河北省正定县第一中学2019-2020学年高二物理上学期10月期中模拟试题（含解析）

河北省正定县第一中学2019-2020学年高二物理上学期10月期中模拟试题（含解析）一选择题（共8小题，满分24分，每小题3分）1.以下说法正确的是（ ）a. 物体通常呈现电中性，是因为物体没有电荷b. 使物体带电的本质是电荷的转移c. 任何带电球体，都可以看作电荷全部集中于球心的点电荷d. 库仑定律适用于任何带电体【答案】b【解析】a、通常呈现电中性，是因为物体没有多余电荷，即为正负处于中和状态，故a错误；b、使物体带电的本质是电荷的转移，故b正确；c、当带电球体间距远大于自身大小时，才可以看作电荷全部集中于球心的点电荷，故c错误；d、库仑定律适用于真空中的点电荷，故d错误。点睛：考查库仑定律成立的条件，掌握点电荷的含义，及带电的本质。2. 下列叙述中正确的是a. 导体中自由电荷在不停地运动，就形成电流b. 金属中电子定向移动的方向为电流的方向c. 电流强度的单位是安培，是国际单位制中的基本单位之一d. 所有电源都是把化学能转化为电能的装置【答案】c【解析】试题分析：导体中自由电荷的定向移动形成电流，a错误；电流的方向和负电荷定向移动的方向相反，b错误；电流强度的单位是安培，是国际单位制中的基本单位，c正确；电源是提供电能的装置，它可以把其它形式的能转化为电能，d错误；考点：考查了电流，电源3.下列关于磁场的说法中正确的是（）a. 磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为l，电流为i的一小段导线放在该处时所受磁场力f与il乘积的比值b. 一小段通电导线放在某处如果不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零c. 因为f=bil，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力f成正比，与il乘积成反比d. 磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中的通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关【答案】d【解析】【详解】磁场中某处磁感应强度的大小，等于长为l，电流为i的一小段导线放在该处时所受的最大的磁场力f与il乘积的比值，选项a错误；一小段通电导线放在某处如果不受磁场力的作用，可能是导线放置的方向与磁场平行，而该处的磁感应强度不一定为零，选项b错误；磁感应强度的大小是由磁场本身决定的物理量，与放入该处的导线在该处所受磁场力f无关，与il乘积无关，选项c错误，d正确；故选d.4.如图为静电除尘机理示意图，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的。图中虚线为电场线(方向未标)。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化，则a. 每个尘埃的运动轨迹都与一条电场线重合b. 尘埃在迁移过程中电势能增大c. 尘埃在迁移过程中做匀变速运动d. 图中点电势低于点电势【答案】d【解析】【详解】a. 电场线为直线时，运动轨迹才有可能与电场线重合，并且要求初速度为零或者方向与电场线方向一致；电场线为曲线时，则运动轨迹不能与电场线重合，故a错误；d. 由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，点更靠近放电极，所以图中点电势低于点电势，故d正确；b. 带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中电势能减小，故b错误；c. 放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的，尘埃的加速度是变化的，故c错误。5.如图所示，两块金属板a和c水平放置，相互隔开；板a和c接在电池上。闭合开关，一带电微粒p以某一初速水平射入板a和c之间，落在板c上的q点。断开开关，平行地插入薄金属板b，带电微粒p在同样的入射位置、以同样的初速水平射入板b和c之间，则微粒（）a. 落在c板上q点的左侧b. 落在c板上q点的右侧c. 落在c板上的q点d. 沿直线飞出【答案】c【解析】【详解】断开电键后，电容器的电荷量不变，插入薄金属板b，等效为极板的间距减小，根据，得故电场强度不变，故电场力不变，即粒子的受力情况不变，故运动情况不变，依然打在q点，故c正确。6.如图甲所示电路，小灯泡通电后其电压u随所加电流i变化图线如图乙所示，p为图线上一点，pn为图线的切线，pm为u轴的垂线，pq为i轴的垂线，下列说法中正确的是（）a. 随着所加电流的增大，小灯泡的电阻减小b. 对应p点，小灯泡的电阻为rc. 在电路中灯泡l两端的电压为u1时，电阻r两端的电压为i1rd. 对应p点，小灯泡的功率为图中矩形pqom所围的“面积”【答案】d【解析】【详解】a图线上的点与原点连线的斜率等于电阻大小，由数学知识可知，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故a错误；b对应p点，小灯泡的电阻为，故b错误；c在电路中灯泡l两端的电压为u1时，电阻r两端的电压为i2r，故c错误；d由恒定电流的功率公式p=ui，推广可知，对应p点，小灯泡的功率为图中矩形pqom所围的面积，故d正确。7.把标有“220v、100w”的a灯和“220v、200w”的b灯串联起来，接入220v的电路中，导线电阻不计，则（）a. 两灯泡电阻之比ra:rb1:2b. 两灯泡电压之比ua:ub1:2c. 两灯泡消耗功率之比pa:pb2:1d. 两灯泡发热之比qa:qb1:2【答案】c【解析】【详解】a根据欧姆定律公式和电功率p=ui得到，故a灯泡电阻为484，b灯泡电阻为242，两灯泡电阻之比ra：rb=2：1故a错误；b两个电灯泡电阻之比为2：1，根据u=ir，电压之比为2：1，故b错误；c根据p=i2r，电流相等，故电功率之比为2：1，故c正确；d根据焦耳定律，q=i2rt，电流和时间相等，故热量之比等于电阻之比，为2：1，故d错误。8.如图所示，在竖直放置间距为的平行板电容器中，存在电场强度为e的匀强电场。有一质量为，电荷量为的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为。则点电荷运动到负极板的过程a. 加速度大小为b. 所需的时间为c. 下降高度为 d. 电场力所做的功为 【答案】b【解析】【详解】点电荷在电场中的受力如图所示，点电荷所受的合外力为 由牛顿第二定律得 故a错；点电荷在水平方向的加速度为 ，由运动学公式d/2=a1t2/2,所以 ，故b正确，点电荷在竖直方向上做自由落体运动，所以下降的高度 ，故c错误；由功公式w=eqd/2,故d错误。综上所述本题答案是：b【点睛】由于电荷水平方向和竖直方向都受到力的作用，根据水平方向上的运动求出运动时间，再结合竖直方向上自由落体运动求出下落的高度。二、多选题（共6小题，满分18分，每小题3分）9.如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电荷量为106c的粒子在电场中仅受电场力作用，当它从a点运动到b点时动能减少了105j。已知a点的电势为10 v，则以下判断正确的是（ ）a. 粒子的运动轨迹如图虚线l所示b. 粒子的运动轨迹如图虚线2所示c. b点电势为20vd. b点电势为零【答案】ad【解析】【详解】由题，带正电的微粒仅受电场力的作用，从a点运动到b点时动能减少了10-5j，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示。故a正确，b错误；根据动能定理得：quab=ek，得：，a=-10v，又uab=a-b，则有：b=0故c错误，d正确。故选ad。【点睛】根据轨迹的方向要能判断出合力的方向，结合电场的性质，根据动能定理求出电势差，再求电势，都是常规的方法10. 在绕地球做匀速圆周运动的航天器中，物体处于完全失重状态，可以形成一种“重力屏蔽状态”，在航天器中建立电学实验室，可以有效消除常态下重力的影响，空腔导体内部可以实现屏蔽，在空腔导体内部建立物理实验室，可以有效消除外电场的干扰，下列说法错误的是（ ）a. 场是物质存在的形式b. 航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中不存在重力c. 外电场在空腔导体的内部产生的场强为0，所以外电场被屏蔽d. 在外电场作用下处于静电平衡的空腔导体，其内部的总电场强度为0【答案】bc【解析】试题分析：场是看不见，摸不着，但是物质形态存在的，所以a正确；航天器中的“重力屏蔽状态”指的是航天器中物体间没有相互作用力，但仍存在重力，所以b错误；外电场在空腔导体的内部产生的场强，与感应电荷在内部的电场强度相互叠加后为0，所以c错误；由于静电屏蔽作用，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受外部电场的影响，所以导体腔内任意点的场强为零，d正确。考点：静电屏蔽【名师点睛】解决本题的关键知道静电平衡时：导体内部场强为零、电荷只分布在导体的外表面、导体是等势体，外表面是一个等势面。11.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即uabubc，实线为一带正电的质点，仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，p、q是这条轨迹上的两点，据此可知（）a. 三个等势面中，a的电势最低b. 带电质点在p点具有的电势能比在q点具有的电势能大c. 带电质点通过p点时的动能比通过q点时大d. 带电质点通过p点时的加速度比通过q点时大【答案】bd【解析】【详解】a由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，且与等势面垂直（电场线垂直该处等势面），由于正电荷的受力方向与场强方向一致，故可画出电场线方向，如图所示。顺着电场线方向电势降低，则知a的电势最高，故a错误；bc如果质点由p运动到q，电场力方向与速度方向的夹角小于，做正功，电势能减小，动能增大；反之，如果由q到p，速度或位移与力的方向夹角大于做负功，电势能增大，动能减小，故质点在p点具有的电势能比在q点具有的电势能大，通过p点时的动能比通过q点时小，故b正确，c错误；dp处等势面比q处密，等势面密处场强大，电荷在p点受的电场力大，加速度就大，故d正确。12.如图甲所示的电路中，电源电动势为3v、内阻为2，r是阻值为8的定值电阻，a是理想电流表，l是小灯泡，小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关s，电路稳定后，a表的示数为0.2a。下列说法正确的是a. 由图乙可知，小灯泡的电阻随电压升高而增大b. 电路稳定后，电源内部发热消耗的功率是0.4wc. 电路稳定后，灯泡l消耗的电功率为1.0wd. 电路稳定后，电源的效率约为87%【答案】ad【解析】【详解】因i-u图像斜率等于电阻的倒数，可知由图乙可知，小灯泡的电阻随电压升高而增大，选项a正确；电路稳定后，电源内部发热消耗的功率i2r=0.222w=0.08w，选项b错误；电路稳定后，灯泡两端的电压为ul=e-i(r+r)=3-0.2(2+8)=1v，则灯泡l消耗的电功率为pl=iu=0.21w=0.2w，选项c错误；电路稳定后，电源的效率约为，选项d正确；故选ad.【点睛】本题主要考查了闭合电路欧姆定律、串并联电路的特点的直接应用，要求同学们能正确分析灯泡的伏安特性曲线，能根据图象读出有效信息13. 如图为一匀强电场，某带电粒子从a点运动到b点在这一运动过程中克服重力做的功大小为1.0j，电场力做的功大小为0.5j（只受电场力、重力作用），则下列说法正确的是a. 粒子带负电b. 粒子在a点的电势能比在b点少0.5jc. 粒子在a点的动能比在b点多0.5jd. 粒子在a点的机械能比在b点少0.5j【答案】ad【解析】粒子从a点运动到b点，受电场力向右，与场强方向相反，粒子带负电，a对。由a到b电场力做正功，电势能减少0.5jb错。重力做负功，合外力做功为0.4j，动能增量为0.4j，c错。机械能对应非重力功，即电场力做功，电场力做正功0.5j，机械能增加0.5j,d对。14.压敏电阻的阻值r随所受压力的增大而减小。其兴趣小组利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体a，电梯静止时电压表示数为，电梯在某次运动过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示，下列判断中错误的是（ ）。a. 乙图表示电梯可能匀速下降b. 乙图表示电梯可能匀减速下降c. 乙图表示电梯可能变减速上升d. 乙图表示电梯可能变减速下降【答案】abc【解析】【详解】a电梯匀速下降时，压敏电阻所受压力等于重力不变，其电压不变，与图象反映的情况不符，故a错误；b电梯匀减速下降时，加速度不变，压敏电阻所受压力不变，其电压不随时间而变化，与图象情况不符，故b错误；c电梯变减速上升时，其加速度向下，根据牛顿第二定律，压敏电阻所受压力小于重力，则其电压逐渐增大，与图象意义不符，故c错误；d电梯变减速下降时，压力大于重力，由其特性知，其电压逐渐减小，与图象的意义相符，故d正确。三实验题（共2小题）15.某多用表内部的部分电路如图所示，已知微安表表头内阻rg=100，满偏电流ig=200a，定值电阻r1=2.5，r2=22.5，电源电动势e=1.5v，则该多用表（1）a接线柱应该是与_（填“红”或“黑”）表笔连接；（2）当选择开关接_（填“a”或“b”）档时其对应的电阻档的倍率更高；（3）若选a档测量电阻，则原表盘100a，对应的电阻刻度值应当为_；原表盘50a的刻度，对应的电阻刻度值应当为_。【答案】 (1). 黑 (2). b (3). 150 (4). 450【解析】(1)当用欧姆表测电阻时，电源和表头构成回路，根据电源正负极连接方式可知，黑表笔与电源正极相连，故a接线柱应该是与“黑”表笔连接；（2）整个回路最小电流 ， 同时，当选择开关接b时，此时有最大值。当选择开关接b档时其对应的电阻档的倍率更高。（3）用a档测量电阻，欧姆调零时，此时，当，此时干路电流为 ，由于，解得；当表盘时，此时干路电流为，由于，解得。【点睛】本题主要考查：利用电阻的串并联关系，来解决电流表的扩量程的相关问题；熟悉欧姆表的工作原理，利用回路欧姆定律解决相关问题。16.某型号电池的电动势约3.7v，内阻约2，现欲测定其电动势e和内阻r，给定的器材有待测电池e滑动变阻器r(015,1a)直流电压表v (量程3v，内阻约为6k)直流毫安表ma (量程100ma，内阻ra=5)开关s一个；导线若干.(1)为了把毫安表改装成量程为0.6a的电流表，需要给毫安表并联一个阻值r0=_的定值电阻；(2)按图甲所示连接好电路，实验过程中要使电压表读数变大，则滑动变阻器滑片应_移动(选填“向左”或“向右”).(3)用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的ui图象(i为毫安表示数)，横坐标截距为a，纵坐标截距为b，则待测电池电动势e=_，内阻r=_(用只含a、b字母的式子表示).【答案】 (1). 1 (2). 向右 (3). b (4). 或【解析】（1）为了把毫安表改装成量程为0.6a的电流表，需要给毫安表并联一个阻值的定值电阻；（2）实验过程中要使电压表读数变大，则应该增大外电路的电阻，则滑动变阻器滑片应向右移动.（3）因改装后的电流表量程是原来的6倍，则若毫安表读数为i，则干路电流为6i，改装后的电流表内阻为;由闭合电路欧姆定律： ，则e=b； ，解得.点睛：涉及到图象问题，应根据物理规律列出表达式，然后整理出一次函数形式，再根据斜率和截距的概念即可求解四计算题（共4小题，满分42分）17.如图所示，图线ab是电路的路端电压随电流变化的关系图线. om是同一电源向固定电阻r供电时，r两端的电压与电流变化的图线，由图求：（1）r的阻值.（2）电源的电动势和内电阻（3）在两图线交点处，电源内部消耗的电功率.【答案】（1）2；（2）6v，1；（3）4w【解析】【详解】（1）由图知，u=4v时，i=2a，根据欧姆定律： （2）根据路端电压和电流的u-i图像，图像在总轴上的截距等于电动势，由图得：e=6v；图像的斜率等于电源内阻，由图像得：（3）根据焦耳定律，电源内部消耗的电功率：p=i2r=4w18.如图所示，光滑竖直圆环轨道，o为圆心，半径为r，b点与o点等高，在最低点固定一点电荷a，b点恰能静止一质量为m，电荷量为q的带正电小球，现将点电荷a的电荷量增加为原来的两倍，小球沿圆环轨道向上运动到最高点c时的速度为，取g10m/s2，静电力常量k9.0109nm/c2求：（1）开始时点电荷a带电荷量q是多少？（2）小球在b点刚开始运动时的加速度；（3）小球在c点时对轨道的压力；（4）点电荷a的电荷量增加为原来的两倍后，b、c两点间的电势差。【答案】（1）（2）g，方向竖直向上（3）（+1）mg，方向为竖直向上；（4）【解析】【详解】(1)开始时小球在b点静止，受到a对b库仑力、重力和支持力，如图：a对b库仑力为根据平衡条件有： 解得：(2)a的电量增为原来两倍时，在竖直方向，由牛二定律： 解得：ag方向竖直向上(3)小球在c点时，重力、支持力和库仑力的合力提供向心力： 解得： 由牛三定律可知，压力大小方向竖直向上(4)对小球由b到c过程列动能定理： 解得：19.如图所示，水平绝缘光滑轨道ab的b端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道bc平滑连接，圆弧的半径r=0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度e=1. 0104n/c。现有一质量m=0.10kg的带电体（可视为质点）放在水平轨道上与b端距离s=1.0m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的c端时，速度恰好为零。已知带电体所带电荷量q=8.010-5c，取g=10m/s2，求：（1）带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到b端时的速度大小；（2）带电体运动到圆弧形轨道的b端时对圆弧轨道的压力大小；（3）带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少？【答案】（1）a=8 m/s2 vb=4.0 m/s （2）n=5.0 n （3）w电=0.32 j w摩=0.72 j【解析】（1）在水平轨道运动时qe=ma 得a=（3分）由动能定理 qes=得（3分）（2）设带电体运动到圆轨道b端时受轨道的支持力为n，根据牛顿第二定律有（3分） 得n=6mg (1分)根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧轨道b端的压力大小n/=n=6mg（1分）（3）因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功 w电=qer=（1分）设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为w摩，对此过程根据动能定理有qer+w-mgr=0-（4分） 解得 w=-2mgr (1分)本题考查牛顿第二定律、动能定理和圆周运动规律的应用，在电场中由电场力做功等于动能的变化量可求得b点速度，在b点由支持力和重力的合力提供