河南省郑州市盛同学校2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省郑州市盛同学校2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河南省郑州市盛同学校2020学年高二上学期期中考试 ‎ 物 理 试 题 一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）‎ ‎1. 以下说法正确的是（ ）‎ A. 电子、质子都是元电荷 B. 物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷 C. 电荷间的相互作用力是通过电场而产生的 D. 描述电场的电场线是客观存在的 ‎【答案】C ‎【解析】解： A、元电荷指的是带电的基本单位，电子和质子电量为元电荷电量但是并不是元电荷，故A错误；‎ B、物体通常呈现电中性，说明正负电荷电量相同，不是因为物体没有电荷，故B错误；‎ C、电荷之间之所以有作用力是因为产生了电场，有电场才有相互作用的，故C正确 D、电场线是人们假象出来的线不是客观存在的，故D错误 本题选C ‎2. 关于点电荷的下列说法中哪些是正确的（ ）‎ A. 点电荷是真实存在的 B. 较大的带电体，不能看成点电荷 C. 点电荷并非理想模型 D. 一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸的绝对值，而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 ‎【答案】D ‎【解析】解： 点电荷是人类为了简化问题而把带电体简化抽象的理想模型，带电体能否看成点电荷,不能以体积大小、质量大小、电荷量多少而论,‎ ‎ 要视具体情况而定,只要在测量精度要求的范围内,带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略时,即可视为点电荷.故ABC错误，D正确.‎ ‎3. 两个带同种电荷的小球放在光滑绝缘的水平桌面上，由静止释放，运动过程中两球的（ ）‎ A. 速度逐渐变小 B. 加速度逐渐变大 C. 库仑力逐渐变小 D. 库仑力逐渐变大 ‎【答案】C ‎【解析】解： 因为两小球带同种电荷,所以他们之间的相互排斥,所以两个小球由静止释放后,在库仑力的作用下,沿相反的方向运动,并且受到的库仑力与其运动方向相同,所以两个小球的速度越来越大,两小球的间距越来越大,根据公式,它们之间的库仑力在不断减小,根据牛顿第二定律,可得加速度减小,所以只有C正确。‎ ‎4. 板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1．现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（ ）‎ A. U2=U1，E2=E1‎ B. U2=2U1，E2=4E1‎ C. U2=U1，E2=2E1‎ D. U2=2U1，E2=2E1‎ ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：根据电容公式判断出电容的变化，再根据电容定义式得出电势差的变化，再根据匀强电场公式判断出场强的变化．‎ 解：根据电容公式说明电容变为2倍，根据电容定义式，发现电量变为原来的2倍，电容也变为原来的2倍，所以电势差不变，根据场强关系 ‎，d变为原来的，所以场强变为2倍，故A、B、D错误，C正确．‎ 故选C．‎ ‎【点评】解决本题的关键是熟练运用电容的定义式、决定式．‎ ‎5. 如图所示电路中，当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，电流表A1、A2及电压表V的示数的变化情况是（ ）‎ A. 电流表A1增大，A2减小，电压表V减小 B. 电流表A1减小，A2增大，电压表V减小 C. 电流表A1增大，A2增大，电压表V增大 D. 电流表A1减小，A2减小，电压表V增大 ‎【答案】B ‎【解析】当滑动变阻器R3的滑片P向上端a滑动时，变阻器有效电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I增大，A2增大．电压表V读数U=E-I（R2+r），I增大，U减小，则电流表A1减小．故选B.‎ ‎6. 一台直流电动机的额定电压为100V，正常工作时电流为10A，线圈内阻为0.5Ω，若该电动机正常工作10s，则（ ）‎ A. 该电动机线圈上产生的热量为104J B. 该电动机线圈上产生的热量为2×105J C. 该电动机输出的机械功为104J D. 该电动机输出的机械功为9.5×103J ‎【答案】D ‎【解析】解：选项分析 A、B项，该电动机线圈上产生的热量为 ，故A、B项错误。‎ C、D项，电动机输出的机械功，故C项错误，D项正确。‎ 综上所述，本题正确答案为D。‎ ‎7. 如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r为定值，当外电路电阻发生变化时，干路电流I、路端电压U，内电压U′、电源输出功率P随之变化的图象如图所示，其中不正确的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】解： 由闭合电路欧姆定律有①‎ ‎,②‎ ‎③‎ 根据①式可知,‎ 随的增大单调递减,但不是线性变化,A正确.将②式变形可得,利用数学知识可分析得到B正确.‎ 根据③式可知,C错误.‎ 由 ,利用数学知识可，D正确.‎ 本题选不正确的，所以选C 二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）‎ ‎8. 下列四幅图中能正确描绘点电荷电场中电场线的是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】AB ‎【解析】电场线从正电荷出发，终于止负电荷，故正电荷的电场线应向外发散，负电荷的电场线应向内聚拢，B正确．‎ ‎9.‎ ‎ 如图所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）‎ A. 五个等势面中，a的电势最高 B. 带电粒子通过P点时的电势能较Q点大 C. 带电粒子通过P点时的动能较Q点大 D. 带电粒子通过P点时的加速度较Q点小 ‎【答案】CD ‎【解析】试题分析：由电场线处处与等势面垂直且做曲线运动的物体所受的合外力指向曲线的凹侧可知该电场线的分布大概如图，沿电场线方向电势降低，所以，所以A错误。从电场 力做正功，电势能降低，所以B错误。根据动能定理，，所以C正确。电场线越密，电场强度越大，，所以即，所以D正确。‎ 考点：本题重在考查电场线、电势能、电势以及功能关系，能量守恒等，难度中等。‎ ‎10. 如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ）‎ A. R1：R2=1：3‎ B. R1：R2=3：1‎ C. 将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3‎ D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=3：1‎ ‎【答案】AD ‎【解析】根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以．串联电路电流相等，所以将与串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将与并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1，A正确．‎ ‎11. 在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是（ ）‎ A. 电阻R1短路 B. 电阻R2断路 C. 电阻R2短路 D. 电容器C断路 ‎【答案】AB ‎【解析】本题考查的是对电路故障的分析，灯泡突然变亮，可能电阻R1短路，电阻R2断路；故AB正确；‎ ‎12. 如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R为滑动变阻器，L1、L2、L3为三个相同的灯泡，电键闭合，当滑动变阻器R的滑动端处于某位置时，三个灯泡均能发光．电键保持闭合，当滑动变阻器滑片向右移动时（ ）‎ A. 电源的总功率减小，输出功率可能先增大后减小 B. L1变亮，L2变暗，L3变暗 C. L1变亮，L2变亮，L3变暗 D. 三盏灯中Ll的功率最大 ‎【答案】AD ‎【解析】解： A、若将滑片向右滑动时,变阻器在路电阻增大,外电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I减小,根据P=EI可知,电源的总功率减小,当内阻与外电阻相等时,输出功率最大,由于不知道外电阻与内阻的关系,所以输出功率可能先增大后减小,故A正确;‎ B、总电流减小,则L1电流减小,亮度变暗,路端电压U增大,则L2变亮,通过L3的电流减小,所以L3变暗,故BC错误;‎ D、通过Ll的电流等于通过L2和L3电流之和,所以通过Ll的电流最大,根据P=I2R可知,Ll的功率最大,故D正确.‎ 故选:AD 三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）‎ ‎13. 用如图甲所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验，根据测得的数据做出了如图乙所示的U-I图象，由图可知测得的电池的电动势为______V，内电阻为______Ω.‎ ‎【答案】 (1). 1.40 (2). 1.0‎ ‎【解析】试题分析：在U﹣I图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小．‎ 解：在U﹣I图象中图象与纵坐标的交点等于电源的电动势，‎ 所以由图可以读出电源的电动势为1.40V，‎ 图象中的斜率表示电源的内阻，‎ 所以电源的内阻为r=Ω=1.0Ω．‎ 故答案为：1.40，1.0．‎ ‎【点评】本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的．‎ 四、实验题探究题（本大题共1小题，共9.0分）‎ ‎14. 要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ．实验室提供的器材有：‎ 电流表A，量程0.6A，内阻约为0.1Ω；‎ 电压表V2，量程5V，内阻约为5KΩ；‎ 定值电阻R1，阻值为30Ω；‎ 定值电阻R2，阻值为3KΩ；‎ 滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；‎ 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；‎ 开关S一个，导线若干．‎ ‎(1)有人拟将待测电压表V1和题中所给的电流表A串连接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV．该方案实际上不可行，其最主要的原因是_______________.‎ ‎(2)请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路．要求测量尽量准确，实验必须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成．试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连接好），并标出所选元件的相应字母代号_______________．‎ ‎(3)由上问写出电压表V1内阻RV的表达方式，说明式中各测量量的物理意义________________．‎ ‎【答案】 (1). 由于电压表的内阻很大，流过的电流较小，待测电压表V1和电流表A串连接入电压合适的测量电路中，电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流 (2). (3). , U1表示V1的电压，U2表示V1和R2串联的总电压 ‎【解析】试题分析：①最主要的原因是电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流，测量值远小于量程②测量电压表V1内阻的实验电路如图所示，根据的是串联分压的原理③由两电压表支路电压相同，可知 考点：考查串并联关系 点评：本题难度较小，在选择电压表与电流表时特别要注意的是电表的量程的选择，量程不能太大，否则测量误差较大，太小不能完成实验要求 五、计算题（本大题共3小题，共30.0分）‎ ‎15. 美国物理学家密立根通过油滴实验精确测量出电子的电荷量．测量原理是：让一些体积非常微小的带电油滴进入电场中，当电场力恰好与油滴所受重力平衡时，油滴处于悬浮状态．如图所示，匀强电场的电场强度大小为E，方向竖直向下，一滴质量为m的油滴恰好静止于电场中的P点，重力加速度为g．问：‎ ‎(1)油滴带何种电荷；‎ ‎(2)油滴所带电荷量q的大小．‎ ‎【答案】(1)油滴带负电荷 （2）‎ ‎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．‎ ‎(1)电阻R2中的电流为多大？‎ ‎(2)路端电压为多大？‎ ‎(3)电源的电动势为多大？‎ ‎(4)当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大？‎ ‎【答案】(1)I=1A (2)U=15V （3）E=20V (4) U′=16V ‎...............‎ ‎（2）外电阻 所以路端电压为：U=RI=15×1=15V ‎（3）根据闭合电路欧姆定律得 E=I（R+r）‎ 代入数据解得E=20V ‎（4）S1闭合而S2断开，电路中的总电流 电压表示数U′=I′（R1+R2）=0．8×20V 代入数据解得U′=16V 考点：闭合电路的欧姆定律 ‎17. 在图示电路中，电源输出电压恒定，定值电阻r的阻值为5Ω，L为标有“3V 1.5W”的小灯泡，滑动变阻器的总阻值为30Ω，当滑动变阻器的滑动触头P位于变阻器的中点时，灯泡L恰能正常发光，此时理想电压表的示数为20.5V．求：‎ ‎(1)电阻Rx的阻值；‎ ‎(2)电源的电压；‎ ‎(3)此时滑动变阻器消耗的功率．‎ ‎【答案】(1)Rx=10Ω (2)E=24V (3)P=7.95W ‎【解析】试题分析：（1）灯泡L的电阻为：‎ 灯泡正常发光时，有：‎ L与滑动变阻器左端部分并联，则的电流为：‎ 通过右端的电流为：‎ 由电压表两端电压为：，解得：‎ ‎（2）电源电压为：‎ ‎（3）滑动变阻器的功率为：‎ 考点：考查了闭合回路欧姆定律，电功率的计算 ‎【名师点睛】本题综合考查闭合电路欧姆定律、串并联电路的规律及功率公式，要注意正确分析电路图，得出电路中电流及电压的关系，才能准确求解