甘肃省张掖市第二中学2020_2021学年高二物理上学期期中试题含解析.docx

甘肃省张掖市第二中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单选题（本题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求.选对的得3分，选错得0分。）1. 关于物体带电现象，下列说法正确是（ ）A. 不带电的物体没有电荷B. 带电的粒子一定具有多余的电子C. 摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程D. 带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间，导体棒不带电了，说明电荷量不是守恒的【答案】C【解析】【详解】不带电的物体可能带有等量的正电荷和负电荷，对外显示不带电故A错误带负电的粒子一定具有多余的电子，选项B错误；摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程故C正确一根带电的导体放在潮湿的房间一段时间后，发现导体棒不带电了，是因为电荷被中和了，但电荷仍然守恒故D错误故选C【点睛】解决本题的关键掌握电荷守恒定律，电荷并不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移到另一物体，或从物体的一部分转移到另一部分，但电荷的总量保持不变2. 已知电场中A点处放有一电量为q的电荷，所受电场力为F，A点处场强为E，则（）A. 若在A点换上q，A点的场强方向发生改变B. 若在A点换上电量为2q的电荷，A点的场强将变为2EC. 若把A点电荷q移去，A点的场强变为零D. A点场强的大小、方向与q的大小、方向、有无均无关【答案】D【解析】【详解】电场强度是通过比值定义法得出的，电场强度取决于电场本身，与试探电荷无关，故在A点换上q或2q或把q移去，A点的场强都不变故选D。3. 如图，在场强为的匀强电场中有一个质量为的带正电小球悬挂在绝缘细线上，当小球静止时，细线与竖直方向成角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】由题意电场方向恰使小球受的电场力最小可知，的方向与细线垂直斜向上。由平衡条件可得故选D。4. 下面关于电势和电势能的说法正确的是（）A. 电荷在电场中电势越高的地方，具有的电势能也一定越大B. 电势能、电势都是仅由电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关C. 沿某方向电势降低，该方向一定就是场强方向D. 电势能是电场和电荷共有的能【答案】D【解析】【详解】A电势高的地方，正电荷的电势能一定大，而负电荷的电势能一定小，故A错误；B根据电势能与电势的关系Ep=q，可知电势能既与电场有关，又与电荷有关。电势仅由电场本身因素决定，与处于电场中的电荷无关，故B错误；C沿电场线的方向电势降低，电场线的方向是电势降落最快的方向，不能说沿某方向电势降低，该方向就是场强的方向，故C错误；D电势能是由于电荷和电场之间存在相互作用而产生的，所以电势能是电场和电荷共有的能，故D正确。故选D。5. 如图所示，实线是电场线，一个带电粒子仅在电场力作用下沿图中虚线从A运动到B，在此过程中，下列说法正确的是（）A. 加速度逐渐增大B. 粒子一定带正电C. 电场力对粒子做正功D. 粒子电势能减小，动能增大【答案】A【解析】【详解】A由图可知，A点的电场线比B点的电场线稀疏，所以B点的电场强度大，电荷在B点的时受到的电场力大，加速度大，故A正确；B带电粒子在电场中受到的电场力的方向应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，由此可以判断带电粒子受到的电场力方向大致是向下的，与电场线的方向相反，所以粒子一定是带负电，故B错误；CD带电粒子受到的电场力是向下的，在粒子从A运动的B的过程中，电场力做负功，动能减小，电荷的电势能增加，故CD错误。故选A。6. 如图所示，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，NMP=。M、N、P、F四点处的电势分别用M、N、P、F表示，已知M=N，P=F，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则（）A. 将正试探电荷从M点搬运到N点，电场力做负功B. PF连线上的点一定在同一等势面上C. 点电荷Q一定在MP的连线上D. P小于M【答案】C【解析】【详解】AM=N，根据电场力做功的特点W=qU可知，电场力做功为零，故A错误；B点电荷的等势面是一系列的同心圆，PF连线是直线，因此PF连线上的点不可能都在同一等势面上，故B错误；C点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，通过几何关系可以证明，点电荷一定在MP的连线上，故C正确；D点电荷的等势面是一系列的同心圆，对于圆、圆弧上任意两点的连线的中垂线一定通过圆心，故场源电荷在MN的中垂线和FP的中垂线的交点上，在MP的连线上，如图所示根据图象可知，正点电荷到P点的距离小于到M点的距离，所以P大于M，故D错误。故选C。7. 关于电流强度的概念，以下叙述中正确的是（）A. 通过导线截面的电量越多，电流强度越大B. 电子运动的速率越大，电流强度越大C. 单位时间内通过导体截面的电量越多，电流强度越大D. 因为电流有方向，所以电流强度是矢量【答案】C【解析】【详解】A物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量（简称电量）叫做电流强度，通过导体横截面的电量越多，但时间不知道，电流强度不一定大，故A错误；B导电流强度微观表达式为，所以电子速率大，电流强度不一定大，故B错误；C物理学中把每秒钟通过导体任一横截面的电荷量（简称电量）叫做电流强度，则单位时间内通过导体截面的电量越多，电流强度越大，故C正确；D电流有方向，但其运算不能应用平行四边形定则，故其为标量，故D错误。故选C。8. 下列关于电源的说法中，正确的是（）A. 电源的作用是提供电荷B 电源内非静电力做功越多，电动势越大C. 把同一电源接在不同的电路中，电源的的电动势将要变化D. 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置【答案】D【解析】【详解】A电源的作用是不断地向电路提供能量，但不是能提供电荷，故A错误；B电动势采用的是比值定义法，但要注意电动势是电源本身的性质，与非静电做功无关，故B错误；C电动势的大小与外电路无关，是由本身的性质决定的，故C正确；D电动势E的大小等于非静电力做的功与电量的比值，即，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位正电荷做的功越多，故D正确。故选D。9. 对计算任何用电器的热功率都适用的公式是（P表用电器的热功率，W表电流对用电器做的功，U表用电器两端电压，I表通过用电器上电流）（ ）A. P=l2RB. P=lUC. D. 【答案】A【解析】试题分析：公式P=I2R计算热功率适用于所有电器则A正确，ACD三项若求得热功率，则只能是纯电阻电路才可用的公式则BCD错误；故选A考点：电功率【名师点睛】焦耳定律公式Q=I2Rt计算电热，电功公式W=UIt计算电功；对纯电阻电路，电功等于电热；对非纯电阻电路，电功大于电热10. 理发用的吹风机中有电动机的电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有A. PUIB. P=I2(R1+R2)C. P=UID. P<I 2(R 1+ R 2）【答案】C【解析】试题分析：电吹风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小应该是用P=IU来计算，所以总功率P=IU，总的发热功率为I2（R1+R2），吹风机的总功率P=IU要大于发热部分的功率，所以ABD错误，C正确考点：电功率、热功率二、多选题（本题共5小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）11. 关于电阻和电阻率的说法中，正确的是（）A. 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻B. 导体的电阻与导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C. 金属的电阻率随温度的升高而增大D. 将一根长为L的导线均匀拉伸到2L再对折接入电路，则导线的电阻和电阻率都不变。【答案】CD【解析】【详解】A导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，导体的电阻与导体中有无电流无关，选项A错误；B导体的电阻由导体本身决定，与导体两端的电压以及导体中的电流无关，选项B错误；C金属电阻率随温度的升高而增大，选项C正确；D将一根长为L的导线均匀拉伸到2L再对折，导体的材料不变，则电阻率不变；因为导体的横截面积和长度都没变，则导体电阻不变，选项D正确。故选CD。12. 如图所示，带电体Q靠近一个接地空腔导体，空腔里面无电荷在静电平衡后，下列物理量中等于零的是 ( )A. 导体腔内任意点的场强B. 导体腔内任意点电势C. 导体外表面的电荷量D. 导体空腔内表面的电荷量【答案】ABD【解析】【详解】因为接地空腔导体里面无电荷，带电体Q感应远端为正电荷，近端为负电荷，导体接地，说明远端为地球，近端为导体，故导体外表面带负电荷，外表面的电荷量不为零，C错误；而空腔内由于静电屏蔽的作用，其内部的场强为零，故A正确；但因为无穷远处的电势为零，而地球相当于很远的地方，故地球上电势为零，而导体与地球相连，是一个等势体，故导体空腔内任意点的电势也为零，B正确；导体空腔内表面的电荷量为零，即内表面没有电荷，D正确【点晴】如果导体空腔不与大地相连，则空腔内部的电场强度为零，电势不为零，在空腔的右侧感应负电荷，在空腔的左侧感应正电荷；如果空腔接地，则说明空腔与地球连成了一个整体，它们是一个等势体，其内部的场强为零，电势也为零13. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电小球被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（）A. 平行板电容器的电容变小B. 静电计指针张角变小C. 带电小球的电势能将减少D. 若先将平行板电容器与电源断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电小球所受电场力变小【答案】AC【解析】【详解】现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距增大A根据知，d增大，则电容减小，故A正确；B静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；C电势差不变，d增大，则电场强度减小，P点与上极板的电势差减小，则P点的电势增大，因为该小球带负电，则电势能减小，故C正确；D若先将电容器上极板与电源正极的导线断开，则电荷量不变，d改变，根据知电场强度不变，则小球所受电场力不变，故D错误。故选AC。14. 如图所示，电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的四分之一；R2的阻值等于电流表内阻的2倍，若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）A. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.10AB. 将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.08AC. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.10AD. 将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A【答案】AC【解析】【详解】AB当接线柱1、2接入电路时，电流表A与R1并联，根据串并联电路规律可知，R1分流为2.4A，故量程为2.4A+0.6A=3.0A故每一小格表示故A正确，B错误；CD当接线柱1、3接入电路时，A与R1并联后与R2串联，电流表的量程仍为3.0A，故每一小格表示0.10A，故C正确，D错误。故选AC。15. 一个T形电路如图所示，电路中的电阻R160，R210，R320。另有一测试电源，电动势为120V，内阻忽略不计。则（）A. 当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是70B. 当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是25C. 当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为30VD. 当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为40V【答案】BC【解析】【详解】A当cd端短路时，ab间电路的结构是电阻R2、R3并联后与R1串联，等效电阻为故A错误；B当ab端短路时，cd之间电路结构是，电阻R1、R3并联后与R2串联，等效电阻为故B正确；C当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压等于电阻R3两端的电压故C正确；D当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压等于电阻R3两端的电压，为故D错误。故选BC。三、实验题（每空2分，共16分）16. 某同学为了练习各种仪表的读数规则，他做了如下几种图示的练习：其中如图甲所示为游标卡尺的读数，其值为_cm；如图乙所示为螺旋测微器的读数，其值为_mm。【答案】 (1). 10.405 (2). 8.0758.079【解析】【详解】1游标卡尺的主尺读数为10.4cm，游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为1×0.05mm=0.05mm，所以最终读数为10.4cm+0.05mm=10.405cm2螺旋测微器的固定刻度为8mm，可动刻度为7.5×0.01mm=0.075mm，所以最终读数为8mm+0.075mm=8.075mm，由于需要估读，最后的结果可以在8.075mm8.079mm之间17. 有一额定电压3.8V，额定功率约为1W的小灯泡，现要用伏安法描绘这只灯泡的伏安特性图线，有下列器材可供选用：电压表V（06V，内阻约为5k）、电流表A（00.6A，内阻约为0.5）、滑动变阻器R（10，5A）、蓄电池（电动势6V，内阻不计）、开关、导线。(1)实验电路图应选用下列的图_（填字母代号）；(2)测得该灯泡的伏安特性曲线如图所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_（结果保留两位有效数字）；根据图象可知小灯泡的电阻随着电压的增大而_（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】 (1). B (2). 16 (3). 增大【解析】【详解】(1)1描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流应能从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻为电压表内阻为5k，电流表内阻为0.5，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法故选B(2)2根据该灯泡的伏安特性曲线，可知在额定电压U=3.8V时，电流在正常工作时的电流I=0.24A，根据欧姆定律可得此灯泡在正常工作时的电阻3IU图象的斜率表示电阻的倒数，则由图可知，随着电压增大，温度升高，小灯泡的电阻增大18. 有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻大约为10，横截面如图甲所示。(1)现有如下器材：A电流表（量程0.6A，内阻约0.1）B电流表（量程3A，内阻约0.03）C电压表（量程3V，内阻约3k）D滑动变阻器（1750，0.3A）E滑动变阻器（5，3A）F蓄电池（6V，内阻很小）G开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选_，滑动变阻器应选_；只填代号字母）(2)已知金属管线样品材料的电阻率为，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的长度L，外径为d，则中空部分横截面积的表达式为S=_。【答案】 (1). A (2). E (3). 【解析】【详解】(1)12根据电源电动势及电路中估算的电流从准确度的角度确定电流表的量程选择00.6A即可，滑动变阻器采用分压接法时一般选阻值较小的E；(2)3根据欧姆定律和电阻定律有所以中空面积四、计算题（共4小题，第19、20、22题每小题8分，第21题10分，共34分）19. 如图所示，一质量为m=1.0×102kg，带电量大小为q=+1.0×106C的小球，用绝缘细线悬挂在水平匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线与竖直方向成角。小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g取10m/s2。(1)求电场强度E；(2)若在某时刻将细线突然剪断，则经过1s时小球的速度多大。（sin=0.6，cos=0.8） 【答案】(1)7.5×104N/C；(2)12.5m/s【解析】【详解】(1)由于小球静止，所以由平衡条件可得则有(2)剪断细线后，小球只受重力和电场力，所以两力的合力沿着绳的方向，小球做初速度为零的匀加速直线运动，小球受到的合力为由牛顿第二定律F=ma可得又由运动学公式有v=at，代入得到v=12.5m/s方向与竖直方向夹角为斜向下20. 如图所示，匀强电场中有abc三点，ab相距4cm，ab连线与电场线平行，bc相距6cm，将一个带电荷量为+2×108C的电荷从a点移到b点，电场力做功4×106J。将此电荷从b点移到c点时电场力做功为多少？a、c间电势差为多少？【答案】3×106J；350V【解析】【详解】设场强为E，根据题意有Wab=qEL可得从a到c电场力做功为根据电场力做功的特点有21. 如图所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L12cm，电容器右端到荧光屏的距离也是L12cm，在电容器两极板间加恒定电压U，求：(1)若U1.6U0，电子打在荧光屏上离O点多远处？(2)若要使电子打在荧光屏上离O点最远处，U应该调到多大？【答案】(1)12cm；(2)2U0【解析】【详解】(1)电子在加速电场中被加速，则 电子在偏转电场中运动时其中U1.6U0电子飞出偏转电场后做匀速直线运动，则 联立解得Y=12cm(2)若要使电子打在荧光屏上离O点最远处，则电子飞离偏转电场时从极板边缘飞出，则 解得U=2U022. 有一个直流电动机，给它接0.2V电压，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.5A；若给电动机接2V的电压，电动机正常工作，工作电流是1.0A。则：(1)电动机正常工作时的输出功率为多大？(2)如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？【答案】(1)1.6W；(2)10W【解析】【详解】(1)当电动机不转时，电动机的内阻为电动机正常工作时输出功率为(2)卡住后热功率