【物理】海南省海南枫叶国际学校2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

【物理】海南省海南枫叶国际学校2019-2020学年高二上学期期中考试试题（解析版）

海南枫叶国际学校2019-2020 学年度第一学期 高二年级物理学科期中考试试卷 一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）‎ ‎1.关于点电荷的说法，正确的是 A. 带电体能否看成点电荷，是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否能忽略不计 B. 点电荷一定是电量很小的电荷 C. 体积很大的带电体一定不能看作点电荷 D. 只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 由带电体看作点电荷的条件，当带电体的形状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，与自身大小形状和电量多少无具体关系，故A正确，CD错误；一个带电体能否看成点电荷，不是看它电量的大小，而是看它的形状和大小对相互作用力的影响是否可以忽略，故B错误；故选A.‎ 点睛：如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷．一个实际的带电体能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，即需要具体问题具体分析．‎ ‎2.下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（　　）‎ A. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比 B. 根据电容的定义式，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 C. 根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比 D. 根据公式，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，则A、B点的电势差为1V ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场强度取决于电场本身的性质，与试探电荷无关，所以不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故A错误；‎ B．电容是描述电容器容纳电荷本领物理量，取决于电容器本身的属性，与电容器所带的电量和板间电压无关，故B错误；‎ C．根据点电荷的场强公式真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，故C正确；‎ D．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，则A、B点的电势差为−1V，故D错误；故选C。‎ ‎3.某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是 A. c点场强大于b点场强 B. b和c处在同一等势面上 C. 若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大 D. 若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由 a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化．‎ ‎【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的，故B错误；若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C错误；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选A．‎ ‎【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能．‎ ‎4.如图所示，匀强电场的场强，A、B 两点相距0.2m，两点连线与电场的夹角是60°，下列说法正确的是（　　）‎ A. 电荷量的电荷从A点运动到B点电势能增大6J B. 电荷量的电荷从A点运动到B点电场力做功为-6J C. 若取A点的电势为0，则B点的电势 D. A、B两点间的电势差是 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．从A到B，电场力做功 ‎，‎ 则电势能减小6J。故A错误；‎ B．从A到B，电场力做功 ‎；‎ 故B正确；‎ CD．AB间的电势差 ‎，‎ 因为A点的电势为0，B点的电势为 ‎，‎ 故CD错误 故选B。‎ ‎5.在如图所示的图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是 A. 电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω B. 电阻R的阻值为1Ω C. 电源的效率为80% D. 电源的输出功率为4 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得：‎ U=E-Ir 当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：‎ A正确；‎ B．根据图像可知电阻：‎ B正确；‎ C．电源的效率：‎ C错误；‎ D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：‎ P出=UI=4W D正确。‎ 故选C。‎ ‎6.三根通电长直导线P、Q、R互相平行、垂直纸面放置．三根导线中电流大小相同、方向均垂直纸面向里，且每两根导线间的距离均相等．则P、Q中点O处的磁感应强度方向为（）‎ A. 方向竖直向上 B. 方向竖直向下 ‎ C. 方向水平向右 D. 方向水平向左 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 该题考查了磁场的叠加问题．用右手螺旋定则首先确定三根通电直导线在a点产生的磁场的方向，利用矢量的叠加分析叠加后磁场大小和方向，从而判断各选项．‎ ‎【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在O点上所产生磁场方向，如图所示： 直导线P在O点产生磁场与直导线Q在O点产生磁场方向相反，大小相等．则合磁场为零；而直导线R在O点产生磁场，方向从Q指向P，即为水平向左；故选D．‎ ‎【点睛】磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量．它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则．‎ 二.多选题（本大题共4小题，共20.0分）‎ ‎7.如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，和均为定值电阻，为滑动变阻器。当的滑动触点在ab的中点时合上开关S，此时三个电表、和V的示数分别为、和U。现将的滑动触点向a端移动，则（　　）‎ A. 电源的总功率减小 B. 消耗的功率增大 C. 增大，减小，U增大 D. 减小，不变，U减小 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．的滑动触点向a端移动时，增大，整个电路的总电阻增大，总电流减小，根据电源的总功率 ‎，‎ 电源的总功率减小，故A正确；‎ B．消耗的功率 ‎，‎ 总电流减小，消耗的功率减小，故B错误；‎ CD．总电流减小，内电压减小，外电压增大，即电压表示数U增大，电压减小，、并联电压增大，通过的电流增大，即示数增大，而总电流I减小，则通过的电流减小，即示数减小，故C正确，D错误；‎ 故选AC。‎ ‎8.下列关于电场线和磁感线的说法中，正确的是（　　）‎ A. 电场线和磁感线都是电场或磁场中实际存在的线 B. 磁场中两条磁感线一定不相交，但在复杂电场中的电场线是可以相交的 C. 电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线 D. 电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．电场线和磁感线都是假想的，在空间不是实际存在的线。故A错误；‎ B．电场线和磁感线均不能相交，若相交则在同一位置出现了两个方向，故B错误；‎ C．磁感线在磁体的周围是从磁体的N极出发回到S极。在磁体的内部，磁感线是从磁体的S极出发，回到N极。所以磁感线是闭合的，而电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，不相交不闭合，故C正确；‎ D．电场线越密的地方，电场越强，磁感线越密的地方，磁场也越强，故D正确；‎ 故选CD。‎ ‎9.由磁感应强度公式B＝可知，磁场中某处的磁感应强度的大小(　　)‎ A. 随通电导线中的电流I的减小而增大 B. 此式只是B的定义式不是决定式，所以值是固定的 C. 随通电导线所受磁场力F的增大而增大 D. 跟F、I、L的变化无关 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 磁感应强度B描述磁场强弱和方向的物理量，与放入磁场中的电流元无关，由磁场本身决定；‎ ‎【详解】磁感应强度B定义式，是比值定义法，磁感应强度B与F、IL无关，由磁场本身决定，所以值是固定的，故AC错误，BD正确；‎ ‎【点睛】对于磁感应强度可采用类比的方法学习，将磁感应强度与电场强度比较，抓住相似点进行理解和记忆；‎ ‎10.如图，两等量异种电荷Q（Q>0）和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷之间，b位于y轴O点上方．取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是 A. b点的电势为零，电场强度也为零 B. 正的试探电荷在a点所受电场力方向向右 C. 将正的试探电荷从O点移到a点，电场力做正功 D. 将正的试探电荷从O点移到b点，电势能不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】由电场强度的叠加可知，O点的合电场强度为零，而电势不一定为零，故A错误；正两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右，所以合场强的方向一定向右，正电荷在a点受到的电场力的方向向右，故B正确；正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小．所以将正的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功，电场力做负功，故C错误；两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以O、b两点的电势是相等的，所以将正的试探电荷从O点移到b点，电场力做功为零，电势能不变，D正确；‎ ‎【点睛】考查等量同种正点电荷的电场线和电势高低分布情况是考试的热点，要抓住对称性进行记忆，特别是连线中垂线不是一条等势线，考试经常做文章．紧扣点电荷电场叠加突出电场强度的方向来确定电势的高低 三.实验题（本大题共2小题，共18.0分）‎ ‎11.(1)图1螺旋测微器读数为__________mm，图2游标卡尺读数为__________mm。‎ ‎ ‎ ‎(2)选择电流表的量程为0.6A，则图3中电流表的读数为____A。‎ ‎(3)某电流表表头内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，按如图4改装成量程为3V和15V的电压表，其中=____Ω。‎ ‎(4)在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的连接方式应选择___（填“（a）”或“（b）”）；随着电压的增大，灯丝的电阻____（填“增大”或“减小”）。‎ ‎【答案】 (1). 0.900 14.50 (2). 0.35 (3). 1300 (4). （a） 增大 ‎【解析】 (1)[1]由图示螺旋测微器可知，其示数为：‎ ‎；‎ ‎[2]由图示游标卡尺可知，其示数为：‎ ‎；‎ ‎(2)[3]电流表量程为0.6A，其分度值为0.02A，示数为0.35A；‎ ‎(3)[4]表头满刻度电压值为：‎ 量程为3V时，在电阻两端的电压应为：‎ 电阻为：‎ ‎；‎ ‎(4)[5]在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的连接方式应该选分压接法，因为分压接法可以从零开始调解，故选（a）；‎ ‎[6]灯丝材料是金属，金属电阻率随温度升高而增大，所以随着电压的增大，灯丝的电阻将增大。‎ ‎12.在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，计算结果由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则 ① （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1 ② （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2 ③ （填“大于”、“等于”或“小于”）真实值．‎ ‎【答案】①Rx1②大于 ③小于 ‎【解析】‎ 试题分析：因为，而，故可认为Rx＞＞RA，故应采用图a电路测量更准确，即Rx1更接近待测电阻的真实值；因为，，U＞UR，I=IR，则，即测量值Rx1大于真实值；因为，，U=UR，I＞IR，则，即测量值Rx2小于真实值；‎ 考点：伏安法测电阻．‎ 四.计算题（本大题共3小题，共38.0分）‎ ‎13.把一个带电荷量为2×10-8 C的正点电荷从电场中的A点移到无限远处时，静电力做功8×10-6 J；若把该电荷从电场中的B点移到无限远处时，静电力做功2×10-6 J，取无限远处电势为零．‎ ‎(1)求A点的电势．‎ ‎(2)求A、B两点的电势差．‎ ‎(3)若把电荷量q= -2×10-5 C的电荷由A点移到B点，静电力做的功为多少?‎ ‎【答案】（1）φA=400 V（2）300 V（3）-6×10-3 J ‎【解析】（1）无穷远处某点O的电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有WOA=EpO-EpA 无穷远处电势能为零，即EpO=0 故EpA=-WOA=8×10-6J 根据电势的定义式φ= 得； （2）把该电荷从无限远处的O点移到电场中B点，需克服电场力做功2×10-6J，取无限远处电势为零，根据电场力做功与电势能变化的关系公式WAB=EpA-EpB，有 WOB=EpO-EpB 无穷远处电势能为零，即EpO ‎=0 故EpB=-WOB=2×10-6J 根据电势的定义式，得 故A、B间的电势差为UAB=φA-φB=400V-100V=300V； （3）若把2×10-5C的负电荷由A点移到B点，电场力所做的功：WAB=qUAB=-2×10-5×300=-6×10-3 J；‎ ‎【点睛】本题关键是根据功能关系得到电场力做功与电势能变化的关系，然后列式求解出电场中各个点的电势能，最后根据电势的定义式求解各个点的电势．‎ ‎14.带电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,板间电场可以认为是匀强电场．已知板长为L,板间距离为d,板间电压为U,带电粒子的电荷量为q,质量为m,忽略重力和空气阻力的影响．求：‎ ‎(1)带电粒子在极板间运动的加速度a；‎ ‎(2)带电粒子的初速度v0．‎ ‎【答案】(1)带电粒子在极板间运动的加速度为；(2)带电粒子的初速度为．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)极板间场强，带电粒子所受电场力 带电粒子在极板间运动的加速度 ‎(2)由 得 初速度为 ‎15.如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电阻，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：‎ ‎(1)电阻R1和R3的阻值；‎ ‎(2)当S闭合后，电压表的示数；‎ ‎(3)R2上消耗的电功率。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)S断开时，由 得 ‎，‎ 又由 ‎，‎ 求得 ‎；‎ ‎(2)S闭合时，、并联电阻 ‎，‎ 回路总电流 ‎，‎ 电压表示数为 ‎；‎ ‎(3)上消耗的功率 ‎。‎