内蒙古巴彦淖尔一中2018_2019学年高二物理上学期期中试卷（含解析）.docx

巴市一中20182019学年第一学期期中考试高二年级物理试题一、选择题1.关于静电场,下列说法中正确的是 ()A. 在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B. 电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C. 根据公式U=Ed可知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D. 正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减小【答案】D【解析】解：A、电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故A错误B、据电势能公式Ep=q知，电势能取决于该点的电势和电荷，并不是只有正电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，负电荷正好相反，故B错误C、公式U=Ed 中的d为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中，两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d不是沿电场强度方向的距离，那么间距大时，电势差不一定大，故C错误D、据电势能公式Ep=q知，正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小，所以正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少，选项D正确故选：D【点评】明确电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；公式U=Ed 中的d为沿电场强度方向的距离；电荷在某点的电势能是由该点电势和电荷决定2. 在点电荷Q产生的电场中有a，b两点，相距为d。已知a点的场强大小为E，方向与ab连线成60角， b点的场强方向与ab连线成30角。如图所示，则点电荷Q的电性和b点的场强大小为（ ）A. 正电、 B. 负电、C. 正电、 D. 负电、【答案】C【解析】试题分析:将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向指向外，则知该点电荷带正电如图所示：根据几何知识分析解得，a点到Q点的距离 ra=d，b点到Q点的距离，a、b两点到点电荷Q的距离之比由公式，得a、b两点场强大小的比值E：Eb=3：1得，Eb=E/3，故A、B、D错误，C正确故选C考点：考查点电荷的场强；匀强电场中电势差和电场强度的关系名师点睛：本题考查对点电荷电场的掌握程度在电场问题中，画电场线、等势线及其他图形，将抽象问题变得直观形象，注意体会这种方法的应用3.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q 和Q在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q 的小球以初速度v0 从管口射入，则小球A. 速度先增大后减小B. 受到的库仑力先做负功后做正功C. 受到的库仑力最大值为 D. 管壁对小球的弹力最大值为【答案】C【解析】试题分析：对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解解：A、电荷量为+q 的小球以初速度v0从管口射入的过程，因电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，故速度不断增加；故A错误；B、小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功；故B错误；C、在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：E=；根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q 的小球受到最大库仑力为，故C正确；D、根据C选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D错误；故选：C【点评】本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别4.如图所示，匀强电场中的PAB平面平行于电场方向，C点为AB的中点，D点为PB的中点。将一个带负电的粒子从P点移动到A点，电场力做功WPA=1.6108J；将该粒子从P点移动到B点，电场力做功W PB=3.2108J。则下列说法正确的是( )A. 直线PC为等势线B. 若将该粒子从P点移动到C点，电场力做功为WPC=2.4108JC. 电场强度方向与AD平行D. 点P的电势高于点A的电势【答案】B【解析】一个带电粒子从P点移动到A点，或是从P点移动到B点，电场力都做正功，P到AB间都有电势差，故直线PC为不可能是等势线，A错误；C是AB的中点，故C点电势为AB的中点电势，故该粒子从P点移动到C点，电场力做功为，故B正确；将该粒子从P点移动到B点，电场力做功WPB2.4108J，则将该粒子从P点移动到D点，电场力做功WPD1.2108J=WPA，则AD为等势线，电场线与AD垂直，C错误；带负电的粒子从P点移动到A点，电场力做正功，故电势能减小，故A点电势高于P点，D正确。5.如图所示，在绝缘的斜面上存在着沿水平向右的匀强电场，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.7J，金属块克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，则以下判断正确的是（ ）A. 金属块带负电荷B. 电场力做功0.2JC. 金属块的机械能减少1.2JD. 金属块的电势能增加0.2J【答案】D【解析】【分析】在金属块滑下的过程中动能增加了0.7J，金属块克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，根据动能定理求出电场力做功知道电场力做功量度电势能的改变知道重力做功量度重力势能的改变【详解】A、B、D、在金属块滑下的过程中动能增加了0.7J，金属块克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=EK，解得W电=EK-WG-Wf=0.7-1.2-（-0.3）=-0.2J，所以电场力做功-0.2J，金属块的电势能增加0.2J由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷；故D正确，A，B错误.C、在金属块滑下的过程中重力做功1.2J，重力势能减小1.2J，动能增加了0.7J，所以金属块的机械能减少0.5J，故C错误.故选D.【点睛】解这类问题的关键要熟悉功能关系，也就是什么力做功量度什么能的变化，并能建立定量关系6.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上间各点的电势分布如图乙所示，则（ ）A. 在间，场强先减小后增大B. 在间，场强方向一定发生了变化C. 若一负电荷从O点运动到点，电势能逐渐减小D. 从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在间一直做加速运动【答案】BD【解析】-x图象的切线斜率表示电场强度，0-x2之间-x图象的斜率先增大后减小，且斜率一直为负值，说明电场强度方向不变，向右，电场强度先增大后减，故A B错误；0-x2之间电场强度方向向右，故一负电电荷从O点由静止释放，仅受电场力作用，由于负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反，所以是向右减速，速度一直减小，动能减小，则电势能增大，故C错误；0-x2之间电场强度方向向右，故一负电电荷从O点由静止释放，仅受电场力作用，是向右加速，速度一直增加，故D正确；故选D.点睛：本题从数学有角度理解-t图象的斜率等于场强，由电势的高低判断出电场线的方向，再判断电场力做功情况7.如图所示，在原来不带电的金属细杆ab附近的P点处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，说法中不正确的是（ ）A. a端的电势和b端的相等B. b端的电势比d点的高C. 金属细杆内c处场强为零D. 金属细杆内c处感应电荷场强的方向由a指向b【答案】B【解析】【详解】A、B、C、达到静电平衡后，杆处于静电平衡状态，整个导体是一个等势体，导体上的电势处处相等，所以可以得到a=b，所以内部的场强处处为零，c处的电场强度为0，故A，C正确，B不正确；D、由于静电感应，达到静电平衡后，导体上感应出来的正电荷在a端，负电荷在b端，因C处的电场强度为零，那么细杆内c处感应电荷场强的方向由a指向b，故D正确；本题选择不正确的故选B.【点睛】达到静电平衡后，导体为等势体，导体上的电势处处相等，这是解决本题的关键的地方，对于静电场的特点一定要熟悉8.如图所示，真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和-q，放在光滑绝缘水平面上，A、B之间用绝缘轻弹簧连接，当系统静止时弹簧的压缩量为，下列过程都在弹性限度内，则下列说法正确的是A. 仅将+Q变成-Q，平衡时弹簧伸长量等于B. 仅将+Q变成-Q，平衡时弹簧伸长量大于C. 仅将+Q变成+2Q，平衡时弹簧压缩量等于2D. 仅将+Q变成+2Q，平衡时弹簧压缩量大于2【答案】D【解析】设弹簧的劲度系数为K，原长为x.当系统平衡时,弹簧的伸长量为x0，则有： AB. 保持q不变,将Q变为Q,平衡时有：，由于x+x1x-x0，则x1x0，故A错误，B错误；CD. 同理可以得到保持q不变,将Q变为2Q,平衡时弹簧的压缩量大于2x0，故C错误，D正确。故选：D。点睛：根据库仑定律及胡克定律列式分析，电荷量变化，库仑力变化，两球的距离变化，弹力变化，根据平衡条件列方程计算即可9.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻不变B随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小C对应P点，小灯泡的电阻为R=30 D对应P点，小灯泡的电阻为R=10 【答案】D【解析】试题分析：图线上的点与原点连线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大故AB错误对应P点，小灯泡的电阻为，故选项D正确，C错误；故选D考点：电阻的I-U图像【名师点睛】电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数，斜率逐渐减小，电阻逐渐增大对应P点，灯泡的电阻等于过P点的切线斜率的倒数；灯泡是非线性元件，其电阻，但。10.在如图所示的电路中，电源电压U=12V，定值电R1=R2=R3=10则电压表的读数为（ ） A. 6V B. 4V C. 8V D. 12V【答案】B【解析】【详解】定值电阻R1=R2=R3=10，电阻R1与电阻R3并联后的电阻为：，并联后的电阻R13与电阻R2串联，根据串联电路的分压式，有：，解得：.故选B.【点睛】本题关键是明确电路结构，然后根据串联电路的分压式求解电压表读数11.图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则（）A. M带负电荷，N带正电荷B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零【答案】D【解析】【详解】由题，等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖直向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知M粒子带正电，N带负电，故A错误由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，B错误；N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功故C错误O、b间电势差为零，电场力对它做的功等于零，故D正确故选D.【点睛】本题要根据粒子的轨迹判定电场力方向，根据电场线与等势线垂直的特点，分析能否判定电性由动能定理分析电场力做功是常用的方法12.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，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离（ ）A. 带电油滴将沿竖直向下运动B. P点的电势将降低C. 带电油滴的电势能将增大D. 若电容器的电容减少，则极板带电量将增大【答案】BC【解析】试题分析：将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据E=分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化；由E=q可以判断油滴电势能的变化解：A、将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，板间距离减小，根据E=得知板间场强增大，油滴所受的电场力增大，则油滴将向上运动故A错误B、场强E增大，而P点与上极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与上极板间电势差将增大，故P点相对于C点的电势差减小，故P点电势降低；故B正确C、由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴应带负电，由于P点的电势降低，则油滴的电势能将增加故C正确D、由于电容器和电源相连，电势差不变；则若电容减小，根据Q=UC可知，极板的带电量减小； 故D错误；故选：BC【点评】本题运用U=Ed分析板间场强的变化，判断油滴如何运动运用推论：正电荷在电势高处电势能大，而负电荷在电势高处电势能小，来判断电势能的变化13.a、b、c三个粒子由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，以下说法正确的是（ ）A. 在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上B. b和c同时飞离电场C. 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D. 动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大【答案】ACD【解析】【详解】A、a、b两个粒子在电场中沿电场的方向上的位移相同，由可知运动时间也相同，所以b粒子飞离电场的同时，a刚好打在负极板上；选项A正确.B、b和c在电场中沿电场的方向的位移不同，所以在电场中飞行的时间也就不同；选项B错误.C、由可知，c粒子在电场中飞行的时间最短，而在水平方向飞行的距离最大，所以c的速度最大，a、b两粒子飞行时间相等，a的水平位移最小，所以a的速度最小；选项C正确.D、由能量的转化和守恒可知，三个粒子的动能的增加即为电场力对粒子所做的功，三个粒子受到的电场力相同，在电场力的方向上，谁的位移大，电场力对谁做的功就大，所以对a、b两粒子做的功相等，对c粒子做的功要少；选项D正确.故选ACD.【点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直线或曲线），然后选用恰当的规律解题解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式求解；第二种利用能量转化的观点，选用动能定理和功能关系求解14.如图所示,MNQP为有界的竖直向下的匀强电场,电场强度为E,ACB为固定的光滑半圆形轨道,轨道半径为R,A、B为轨道水平直径的两个端点.一个质量为m、电荷量为-q的带电小球从A点正上方高为H处由静止释放,并从A点沿切线进入半圆形轨道.不计空气阻力及一切能量损失,关于带电小球的运动情况,下列说法正确的是 ()A. 小球一定能从B点离开轨道B. 小球在AC部分可能做匀速圆周运动C. 小球到达C点的速度可能为零D. 当小球从B点离开时,上升的高度一定等于H【答案】BD【解析】试题分析：由于题中没有给出H与R、E的关系，所以小球不一定能从B点离开轨道，故A错误；若重力大小等于电场力，小球在AC部分做匀速圆周运动，故B正确；若小球到达C点的速度为零，则电场力大于重力，则小球不可能沿半圆轨道运动，所以小球到达C点的速度不可能为零，故C错误；由于小球在AB部分电场力做功为零，所以若小球能从B点离开，上升的高度一定等于H，故D正确。考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系、向心力【名师点睛】本题考查了带电小球在电场和重力场中的运动，综合运用了动能定理、牛顿第二定律等知识，综合性强，对学生的能力要求较高。15.如图所示，R1=2，R2=10，R3=10，A、B两端接在电压恒定的电源上，则（ ）A. S断开时，R1与R2的电压之比为5：1B. S闭合时，通过R1与R2的电流之比为2：1C. S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1：5D. S断开与闭合两情况下，电阻R1两端的电压之比为7：12【答案】BD【解析】【详解】A、由U=IR，I相等，R1与R2的电压之比等于电阻之比1:5;故A错误；B、I2=I3，R3=R2，则I1=2I2，故B正确。C、S闭合时，I1=2I2，则电压之比为I1R1:I2R2=4I2：10I2=2:5；故C错误；D、S断开时，U1:U2=R1：R2=1:5，则；S闭合时，则；电阻R1两端的电压之比为7:12；故D正确；故选BD.【点睛】电路的分析与计算问题的基础是分析电路的结构往往按局部整体局部的顺序进行分析和计算也有时抓住串并联电流、电压与电阻的分配关系求解二、填空题16.用伏安法测电阻时，如待测电阻Rx约为150，电压表内阻约为5k，电流表内阻约为20，应该用图中的_电路（填或）来测量可以尽量减小误差当用电路图1进行测量时，测量值将比真实值偏_；当用图2进行测量时测量值比真实值偏_（填大或小）以上的测量误差属于_（偶然，系统）误差【答案】 (1). (2). 小 (3). 大 (4). 系统【解析】【详解】待测电阻与电流表内阻相当，满足，属于小电阻，采用电流表的外接法测量误差较小，测量误差偏小故选图电路;而，测量值比真实值偏小；图为电流表的内接法，测量误差偏大；以上测量误差是电压表分流和电流表分压造成的，属于系统误差.【点睛】解决本题的关键知道电流表的内外接引起的误差属于系统误差，掌握口诀“小外偏小,大内偏大”17.图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I-U图线的实验电路图。(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整_。(2)若给定的实验仪器中没有合适的电压表，现用一只满偏电流为10mA，内阻为r=100的电流表进行改装。若将该表改装成3V量程的电压表，应_（填“串”或“并”）联一只_的电阻。(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示。则该小灯泡的阻值随所加电压（02.5V）的增大而_（填“增大”或“减小”）。【答案】 (1). （1）如图； (2). （2）串 (3). 200 (4). （3）增大【解析】(1)根据电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图连接完整如图(2)现用一只满偏电流为10mA，内阻为r=100的电流表进行改装。若将该表改装成3V量程的电压表，应串联一只电阻，阻值大小(3)实验得到的小灯泡的伏安特性曲线如图，根据I-U图线上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，知电阻随电压的增大而增大。【点睛】要测量小灯泡的伏安特性曲线实验，要求掌握电路图、实物图、并能根据伏安特性曲线进行分析计算。三、计算题18.一个匀强电场的场强为1.0104V/m，在平行于电场的平面上画半径为10cm的圆，圆周上取三点A、B、C试问：(1)A、B间的电势差为多大？(2)B点电势取作零时，C点的电势为多大？(3)将一个电子从B点沿圆弧移到C点时电场力做功？【答案】（1）1000V（2）-600V（3）-9.610-17J【解析】【详解】(1)由匀强电场的电场强度与电势差的关系,可得A、B间的电势差为:UAB=Er=1.01041010-2V=1000V(2)B点电势取作零时，C点的电势为：C=UCB=-Ercos53=-0.6Er=-600V；(3)将一个电子从B点沿圆弧移到C点处时电场力做功为：W=-eUBC=-e(B-C)=-1.610-19600J=-9.610-17J【点睛】解决本题的关键会运用U=Ed求匀强电场中两点间的电势差，知道公式d是两点间沿电场线方向的距离，明确W=qU适用于任何电场.