广东省惠州市实验中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

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广东省惠州市实验中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

惠州市实验中学2019-2020度第一学期高二年级期中考试 物理试题 ‎ ‎2019年11‎ 一、单选 ‎1. 以下物理量中,是矢量的是( )‎ A. 电荷量 B. 电场强度 C. 电流 D. 电势 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:既有大小又有方向的物理量为矢量,如电场强度,磁感应强度等,只有大小没有方向的物理量叫做标量如电荷量,电流,电势等,故选B 考点:考查了对矢量标量的理解 ‎2.如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的电势分别为φA、φB,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。下列说法正确的是 A. 该过程中电场力做的功为Eql B. 该过程中电场力做的功为0‎ C. 该过程中电场力做的功为Edl D. 该过程中电场力做的功为q(φA-φB)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析:电场力做功,与路径无关,即答案为D 考点:电场力做功 点评:本题考察了简单的电场力做功公式的应用。‎ ‎3.平行板电容器的电容为C,带电量为Q,两板间距离为d,今在两板的中点处放一点电荷q,则它所受电场力的大小为 ( )‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 两极板间的电势差为:,则两极板间的电场强度为:,电荷q所受的电场力为:,故A正确,BCD错误。‎ ‎4.用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点场强的强弱.如图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称则 A. B、C两点场强大小和方向都相同 B. A、D两点场强大小相等,方向相反 C. E、O、F三点比较,O点电势最高 D. B、O、C三点比较,O点场强最强 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.B、C两点电场线的疏密以及方向都相同,可知场强大小和方向都相同,选项A正确;‎ B.A、D两点电场线疏密以及方向都相同,可知场强大小相等,方向相同,选项B错误;‎ C.等量异号电荷连线的中垂面是等势面,可知E、O、F三点比较,电势相等,选项C错误;‎ D.B、O、C三点比较,O点处电场线最疏,场强最弱,选项D错误。‎ ‎5.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度--时间图像如图所示.则A、B两点所在区域的电场线是下图中的 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】由v-t图象可知,粒子做加速度逐渐增大的加速运动,因此从A到B该电荷所受电场力越来越大,电场强度越来越大,电场线密的地方电场强度大,且负电荷受力与电场方向相反,故ABC错误,D正确。‎ ‎6.把六个相同小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡均正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用和表示,则下列结论中正确的是( )‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设灯泡正常发光时的电流为I,对于甲图,电路的总的电流为3I,此时甲的总功率的大小为,对于乙图,电流的总电流的大小就为I,此时乙的总功率的大小为,所以。‎ ABC.根据计算得:,ABC错误; ‎ D.根据计算得:,D正确。‎ ‎7.如图所示电路中,当滑动变阻器R3的滑动触头P向b端移动时:( )‎ A. 电压表示数变大,电流表示数变小 B. 电压表示数变大,电流表示数变大 C. 电压表示数变小,电流表示数变大 D. 电压表示数变小,电流表示数变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当滑动变阻器R3的滑动触头P向b端移动时,滑动变阻器电阻减小,由串反并同可知,与电阻器并联的电压表示数减小,与电阻器串联的电流表示数增大,C对;‎ ‎8.在地面上插入一对电极M、N,将两个电极与直流电源相连,大地中形成恒定电流和恒定电场恒定电场的基本性质与静电场相同,其电场线分布如图所示,P、Q是电场中的两点下列说法中正确的是( ) ‎ A. P点场强比Q点场强大 B. P点电势比Q点电势高 C. 电子在P点的电势能比在Q点的电势能大 D. 电子沿直线从N到M的过程中所受电场力变大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止,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.要正确在电场中通过电场线来判断电场强度、电势、电势能大小变化.电子在非匀强电场中所受的电场力是变力.‎ ‎【详解】电场线密的地方电场强度大,所以P点场强比Q点场强小,故A错误;该电场与等量异种点电荷的电场相似,根据等量异种点电荷的特点可知,MN的中垂线为一个等势面,然后根据沿电场线方向电势降低可知:P点电势一定高于Q点电势,故B正确。P点电势高于Q点电势,即φp>φq.由电势能公式Ep=qφ,可知由于电子带负电,q<0,所以电子在P点的电势能小于在Q点的电势能。故C错误。由于该电场是非匀强电场,从N到M的过程E 先减小后增大,由F=qE可知,电子所受的电场力也是先减小后增大,故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章重点和难点,要弄清它们之间的区别和联系,并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化.‎ 二、多选 ‎9.在静电场中,下列说法正确的是( )‎ A 沿着电场线方向,电势一定越来越低 B. 电场强度为零的点,电势不一定为零 C. 电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相同 D. 只在电场力作用下,正电荷一定从高电势的地方向低电势的地方移动 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电场线的疏密表示电场强度的相对大小,电场线的方向反映电势的高低,则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.电场强度越大的地方,电势不一定高.顺着电场线方向,电势逐渐降低,但场强不一定减小。‎ ‎【详解】A项:沿着电场线方向,电势一定越来越低,故A正确;‎ B项:电势为零,是人为选择的,电场强度为零的地方,电势不一定为零,故B正确;‎ C项:电场强度处处相同的区域内,电势不一定处处相同,比如匀强电场,电场强度相同,而电势沿着电场线方向是降低的,故C错误;‎ D项:如果正电荷有初速度,只在电场力作用下,正电荷可以从电势低处运动到电势高处,故D错误。‎ 故应选:AB。‎ ‎【点睛】电场强度和电势这两个概念非常抽象,可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性:电场线疏密表示电场强度的相对大小,切线方向表示电场强度的方向,电场线的方向反映电势的高低。‎ ‎10.某同学在研究电子在电场中的运动时,得到了电子由a点运动到b点的轨迹(图中实线所示),图中未标明方向的一组虚线可能是电场线,也可能是等势面,则下列说法正确的判断是 ‎ A. 如果图中虚线是电场线,电子在a点动能较大 B. 如果图中虚线是等势面,电子在b点动能较小 C. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的场强都大于b点的场强 D. 不论图中虚线是电场线还是等势面,a点的电势都高于b点的电势 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.若虚线是电场线,从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左,ab曲线上每一点的瞬时速度与电场力方向均成钝角,故电子做减速运动,动能减小,即电子在a点动能较大,所以A正确;‎ B.若虚线为等势面,根据等势面与电场线处处垂直可大致画出电场线,显然可看出曲线上每个位置电子受到的电场力与速度成锐角,电子加速运动,故动能增大,即电子在b点动能较大,所以B错误;‎ C.不论图中虚线是电场线还是等势面,由电场线的密集程度可看出a点的场强较大,故C正确;‎ D.若虚线是等势面,从电子曲线轨迹向下弯曲可知电场线方向垂直虚线向上,沿着电场线方向电势越来越低,故a点电势较小;若虚线是电场线,从轨迹弯曲方向可知电场力沿着电场线向左,故电场线方向向右,沿着电场线方向电势越来越低,故a点电势较大,故D错误。‎ ‎11. 如图所示,电路中A.B为两块竖直放置的金属板,G是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述哪些做法可以使指针张角增大( )‎ A.使A.B两板靠近一些 B.使A.B两板正对面积错开一些 C.断开S后,使B板向右平移拉开一些 D.断开S后,使A.B正对面积错开一些 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 试题分析:闭合S,则两极板和电源相连,所以电压不变,即指针的角度不变,AB错误,断开S后,两极板的电荷量不变,根据公式可得使B板向右平移拉开一些后,电容减小,根据公式可得电势差增大,故指针角度变大,C正确,使A、B两板正对面积错开一些,电容减小,根据公式可得电势差增大,故指针角度变大,D正确,‎ 考点:本题考查了电容的动态分析 点评:在做此类型的题目时,需要先根据公式判断电容的变化,然后再根据公式判断电压,电荷量的变化 ‎12.三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入偏转电场,出现如图所示的轨迹,则可以判断(  ) ‎ A. 它们在电场中运动时间相同 B. A、B在电场中运动时间相同,C先飞离电场 C. C进入电场时的速度最大,A最小 D. 电场力对C做功最小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ B、C竖直方向上的位移不等,yC<yB.根据y=at2,可知tC<tB.AB竖直位移相同,故AB在电场中运动的时间相同,C先飞离电场;故A错误,B正确; 在垂直于电场方向即水平方向,三个粒子做匀速直线运动,则有:,因xC=xB,tC<tB,则vC>vB.根据tA=tB,xB>xA.则vB>vA.所以有:vC>vB>vA ‎.故C正确.根据W=EqL可知,AB竖直位移相同,而C的竖直位移最小,故A、B两电荷,电场力做功一样多,而电场力对C电荷做功最小,故D正确.故选BCD.‎ 点睛:解决本题的关键将类平抛运动分解为垂直电场方向和沿电场方向,在垂直电场方向上做匀速直线运动,在沿电场方向上做初速度为0的匀加速直线运动.‎ 三、实验题 ‎13.在“测定金属的电阻率”的实验中,提供的电源是一节内阻可不计的干电池,被测金属丝的直径小于1 mm,长度约为80 cm,阻值约为3 Ω,使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 kΩ)两个量程,电流表有0.6 A(内阻约为0.1 Ω)和3 A(内阻约为0.02 Ω)两个量程,供限流用的滑动变阻器:0~10 Ω,可供选择的实验电路有如图所示的甲、乙两种,用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示,则:‎ ‎(1)螺旋测微器的示数是________mm. ‎ ‎(2)为减小电阻测量误差,应选用________图所示的电路.‎ ‎(3)电压表的量程应选用________V.‎ ‎(4)电流表的量程应选用________A.‎ ‎【答案】 (1). 0.806() (2). 乙 (3). 3 (4). 0.6‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].螺旋测微器的读数为:d=0.5mm+30.6×0.01mm=0.806mm;‎ ‎(2)[2].根据电源电动势为1.5V可知,电压表应选3V量程;‎ 通过待测电阻的最大电流为:‎ 所以电流表应选0.6A的量程; 由于待测电阻满足,可知电流表应用外接法,所以应选乙图所示的电路;‎ ‎(3)[3].根据(2)的分析可知,电压表应选3V的量程;‎ ‎(4)[4].根据(2)的分析可知,电流表应选0.6A的量程.‎ ‎14.一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线 ‎ A. 电源E:电动势为3.0V,内阻不计 ‎ B. 电压表V:量程为0~3V,内阻约为1‎ ‎ C. 电流表A:量程为0~0.6A,内阻约为0.6‎ ‎ D. 滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为1.0A ‎ E. 开关S,导线若干 ‎(1) 实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.‎ ‎( )‎ ‎(2)闭合开关前,应使变阻器滑片放在最____(填“左”或“右”)端.‎ ‎(3)实验中得到小灯泡的U-I图线.并简述该图线不是直线的主要原因_____________‎ ‎【答案】 (1). (2). 左 (3). 灯丝电阻(率)随温度升高而增大 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].实验中电流表应该采用外接;滑动变阻器用分压电路,电路如图:‎ ‎(2)[2].闭合开关前,应使变阻器滑片放在最左端.‎ ‎(3)[3].该图线不是直线的主要原因是灯丝电阻(率)随温度升高而增大。‎ 四、计算题 ‎15.如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒定电源上,两板间距为3cm,电容器带电荷量为6×10-8C,A极板接地。求:‎ ‎(1)平行板电容器的电容;‎ ‎(2)平行板两板间的电场强度;‎ ‎(3)距B板2cm的C点的电势。‎ ‎【答案】(1)1×10-9 F(2)2×103 V/m,方向竖直向下(3)-20 V ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据电容定义有 ‎(2)两板之间为匀强电场 方向竖直向下。‎ ‎(3)C点距A板间距离 dAC=d-dBC=1cm A与C间电势差 UAC=EdAC=20V 又 UAC=φA-φC,φA=0‎ 可得 φC=-20V ‎16.如图所示,电源电动势为12 V,内电阻为r=1 Ω,R1=1 Ω,R2=6 Ω,电动机线圈电阻为0.5 Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3 A,则 ‎(1)R1上消耗的电功率为多少?‎ ‎(2)电动机消耗的电功率为多少?‎ ‎(3)电动机输出电功率为多少?‎ ‎【答案】(1)9W(2)12W(3)10W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)R1上消耗的功率:‎ P1=I2R1=9×1W=9W ‎(2)电动机两端的电压:‎ U=E-I(R1+r)=6V ‎ 通过R2的电流为:‎ I1==1A ‎ 通过电动机的电流为:‎ I2=I-I1=2 A ‎ 电动机消耗的电功率为:‎ P输入=I2U=2×6W=12W ‎ P热=I22RM=2W ‎ ‎(3)电动机输出电功率为 P输出=P输入-P热=12W-2W=10W ‎17.如图所示,以y轴为边界,右边是水平向左的E1=1×104N/C匀强电场,左边是与水平方向成45°斜向上的E2=×104N/C匀强电场,现有一个质量为m=kg,带电量q=1×10-6C小颗粒从坐标为(0.1m,0.1m)处静止释放。忽略阻力,g=10m/s2。 求[结果可以带根号]‎ ‎(1)刚释放时的加速度a ‎(2)第一次经过y轴时的坐标及时间 ‎(3)第二次经过y轴时的坐标 ‎【答案】(1)10m/s2(2)(0,0);s(3)(0,-1.6m)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 小颗粒在电场E1中受到电场力 受到的重力 mg=0.01N 合力指向原点,小颗粒作匀加速直线运动,第一次经过y轴的坐标是(0,0)‎ 加速度为:‎ ‎(2) 由释放到原点位移S:‎ 由得,‎ 第一次经过y轴的坐标是(0,0)‎ ‎(3) 运动到原点的速度为:‎ 在电场E2中,电场力 F和重力的合力 恰好和速度垂直,‎ 颗粒做类平抛运动 ‎[注意,这一点难理解,空间上转一下会好理解一点,如右图]‎ 从原点再到y轴,沿初速度方向匀速:‎ 沿垂直速度方向:‎ 而且:‎ S1=S2‎ 解得:‎ 第2次回到y轴的P点,‎ 距离远点的距离 y==‎ 第二次经过y轴时的坐标(0,-1.6m)‎ ‎ ‎
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