【物理】湖南省岳阳市岳阳县第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

【物理】湖南省岳阳市岳阳县第一中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

‎2019年下学期岳阳县一中高二期中考试物理试卷 一、选择题 ‎1.真空中两个电性相同的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止。今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中的速度随时间变化规律正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】q2只在q1的库仑力作用下运动，由于库仑力做正功，所以q2的动能增加，速度增加；带电相同的小球受斥力作用，因此距离越来越远，由于电量保持不变，根据库仑定律得库仑力将逐渐减小，由牛顿第二定律得加速度不断减小，所以q2做加速度逐渐减小的加速运动。‎ A.与分析结果相符，故A正确。B.与分析结果不符，故B错误。‎ C.与分析结果不符，故C错误。D.与分析结果不符，故D错误。‎ ‎2.如图所示的是电场中的一条电场线，可判定 （　　）‎ A. 该电场一定是匀强电场 B. A点的电势一定低于B点电势 C. 负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大 D. 负电荷放在B点所受电场力方向向右 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.因为不知道周围电场线的分布，无法判断是否为匀强电场，故A错误。‎ B.沿电场线方向电势逐渐降低，所以A点的电势一定高于B点电势，故B错误。‎ C.负电荷在电势低的地方点势能大，所以负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大，故C正确。‎ D.负电荷受力方向与场强方向相反，故D错误。‎ ‎3.在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV（1 eV=1．6×10-19J），则以下说法中正确的是（ ）‎ A. 电场强度的方向一定由b直线指向a B. a、b两点间电势差Uab=5 V C. 电子的电势能减少5 eV D. 电子的电势能减少5 J ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由题意知，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电势能减少5eV，电场强度的方向不一定由b指向a．故AD错误，C正确．a、b两点电势差，故B错误；本题选错误的，故选ABD.‎ ‎4.如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2 cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是 A. 竖直向下，E=100 V/m B. 水平向左，E=100 V/m C. 水平向左，E=200 V/m D. 水平向右，E=200 V/m ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电场强度的方向应与等势面垂直，且由较高的等势面指向较低的等势面，可知该电场强度的方向水平向左。由场强与电势差的关系得：E==100 V/m A. 竖直向下，E=100 V/m，与计算结果不符，故A错误。‎ B. 水平向左，E=100 V/m，与计算结果相符，故B正确。‎ C. 水平向左，E=200 V/m与计算结果不符，故C错误。‎ D. 水平向右，E=200 V/m与计算结果不符，故D错误。‎ ‎5.有一家用电风扇，电风扇两端电压为220 V，工作电流为0.5 A，则下列说法中正确的是（　）‎ A. 电扇线圈电阻为440 Ω B. 电扇线圈电阻大于440 Ω C. 电扇线圈电阻小于440 Ω D. 电扇线圈的电阻可用欧姆定律计算 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AD. 电动机为非纯电阻电路，不能使用欧姆定律计算电阻；故AD错误；‎ BC. 电风扇主要用于机械能的输出， ，即 ，其电阻一定小于由欧姆定律求出的电阻；故电风扇的电阻一定小于440Ω；故C正确B错误；‎ ‎6.已知如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的（ ）‎ A. 电流之比I1:I2:I3=1:2:3 B. 电流之比I1:I2:I3=6:3:4‎ C. 电压之比U1:U2:U3=1:2:3 D. 电压之比U1:U2:U3=6:3:4‎ ‎【答案】A ‎【解析】图中电阻R1与R2并联后与R3串联；并联电阻为：；并联电路电压相等，串联电路电压比等于电阻比，故： U并：U3=R12：R3=2：4=1：2；故：U1：U2：U3=1：1：2；串联电路电流相等，并联电路电流比等于电阻的反比，故：I1：I2=R2：R1=1：2；又 I3=I1+I2；故I1：I2：I3=1：2：3。故选项A正确，BCD错误，故选A。‎ ‎【点睛】分析清楚电路的串并联结构，根据串并联电路的电流和电压的关系，利用电压和功率的公式逐个计算可以求得它们的电压、电流和功率的大小关系．‎ ‎7.如图，电压表的示数为70V，电压表的示数为50V，则A与B间的电压为 A 140V B. 120V ‎ C. 100V D. 无法计算 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】电路为串联电路，通过各个电阻的电流相等，以为，根据可知 电压表的示数为70V，即，电压表的示数为50V，即，而AB间的电压为故B正确，ACD错误。‎ ‎8.如图，直线A为电源的U—I图线，直线B和C分别为电阻R1、R2的U-I图线。现用该电源分别与R1、R2组成闭合电路甲和乙。由图像一定能确定的是（  ）‎ A. 电阻 B. 电源输出功率 C. 电源内阻消耗的功率 D. 电源效率 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知：‎ ‎，‎ 且U1＞U2，I1＜I2，可知R1＞R2，故A错误；‎ B．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时工作状态，‎ P甲=U1I1，P乙=U2I2‎ 由图中面积不能判定P甲＜P乙，故B错误；‎ C．两种电路中电源内阻消耗的功率分别为 由于I1＜I2，故Pr甲＜Pr乙，故C正确；‎ D．电源的效率为 效率与路端电压成正比，R1接在电源上时路端电压U1大，效率高，η甲＞η乙，故D错误.‎ ‎9.对下列物理公式理解正确的是( )‎ A. 电阻定律,反映导体的电阻R与导体长度L成正比,与导体横截面积S成反比,与导体的电阻率成正比 B. 电阻的定义式,反映导体的电阻R与电压U成正比,与电流I成反比 C. 闭合电路的欧姆定律,对纯电阻电路和非纯电阻电路都适用 D. 闭合电路中E=U外+U内,表明闭合电路中电动势等于内外电路电势降落之和 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．是电阻的决定式，可知导体的电阻R与导体长度L成正比，与导体横截面积S成反比，与导体的电阻率ρ成正比，故A正确；‎ B．电阻的定义式采用比值法定义，R与U、I无关，故B错误；‎ C．闭合电路的欧姆定律，仅适用于外电路是纯电阻的电路，故C错误；‎ D．由闭合电路的欧姆定律有：闭合电路中E=U外+U内，表明闭合电路中电动势等于内外电路电势降落之和，故D正确。‎ ‎10.如图所示，是测量液面高度h的电容式传感器，在金属线芯的外表面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，连在计算机上就可以知道h的变化情况，并实现自动控制，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 液面高度h变大，电容变大 B. 液面高度h变小，电容变大 C. 金属线芯和导电液体构成电容器的两个电极 D. 金属线芯的两侧构成电容器的两个电极 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 试题分析：金属芯线与导电液体形成一个电容器，液面高度h变化相当于正对面积变化，根据电容的决定式C=分析电容的变化．‎ 解：A、当液面高度变大时，正对面积应增大，根据电容的决定式C=分析则知，液面高度h增大，故A正确，B错误．‎ C、由题意可知，金属芯线是一个整体的导体，它通过绝缘物质和外部导电液体之间形成两个电极；故C正确，D错误；‎ 故选：AC．‎ ‎【点评】本题只要掌握电容的决定式C=，就能很容易分析电容与液面高度h的关系．‎ ‎11.某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是 A. AB段断路 B. BC段断路 C. AB段短路 D. BC段短路 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.接通S后，将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U，说明电源没有故障。当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，说明AB间有断路，故A正确；‎ B.因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U=IR可知，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极电势相等，B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路，电压表并联在A、B两点间时，读数不应为U，与题设条件不符，故B错误。‎ C.若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符，故C错误。‎ D.由题知，电压表并联在B、C两点间时，读数零，可能B、C间短路，故D正确。‎ 故选：AD ‎12.如图所示，为一做周期性变化的匀强电场的场强随时间变化的图象．一带电粒子（不计重力）在t = 0时在电场中无初速释放，则（ ）‎ A. 粒子在电场中总沿某个方向运动，位移越来越大 B. 粒子在电场中来回运动，每隔，速度方向改变一次 C. 粒子的速度和加速度的方向都不随时间变化，但速度和加速度的大小随时间做周期性变化 D. 每隔，加速度方向变化，而速度方向始终不变化，速度大小不断变化 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析：首先知道图象的意义，场强大小不变而方向周期性的变化；再以带电粒子为研究对象，受力分析和运动分析，从而判断 选项．‎ 解：以带电粒子为研究对象，受大小不变的电场力，但方向周期性的变化，所以带电粒子第一个T内，在内先做初速度为零的匀加速，在后内做匀减速并且末速度为零，在第二个T内与第一个T内相同的运动，这样周而复始，所以带电粒子的运动方向不变即速度方向不变，位移越来越大；由于场强周期性的变化，所以电场力周期性的变化，即每隔加速度方向发生变化，故AD正确，BC错误．‎ 故选：AD．‎ ‎【点评】明确图象的意义和带电粒子受力的特点，据此分析带电粒子的运动是解题的核心；一定注意运动方向、位移和加速度的变化情况．‎ 二、填空题 ‎13.（1）如图游标卡尺的读数为_____mm;螺旋测微器测的读数为______mm。 ‎ ‎（2）用多用电表粗测金属棒的阻值时,当用“×10Ω”档时发现指针偏转角度过大，他应更换_____档（选填“×1Ω”或“×100Ω”）进行测量。‎ ‎【答案】 (1). 50.15 (2). 4.700 (3). ×1Ω ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0.05m=0.15mm，所以最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm；‎ ‎[2]螺旋测微器的固定刻度为4.5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm；‎ ‎(2)[3]用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大，此时示数偏小，要增大指针对应的示数则要倍率减小换成×1Ω的倍率。‎ ‎14.‎ ‎ 某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V，内阻很小．‎ A．量程是0．6A，内阻约为0．5Ω的电流表；‎ B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；‎ C．量程是l5V，内阻是30kΩ的电压表；‎ D．阻值为0～1k,额定电流为0．5A的滑动变阻器；‎ E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；‎ F．定值电阻4Ω，额定功率4w；‎ G．电键S一个，导线若干．‎ ‎（1）为了减小实验误差，电压表应选择 （填器材代号），电路图1中的导线应连接到 （填“①”或“②”），改变滑动变阻器阻值时，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择 （填器材代号）．‎ ‎（2）用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U一I图线如图2中图线（a）所示，另有一电阻的U一I图线如图2中图线（b）所示．若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，则电池两端的电压为 V．（结果保留三位有效数字）‎ ‎【答案】（1）B ① E （2） 2．67‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）电压表应该选择量程是3V的B；根据题意得内阻很小，为减小误差所以采用电流表内接法，即选择①．改变滑动变阻器阻值时，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择E．‎ ‎（2）若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，由电源U一I图线可知电动势为3．2v，内阻 ‎，由电阻的U一I图线得串联的电阻是5Ω，若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，则电池两端的电压为 考点：测定蓄电池的电动势和内阻 ‎【名师点睛】本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻等问题，要掌握实验器材的选取原则，要会由电源的U-I图象求电源电动势与内阻。‎ 三、计算题 ‎15.有一水平向右的匀强电场，场强E＝9.0×103N/C，在竖直平面内半径为0.1 m 的圆周上取如图所示最高点C，另在圆心O处放置电荷量为Q＝1.0×10－8C的带正电的点电荷．试求C处的场强．‎ ‎【答案】9×103N/C，方向与匀强电场方向成45°角斜向上 ‎【解析】‎ 点电荷在最高点C产生的场强大小为E1＝k ，方向竖直向上．C处场强由水平向右的场强E和点电荷在C处产生的场强E1合成，根据矢量合成法则可得：‎ EC＝＝9×103N/C 设该场强与水平方向之间夹角为θ，则有tanθ＝1，θ＝45°‎ 即该场强方向与匀强电场方向成45°角斜向上．‎ 点睛：由点电荷的场强公式求出点电荷在C点的场强大小和方向，C处场强由水平向右的场强和点电荷在C处产生的场强合成，根据矢量合成法则可得场强的大小和方向。注意求矢量一定要求出方向。‎ ‎16.如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10Ω，电源内阻r=5Ω，电压表可视为理想电表。当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10V。求：‎ ‎（1）电源的电动势 ‎（2）当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数 ‎【答案】(1)E=20V(2)16V ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电阻R2中的电流 外电阻 根据闭合电路欧姆定律 得 E=I（R+r）‎ 代入数据解得：‎ E=1×（15+5）V=20V ‎(2)当开关S1闭合而S2断开时；由闭合电路欧姆定律可知：‎ 解得：‎ ‎17.如图所示的电路中，两平行金属板A，B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离，电源电动势，内电阻r，电阻，，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，若小球质量为，电量大小，取问：‎ 小球带正电还是负电，电容器的电压为多大？‎ 电源的内阻为多大？‎ 电源的效率是多大？‎ ‎【答案】（1）负电；10V（2） （3）93.33%‎ ‎【解析】‎ 试题分析：小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡判断电场力方向，进而判断电荷的正负，根据受力平衡求解电容器电压；由欧姆定律求出通过电路的电流，再根据闭合电路欧姆定律求解内阻；根据求解电源效率。‎ ‎（1）小球放入板间后，受重力和电场力作用，由二力平衡，小球应带负电，且， ‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）电路中的电流为： ‎ 根据闭合电路欧姆定律得： ‎ 代入数据解得： ‎ ‎（3）电源的效率：‎ 点睛：本题主要考查了电路问题，关键是分析清楚电路结构和运动情况后，根据平衡条件、欧姆定律联立列式求解。‎ ‎18.如图所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U1＝2500V，发射出的电子被加速后，从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l＝6.0cm，相距d＝2cm，两极板间加以电压U2＝200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e＝1.6×10－19C，电子的质量m＝0.9×10－30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：‎ ‎(1)电子射入偏转电场时的动能Ek？‎ ‎(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y？‎ ‎(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W？‎ ‎【答案】(1) Ek=4.0×10-16J (2)y=0.36cm (3)W=5.76×10－18J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)电子加速过程中只有电场力做功，由动能定理可得 ‎(2)电子在偏转电场时做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动 竖直方向做匀加速运动，由牛顿第二定律可得 ‎ ‎ 由匀加速位移公式可得 联立解得：‎ y=0.36cm ‎(3)电场力为恒力，由做功公式可得 代入数值可得 W=5.76×10－18J