湖南省邵东县第十中学2020学年高二物理上学期期中试卷（含解析） 15页

湖南省邵东县第十中学2020学年高二物理上学期期中试卷（含解析） ‎ 一、选择题（共 14 小题 ，每小题 4 分 ，共 56 分 ）‎ ‎1.下面关于点电荷的说法正确的是（ ）‎ A. 点电荷是带电荷量很小的带电体 B. 带电体体积很大时不能看成点电荷 C. 点电荷的带电荷量可能是 ‎ D. 大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 点电荷是没有大小的带电体，是一种理想模型，实际的带电体（包括电子、质子等）都有一定大小，都不一定能看成点电荷．当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时，可把电荷看成点电荷。‎ ‎【详解】A项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，是一种理想化的模型，与其体积的大小无关，实际的带电体（包括电子、质子等）都有一定大小，都不一定能看成点电荷，故A错误；‎ B项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，物体能不能简化为点，不是看物体的绝对大小，而是看物体的大小对于两个电荷的间距能不能忽略不计，故体积大的带电体有时也可以看成点电荷，故B错误；‎ C项：点电荷的带电荷量一定是 1.6×10-19C的整数倍，故C错误；‎ D项：点电荷是将带电物体简化为一个带电的点，当带电体的大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可看做点电荷，故D正确。‎ 故应选：D。‎ ‎【点睛】带电体看作点电荷的条件，当一个带电体的形状及大小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，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状无具体关系。‎ ‎2.点电荷A、B固定在真空中，所带电荷量均为+，若此时它们之间的库仑力为F，将两点电荷所带电量均变为，则B球所受的库仑力将变成（ ）‎ A. ，方向与原来相同 B. ，方向与原来相同 C. 大小和方向均不变 D. ，方向与原来相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据库仑定律列出前后两次库仑力的表达式，则可得出增加后的倍数关系。‎ ‎【详解】根据库仑定律的公式为：‎ 它们的间距不变，但它们的电量均变为原来的3倍，则库仑力变为原来的9倍。原来是等量正电荷，后来是等量负电荷，都是同种电荷，始终相互排斥，故库仑力方向没变，故D正确、ABC错误。‎ ‎【点睛】对于库仑定律公式涉及物理量较多，要明确公式中各个物理量的含义，可以和万有引力公式对比理解。‎ ‎3.在某电场中，电荷量为的点电荷放在A点，A点的电场强度大小为，则该电荷受到的电场力大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 由题知，E=3×104N/C，q=2×10-9C，根据电场强度的定义式，求解该点受到的电场力。‎ ‎【详解】由题意 E=3×104N/C，q=2×10-9C，根据电场强度的定义式，得：‎ 点电荷所受的电场力为 F=Eq=3×104×2×10-9=6×10-5N，故B正确，ACD错误。‎ 故应选：B。‎ ‎【点睛】本题要掌握电场强度的定义式，知道电场强度与电场力的关系．要知道电场强度E与F、q无关，反映电场强度本身的特性。‎ ‎4.如图所示，为某一电场的电场线和等势面．已知φa=5v，φc=3v，ab=bc则（ ）‎ A. φb=4v B. φb＞4v C. φb＜4v D. 上述情况都有可能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 解：由图看出，ab段电场线比bc段电场线密，ab段场强较大，根据公式U=Ed可知，a、b间电势差Uab大于b、c间电势差Ubc，即φa﹣φb＞φb﹣φc，得到φb＜=4V．‎ 故选C ‎【点评】本题的关键是运用匀强电场中场强与电势差的公式定性分析电势差的大小．常规题．‎ ‎5. 如图所示，虚线为电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等．一个带正电的点电荷在A点的电势能大于其在B点的电势能，则下列说法正确的是（ ）‎ A. A点的电势比B点的高 B. 无法比较A、B两点的电势高低 C. A点的电场强度比B点的大 D. 无法比较A、B两点的场强大小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：等势面的疏密代表场强的大小，正电荷在电势高的地方电势能大 解：A、正电荷在电场中，在电势高的位置，电势能越大，故A正确，B错误；‎ C、等势面的疏密代表场强的大小，故A点的场强小于B点的场强，故CD错误；‎ 故选：A ‎【点评】本题主要考查了等势面与电场强度的关系，抓住正电荷在电势高的位置电势能大即可 ‎6. 关于静电场下列说法中正确的是 A. 将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加 B. 无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大 C. 在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的 D. 电势下降的方向就是电场场强的方向 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定减小，选项A错误；无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大，选项B正确；在同一个等势面上的各点，场强的大小不一定是相等的，例如等量异种电荷连线的中垂线上各点，选项C错误；沿场强的方向电势一定下降，但是电势下降的方向不一定是电场场强的方向，选项D错误；故选B．‎ 考点：场强与电势 ‎【名师点睛】对于电势与场强的理解，要抓住电势与场强没有直接的关系，匀强电场中，场强处处相等，电势不是处处相等．匀强电场中的等势面与电场线垂直．匀强电场中，各点的场强都相等，各点的电势可能相等，也可能不等．电势降低的方向不一定电场强度方向．电势降低最快的方向一定是电场强度的方向。‎ ‎7.下列现象中不属于摩擦起电的是（ ）‎ A. 被丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引碎纸屑 B. 在干燥的冬季脱毛绒衣时，会听到轻微的噼啪声 C. 擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落 D. 穿着化纤类织物的裤子走路时，裤腿上常容易吸附灰尘 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 两种不同的物质相互摩擦后，能够带上电荷的现象，叫摩擦起电，由此分析即可。‎ ‎【详解】A项：被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，能吸引碎纸屑，属于摩擦起电，故A不符合题意；‎ B项：在干燥的冬季脱毛绒衣时，会听到轻微的噼啪声，是由于毛衣与头发相互摩擦时带上了一定的电荷，属于摩擦起电。故B不符合题意；‎ C项：擦黑板时粉笔灰纷纷飞扬，四处飘落是由于黑板擦改变了粉笔灰的运动的状态，与摩擦起电无关。故C符合题意；‎ D项：穿着化纤类织物的裤子走路时，衣服与空气摩擦产生一定的静电，静电吸附一定的微小物体，所以裤腿上常容易吸附灰尘。属于摩擦起电。故D不符合题意。‎ 本题选择不属于摩擦起电的，故选：C。‎ ‎【点睛】该题考查常见的摩擦起电现象，这是学生身边常见的物理现象，这一类的它们能使学生体会到物理就在身边，体现了物理与生活的联系。‎ ‎8.一平行板电容器两极板间距离为，极板正对面积为，对此电容器充电后再与电源断开．当只增加两板间距离时，电容器两极板间的（ ）‎ A. 电场强度减小，电势差变大 B. 电场强度减小，电势差减小 C. 电场强度不变，电势差变大 D. 电场强度不变，电势差不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电容器充电后再与电源断开，所带电量不变．当只增加两板间距离d时，根据推论可知板间电场强度不变，电势差增大。‎ ‎【详解】电容器充电后再与电源断开，所带电量不变。根据板间电场强度，和得到，由题Q、ɛ、S都不变，则板间电场强度E不变。板间电势差U=Ed，d增大，电势差增大。‎ 故应选：C。‎ ‎【点睛】本题是电容器的动态分析问题，推论要在理解的基础上学会推导，并加强记忆。‎ ‎9.电脑的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为500mA，则以下说法正确的是　　‎ A. 1 s通过电池某一横截面的电荷量为500 C B. 1 s通过电池某一横截面的电荷量为5 C C. 充电过程把其他形式的能转化为电能 D. 充电过程把电能转化为其他形式的能 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据电流与电量的关系式：q=It得：1s通过电池某一横截面的电荷量为：q=It=1×500×10-3 C=0.5C，故AB错误．在电池充电过程中，将电能转化为化学能储存起来.故C错误，D正确．故选D.‎ ‎10.有关电压与电动势的说法中正确的是 (　　)‎ A. 电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B. 电动势是电源两极间的电压 C. 电动势公式中W与电压中的W是一样的，都是电场力做的功 D. 电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量；‎ 电动势定义式公式中的W是非静电力做功，电压中的W是静电力做功；‎ 电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；‎ ‎【详解】A、电压与电动势的单位相同，但物理意义不同，是两个不同的物理量，故A错误；‎ B、根据闭合电路欧姆定律，路端电压，只有当外电路断开时，，路端电压等于电动势，当外电路接通时，路端电压即电源两极间的电压小于电动势，故B错误；‎ C、电动势定义式公式中的W是非静电力做功，电压中的W是静电力做功，故C错误；‎ D、电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小，故D正确。‎ ‎【点睛】本题考查电动势的概念，关键要明确电动势的物理意义，知道与电压的区别。‎ ‎11.如图所示，图线1表示的导体的电阻为，图线2表示的导体的电阻为，则下列说法正确的是（　　）‎ A. ‎ B. 把均匀拉长到原来的3倍长后电阻等于 C. 将与串联后接于电源上，则功率之比 D. 将与并联后接于电源上，则电流比 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ 根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3，故A正确；把R1拉长到原来的3倍长后，可得横截面积减小为原来的，根据电阻定律公式：，可知电阻增加为9倍，故B错误；串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流之比I1：I2=1：1；又由于R1：R2=1：3．根据电功率表达式：P=I2R，可得功率之比为1：3，故C正确；并联接入电路后，电压相等，由 ，可知电流比为：I1：I2=3：1，所以D错误。所以AC正确，BD错误。‎ ‎12.有个电流计，内阻Rg=300，满偏电流Ig=1mA，要把它改装成一个量程为3V的电压表，需要给它（ ）‎ A. 并联一个0.1的电阻 B. 串联一个0.1的电阻 C. 并联一个2.7K的电阻 D. 串联一个2.7K的电阻 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 改装成电压表要串联电阻分压，串阻值为：‎ 则A、B、C错误，D正确。‎ 故选：D。‎ ‎13. 对于正常工作的电风扇和电饭锅，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能 B. 电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能 C. 电风扇消耗的电能大于产生的内能，电饭锅消耗的电能等于产生的内能 D. 电风扇消耗的电能等于产生的内能，电饭锅消耗的电能大于产生的内能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：在计算电功率的公式中，总功率用P=IU来计算，发热的功率用P=I2R来计算，如果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个的计算结果是不一样的．‎ 解：电风扇属于非纯电阻，输入的功率一部分会发热，但更多的是对外做功，所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能，‎ 电饭锅属于纯电阻，输入的功率全部的用来发热产生内能，所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能，所以ABD错误，C正确．‎ 故选C．‎ ‎【点评】对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．‎ ‎14. 关于导体的电阻，下列表述正确的是( )‎ A. 跟导体两端的电压成正比 B. 跟导体中的电流强度成反比 C. 决定于导体的材料、长度和横截面积 D. 决定于导体中的电流强度和电压 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、导体的电阻从定义上由电压与电流的比值，但与电压及电流没有直接关系．而由导体的材料、长度及横截面积决定的．故A错误；‎ B、导体的电阻从定义上由电压与电流的比值，但与电压及电流没有直接关系．而由导体的材料、长度及横截面积决定的．故B错误；‎ C、导体的电阻从定义上由电压与电流的比值，但与电压及电流没有直接关系．而由导体的材料、长度及横截面积决定的．故C正确；‎ D、导体的电阻从定义上由电压与电流的比值，但与电压及电流没有直接关系．而由导体的材料、长度及横截面积决定的．故D错误；‎ 故选：C 二、填空题（每空 2 分 ，共14 分 ）‎ ‎15.如图所示电路，已知电源的电动势，内阻，外电阻．若电键S闭合，则理想电流表A示数为________A．‎ ‎【答案】0.5‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 已知电源的电动势和内阻，以及外电阻，根据闭合电路欧姆定律求解电路中的电流。‎ ‎【详解】根据闭合电路欧姆定律得 ‎。‎ ‎【点睛】解决本题的关键要掌握电路的基本规律：闭合电路欧姆定律，并能熟练运用。‎ ‎16.串联电路中并联电路的特点，你家中家用电品都是采用 连接的．一只标有“220V 100W”白炽灯正常发光时通过的电流为 A．‎ ‎【答案】并联，0.45‎ ‎【解析】‎ 试题分析：家用电品都是采用并联连接的，由公式P=UI求解电流．‎ 解：家用电品都是采用并联连接的，由P=UI得 I==A=0.45A 故答案为：并联，0.45．‎ ‎【点评】本题是常识性，要知道家电的连接方式，掌握电功率的一般公式P=UI．‎ ‎17.小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB段)，由图可知，当灯泡电压由3 V变为6 V时，其灯丝电阻改变了________ Ω.‎ ‎【答案】5‎ ‎【解析】‎ 在A点时，小灯泡电阻为，在B点时，小灯泡的电阻为，故电阻变化了 ‎18.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为_______cm，厚度的测量值为______mm。‎ ‎【答案】 (1). 1.240　 (2). 1.683‎ ‎【解析】‎ 分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ 解答：解：游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为8×0.05mm=0.40mm，所以最终读数为12.40mm=1.240cm．‎ 螺旋测微器的固定刻度读数为1.5mm，可动刻度读数为0.01×18.2mm=0.182mm．所以最终读数为1.682mm．‎ 故答案为：1.240； 1.682．‎ 点评：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．以及螺旋测微器的读数方法，固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．‎ 视频 ‎19.如图所示电路中，电流表、、的示数比为，则电阻、、之比为 ________‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 题中电流表的内阻可不计，由电路图可知，三电阻并联，A1测干路电流，A2测通过R2、R3支路之和的电流，A3测R3支路的电流，根据并联电路的特点和欧姆定律，结合三电流表的示数求出它们的电阻之比。‎ ‎【详解】假设A1的示数为5A，则A2的示数为3A，A3的示数为1A，‎ 因三电阻并联，所以I1+I2+I3=5A，I2+I3=3A，I3=1A；‎ 解得I2=2A，I1=2A；‎ 所以R1：R2：R3=。‎ ‎【点睛】本题关键将电流表看成能测量电流的导线，掌握并联电路的特点和欧姆定律．对于求比值的问题，使用赋值法进行求解是最简单的方法。‎ 三、解答题（每题10分，共30分）‎ ‎20.在电场中一条电场线上有A、B两点，如图所示．若将一负电荷，从A点移至B点，电荷克服电场力做功．试求：‎ ‎(1)电场方向；‎ ‎(2)A、B 两点的电势差，哪一点电势高？‎ ‎(3)在这一过程中，电荷的电势能怎样变化？‎ ‎【答案】(1)电场方向是A指向B (2) ，A点电势较高 (3) ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1) 根据电场力做功得出电场力的方向，再确定电场方向，沿着电场线方向电势降低；‎ ‎(2)根据求出A、B两点的电势差；‎ ‎(3) 根据电场力做功量度电势能的变化求解。‎ ‎【详解】(1) 根据题意得一负电荷q=-2.0×10-7C，从A点移至B点，电荷克服电场力做功4.0×10-4J．即电场力做负功，所以电场力的方向是从B指向A，由于是负电荷，所以电场方向是A指向B；‎ ‎(2) 由于电场方向是A指向B，所以A点电势较高．根据得A、B两点的电势差为：‎ ‎；‎ ‎(3) 根据电场力做功量度电势能的变化得从A点移至B点，电荷克服电场力做功为4.0×10-4J，所以电势能增加4.0×10-4J。‎ ‎21.如图所示，M为一线圈电阻rM=0.4 Ω的电动机，R=24 Ω，电源电动势E=40 V．当S断开时，电流表的示数为I1=1.6 A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2=4.0 A．（不计电流表内阻）求：‎ ‎（1）电源内阻r．‎ ‎（2）开关S闭合时电源输出功率．‎ ‎（3）开关S闭合时电动机输出的功率．‎ ‎【答案】（1）1 Ω（2）144 W（3）87.5 W ‎【解析】‎ 试题分析：（1）当S断开时E=I1（R+r） （1分），代入数据得r=1Ω.（1分）‎ ‎（2）设开关S闭合时路端电压为U2，则U2=E-I2r="36" V（2分）‎ 电源输出功率P=I2U2="144" W.（1分）‎ ‎（3）流过R的电流IR=U2/R="1.5" A （2分）‎ 流过电动机的电流IM=I2-IR="2.5" A （2分）‎ 电动机输出的机械功率P出=U2IM－IM2rM=36V×2.5A－（2.5A）2×0.4Ω="87.5" W.（2分）‎ 考点：全电路欧姆定律，电动机消耗的电功率问题。‎ ‎22.如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的即时速度的方向与初速度方向成30°角．在这过程中，不计粒子重力．求：‎ ‎（1）该粒子在电场中经历的时间；‎ ‎（2）粒子在这一过程中电势能增量．‎ ‎【答案】（1）（2）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）带正电的粒子垂直进入电场后做类平抛运动，如图所示：‎ 粒子在垂直电场方向的做匀速直线运动 粒子在电场方向做初速度为0的匀加速直线运动：，‎ 当粒子速度方向与初速度方向成30°角时，如图，，‎ 竖直分速度：，粒子经历的时间：；‎ ‎（2）在这一过程中，粒子在电场方向偏转的位移，‎ 电场力对粒子做功：，‎ 根据电场力做功与电势能变化的关系知，电场力对粒子做正功，电势能减少，好电势能的增加量。‎