【解析】对加速过程：‎ 对偏转电场： 、，联立解得：，要增加偏转量h，A选项正确，故选A。‎ 二、多项选择题 ‎13. 下列说法中，正确的是( )‎ A. 沿着电场线的方向场强一定越来越弱 B. 沿着电场线的方向电势一定越来越低 C. 匀强电场中，各点的场强一定大小相等，方向相同 D. 匀强电场中，各点的电势一定相等 ‎【答案】BC ‎【解析】电场线的疏密程度反映场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，但是电场强度不一定变弱，A错，B对；匀强电场场强处处相等，大小相等，方向相同，C对；电势都是随电场线逐渐降低的，所以D错。故答案选BC。‎ 思路分析：根据电场线的疏密程度反映场强大小，沿电场线方向电势降低进行判断。‎ 试题点评：考查电场线的特点 ‎14. 某一蓄电池的电动势为2V，下列说法正确的是（　　）‎ A. 蓄电池两极间的电压为2V B. 蓄电池能够在1s内将2J的化学能转变成电能 C. 蓄电池内部的非静电力对1C电荷所做的功为2J D. 电路中每通过1C电量，蓄电池将2J的化学能转变成电能 ‎【答案】CD ‎【解析】A：蓄电池的电动势为2V，当电池不接入电路时，蓄电池两极间的电压为2V；当电池接入电路时，蓄电池两极间的电压小球2V。故A错误。‎ BCD：由电动势的定义式 可知，电源电动势为2V，电路中每通过1C的电荷量，非静电力做功2J，电源将2J的化学能转化为电能。故B错误，CD正确。‎ ‎15. 一灯泡标有“220V100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有 A. 灯泡的实际功率为50W B. 灯泡的实际功率为25W C. 通过灯泡的电流为额定工作电流的 D. 通过灯泡的电流为额定工作电流的 ‎【答案】BC ‎..................‎ CD：据，实际电压为额定电压的一半，不考虑灯泡电阻的变化，故灯泡的实际电流为额定电流的；故C正确，D错误。‎ 点睛：灯泡类电阻在分析时要当心题中有没有说明电阻不变化，如未说明，灯丝电阻随温度的减小而减小。‎ ‎16. 如图所示，三条虚线表示某电场的三个等势面，其中φ1=10V，φ2=20V，φ3=30V一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，由此可知( )‎ A. 粒子带负电 B. 粒子的速度变大 C. 粒子的加速度变大 D. 粒子的电势能变大 ‎【答案】AB ‎【解析】试题分析：由图象可知带电粒子的轨迹向右偏转，得出粒子所受力的方向向右；又由电场线指向电势降低的方向，得出电场线方向大致向左．因为带电粒子受力与电场的方向相反，所以粒子带负电．故A正确；由动能定理得，合外力（电场力）做正功，动能增加．故B正确；由于等势面密的地方电场线也密、电场线密的地方粒子受到的力也大，力越大加速度也越大，所以粒子从A点运动到B点，加速度在变小．故C错误；由电场力做功的公式WAB=qUAB得，粒子从A点运动到B点，电场力做正功，电势能减小．故D错误。‎ 考点：带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】本题以带电粒子在电场中的运动为背景考查了带电粒子的电性以及粒子的速度、加速度、电势能等物理量的变化情况．做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧，本题中粒子只受电场力，由此可判断电场力向右，根据电场力做功可以判断电势能的高低和动能变化情况，加速度的判断可以根据电场线的疏密进行．‎ ‎17. 直流电路如图所示，电源内电阻r=2Ω，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，当S闭合，滑片P从最左端向右端移动的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电流表示数减小，伏特表示数增大 B. 电源的输出功率一定先增大后减小 C. 电源的总功率一定减小，效率一定增大 D. 变阻器R的功率一直减小 ‎【答案】AC ‎【解析】A：滑片P从最左端向右端移动的过程，R增大，电路总电阻增大，电路中总电流减小，电流表示数减小，据，增大，伏特表示数增大。故A正确。‎ B：电源的输出功率 ，因为，随着R增大，电源的输出功率减小。故B错误。‎ C：电源的总功率，随着R增大，电源的总功率减小；电源的效率 ，随着R增大，电源的效率增加。故C正确。‎ D：变阻器R的功率：，当时，变阻器的功率最大，则滑片P从最左端向右端移动的过程中，变阻器R的功率先增加后减小。故D错误。‎ 点睛：当内外电路电阻相等时，电源的输出功率最大。‎ 三、实验题 ‎18. 在《测定金属丝的电阻率》的实验中:‎ ‎(1)用螺旋测微器测金属丝的直径，如图所示的示数是______mm；‎ ‎(2) 以平均电阻R，金属丝长L，平均直径d，写出计算电阻率的计算式:______‎ ‎【答案】 (1). 0.700 (2). ‎ ‎【解析】（1）螺旋测微器读数为 ‎(2)据 、 可得： 。‎ ‎19. 在《描绘小灯泡伏安特性曲线》实验中选择“3V 0.5A”的小灯泡作为研究对象，现备有以下器材:‎ A.电流表(量程0～0.6A，内阻1Ω)‎ B.电流表(量程0～3A，内阻1Ω)‎ C.电压表(量程0～15V，内阻约10kΩ)‎ D.电压表(0～3v，内阻约2kΩ)‎ E.滑动变阻器(阻值0~100Ω)‎ F.滑动变阻器(阻值0-10Ω)‎ G.电源E=6V H.开关I，导线若干 ‎1）在本实验中，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______；(填入器材序号)‎ ‎2）滑动变阻器应采用______(填“分压”或“限流”)接法，电流表应采用______(填“内”、“外”)接法；‎ ‎3）设实验中，电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I =______A，U=______V ‎【答案】 (1). A (2). D (3). F (4). 分压式; (5). 外 (6). 0.48 (7). 2.20‎ ‎【解析】(1) “3V 0.5A”的小灯泡，则电流表应选用A(量程0～0.6A，内阻1Ω)，电压表应选用D(0～3v，内阻约2kΩ)；‎ 描绘小灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器选用F(阻值0-10Ω)‎ ‎(2) 描绘小灯泡伏安特性曲线，滑动变阻器应采用分压式接法；‎ 小灯泡正常工作时的电阻比电压表电阻小的多，则电流表应采用外接法。‎ ‎(3) 电流表、电压表的某组示数如图所示，图示中I =0.48A，U=2.20V 点睛：器材分度值是一个单位的，估计到分度值的下一位；器材分度值是2或5个单位的，估计到分度值的同一位。‎ 四、计算题（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。）‎ ‎20. 带电量为C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功J，已知B点电势为50V，求:（l）A、B间两点间的电势差是；（2）A点的电势；（3）把电量为C的电荷放在A点的电势能．‎ ‎【答案】(1)-400V (2) -350V (3) ‎ ‎【解析】本题考查电势差、电势、电势能的计算。‎ ‎(1) ‎ ‎(2) ，代入数据得：‎ ‎(3) ‎ ‎21. 如图所示，电源电动势为E=30V，内阻为r=1Ω，电灯上标有“6V 12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光，求电动机输出的机械功率。‎ ‎【答案】电机输出的机械功率为36W ‎【解析】试题分析：因灯泡正常发光，所以I＝＝A＝2A U内＝Ir＝2×1V＝2V 所以电动机电压为 UM＝E－U内－U＝30V－2V－6V＝22V 电动机输出的机械功率为 P机＝UMI－I2R＝22×2W－22×2W＝36W.‎ 考点：电动机电路 ‎【名师点睛】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．在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R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．‎