陕西省西安市第八十三中学2020_2021学年高二物理上学期期中试题含解析.docx

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1、陕西省西安市第八十三中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、选择题（本大题15小题，每小题4分，共60分。1-9题为单选题，10-15题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，少选得2分，多选、错选或不选均得0分）1. 有三个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量7Q、B带电荷量-Q、C不带电，将A、B分别固定起来，然后让C球反复很多次与A、B球接触，最后移去C球，则A、B球间的库仑力变为原来的（）A. 倍B. 倍C. 倍D. 无法确定【答案】C【解析】【详解】小球C与A、B反复接触，最后小球A、B、C三者所带电荷量均分，即小球A、B间的作用力原来小球A、B间的作用力

2、所以即故C正确，ABD错误。故选C。2. 两根完全相同的金属导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后纹合起来，然后给它们分别加相同电压后，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】设原来的电阻为，其中的一根均匀拉长到原来的2倍，横截面积变为原来的，根据知电阻另一根对折后绞合起来，长度减小为原来的一半，横截面积变为原来的2倍，根据知电阻则两电阻之比为。根据欧姆定律知，电压相等时电流之比为，根据知相同时间内通过的电荷量之比为。故选C。3. 如图所示，水平天花板下用长度相同的绝缘轻质细线悬挂起来的两个相同的带电小球a、b，左边放一个带

3、正电的固定球Q时，两悬球都保持竖直方向下面说法正确的是() A. a球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大B. a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小C. a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大D. a球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小【答案】B【解析】【详解】存在+Q球时，对A、B球受力分析，由于悬线都沿竖直方向，说明水平方向各自合力为零，说明a球带负电，b球带正电，对+Q 而言，a、b对+Q的水平方向的库仑力大小相等方向相反根据得A离+Q较近，所以a球带电荷量较小，b球带电荷量较大A. a球带正电，b球带正电，并且a球带电荷量较大，与结论不相符，选项A错误；B. a

4、球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较小，与结论相符，选B正确；C. a球带负电，b球带正电，并且a球带电荷量较大，与结论不相符，选项C错误；D. a球带正电，b球带负电，并且a球带电荷量较小，与结论不相符，选项D错误4. 在匀强电场中建立一直角坐标系，如图所示，从坐标原点沿轴前进到点，电势降低了，从坐标原点沿轴前进到点，电势升高了，则匀强电场的场强大小和方向为（ ）A. ，方向B. ，方向C. ，方向D. ，方向垂直斜向下【答案】C【解析】【详解】令O点电势，则，再作点B关于点O的对称点B，因为BO=OB，则，连接AB，并作其垂线OE，则从OE的方向即场强方向；场强为：，方向由B指向A，故

5、C正确，A、B、D错误；故选C【点睛】关键是找出x轴方向上电势与A点相等的B点，A、B两点的电势相等，即AB连线上的各点电势相等，并作其垂线OE，则从OE的方向即场强方向5. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定()A. EaEbEcB. EaEbEcC. abcD. abc【答案】C【解析】【详解】电场线的疏密反应场强的大小，但是一条电场线不能判断疏密，则三点的场强大小不能确定，选项AB错误；顺着电场线电势逐渐降低，可知abc，选项C正确，D错误；故选

6、C.6. 如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点放一个静止的负电荷（重力不计），下列说法中正确的是（）A. 从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越大B. 从P到O，可能加速度先变大，再变小，速度越来越小C. 越过O点后，加速度一直变大，速度一直变小D. 越过O点后，加速度一直变小，速度一直变小【答案】A【解析】【详解】AB在等量同种电荷连线中垂线上电场强度方向OP，负点电荷q从P点到O点运动的过程中，电场力方向PO，速度越来越大。但电场线的疏密情况不确定，电场强度大小变化情况不确定，则电荷所受电场力大小变化情况不确定，加速度变化情况无法判断，但可能是加速度先变大

7、后变小，B错误A正确； CD越过O点后，负电荷q做减速运动，则点电荷运动到O点时速度最大。电场力为零，加速度为零。根据电场线的对称性可知，越过O点后，负电荷q做减速运动，加速度的变化情况：可能先增大后减小，CD错误。故选A。7. 如图所示，图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图线，图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图线。下列说法不正确的是（）A. 电源的电动势为50VB. 电源的内阻为C. 电流为2.5A时，外电路的电阻为15D. 输出功率为120W时，输出电压是30V【答案】B【解析】【详解】A根据闭合电路的欧姆定律，电压的输出电压为U=EIr，对照UI图象，当I=0时U=E=50

8、V故A正确；BUI图象斜率的绝对值表示内电阻，故有故B错误；C电流为2.5A时，总电阻为故外电路电阻为故C正确；D输出功率为120W时，对照PI图象，电流为4A，由P=UI得输出电压为30V，故D正确。本题选不正确的，故选B。8. 真空中的某装置如图所示，其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏今有质子、氘核和粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上已知质子、氘核和粒子的质量之比为124，电荷量之比为112，则下列判断中正确的是() A. 三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B. 三种粒子打到荧光屏上的位置相同C. 偏转

9、电场的电场力对三种粒子做功之比为122D. 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为124【答案】B【解析】【详解】A粒子加速过程qU1mv2从B至M用时t得t所以t1t2t31故A错误；B偏转位移所以三种粒子打到荧光屏上的位置相同，故B正确；CD电场力做功WqEy得W1W2W3q1q2q3112故CD错误。故选B。9. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（ ）A. 质点P将向上运动B. 电流表读数减小C. 电压表读数减小D. 上消耗的功率增大【答案】C【解析】【详解】ABC由图可知，与滑动变阻器串联后与并联后，再由

10、串联接在电源两端；电容器与并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大，因并联部分电压减小，而中电压增大，故电压表示数减小，因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，合力向下，电荷向下运动，故AB错误，C正确；D因两端的电压减小，由可知，上消耗的功率减小，故D错误；故选C。10. 如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨

11、迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判断是（）A. 带电粒子所带电荷正、负B. 带电粒子在a、b两点的受力方向C. 带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D. 带电粒子在a、b两点的速度，b处较大【答案】BC【解析】【详解】A粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左。由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，A错误；B粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，B正确；C根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系，判断出a点的电场强度大，故a点的电场力的大，根据牛顿第二定律可知，带电粒子在a点的加速度

12、比b点的加速度大，C正确；D粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，从a到b电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增大，则粒子在a点的速度较大，D错误。故选BC。11. 一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点，在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点的场强EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能A、B之间的关系为 （ ）A. EA=EBB. ABC. EAEBD. A=B【答案】AB【解析】【详解】因为电荷作初速度为零的匀加速直线运动，由可知a、m、q都恒定,则E恒定，故A正确，C错误；因为是加速运动，动能增加，根据能量守恒定律，电

13、势能减小，故B正确，D错误.【点睛】本题难度较小，明确加速度与场强的关系，电场力做正功电势能减小的规律是本题所要考查的重点12. 图为静电除尘器除尘机理的示意图尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的下列表述正确的是A. 到达集尘极的尘埃带正电荷B. 电场方向由集尘极指向放电极C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D. 同一位置带电荷量越多尘埃所受电场力越大【答案】BD【解析】【分析】本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例【详解】AB由图示可知，集尘机电势高，放电极电

14、势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确C电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确13. 如图，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功2 J，电场力做功3 J，则()A. 粒子在B点的动能比在A点多1 JB. 粒子在C点的电势能比在B点少3 JC. 粒

15、子在C点的机械能比在A点多12 JD. 粒子在C点的动能为6 J【答案】AC【解析】A、从根据动能定理可以知道：，即：，即粒子在B点的动能比在A点多，故选项A正确；B、设在A点初速度为，小球在竖直方向只受重力，做加速度为g的匀变速运动，故从和的时间相等，而水平方向只受到电场力作用，设从的水平分位移为，从的水平分位移为，则可知：，则，由于电场力做正功，则粒子在C点的电势能比在B点少，故选项B错误；C、根据功能关系可知：从机械能增加量为：，由于重力势能不变，即从动能增加，即粒子在C点的动能大于，故选项C正确，D错误点睛：本题在复合场中考察了运动合成、分运动之间的关系等，有一定的综合性解这类问题的关

16、键是：正确进行受力分析，弄清运动形式，利用相应物理规律求解14. 如图所示，平行板电容器的两极板A、B接在电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，下列说法中正确的是( )A. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则增大B. 保持S闭合，将A板向B板靠近，则不变C. 断开S，将A板向B板靠近，则增大D. 断开S，将A板向B板靠近，则不变【答案】AD【解析】【详解】AB保持电键S闭合，板间电压不变，将A板向B板靠近，板间距离d减小，由板间场强分析得到场强增大，小球所受电场力增大，则增大，故A正确，B错误；CD电容器充电后电键S断开，电容器所带电量Q不变

17、，根据电容的决定式可知与 ，得出推论可知板间场强与间距无关，即E不变，小球所受电场力不变，则将A板向B板靠近时，不变，故C错误，D正确。故选AD。15. 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，电路中电表均为理想电表当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V则当这台电动机正常运转时（）A. 电动机的内阻为2B. 电动机的内阻为7.5C. 电动机的输出功率为30WD. 电动机的输出功率为22W【答案】AD【解析】【详解】AB因为电机停止转动时可把电机看作纯电阻

18、电路，所以此时直接用欧姆定律可得电动机内阻为：故A正确，B项错误.CD电动机正常运转时消耗电能并将其转化为输出功和热能，因此电动机输出功率为：故C项错误，D项正确.二、填空、实验题（共10分）16. 某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10k），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A.电压表（量程01V，内阻约10k）B.电压表（量程010V，内阻约100k）C.电流表（量程01mA，内阻约30）D.电流表（量程00.6A，内阻约0.05）E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G.滑动变阻器R0（阻值范围010，额

19、定电流2A）为使测量尽量准确，电压表选用_，电流表选用_，电源选用_。（均填器材的字母代号）；画出测量Rx阻值的实验电路图_。该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_。【答案】 (1). B (2). C (3). F (4). (5). 大于 (6). 电压表的读数大于待测电阻两端实际电压【解析】分析】由于本题的被测电阻达到10k，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路电流选择电流表，电压表；若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；根据电流表的接法

20、判断实验误差所在；【详解】13若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12V的，即F；则电压表就应该选取B；2电路中的最大电流为故选用电流表C。4因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如图所示 56由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大；【点睛】滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：区别：(1)限流接法线路结构简单，耗能少；(2)分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节；选用原则：(1)优先限流接法，

21、因为它电路结构简单，耗能较少；(2)下列情况之一者，须采用分压接法：当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流法不能满足要求时（本题就是该例子）；当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从零开始调节；电源电动势比电压表量程大得多，限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。电流表内接和外接的选用：当时，宜采用内接法，即大电阻用内接法；当时，宜采用外接法，即小电阻用外接法；可记忆为“大内，小外”。三、计算题。（本大题共2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分。有数值计算的题，答案应明确写出数值和单位）17. 如图所示，两个带等量异种电荷

22、、竖直放置、电容为C、间距为d的平行金属板，两板之间的电场可视为匀强电场。此外两板之间还存在一种物质，使小球受到一个大小为（k为常数，v为小球速率）方向总是背离圆心的力。一个质量为m，带电荷量为的小球，用长为L（）的不可伸长的细线悬挂于O点，将小球拉至水平位置M，由静止释放，当小球向下摆过到达N点时，速度恰为零（细线始终处于伸直状态），则(1)左极板带电量Q是多少？(2)小球到达N点时的加速度大小是多少？(3)小球的最大速度是多少？此时细线上的拉力是多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设两板间电势差为U、场强为E，由解得对球，从M到N由动能定理有所以解得 （2）球在N点的

23、加速度方向垂直ON沿切线向上，在N点受力分析，将电场力和重力正交分解，在切线方向有解得（3）小球速度最大时在MN弧的中点P处，对球从M到P由动能定理有解得在P点对球受力分析，设线上拉力为F，此时细绳的方向与重力和电场力的合力在同一条直线上，合力充当向心力有解得18. 如图所示，电源电动势E3V，内阻r3，定值电阻R11，滑动变阻器R2的最大阻值为10.（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？电阻R1消耗的最大功率是多少？（2）当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？滑动变阻器消耗的最大功率是多少？（3）当滑动变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大？电源输出的

24、最大功率是多少？（4）三种情况下，电源的效率分别为多大？【答案】（1）00.56 W；（2）4 0.56 W；（3）2 0.75 W ；（4）25%62.5%50%【解析】【详解】(1)R1为定值电阻，当R20时，流经R1的电流最大，电阻R1消耗的功率最大此时电阻R1消耗的最大功率为：(2)电源与定值电阻R1可看作一个电动势为E3V，内阻为rrR14的电源，由分析可知，当滑动变阻器阻值R2r4时，滑动变阻器消耗的功率最大，此时(3)同理，由前面分析可知，当R外r时，即R22时，电源输出的功率最大，此时.(4)电阻R1消耗功率最大时，电源的效率：滑动变阻器消耗的功率最大时，电源的效率：当电源输出功率最大时，电源的效率：