物理卷·2019届内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高二上学期期中考试试题（解析版）

物理卷·2019届内蒙古翁牛特旗乌丹第二中学高二上学期期中考试试题（解析版）

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 一、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 ‎ ‎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 ‎【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说法正确；库仑得出库仑定律，e的数值首先是由密立根测出的，故B说法错误；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说法正确；场强表达式和电势差都是利用比值法得到的定义式，故D说法正确。所以选B。‎ ‎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 ‎【答案】C ‎【解析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，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，所以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，所以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，所以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，所以D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎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 ‎【答案】B ‎ ‎ ‎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 ‎【答案】C ‎【解析】由图可知，B处电场线密，电场强度较大，所以电子在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AB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。所以C正确，ABD错误。‎ ‎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 ‎【答案】A ‎【解析】根据点电荷的场强公式：可知，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；根据电势差的定义式：知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为-1J，则A、B点的电势差为-1V，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，取决于电容器本身的性质，并不与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。所以A正确，BCD错误。‎ ‎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 ‎【答案】B ‎【解析】由U=Ed，d为AB两点间距在沿电场线方向上的投影，所以电势差为Edcos，B对；‎ ‎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 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：电场强度的定义式中F、q的单位分别是牛，库，由此公式推导出来电场强度为单位是N/C，匀强电场中电场强度与电势差的关系式是，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为单位是伏/米．故选A，‎ 考点：考查了单位制 点评: 电场强度的单位是导出单位，根据电场强度的两公式进行推导出两个单位．基础题．‎ ‎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 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：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．‎ 考点：电势及电势能；电场线 ‎【名师点睛】对于电场力做功与电势能变化的关系，类似于重力做功与重力势能变化的关系，可类比理解。‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】根据公式Ep=φq可知，正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势高的地方电势能小，故A错误；取无穷远处电势为零，在负的点电荷的电场中的任一点，电势为负值，根据公式Ep=φq，可知正电荷的电势能为负值，负电荷的电势能为正值，所以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，但是电势降低的方向不一定是电场线的方向，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。所以D正确，ABC错误。‎ ‎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 ‎【答案】C ‎【解析】电场强度与电势没有直接关系，电场强度为零，电势不一定为零，电势为零，电场强度也不一定为零，故AB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；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，但是电势降低的方向不一定是电场强度的方向，故D错误。所以C正确，ABD错误。‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】根据电场力做功公式得电场力做功为：，即电子克服电场力做功20eV，则电子的电势能增加了20eV，故D正确，ABC错误。‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，而内电阻不相同，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，故D正确，BC错误。所以D正确，ABC错误。‎ ‎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 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：根据欧姆定律公式I=可得定值电阻的U﹣I图象是直线，斜率表示电阻．‎ 解：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；‎ 故选D．‎ ‎【点评】本题关键明确定则电阻的U﹣I图象是经过坐标原点的直线，斜率表示电阻，基础题．‎ ‎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 ‎【答案】B ‎【解析】A、要有持续电流必须有持续的电压,A错误；‎ B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确；‎ C、电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C错误；‎ D、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误。‎ 故选：B。‎ ‎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 ‎【答案】B ‎【解析】由图可知，A的电阻为：，B的电阻为：，则RA：RB=10：5=2：1；当两电压相同时，电流与电阻成反比，所以电流之比为：1：2，故B正确，ACD错误。‎ 二、填空题(共8小题,每空1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”）‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 10 (2). 增大 ‎【解析】匀强电场的场强大小为： ；把电子从a点移到b点，电场力做负功，则电子的电势能将增大.‎ ‎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．‎ ‎【答案】6 －6000‎ ‎【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=10J-4J=6J．电场力做功为W=-△EP=-6J，AB两点的电势差.‎ ‎【点睛】带电粒子在电场中运动时，若只有电场力，其电势能与动能的总量守恒．求解电势差和电势时，公式中各量要代入符号一并计算．‎ ‎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．‎ ‎【答案】 (1). 增加 (2). 6×10-8‎ ‎【解析】根据功能关系可知，正电荷从A点移到B点，克服电场力做功6×10-8 J，其电势能增加6×10-8 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“=”）．‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 正 (2). ＞‎ ‎【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． 点睛：解决本题的关键要知道电场力与电场强度方向关系，明确电场线的物理意义：电场线的疏密表示场强的相对大小．‎ ‎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.‎ ‎【答案】 (1). 9×10-5 (2). 3.6×104‎ ‎【解析】本题考查库仑定律的应用，由库仑定律，每个电荷在中点的电场强度为，而在中点的场强方向相同，所以合场强为3.6×104‎ 点评：牢记点电荷的场强公式，场强叠加遵循平行四边形定则 ‎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__．‎ ‎【答案】 (1). 100 N/C (2). 向右 (3). 100 N/C ‎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”）．‎ ‎【答案】 (1). 正电 (2). 变大 ‎【解析】对B球受力分析可知受重力、库仑力和细线的拉力，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：，可知静电力增大，所以B球不能平衡，则θ角将变大。‎ ‎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.‎ ‎【答案】 (1). 1　 (2). 0.8‎ ‎【解析】电压表量程：，则电压表量程是1V，由图示表盘可知，其分度值为0.1V，电压表示数为：0.85V。‎ 三、计算题(共3小题,共38分)‎ ‎24. 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？‎ ‎【答案】 水平向右 ‎【解析】试题分析：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．‎ 由图，根据平衡条件得，得，代入解得 考点：考查了在电场力作用下共点力平衡条件的应用 ‎25. 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.‎ ‎【答案】（1） （2） （3）L ‎【解析】试题分析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，水平方向是匀速直线运动，竖直方向是匀加速直线运动，由此可以求得粒子末速度的大小；‎ ‎（2）由竖直方向是匀加速直线运动，根据匀加速运动的速度公式和牛顿第二定律可以求得匀强电场的场强；‎ ‎（3）由匀加速直线运动的规律求得板间距离的大小．‎ 解：（1）粒子在电场中做的是类平抛运动，‎ 由图可得，粒子的末速度为 V==．‎ ‎（2）∵V⊥=V0tan30°=‎ 粒子在板间运动的时间为 t=‎ 垂直于板的速度的大小为 V⊥=at=，‎ 解得：E=．‎ ‎（3）粒子子在竖直方向上做的是匀加速运动，‎ 由匀变速运动的规律可得，‎ d=•t=L．‎ 答：（1）粒子末速度的大小是；‎ ‎（2）匀强电场的场强大小为；‎ ‎（3）两板间的距离d为L．‎ ‎【点评】粒子垂直进入电场中做的是类平抛运动，本题就是考查学生对类平抛运动的规律的应用．‎ ‎26. 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？‎ ‎【答案】1880 Ω　0.12Ω ‎【解析】试题分析：根据欧姆定律和串联电路特点可知，需串联的电阻；同理，根据欧姆定律的并联电路的特点可知，改装成3A电流表需并联的电阻。‎ 考点：电表的改装 ‎ ‎ ‎ ‎