黑龙江省哈尔滨市阿城区二中2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题 12页

哈尔滨市阿城区第二中学 2019-2020 学年上学期期中考试 高二学年物理学科期中测试题 一、单项选择题：（每小题 3 分，共 48 分） 1.两个完全相同的金属球 A 和 B 带电荷量之比为 1∶7，相距为 r.两者接触一下放回原来的位 置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（ ） A. 3∶7 B. 4∶7 C. 9∶7 D. 16∶7 【答案】C 【解析】 【详解】接触前，两球之间的库仑力大小为 ，接触后两者所带的电荷量 为 ，它们之间的库仑力大小为 ，所以 ， 故 C 正确，ABD 错误。 2. 下列关于场强和电势的叙述正确的是（ ） A. 在匀强电场中，场强处处相同，电势也处处相等 B. 在正点电荷形成的电场中，离点电荷越远，电势越高，场强越小 C. 若取无限远处电势为零，等量异种点电荷形成 电场中，两电荷连线中点的电势为零，场 强不为零 D. 在任何电场中，场强越大的地方，电势也越高 【答案】C 【解析】 试题分析：在匀强电场中，场强处处相同，但同一等势面上电势处处相等，不是所有的电势 均处处相等，故 A 错误；在正点电荷形成的电场中，根据 可知，离点电荷越远，场强 越小，因沿着电场线方向，电势在减小，故 B 错误；取无穷远为零电势，等量异种点电荷形 成的电场中，两电荷连线中垂线是等势面，与无穷远处点电势相等，故电势为零，但电场强 度大小不为零，故 C 正确；在任何电场中，场强越大的地方，等差等势面越密，但电势不一 定越高，比如靠近负点电荷，电场强度大，而电势却低，故 D 错误。 考点：电势；电场强度 的 2 2 2 7 7q q qF k kr r ⋅= = 7 32 q qq q − =′ = 2 2 2 3 3 9q q qF k kr r =′ ⋅= : 9:7F F′ = 2 kQE r = 【名师点睛】电场线越密的地方场强越强，越疏的地方，场强越弱．电荷在等势面上移动， 受电场力，但是电场力不做功．等势面与电场线垂直；解决本题的关键知道等量同种电荷和 等量异种电荷周围电场线的特点，根据电场线疏密比较场强的强弱，根据电场线方向确定电 势的高低。 3.关于 UAB＝ 和 WAB＝qUAB 的理解，正确的是（　　） A. 电场中的 A、B 两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量 q 成反比 B. 在电场中 A、B 两点间沿不同路径移动相同电荷，路径长时 WAB 较大 C. UAB 与 q、WAB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关系 D. WAB 与 q、UAB 无关，与电荷移动的路径无关 【答案】C 【解析】 【详解】A．电势差公式 是比值定义法，电场中的 A、B 两点间的电势差和两点间 移动电荷的电量 q 和电场力做功均无关。故 A 错误； B．根据公式 WAB=qUAB，在电场中 A、B 两点移动不同的电荷，电场力的功 WAB 和电量 q 成正比， 故 B 错误； C．电势差公式 是比值定义法，UAB 与 q、WAB 无关，甚至与是否移动电荷都没有关 系，故 C 正确； D．电场力做功与路径无关，电场力的功 WAB 和电量 q 成正比，即 WAB 与 q 成正比，但与电荷移 动的路径无关，故 D 错误。 4.如图所示，a、b、c 为电场中同一条电场线上的三点，其中 c 为 a、b 的中点。若一个运动 的正电荷 只受电场力 先后经过 a、b 两点，a、b 两点的电势分别为 、 ， 则 　　 A. c 点电势为 2V B. a 点的场强小于 b 点的场强 C. 正电荷在 a 点的动能小于在 b 点的动能 ABW q AB AB WU q = AB AB WU q = ( ) 3a Vϕ = − 7b Vϕ = ( ) D. 正电荷在 a 点的电势能小于在 b 点的电势能 【答案】D 【解析】 试题分析：沿电场线方向电势降低，由题意知电场线向左，只有在匀强电场中 c 点的电势为 2V．故 A 错误．一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以 a 点处的场强 Ea 可能小于 b 点处的场强，也可能大于 Eb．故 B 错误．根据正电荷在电势高处电 势能大，可知，正电荷从 a 点运动到 b 点的过程中克服电场力做功，电势能一定增大，而由 能量守恒得知，其动能一定减小．故 C 错误，D 正确．故选 D． 考点：电场线；电势和电势能 【名师点睛】电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的 疏密，就无法判断两点场强的大小．但可根据电势的高低判断电势能的大小。 5.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先 经过 M 点，再经过 N 点，可以判定（ ） A. M 点的电势大于 N 点的电势 B. M 点的电势小于 N 点的电势 C. 粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 D. 粒子在 M 点受到的电场力等于在 N 点受到的电场力 【答案】A 【解析】 【详解】AB.根据等势线与电场线垂直，沿电场线方向电势降低。M 点的电势高于 N 点的电势， 故 A 正确，B 错误； CD.根据电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，N 点的电场线密，所以 N 点的电场强度大， 点电荷在 N 点受到的电场力大，故 C 错误，D 错误。 6.如图是某区域的电场线分布，其中 m、n、p 是该电场中的三个点，则电场最强的是 （ ） A. m 点 B. n 点 C. p 点 D. 都一样 【答案】A 【解析】 【详解】根据电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，m 点的电场线最密，所以 m 点的电场 强度最大。 A. m 点。与结论相符，故 A 正确； B. n 点。与结论不符，故 B 错误； C. p 点。与结论不符，故 C 错误； D.都一样 与结论不符，故 D 错误。 7.下列哪些措施是为了防止静电产生的危害（ ） A. 在高大建筑物顶端装上避雷针 B. 静电植绒 C. 静电复印 D. 静电喷漆 【答案】A 【解析】 【详解】静电的防范有：避雷针、油罐车接地、印染厂空气加湿等。静电的利用有：静电除 尘、静电植绒、静电复印等； A. 避雷针是为了防止静电产生的危害，故 A 正确； B. 静电植绒是静电的利用，故 B 错误； C. 静电复印是静电的利用，故 C 错误； D. 静电喷漆是静电的利用，故 D 错误。 8.关于电流，下列说法正确的是（　 ） A. 根据 I=q/t 可知，I 与 q 成正比 B. 如果在相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定不变的 C. 电流有方向，因此电流是矢量 D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 。 【答案】D 【解析】 【详解】 是电流的定义式，其大小与电量及时间无关，故 A 错误；恒定电流是指大小和 方向均不变的电流，若电流大小不变而方向变化时也不是恒定电流，故 B 错误；电流有方向， 但电流的运算满足代数法则不满足满足平行四边形定则，所以电流是标量，故 C 错误；电流 强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。 9.电源电动势是表征电源把其它形式的能转比为电能本领的物理量。下表给出了四种电池的 电动势,哪种电池把其它形式的能转化为电能的本领最强（ ） A. 1 号干电池 B. 5 号干电池 C. 铅蓄电池 D. 手机锂电池 【答案】D 【解析】 【详解】电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大；电动势越大，则把其他形 式的能转化为电能的本领越强；手机锂电池的电动势最大，它把化学能转化为电能的本领最 强。 A. 1 号干电池。与结论不符，故 A 错误； B. 5 号干电池。与结论不符，故 B 错误； C. 铅蓄电池。与结论不符，故 C 错误； D. 手机锂电池。与结论相符，故 D 正确。 10.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知 （ ） A. 导体的电阻是 25Ω qI t = B. 导体的电阻是 0.04Ω C. 当导体两端的电压是 10V 时，通过导体的电流是 0.5A D. 当通过导体的电流是 0.1A 时，导体两端的电压是 2.0V 【答案】A 【解析】 【详解】AB. 根据图象，由欧姆定律可得导体电阻： ， 故 A 正确，B 错误； C. 当导体两端电压是 10V 时，通过导体的电流： ， 故 C 错误； D. 当通过导体的电流是 0.1A 时，导体两端的电压： U=IR=0.1A×25Ω=2.5V， 故 D 错误。 11.一只“220V、100W”的灯泡正常工作时的电阻为 484 ,如果在它未工作时测量其电阻，应 有 A. 仍等于 484 B. 大于 484 C. 小于 484 D. 无法确定 【答案】C 【解析】 试题分析：金属电阻随温度升高而增大，灯泡正常工作时的电阻为 484 此时温度非常大，而 未工作时温度则远小于工作时温度，所以此时电阻也应远小于 484 ，所以 C 正确。 考点：本题考查金属电阻随温度升高而增大 12.如图所示，A、B、C、D 是滑线变阻器的四个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中， 并要求滑片 P 向接线柱 C 移动时电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可以是( ) A. A 和 B B. A 和 C C. B 和 C D. A 和 D 【答案】C 。 5 250.2 UR I = = Ω = Ω 10 A 0.4A25 UI R = = = Ω Ω Ω Ω Ω Ω 【解析】 电路中的电流减小，则电阻增大，由电阻定律： ，知导线的长度增大，所以接入的 接线柱应该是 B 和 C 或 B 和 D，故 C 正确，ABD 错误。 13. 不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是（ ） A. 接在 110V 的电路上时的功率为 20W B. 接在 110V 的电路上时的功率为 10W C. 接在 440V 的电路上时的功率为 160W D. 接在 220V 的电路上时的功率为 40W 【答案】BD 【解析】 试题分析：由 知，接在 110V 的电路上时的功率为 ，A 错， B 对；接在 440V 的电路上时灯泡会被烧坏，C 错；接在 220V 的电路上时的功率为额定功率 40W，D 对。 考点：功率的公式 点评：学生明确求电功率 几个公式，知道哪些公式适用于任何电路，哪些只适用于纯电阻 电路。 14.奥斯特实验说明了（ ） A. 磁场的存在 B. 磁场具有方向性 C. 通电导线周围存在磁场 D. 磁体间有相互作用 【答案】C 【解析】 【详解】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围 存在着磁场。 A. 磁场的存在。与结论不符，故 A 错误； B. 磁场具有方向性。与结论不符，故 B 错误； C. 通电导线周围存在磁场。与结论相符，故 C 正确； 的 LR S ρ= D. 磁体间有相互作用。与结论不符，故 D 错误。 15. 关于磁通量，下列叙述正确的是(　　 ) A. 在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 B. 在匀强磁场中，a 线圈的面积比 b 线圈的大，则穿过 a 线圈的磁通量一定比穿过 b 线圈的 磁通量大 C.把一个线圈放在 M、N 两处，若放在 M 处时穿过线圈的磁通量比放在 N 处时大，则 M 处的磁 感应强度一定比 N 处大 D. 同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大 【答案】D 【解析】 试题分析：磁通量等于磁感应强度与垂直磁场方向面的投影面积的乘积，A 错误；线圈面积大， 但投影面积不一定大，BC 错误、D 正确； 考点：本题考查磁通量。 16.下列叙述正确的是（ ） A. 放在匀强磁场中 通电导线受到恒定不变的磁场力 B. 沿磁感线方向，磁场逐渐减弱 C. 磁场的方向就是通电导体所受磁场力的方向 D. 安培力的方向一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面 【答案】D 【解析】 放在匀强磁场中的通电导线受到的安培力 ，只有当 B、I、L 与 θ 都是恒定时， 导线所受的安培力才是恒定的，故 A 错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，与磁感线的方向 无关，故 B 错误；根据左手定则，磁场的方向与通电导体所受磁场力的方向垂直；磁场的方 向就是小磁针的 N 极在磁场中所受磁场力的方向，故 C 错误；根据左手定则，安培力的方向 一定垂直磁感应强度和直导线所决定的平面，故 D 正确。所以 D 正确，ABC 错误。 二、填空题（每空 3 分，共 21 分） 17. 是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于___________在真 空中形成的电场。匀强电场中电势差 U 和电场强度 E 的关系式为 U=_______. 【答案】 (1). 点电荷； (2). Ed 的 F BILsinθ= 2 QE k r = 【解析】 【详解】[1] 是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于点电荷在 真空中形成的电场； [2]匀强电场中电势差 U 和电场强度 E 的关系式为 U=Ed。 18.有一个电流表 G，内阻 Rg=10Ω 满偏电流 Ig=3mA。要把它改装成量程 0-3V 的电压表，要串 联____电阻（填大或小）；要把它改装成量程 0-0.6A 的电流表，要并联____（填大或小）的 电阻。 【答案】 (1). 大； (2). 小 【解析】 【详解】[1]串联电阻阻值： ， 所以要串联一个大电阻； [2]并联电阻阻值： 所以要并联一个小电阻。 19.带电粒子在磁场中运动（不计其它作用）若 v⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入 射速度 v 做匀速圆周运动。 ①洛伦兹力提供向心力：_______ ②轨道半径公式：R=_________ ③周期：T=________ 【答案】 (1). ； (2). ； (3). 【解析】 【详解】[1] 当速度方向与 B 的方向垂直时，受到的洛伦兹力 F=qvB，此时洛伦兹力提供粒子 做匀速圆周运动所需要的向心力，即 ； 2 QE k r = g 3 g 3 10 9903 10 UR RI −= − = − = Ω× g g g 0.003 10 0.050.6 0.003 I RR I I ×′ = = Ω ≈ Ω− − 2vqvB m R = mv qB 2 m qB π 2vqvB m R = [2]由洛伦兹力等于向心力 可知：R= ； [3]根据半径 ，周期为：T= = 。 三、计算题（31 分） 20.真空中有一电场，在电场中的 P 点放一电荷量为 q1=4×10－9C 的检验电荷，它受到的电场 力为 F1=2×10－5N，则 （1）P 点的场强 E 为多少？ （2）把检验电荷的电荷量减小为 q2=2×10－9C，则检验电荷所受到的电场力 F2 为多少？ 【答案】（1）5.0×103N/C；（2）1.0×10-5N 【解析】 【详解】（1）由电场强度的定义式有： 得 P 点的场强为： ； （2）把检验电荷减小为 2.0×10−9C 电场强度不变，仍为：E=5.0×103N/C 这时电荷受到的电场力为： 21.在图中 R1＝14Ω，R2＝9Ω．当开关处于位置 1 时，电流表读数 I1＝0.2A；当开关处于位 置 2 时，电流表读数 I2＝0.3A．求电源的电动势 E 和内电阻 r。 【答案】3V，1Ω 【解析】 【详解】当开关处于位置 1 时，根据闭合电路欧姆定律得： E=I1（R1+r） 2vqvB m R = mv qB mv qB 2 R v π 2 m qB π FE q = 5 31 9 1 2 10 N/C 5.0 10 N/C4 10p FE q − − ×= = = ×× 9 3 5 2 2 2 10 5.0 10 N 1.0 10 NF q E − −= = × × × = × 当开关处于位置 2 时，根据闭合电路欧姆定律得： E=I2（R2+r） 代入解得：r=1Ω，E=3V 答：电源的电动势 E=3V，内电阻 r=1Ω。 22.桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖直的条形磁铁，此时线圈 内的的磁通量为 0.04Wb。把条形磁铁竖直放在线圈内的桌面上时，线圈内的磁通量为 0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。 （1）把条形磁铁从图中位置在 0.5s 内放到线圈内的桌面上； （2）换用 10 匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁铁从图中位置在 0.1s 内 放到线圈内的桌面上 【答案】（1）0.16V（2）8V 【解析】 试题分析：（1）由题意可得 ， ，根据法拉第电磁感应定 律 （2）由题意可得 ，根据法拉第电磁感应定律得 。 考点：法拉第电磁感应定律 【名师点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律公式 ，注意感应电动势是与 磁通量的变化率成正比。 2 1 0.08Wb∆Φ = Φ − Φ = 0.5t∆ = 0.16VE t ∆Φ= =∆ 0.1st∆ ′ = 8VE n t ∆Φ= =∆ ′ E n t ∆Φ= ∆