2017-2018学年陕西省城固县第一中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

2017-2018学年陕西省城固县第一中学高二上学期期中考试物理试题 解析版

陕西省城固县第一中学2017-2018学年高二上学期期中考试物理试题 ‎（满分：100分 时间：90分钟）‎ 第Ⅰ卷（选择题）‎ 一、单项选择题（每个小题只有一个答案正确，共9小题，每小题4分，共36分）‎ ‎1. 如图所示，A、B为两个用等长的绝缘细线悬挂起来的质量相同的带电小球，左边放一个带正电的球C时，两悬线都处于竖直方向，若将C球移走后，两球没发生接触，则图中可表示A、B两球位置的是(　　).‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】存在C球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明A球带负电而B球带正电，去掉C球后，两球将互相吸引．又由于两球质量相等，在平衡时两悬线与竖直方向间的夹角应该相等，故B正确，ACD错误；‎ 故选B。‎ ‎2. 电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是(　 　)‎ A. 中的场强E是电荷q产生的 B. 和都只对点电荷适用 C. 中的F表示单位正电荷的受力 D. 中的场强E是电荷Q产生的 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析:A、B、是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，式中q是试探电荷，是点电荷作为场源的决定式，适用于点电荷，故A、B均错误．C、中的F表示单位电量的试探电荷的受到电场力，可以是正电荷或负电荷，故C错误．D、中的Q是产生电场的场源电荷，故D正确．故选D．‎ 考点：考查电场强度、电场。‎ ‎3. 在如图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是( )‎ A. 变大，变大 B. 变小，变大 C. 变大，变小 D. 变小，变小 ‎【答案】B ‎【解析】滑片P向右移动时，R电阻增大总电流减小，所以电流表示数 变小，电动势不变，内电压、R0两端电压减小，所以R两端电压增大，电压表示数 变大，故B正确，ACD 错误；‎ 故选B。‎ ‎4. 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．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，减小S，则θ变小 D. 保持d不变，减小S，则θ不变 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大．故A正确，B错误．根据电容的决定式得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大，故C D错误．故选A．‎ 考点：电容器 ‎【名师点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和定义式。‎ ‎5. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是(　　)‎ A. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险 B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好 C. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死 D. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全 ‎【答案】A ‎【解析】A、一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下，故A正确；‎ B、因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故，故B错误；‎ C、小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，所以C错误；‎ D、电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业，故D错误；‎ ‎6. 有一个电动势为3 V、内阻为1 Ώ的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50 %的是(　 　)．‎ A. 0.5‎‎ Ω B. 1 Ω C. 1.5 Ω D. 2 Ω ‎【答案】C ‎【解析】试题分析：当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大功率，此时的效率，而外电阻越大，则效率越大，故可知外阻一定要大于1Ω；而外阻越大，则功率越小，要使功率大于2W，则有：；解得：或，要使功率大于2W，则电阻应小于2Ω或大于0．5Ω，C正确；‎ 考点：考查了电功率的计算 ‎【名师点睛】题考查电源的输出功率，在解题时要注意应用电源的输出功率在内外阻相等时最大，然后电阻由此值增大或减小时，输出功率都要减小．‎ ‎7. 两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA＝h，此电子具有的初动能是(　　)‎ A. B. edUh C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：设出电子的初动能，末动能为零，极板间的电场，根据动能定理：，解得：，D正确；‎ 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 ‎【名师点睛】应用动能定理应注意的几个问题（1）明确研究对象和研究过程，找出始末状态的速度。（2）要对物体正确地进行受力分析，明确各力做功的大小及正负情况（待求的功除外）。（3）有些力在物体运动过程中不是始终存在的。若物体运动过程中包括几个阶段，物体在不同阶段内的受力情况不同，在考虑外力做功时需根据情况区分对待 ‎8. 如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷＋Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是(　　)‎ A. b、d两点的电场强度相同 B. a点的电势等于f点的电势 C. 点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功 D. 将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大 ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：点电荷+Q在b点产生的电场方向为竖直向上，在d点产生的电场方向为竖直向下，匀强电场方向水平向右，根据平行四边形定则可知，b点的合场强斜向右上方，d点的合场强斜向左下方，两点场强大小相同，方向不同，电场强度不同．故A错误；将一个试探正电荷由a点移动到f点，受O点的点电荷电场力不做功，匀强电场的电场力做正功，故合力做正功，电势能减小，电势降低，故a点的电势大于f点的电势，B错误；当电荷+q沿着球面上的bedf移动时，匀强电场的电场力不做功，点电荷电场力也不做功，故合电场力不做功，故C错误；将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，受O点的点电荷电场力不做功，从a点移动到c点，匀强电场的电场力做功最大，故合力做功最大，电势能的变化量一定最大，故D正确．‎ 故选D。‎ 考点：电场力的功；电势能 ‎【名师点睛】本题还是要将电场看作是由匀强电场和点电荷的电场组合而成，再分析电场力做功、电场强度和电势能时更是如此。‎ ‎9. 如图所示，当ab两端接入100V电压时，cd两端为20V，当cd两端接入100V电压时，ab两端电压为50V。则R1∶R2∶R3之比是( )‎ A. 3∶2∶1‎ B. 2∶1∶1‎ C. 4∶2∶1‎ D. 以上都不对 ‎【答案】C ‎ ‎ 考点：欧姆定律的应用 ‎【名师点睛】本题考查了欧姆定律的应用问题及串并联电路的特点；关键是搞清电路的结构，解题时要注意串并联电路的性质，并注意明确欧姆定律的正确使用；此题难度不大，考查基础知识的应用能力.‎ 二、多项选择题（每个小题有多个答案正确，共2小题，每小题4分，共8分）‎ ‎10. 如图所示，从灯丝发射的电子经电压为U1的加速电场加速后，进入偏转电场U2，若要使电子在电场中的偏转量增大为原来的2倍，可供选用的方法是(　　)‎ A. 使U1减为原来的 B. 使U2增大为原来的2倍 C. 使偏转电极板的长度L增大为原来的2倍 D. 使偏转电极板的距离减小为原来的 ‎【答案】ABD ‎【解析】试题分析：据题意，电子经过加速电场加速后有：，以速度进入偏转电场，在偏转电场中偏转量为：，要使偏转量增加为原来的2倍，可以使偏转电压变为原来的2倍，故选项A错误；可以使加速电压变为原来的，故选项B错误而选项D正确；当偏转极板变为原来2倍后，偏转量变为原来的4倍，故选项C错误。‎ 考点：本题考查带电粒子在加速电场和偏转电场中的运动。‎ ‎11. 如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是(　 　)‎ A. 1、3两点电场强度相同 B. 5、6两点电场强度相同 C. 4、5两点电势相同 D. 1、3两点电势相同 ‎【答案】ABC ‎【解析】试题分析：根据等量异种电荷周围的电场分布情况，由对称性可知1、3两点的电场强度的大小相等，方向相同，即1、3两点电场强度相同，5、6两点的电场强度的大小相等，方向相同，即5、6两点电场强度相同，故A、B正确；中垂线为一条等势线，所以4、5电势相等，故C正确；沿电场线方向电势降低，3点的电势高于1点的电势，故D错误。‎ 考点：电场强度，电场线，电势，等势面 第Ⅱ卷（非选择题）‎ 三、实验题（本题共2小题，电路原理图4分，共16分．）‎ ‎12. （1）下图中螺旋测微器读数应为_______mm；游标卡尺的计数为_______mm。‎ ‎（2）电流计改装成电流表需______（串/并）联一个______（大/小）电阻，电流计改装成电压表需______（串/并）联一个______（大/小）电阻。‎ ‎【答案】 (1). 6.122 (2). 30.5 (3). 串 (4). 大 (5). 并 (6). 小 ‎【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为6mm，可动刻度为12.4×0.01mm=0.124mm，所以最终读数为6mm+0.122mm=6.122mm；‎ 游标卡尺的主尺读数为3cm=30mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.1mm=0.5mm，所以最终读数为30mm+0.5mm=30.5mm；‎ ‎（2）将灵敏电流计表改装成电压表需串联大电阻分压，将灵敏电流计表改装成电流表需并联小电阻分流；‎ ‎13. 在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：‎ 待测电阻丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；‎ 电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；‎ 电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；‎ A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；‎ 电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；‎ E2(电动势12 V，内阻不计)；‎ 滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；‎ 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线．‎ 若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________(均填器材代号)，在方框内完成电路原理图______．‎ ‎【答案】 (1). A1 (2). E1 (3). ‎ ‎【解析】电压表量程3V，故电源选E1，最大电流读数I≈＝0.75A，为使电流表指针偏转角度超过1/3，故电流表选A1；滑动变阻器采用限流式；安培表电阻较小，大内小外，故安培表用外接法；电路如图所示：‎ 点睛：实验电路所用器材的要求要熟练掌握，电路的连接形式本着“大内小外”的原则确定，变阻器的分压与限流式区别要弄清楚．‎ 四、计算题（本题共4小题，共40分．）‎ ‎14. 如图所示，R1＝5Ω，R2＝9Ω。当开关S断开时，电流表的示数为I1＝0.2A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2＝0.3A。（电流表内阻不计）求：‎ ‎(1)电源的电动势和内阻。‎ ‎(2)S断开和闭合两种情况下，电源的输出功率各为多少。‎ ‎【答案】（1）3v，1Ώ（2）0.56w，0.81w ‎【解析】试题分析：因为当开关S闭合时，电流表示数为，大于关S断开时串联的电流0.2A，所以开关S闭合时，应该短接了其中一个电阻，因为没有给出图，不知道短接的是哪一个电阻，就按短接R1计算吧。‎ 开关S断开时，‎ 开关S闭合时，‎ 所以，。即电源内阻r=1Ω 电动势 S断开时电源的输出功率P=II(R1+R2)=0.2×0.2×14＝0.56W S闭合时电源的输出功率P'=I'I'R2=0.3×0.3×9＝0.81W 考点：考查了闭合回路欧姆定律以及电功率的计算 点评：难度较易，关键是对开关闭合前后等效电路图理解，‎ ‎15. 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5 cm，bc＝12 cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8 C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1＝1.2×10－7 J，求：‎ ‎(1)匀强电场的场强E；‎ ‎(2)电荷从b移到c，静电力做功W2；‎ ‎(3)a、c两点间的电势差Uac. ‎ ‎【答案】(1)60v/m(2)1.44×10-7J（3）6.6v ‎（2）电荷从b移到c电场力做功为 ‎（3）电荷从a移到c电场力做功为 则a、c两点的电势差为．‎ 考点：考查了匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．‎ ‎【名师点睛】匀强电场中电场力做功公式中，d是两点间沿电场线方向的距离，求功时要注意判断功的正负．‎ ‎16. 两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是匀强电场．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知α粒子电荷量为2e，α粒子的质量为4m，忽略重力和空气阻力的影响，求：‎ ‎(1)极板间的电场强度E；‎ ‎(2)α粒子在极板间运动的加速度a；‎ ‎(3)α粒子的初速度v0.‎ ‎【答案】(1) (2)(3) ‎ ‎【解析】试题分析：（1）极板间场强 ‎（2）粒子带电荷量为2e，质量为4m，所受电场力 α粒子在极板间运动的加速度 ‎（3）由得，所以 考点：考查了带电粒子在电场中的偏转 ‎【名师点睛】因为极板间是匀强电场，电场强度直接可根据匀强电场公式求出．质子进入电场后做类平抛运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在垂直于电场方向上做匀速直线运动．α粒子在极板间运动的加速度a可以根据所受的合力（电场力）求出，α粒子的初速度v0可以根据两分运动的等时性去求解．‎ ‎17. 如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E.今有一质量为m、带正电q的小滑块(体积很小可视为质点)，从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：‎ ‎(1)滑块通过B点时的速度大小．‎ ‎(2)水平轨道上A、B两点之间的距离．‎ ‎【答案】(1) (2) ‎ ‎【解析】（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有 ‎ 解得 ‎（2）小滑块从C经B到A的整个过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点间的距离）为L，则根椐动能定理有 解得 ‎ ‎