河北省石家庄二中雄安校区安新中学2019-2020年高二上学期期中考试物理【含答案详解】.pdf

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1、河北省石家庄二中雄安校区安新中学2019-2020年高二上学期期中考试物理一单项选择题（共10 道题，每小题 3 分，共 30 分）1.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.根据电场强度的定义式E=Fq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B.根据电容的定义式C=QU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C.根据真空中点电荷的电场强度公式E=k2Qr可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量无关D.根据电势差的定义式UAB=ABWq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

2、1V【答案】D【解析】【详解】A.电场强度取决于电场本身，与有无试探电荷和试探电荷的电量无关，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A错误；B.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，并不是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B错误；C.根据点电荷的场强公式E=k2Qr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C错误；D.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，即电场力做功为-1J，根据电势差的定义式UAB=ABWq可知，A、B两点间的电势差为1V，故 D

3、正确。故选：D。2.关于静电场，下列结论普遍成立的是（）A.电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方地势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零【答案】C【解析】解：A：在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，故A错误B：电势差的大小决定于两点间沿电场方向的距离和电场强度，故B错误C：沿电场方向电势降低，而且速度最快，故C正

4、确D：电场力做功，只与电荷以及两点间的电势差有关，与两点的场强没有关系场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功故D错误故选：C【点评】电场强度、电势、电势差、电场力的功，它们的定义以及它们之间的关系要记清，有不好理解的题目可找实际的例子加以分析【此处有视频，请去附件查看】3.如图所示,正电荷 q 在电场力作用下由P向 Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪一个（）A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】试题分析：P到 Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动不符合题意故A错误

5、；电荷在匀强电场中做匀加速直线运动，不符合题意故B错误 P到 Q，电场线越来越疏，电场强度越来越小，电荷做加速度减小的加速运动不符合题意故C 错误 P 到 Q，电场线越来越密，电场强度越来越大，电荷做加速度减大的加速运动符合题意故D正确故选D。考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】本题考查对电场线的理解能力电场线可以形象直观表示电场，电场线的疏密表示电场的强弱，切线方向表示电场强度的方向。4.如图所示，有三个点电荷A、B、C位于一个等边三角形的三个顶点上，已知A、B都带正电荷，A所受 B、C两个电荷的静电力的合力如图中FA所示，则下列说法正确的是（）A.C 带正电，且QCQBB.C 带正电，

6、且QCQBC.C 带负电，且QCQBD.C 带负电，且QCQB【答案】C【解析】因 A、B都带正电，所以静电力表现为斥力，即B对 A的作用力沿BA的延长线方向，而不论C带正电还是带负电，A和 C的作用力方向都必须在AC连线上，由平行四边形定则知，合力必定为两个分力的对角线，所以 A和 C之间必为引力，且FCAFBA，所以 C带负电，且QCQB。故 C正确，ABD错误。故选：C 5.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图A.B C.D.【答案】A【解析】【详解】试题分析：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处

7、向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故BCD是错误的；A正确故选A 考点：电场线；电场强度及电势.【名师点睛】本题中应明确沿电场线的方向电势降低；并且异号电荷连线的中垂线上的电势为零；因为其中垂线为等势面，与无穷远处电势相等；此题考查学生应用图像观察图像解决问题的能力.【此处有视频，请去附件查看】6.一段粗细均匀的导线的横截面积是S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数目为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N

8、，则导线中的电流为（）A.neSv B.nev C.N D.Ne【答案】D【解析】【详解】由题意可知，时间t内流出导线横截面的电荷量q=Net，则由电流的定义可知NetINet.由于给出的速度v为无规则运动的速度，不是定向移动的速度，故无法根据微观表达式nqvs求解电流；AneSv，与结论不相符，选项A错误；Bnev，与结论不相符，选项B错误；CN，与结论不相符，选项C错误；DNe，与结论相符，选项D正确；7.两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IAIB1 4，则横截面积之比SA SB为()A.1 2 B.2 1 C.1 4 D.4 1【答案】

9、C【解析】【详解】当两导体接入电压相同的电路时，电流之比IA：IB=1：4，根据欧姆定律I=得电阻之比RA：RB=4：1，两个导体的材料相同，电阻率相同，长度相同，根据电阻定律R=得到，横截面积之比SA：SB=RB：RA=1：4故选：C【点睛】本题是欧姆定律和电阻定律的综合应用，常规题，只要基础扎实，没有困难8.在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是（）A.极板 A上移B.极板 A右移C.极板间插入一定厚度的金属片D.极板间插入一云母片【答案】A【解析】试题分析：极板A上移，极板正对面积减小，根据电容的决定式4SCkd，

10、可知电容C减小，电容器的电量 Q不变，由电容的定义式QCU，可知板间电势差增大，则指针张角变大故A正确极板A右移，板间距离减小，根据电容的决定式4SCkd，可知电容C增大，电容器的电量Q不变，由电容的定义式QCU，可知板间电势差减小，则指针张角变小故B错误极板间插入一定厚度的金属片，相当于板间距离减小，根据电容的决定式4SCkd，可知电容C增大，电容器的电量Q不变，由电容的定义式QCU，可知板间电势差减小，则指针张角变小故 C错误 极板间插人一云母片，根据电容的决定式4SCkd，可知电容C增大，电容器的电量Q不变，由电容的定义式QCU，可知板间电势差减小，则指针张角变小 故D错误故选A考点：电

11、容器的动态分析【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，关键掌握电容的决定式4SCkd和电容的定义式QCU，结合进行分析。9.某同学用一个微安表头(量程100 A内阻900)；电阻箱1R和电阻箱2R组装一个多用电表，有电流1mA和电压 3V两挡，改装电路如图所示，则1R、2R应调到多大阻值()A.1100R，23000RB.1100R，22910RC.190R，23000RD.190R，22910R【答案】B【解析】【详解】微安表并联一个小电阻改装成大量程得电流表，串联一个大电阻改装成大量程的电压表。根据改装图所示：当接o、a接线柱时当电流表用，根据并联电路特点得：1gggI RIIR代入数据解

12、得：6136100 109001001 1010010gggI RRII；当接o、b接线柱时当电压表用，根据串联电路得特点得：2ggI RIRU；解得：6233 100109002910.1 10ggUI RRI故B正确，ACD错误，故选B。10.在如图所示的电路中，合上开关S后()A.电流表示数变大，电压表示数变大B.电流表示数变大，电压表示数变小C.电流表示数变小，电压表示数变大D.电流表示数变小，电压表示数变小【答案】D【解析】试题分析：合上电键S 后，外电阻减小，故干路电流增加，电流表读数增大；根据U=E-Ir 可知，路端电压减小，故电压表读数减小，故选项ABC错误，D正确。考点：简单

13、的电路动态分析问题，闭合电路的欧姆定律二、多选题(本题包括5 小题,每题 4 分，共计20 分。)11.如图所示，电场中的的电场线上有ABC三点，现规定B电势为零，一个电量是q=-0.2C 的负电荷从电场中的 A移到 B，电场力做功0.4J，从 B移到 C电场力做功0.2J,由此可知A.C 点电势为1V B.A 点电势为 2V C.A 点电势为2V D.C 点电势为 1V【答案】CD【解析】【详解】AB间的电势差为0.420.2ABABWUVVq；BC间的电势差0.210.2BCBCWUVVq；B=0，故 UAB=A-B，解得 A=2V，故 UBC=B-C，解得 C=-1V，故 CD正确，AB

14、错误；故选CD。12.某学生研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，电路中没有电流，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路【答案】AD【解析】【详解】A.接通 S后，将电压表并联在A、C两点间时电压表读数为U，说明电源没有故障。当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，说明AB间有断路，故A正确；B.因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U=IR可知

15、，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极电势相等，B点电势与电源的负极电势相等。若B、C间断路，电压表并联在A、B两点间时，读数不应为U，与题设条件不符，故B错误。C.若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符，故C错误。D.由题知，电压表并联在B、C两点间时，读数为零，可能B、C间短路，故D正确。故选：AD 13.喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关【答案】C【解析】A项：由

16、于带负电，故向正极板偏转，A错误；B项：由于带负电墨汁微滴做正功，故电势能减少，B错误；C项：由于电子在电场中做类平抛运动，轨迹为抛物线，故C正确；D项：由侧向位移2211()22eUyatmd v，可知运动轨迹与带电量有关，D错误点晴：本题主要考查带电粒子在电场中的偏转即粒子作类平抛运动：沿初速度方向作匀速直线运动，电场力方向作匀加速直线运动。【此处有视频，请去附件查看】14.如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下面说法不正确的是A.阴影部分的面积表示电源的输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足时，电

17、源的输出功率最大D.当满足时，电源的效率小于50【答案】B【解析】【详解】AB.阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积，为电源的输出功率，故 A不符合题意，B符合题意；C.由100%=100%PRPRr外总当满足=时，内外阻相等，输出功率最大，但电源的效率为50%，外阻越大，效率越高，时，即rR，效率应小于50%，故 C不符合题意,D 不符合题意15.如图所示，电源的电动势E=2V，内阻 r=2，两个定值电阻阻值均为8，平行板电容器的电容C=3 10-6F，则()A.A.开关断开稳定时两极板间的电压 4/3V B.开关断开稳定时电容器的带电荷量410-6C C.开关接通稳定时两极板间的电压生4/

18、3V D.开关接通稳定时电容器的带电量410-6C【答案】CD【解析】开关 S断开时，电流220.282EIARr；电阻 R2两端的电压UI R20.2 8 1.6V电容器两极板间的电压等于电阻R2两端的电压U=1.6V，故A 错误；电容器所带的电荷量QCU310-61.6 4.8 10-6C，故B 错误；开关接通时，电阻R1和 R2并联，R并8 8884；电流21423EIARr并；并联部分的电压14433UIRV并并；电容器两极板的电压等于并联部分的电压为43V，故 C正确；开关接通时电容器所带的电荷量QCU310-643410-6C，故 D正确；故选 CD.点睛：本题考查了含容电路问题，

19、知道电容器两端的电压等于与它并联的支路电压，与电容器串联的电阻相当于导线三、实验题（共2 道题共 15 分）16.如图为一正在测量中的多用电表表盘。(1)如果是用直流 2.5V 挡测量电压，则读数为_V。(2)如果是用直流5mA挡测量电流，则读数为_mA。(3)如果是用“100”挡测量电阻，则读数为_。【答案】(1).1.63 (2).3.26 (3).800【解析】【详解】（1）1 用多用电表测直流电压、电流时,需根据第二行刻度读数。所选挡位最小刻度值为0.05V，由于指针指在第32.6 个最小刻度处，故所测电压U=0.0532.6V=1.63V。（2）2 用直流 5mA挡时最小刻度值为0.

20、1mA，故所测电流I=0.132.6mA=3.26mA。（3）3 用多用电表测电阻时,需根据第一行刻度读数。由于选用“100”挡,故所测电阻R=8.0100=800。【点睛】本题考查基本仪器、仪表的读数能力仪器、仪表的读数是准确值加估计值，在仪器、仪表的读数中不可靠数字只保留一位，仪器或仪表中不可靠数字出现在哪一位，读数就读到哪一位。17.有一个小灯泡上标有“4 V2 W”的字样,现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线。现有下列器材供选用:A.电压表(05 V,内阻 10 k)B.电压表(015 V,内阻 20 k)C.电流表(03A,内阻 1)D.电流表(00.6A,内阻 0.4)E.滑动变

21、阻器(10,2 A)F.滑动变阻器(500,1 A)G.学生电源(直流 6V)、开关、导线若干(1)实验时,选用图甲而不选用图乙的电路图来完成实验,请说明理由:_。(2)实验中电压表应选用_,电流表应选用 _,滑动变阻器应选用_。(用序号字母表示)(3)把图中所示的实验器材用实线连接成实物电路图_。【答案】(1).描绘灯泡的I-U图线所测数据需从零开始,并要多取几组数据 (2).A (3).D (4).E (5).【解析】【详解】(1)1在用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，所以电路图选用图甲(2)234 因灯泡的额定电

22、压为4V，为保证安全选用的电压表量程应稍大于4V，但不能大太多，量程太大则示数不准确；故只能选用05V的电压表，故选A；由P=UI得，灯泡的额定电流20.5A4PIU故电流表应选择00.6A 的量程，故选D；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值较小的滑动变阻器，故选E；(3)5 对照电路图连接实物图，注意电流从电流表电压表正接线柱流入，如图：四、计算题（共35 分）18.一台电风扇，内阻为20，接上220 V 电压后，消耗功率66 W求：(1)电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度；(2)电风扇工作时，转化为机械能的功率和

23、内能的功率，电动机的效率【答案】(1)0.3 A(2)64.2W，1.8W，97.3%【解析】【分析】根据功率PUI可以求得电动机的电流的大小；由2PI r热可以求得转化为内能的功率的大小，再由PPP热机可以求得转化为机械能的功率；根据PP机求出电动机的效率；【详解】(1)由PUI可得电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度为：660.3220PIAAU(2)线圈电阻发热功率：220.3201.8PI rWW热转化为机械能的功率：64.2PPPW热机电动机的效率：64.2100%97.3%66PP机19.如图所示，两块相同的金属板长为L,正对着水平放置，电压U时，一个质量为m、电荷量为+q 的

24、带电粒子，以水平速度0v从 A点射入电场，经过一段时间后从B点射出电场，A、B间的水平距离为L。不计重力影响。求(1)带电粒子从A点运动到B点经历的时间t；(2)A、B间竖直方向的距离 y；【答案】(1)0Lv (2)2202UqLmdv【解析】【分析】（1）带电粒子在板间做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，根据位移和初速度直接得出粒子运动时间；（2）带电粒子在电场中做类平抛运动，已知两极间的电势差和析间距离可以求得粒子在电场中的受力，粒子在电场方向上做初速度为0 的匀加速直线运动，根据加速度大小和时间可以求得电场方向上位移【详解】（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A点运动到B点经

25、历的时间0ltv（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动板间场强大小UEd加速度大小EqqUamdmA、B间竖直方向的距离2220122qULyatmdv【点睛】解决本题的关键是能根据运动的合成与分解求带电粒子做类平抛运动的问题，知道电场强度与电势差的关系以及电场力做功与物体动能变化的关系20.如图所示，一平行板电容器ABCD倾斜放置，倾角=45，AB板带负电，板间电场强度为2mgEq，一质量为m，带电量为+q的小球，从B端正上方14d处由静止释放，并从B端进入平行板电容器（未接触极板），重力加速度为g，求：(1)小球到达B端的速度0v；(2)小球进入平行板电容器后的加速度；(3)若小球恰从A端离开电容器，求AB板的长度，（两板间距足够，小球不会打到CD板上）。【答案】(1)02gdv (2)ag，方向水平向左 (3)2Ld【解析】【详解】(1)小球从B端由静止释放，有201142mgdmv解得02gdv(2)将电场力沿竖直、水平方向分解，则有sin 45yqEmgmacos45xqEma解得0 xyaga，故小球加速度ag，方向水平向左(3)小球在电容器间做类平抛运动，设AB板长度为L，若小球恰从A处离开，则0cos45Lv t21sin452Lat联立解得2Ld