云南省玉溪市峨山彝族自治县一中2020_2021学年高二物理上学期期中试题理含解析.docx

云南省玉溪市峨山彝族自治县一中2020-2021学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）考试时间：共90分钟选择题（共46分）一、选择题（本题包括10个小题，每小题3分，共30分。在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不选得0分。）1. 下列单位中，哪组单位都是国际单位制中的基本单位（）A. 千克、秒、牛顿B. 千克、米、秒C. 克、千米、秒D. 千克、米每秒、米【答案】B【解析】【详解】A千克、秒分别是质量和时间的单位，是国际单位制中的基本单位，但牛顿是导出单位，故A错误；B千克、米、秒分别是质量、长度和时间的单位，都是国际单位制中的基本单位，故B正确；C秒是时间的单位，是国际单位制中的基本单位，但克和千米不是国际单位制中的基本单位，故C错误；D米是长度的单位，千克是质量的单位，是国际单位制中的基本单位，但米每秒不是国际单位制中的基本单位，故D错误。故选B。2. 如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B. 人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C. 人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D. 人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力【答案】B【解析】【详解】AB人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。3. 电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×106 m2的导线，那么电路中的电流是()A. 0.016 mAB. 1.6 mAC. 0.16 AD. 16 A【答案】C【解析】【详解】根据公式可得C正确。4. 如图所示，电场中a、b、c三点，ab=bc，则把点电荷+q从a点经b移到c的过程中，电场力做功的大小关系有（）A. WabWbcB. Wab=WbcC. WabWbcD. 无法比较【答案】C【解析】【详解】电场线疏密表示场强的大小，由图象知从左到右场强逐渐增大，电场力做功W=qU=qEd，ab=bc所以WabWbc，故C正确5. 下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A. 根据真空中点电荷的电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带电荷量有关B. 根据电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1VC. 根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比D. 根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比【答案】A【解析】根据点电荷的场强公式：可知，Q是场源电荷，所以电场中某点电场强度与场源电荷的电量成正比，与该点到场源电荷距离的平方成反比，故A正确；根据电势差的定义式：知，带电量为1C正电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，即电场力做功为-1J，则A、B点的电势差为-1V，故B错误；电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷无关，所以不能理解成电场中某点的电场强度和试探电荷的电量成反比，故C错误；电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，取决于电容器本身的性质，并不与电容器的电容与所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比，故D错误所以A正确，BCD错误6. 如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则A. aa>ab>ac，va>vc>vbB. aa>ab>ac，vb> vc> vaC. ab> ac> aa，vb> vc> vaD. ab> ac> aa，va>vc>vb【答案】D【解析】【详解】在点电荷的电场中，场强大小，由图可知，可得，而带电粒子运动的加速度，则；由轨迹知，两电荷间为库仑斥力，粒子由a到b，电场力做负功，动能减小，则va>vb，粒子由b到c，电场力做正功，动能增加，则vc>vb，由于，由可得，则va>vc>vb，故选D7. 如图所示，匀强电场场强为1×103N/C，ab=dc=4 cm，bc=ad=3 cm，则下述计算结果正确的是（）A. ab之间的电势差为4 000VB. ac之间的电势差为50VC. 将q=5×103C的点电荷沿abc或adc从a移到c静电力做功都是0.25JD. 将q=5×103C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周，静电力做功为零【答案】D【解析】【详解】Aab之间的电势差：故A错误B由图看出，b、c在同一等势面上，电势相等，则ac之间电势差等于ab之间的电势差，为故B错误C将的点电荷沿abc或adc从a移动到c，电场力做功相等，电场力做功为故C错误D将的点电荷沿矩形路径abcd移动一周，电场力不做功故D正确8. 如图所示，为一空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球A放入腔中，当静电平衡时，图中a、b、c三点的电场强度E和电势的关系是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】当静电平衡时，空腔球形导体内壁感应出负电荷，外表面感应出正电荷，画出电场线的分布如图：由于a处电场线较密，c处电场线较疏，b处场强为零，则EaEcEb根据顺着电场线方向电势降低，整个空腔球形导体是一个等势体，表面是一个等势面，分析可知电势关系是abc故选D.【点睛】本题抓住处于静电平衡导体的特点是关键比较场强大小和电势高低常常画电场线，形象直观地判断9. 如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是()A. 甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B. 甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C. 甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D. 甲图中夹角减小，乙图中夹角减小【答案】B【解析】【详解】小球受力如图所示小球静止处于平衡状态，由平衡条件得：qE=mgtan，得： 甲图中将右极板向右平移时，距离d增大，电压不变，根据减小，小球所受的电场力变小，夹角变小；乙图中电容器的电荷量不变，将右极板向右平移时，距离d增大，极板间的电场强度，与极板间的距离无关，极板间的场强不变，小球所受的电场力不变，夹角不变，故B正确10. 如图所示，两平行金属板水平放置，板长为，板间距离为，板间电压为，一不计重力、电荷量为的带电粒子以初速度沿两板的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，粒子通过平行金属板的时间为，则（ ）A. 在时间内，电场力对粒子做的功为B. 在时间内，电场力对粒子做的功为C. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为D. 在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为【答案】BC【解析】【详解】由类平抛规律，在时间t内有：L=v0t，在内有：，比较可得y=，则电场力做的功为W=qEy=，所以A错误，B正确粒子做的功分别为：W1=qE×，W2=qE×，所以W1：W2=1：1，所以C正确，D错误故选BC【点睛】对于带电粒子在匀强电场中的偏转问题，采用分解观点处理，同学要熟练的推导出偏移量、位移偏角和速度偏角的表达式，这类问题考查频率较高二、选择题（本题包括4个小题，每小题4分，共l6分。每小题给出的四个选项中有两个选项符合题意，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不选得0分。）11. 如图所示，a、b两颗人造地球卫星分别在半径不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A. a的加速度小于b的加速度B. a的周期小于b的周期C. a的线速度大于b的线速度D. 地球对a的引力小于对b的引力【答案】BC【解析】【详解】A根据万有引力提供圆周运动向心力解得a的轨道半径小，则a的加速度大于b的加速度，故A错误；B根据万有引力提供圆周运动向心力解得可知轨道半径大的卫星b的周期大，故B正确；C根据万有引力提供圆周运动向心力解得可得半径小的a卫星的速度大，故C正确；D根据万有引力提供圆周运动向心力由于两个卫星的质量未知，所以不能判断它们受到的万有引力的大小关系，故D错误。故选BC。12. 关于速度、速度的变化、加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）A. 速度变化越大，加速度就一定越大B. 速度很小，加速度可能很大C. 速度为零，加速度一定为零D. 速度变化越慢，加速度越小【答案】BD【解析】【分析】根据加速度定义式可知物体的加速度等于物体的速度的变化率，加速度的方向就是物体速度变化量的方向，与物体速度无关，即物体的速度变化越快物体的加速度越大【详解】A项：物体的速度变化大，但所需时间更长的话，物体速度的变化率可能很小，则加速度就会很小，故A错误；B项：速度很小，但速度的变化率很大，加速度就很大，故B正确；C项：物体的速度为零，但物体的速度的变化率可以不为零，即物体的加速度不为零，故C错误；D项：物体的速度变化越慢，即物体速度的变化率越小，则物体的加速度越小，故D正确故应选：BD【点睛】本题考查加速度定义式，只要理解了加速度的概念就能顺利解决，注意明确加速度和速度大小无关13. 如图所示，质量为m的带电滑块沿绝缘斜面匀加速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区域时(滑块受到的电场力小于重力)，滑块的运动状态可能 ()A. 仍为匀加速下滑，加速度比原来的小B. 仍为匀加速下滑，加速度比原来的大C. 变成匀减速下滑，加速度和原来一样大D. 仍为匀加速下滑，加速度和原来一样大【答案】AB【解析】【详解】在没有进入电场之前，滑块沿绝缘斜面匀加速下滑，假设存在滑动摩擦力，对物体进行受力分析，有：mgsin-mgcos=ma 当进入电场中，设物体沿斜面向下的加速度为a，当电场力与重力行同向时，则有：（mg+F）sin-（mg+F）cos=ma；解之得，aa；当电场力与重力反向时，则有：（mg-F）sin-（mg-F）cos=ma；解之得，aa；故AB正确，CD错误；故选AB【点睛】考查对物体的受力分析，掌握牛顿第二定律的应用，注意电场力的方向不确定，同时解题的关键是重力方向的力变化，而质量没变，因此加速度一定变化14. 如图所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该()A. 使U2加倍B. 使U2变为原来的4倍C. 仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D. 使U2变为原来的倍【答案】AC【解析】【分析】电子在加速电压作用下获得速度，根据动能定理得到速度的表达式，电子垂直进入平行金属板间的匀强电场中做类平抛运动，运用运动的分解法，得出偏转距离、偏转角度与加速电压和偏转电压的关系，再进行分析【详解】设平行金属板板间距离为d，板长为l电子在加速电场中运动时，由动能定理得：，垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动，则有水平方向：，竖直方向：，又，联立以上四式得偏转距离，现使加倍，要想使电子在偏转电场的偏转偏转距离不发变化，则可以仅使U2加倍或仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍，AC正确【点睛】本题电子先加速，后偏转，根据动能定理和牛顿运动定律、运动学公式结合得到偏转距离，采用的是常规思路非选择题（共54分）三、实验题（本题包括2个小题，每空3分，共21分。请把正确答案填在答题卡的相应横线上。）15. 小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的电源频率为50Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点间的距离分别为OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm。(1)为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电源、小木块、长木板外，还需要的仪器有_A刻度尺 B铁架台 C秒表 D天平(2)图中两计数点的时间间隔为T=_s(3)根据纸带提供的信息，请你帮助他计算出打下计数点C时小车的速度vc=_m/s。小车运动的加速度大小为a=_m/s2。【答案】 (1). A (2). 0.1 (3). 0.25 (4). 0.40【解析】【详解】(1)1实验需要用刻度尺测量纸带上计数点间的距离，小车的运动时间可以由纸带上打出的点直接求出，实验不需要秒表，本实验不需要测量质量，不需要使用天平，实验也不需要铁架台故选A(2)2每两个相邻计数点间有四个点没有画出，相邻计数点间的时间间隔T=0.02×5s=0.1s(3)3做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则4由纸带可知，相邻两计数点间的距离差恒为0.40cm，则加速度大小为16. 有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中A小球带有2.0×105 C的正电荷，小球B、C不带电现在让小球C先和小球A接触后取走，再让小球B与小球A接触后分开，最后让小球B与小球C接触后分开，最终三小球的带电荷量分别为qA_C，qB_C，qC_C【答案】 (1). 5×106 (2). 7.5×106 (3). 7.5×106【解析】【详解】当小球C和A接触后，A、C球带电为Q1=C=1.0×10-5C，再让小球B与小球A接触，此时A、B带电为Q2=C=5×10-6C，再让让小球B与小球C接触后，此时B、C带电为Q3=C=7.5×10-6C；所以最终ABC三小球的带电量分别是：5×10-6C，7.5×10-6C，7.5×10-6C四、计算题（本题包括3个小题，共33分。解答应写出必要的文字说明、方程式和主要演算步骤，答案中必须写出明确的数值和单位，只写出最后答案不得分。）17. 在125m的低空有一小型飞机以40m/s的速度水平飞行，假定从飞机上释放一物体，g取10m/s2，忽略空气阻力，求：(1)物体落地时间；(2)物体下落过程发生的水平位移大小；(3)从释放开始到第3s末物体速度的大小。【答案】(1)5s；(2)200m；(3)50m/s【解析】【详解】(1) 从飞机上释放的物体做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则有：，解得：(2) 物体在水平方向上做匀速直线运动，下落过程发生的水平位移 S=vt，代入数据得：S=40×5m=200m(3) 水平分速度 vx=40m/s，竖直分速度 vy=gt=10×3m/s=30m/s则物体速度的大小18. 匀强电场场强为40N/C,在同一条电场线上有A、B两点,把质量为2×10-9kg、带电荷量为-2×10-9C的微粒从A点移到B点,静电力做了1.5×10-7J的正功求:（1）A、B两点间的电势差UAB;（2）A、B两点间的距离;（3）若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10m/s,在只有静电力作用的情况下,求经过B点的速度大小【答案】(1)(2)(3) m/s【解析】【详解】(1) 由电场力做功的公式得：(2) 由匀强电场中的场强公式得：(3) 若微粒只电场力作用下运动，由动能定理得：代入数据解得vB=m/s19. 如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的竖直侧移量；（3）P点到O点的距离【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）粒子在加速电场中只有电场力做功，根据动能定理有：得电子加速后的速度大小为 （2）电子进入偏转电场后，在电场力作用下做类平抛运动，令电子运动时间为t1，电子在水平方向做匀速直线运动故有：v0t1=L1在竖直方向电子做初速度为0的匀加速运动，已知偏电压为U2，极板间距为d，则电子在偏转电场中的加速度所以电子在偏转电场方向上的侧位移 （3）由（2）分析知，电子离开偏转电场时在竖直方向的速度 电子离开偏转电场后做匀速直线运动，电子在水平方向的分速度产生位移为L2，电子运动时间 电子在竖直方向产生位移 所以电子偏离O点的距离