陕西省西安市长安区一中2020_2021学年高二物理上学期期中试题理含解析.docx
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1、陕西省西安市长安区一中2020-2021学年高二物理上学期期中试题 理(含解析)时间:100分钟总分:110分第卷(选择题共60分)一、单选题(在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共10个小题,每题4分,共40分)1. 如图所示,a、b、c、d分别是一个菱形的四个顶点,abc120,现将三个等量的正点电荷Q分别固定在a、b、c三个顶点上,下列说法正确的是()A. d点的电场强度小于O点的电场强度B. O点电场强度的方向由d指向OC. d点的电场强度大于O点的电场强度D. d点电场强度的方向由d指向O【答案】A【解析】【详解】设菱形的边长为l,由几何关系可知,b、d两点间的距离也为l
2、,对O点,a、c两顶点的电荷在O点的场强等大反向,故O点的场强为因b点的电荷为正电荷,故EO的方向竖直向下;a、c两点电荷在d点的合场强为方向竖直向下,b点电荷在d点的场强为方向竖直向下,所以d点的合场强为方向竖直向下,即d点的电场强度小于O点的电场强度,故A正确,BCD错误。故选A。2. a、b两个带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为3q和q,两球间用绝缘细线连接,a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时可能位置是:A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】a球带正电,受到的电场力水平向左,b带负电,
3、受到的电场力水平向右以整体为研究对象,整体所受的电场力大小为2qE,方向水平向左,分析受力如图,则上面绳子应向左偏转设上面绳子与竖直方向的夹角为,则由平衡条件得;以b球为研究对象,受力如图设ab间的绳子与竖直方向的夹角为,则由平衡条件得;得到=,所以根据几何知识可知,b球在悬点的正下方,故D正确,ABC错误;故选D3. 图中的虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面,两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示,已知M是带正电的粒子,则下列说法中正确的是()。A. N一定也带正电B. 带电粒子N的动能增大、电势能减小C. 带电粒子N
4、的动能减小、电势能增大D. a点的电势高于b点的电势,a点的场强大于b点的场强【答案】B【解析】【详解】AM粒子的轨迹向右弯曲,所受的电场力向右, 电场强度方向向右,N粒子的轨迹向左弯曲,N一定带负电,A错误;B. 带电粒子N的动能增大、电势能减小,B正确C. 电场力也是合力对N做正功,带电粒子N的动能增大、电势能减小,C错误;D匀强电场,a点的场强等于b点的场强,D错误。故选B。4. 如图所示,在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q带电粒子,粒子到达b点时速度恰好为零,设所在的电场线竖直向下,a、b间的高度差为h,则下列结论错误的是()A. 带电粒子带负电B. a、b两点间的电势差C. b
5、点场强大于a点场强D. a点场强大于b点场强【答案】ABC【解析】【详解】A在a点由静止释放粒子,到达b点时速度恰好为零,可知粒子所受电场力与重力方向相反,与电场线方向相反,故粒子带负电,故A正确;B由于粒子在a点由静止释放粒子,到达b点时速度恰好为零,由动能定理可得解得故B正确;CD从a到b粒子先加速后减速,故电场力开始时小于重力,后来电场力大于重力,即电场力逐渐变大,故b点场强大于a点场强,故C正确,D错误。故选ABC。5. 利用如图电路测量待测电阻Rx的阻值定值电阻R1、R2阻值已知,闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值R3时,电流表示数为0,则Rx阻值等于( )A. R2B. C. D.
6、 【答案】D【解析】电阻R1与R2的电压之比,即;电阻R3与Rx的电压之比,即;闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值为R3时,电流表示数为零,说明通过R1、R2的电流是相等的,而总电流一定,故通过R3和Rx的电流也相等,故R 1与R2的电压之比等于R3与Rx的电压之比, 所以解得:,故D正确,ABC错误;故选D.点睛:本题是串并联电路中电流、电压关系和欧姆定律的综合运用问题,实际上也叫“电桥”问题,设计思路巧妙,考查了分析问题和解决问题的能力;记住电桥平衡的条件:对角线电阻相乘乘积相等6. 如图所示,地面上某个空间区域存在这样的电场,水平虚线上方为场强E1,方向竖直向下的匀强电场;虚线下方为场强
7、E2,方向竖直向上的匀强电场,一个质量m,带电q的小球从上方电场的A点由静止释放,结果刚好到达下方电场中与A关于虚线对称的B点,则下列结论正确的是()A. 若AB高度差h,则UABB. 带电小球在A、B两点电势能相等C. 在虚线上、下方的电场中,带电小球运动的加速度相同D. 两电场强度大小关系满足E22E1【答案】A【解析】【详解】AB对A到B的过程运用动能定理得qUAB+mgh=0解得知A、B的电势不等,则电势能不等,A正确,B错误;CA到虚线速度由零加速至v,虚线到B速度v减为零,位移相同,根据匀变速运动的推论知,时间相同,则加速度大小相等,方向相反,C错误;D在上方电场,根据牛顿第二定律
8、得在下方电场中,根据牛顿第二定律得,加速度大小为因a1=a2解得只有当时才有E2=2E1,D错误。故选A。7. 一匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示,在该匀强电场中,有一个带负电粒子于t0时刻由静止释放,若带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是(假设带电粒子不与板相碰)()A. 带电粒子只向一个方向运动B. 02 s内,电场力做功等于0C. 4 s末带电粒子回到原出发点D. 2.54 s内,电场力做功等于0【答案】D【解析】【详解】AC因01 s内粒子向正方向运动的加速度在13s内粒子运动的加速度则在t=1.5s时刻速度减为零,然后反向运动;画出带电粒子速度v随时间t变化的图
9、象如图所示vt图线与时间轴所围“面积”表示位移,可见带电粒子不是只向一个方向运动,4 s末带电粒子不能回到原出发点,A、C错误;B2 s末速度不为0,可见02 s内电场力做的功不等于0,B错误;D2.5 s末和4s末,速度的大小、方向都相同,则2.54 s内,动能变化为零,电场力做功等于0,所以D正确。故选D。8. 现有规格为“220V,36W”的排气扇,如图所示,排气扇电动机的线圈电阻为40,当正常工作时,排气扇的()A. 通电电流计算式为 B. 输出功率计算式为C. 发热功率计算式为D. 电功率大于36W【答案】C【解析】【详解】A电动机正常工作时为非纯电阻电路,不能直接根据计算通电电流。
10、通电电流计算式故A错误;B不是纯电阻电路,故,故输出功率的计算式为故B错误;C发热功率计算式为故C正确;D正常工作时的电功率为额定功率,为,故D错误。故选C。9. 某电池对纯电阻供电的输出功率P随电流I变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )A. 该电源的电动势E=2VB. 该电源的内阻r=1C. 若I=2A时,则外电阻R=1D. 同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2,即对应两个不同的外电阻R1、R2,且r=R1R2【答案】A【解析】【详解】AB对于电源,输出功率当时,输出功率最大,为,结合图象,有联立计算得出E=2VR=0.5A正确,B错误;C若I=2A,根据闭合电路欧姆定律,有
11、得R=0.5C错误;D结合图像,同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2,即对应两个不同的外电阻R1、R2,有得D错误。故选A。10. 如图所示电路中,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,P为其中的一个定点将开关S闭合,电路稳定后将A板向上平移一小段距离,则下列说法正确的是()A. 电容器的电容增加B. 在A板上移过程中,电阻R中有向上的电流C. A、B两板间电场强度增大D. P点电势升高【答案】B【解析】【详解】A根据,当A板向上平移一小段距离,间距d增大,其它条件不变,则导致电容变小,故A错误;B在A板上移过程中,导致电容减小,由于极板电压不变,那么电量减小,因此电容器处于放电状态,
12、电阻R中有向上的电流,故B正确;C根据与相结合可得:由于电量减小,场强大小变小,故C错误;D因场强变小,导致P点与B板的电势差减小,因B板接地,电势为零,即P点电势降低,故D错误【点睛】做好电容器题目要把电容的定义式、决定式和场强的推导式结合应用,掌握电场强度的推导式,注意B极接地,电势为零二、多选题(共4个小题,每题5分,满分20分;在每小题给出的四个选项中,多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)11. 用如图所示的电路测量待测电阻的阻值时,下列关于由电表产生误差的说法中,正确的是()A. 电压表的内电阻越小,测量越精确B. 电流表的内电阻越小,测量越精确
13、C. 电压表的读数大于两端真实电压,的测量值大于真实值D. 由于电流表的分流作用,使的测量值小于真实值【答案】BC【解析】【详解】AB该电路中,Rx的测量值实际上为故电流表的内电阻越小,测量越精确,A错误,B正确;CD该电路中电流表的读数为通过Rx的真实值,电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和,大于Rx两端的真实电压,根据欧姆定律知,Rx的测量值大于真实值, 选项D错误,C正确。故选BC。12. 如图甲所示,A、B、C三点是在等量同种正电荷连线中垂线上的点;一个带电荷量为q,质量为m的点电荷从C点静止释放,只在电场力作用下运动的vt图象如图乙所示,运动到B点处对应的图线的切线斜率最大
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