河北省石家庄二中雄安校区安新中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

河北省石家庄二中雄安校区安新中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）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=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=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=k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=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. 根据点电荷场强公式e=k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= 可知，a、b两点间的电势差为1v，故d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. ab. bc. cd. 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；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，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：c5.两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，则导线中的电流为（ ）a. nesvb. nevc. nd. 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.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iaib14，则横截面积之比sasb为()a. 12b. 21c. 14d. 41【答案】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，可知电容c减小，电容器的电量q不变，由电容的定义式，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，可知电容c增大，电容器的电量q不变，由电容的定义式，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，可知电容c增大，电容器的电量q不变，由电容的定义式，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，可知电容c增大，电容器的电量q不变，由电容的定义式，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和电容的定义式，结合进行分析。9.某同学用一个微安表头量程内阻；电阻箱和电阻箱组装一个多用电表，有电流1ma和电压3v两挡，改装电路如图所示，则、应调到多大阻值a. ，b. ，c. ，d. ，【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：代入数据解得：；当接o、b接线柱时当电压表用，根据串联电路得特点得：；解得：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1vb. a点电势为2vc. a点电势为2vd. c点电势为1v【答案】cd【解析】【详解】ab间的电势差为；bc间的电势差； b=0，故uab=a-b，解得a=2v，故ubc=b-c，解得c=-1v，故cd正确，ab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，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：ad13.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，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，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=310-6f，则( )a. a.开关断开稳定时两极板间电压4/3vb. 开关断开稳定时电容器的带电荷量410-6cc. 开关接通稳定时两极板间的电压生4/3vd. 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；电阻r2两端的电压ui r20.281.6v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qcu310-61.64.810-6c，故b错误；开关接通时，电阻r1和r2并联，r并4；电流；并联部分的电压；电容器两极板的电压等于并联部分的电压为v，故c正确；开关接通时电容器所带的电荷量qcu310-6410-6c，故d正确；故选cd.点睛：本题考查了含容电路问题，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0.1ma，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】根据功率可以求得电动机的电流的大小；由可以求得转化为内能的功率的大小，再由可以求得转化为机械能的功率；根据求出电动机的效率；【详解】(1)由可得电风扇正常工作时通过风扇电动机的电流强度为： (2)线圈电阻发热功率：转化为机械能的功率：电动机的效率：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