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文档简介
1、2018-2019 学年河北省承德市双滦实验中学高二(上)期中物理试卷副标题题号一二三四总分得分一、单选题(本大题共10 小题,共 40.0 分)1.下列说法正确的是()A. 不管是否存在其他力作功,电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少B. 电场强度为零的地方,电势一定为零C. 正电荷在电势越高的点上电势能越大,负电荷在电势越高的点上电势能越大D. 电势降低的方向必定是电场强度的方向2.如图所示, 实线为不知方向的三条电场线, 从电场中 M 点以相同速度飞出 a、 b 两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示则()A. a 一定带正电, b 一定带负电B. a 的速度将
2、减小, b 的速度将增加C. a 的加速度将减小,b 的加速度将增加D. 两个粒子的电势能一个增加一个减小3. 某电场的电场线分布如图所示,A、B 是电场中的两点, A、B 两点的电场强度的大小分别为EA、EB,则 EA 、EB 的大小关系是()A. EA EBB.D.EAEBC. EA=EB无法确定4.真空中相距为3a 的两个点电荷M、 N 分别固定于x 轴上 x1=0 和 x2=3a 的两点上,在它们连线上各点场强随x 变化关系如图所示,以下判断中正确的是()A. x=a 点的电势高于x=2a 点的电势B. 点电荷M、N所带电荷量的绝对值之比为4 1:C. 点电荷 M、 N 一定为异种电荷
3、D. x=2a 处的电势一定为零第1页,共 16页5. 两只电压表V1 和 V2 是由完全相同的两个电流计改装成的,V1 表的量程是5V, V2表的量程是15V,把它们串联起来接入电路中。则()A. 它们的示数相等,指针偏转角度也相等B. 它们的示数之比为 1: 3指针偏转角度相等C. 它们的示数相等,指针偏转角度之比为1: 3D. 它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1: 36. 如图所示,两个定值电阻R1、 R2 串联后接在电压U 稳定于16V 的直流电源上, 有人把一个内阻不是远大于R1、R2 的电压表接在 R1 两端,电压表的示数为10V如果他把电压表改接在 R2 两端,则电压表的示数
4、将()A. 小于 6VB. 等于 6VC. 大于 6V 小于 10V D. 等于或大于 10V7. 如图所示的电路中, 当滑动变阻器的滑动触点向b 端移动时()A. 伏特表 V 的读数增大,安培表A 的读数减小B. 伏特表 V 和安培表 A 的读数都增大C. 伏特表 V 和安培表 A 的读数都减小D. 伏特表 V 的读数减小,安培表A 的读数增大8. 如图所示的长方体是用电阻率为的均匀金属制成的,长度为 2L,其横截面为正方形, 边长为 L ,若将它的 a、b 端接入电路时的电阻为R,则将它的两个侧面上的c、d 端接入电路时的电阻是()A. RB.C.D. 4R9. 两个较大的平行金属板 A、
5、 B 相距为 d,分别接在电压为 U 的电源正、负极上,这时质量为m,带电量为 -q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中()A.B.油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b 流向 a油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a 流向 bC.D.油滴静止不动,电流计中的电流从b 流向 a油滴静止不动,电流计中的电流从a 流向 b10.如图甲所示, AB 是电场中的一条电场线,质子以某一初速度从A 点出发,仅在电场力作用下沿直线从A 点运动到B 点,其 v-t 图象如图乙所示,则下列说法正确的是()A. 质子运动的加速度随时间逐渐
6、减小第2页,共 16页B. 电场线的方向由A指向 BC. A、B 两点电场强度的大小关系满足EA EBAB两点的电势关系满足ABD. 、二、多选题(本大题共4 小题,共16.0分)11. 某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素。若两极板正对面积为S,极板间的距离为 d,静电计指针偏角为实验中,假定极板所带电荷量不变,下列判断中正确的是()A.B.C.D.保持 S 不变,增大保持 S 不变,增大保持 d 不变,减小保持 d 不变,减小d,则 C 变小, 变大d,则 C 变大, 变小S,则 C 变小, 变大S,则 C 变大, 变小12. 如图所示,实线是匀强电场的电场线,虚线是某一带电
7、粒子通过该电场区域时的运动轨迹, a、b 是轨迹上的两点若带电粒子在运动中只受电场力的作用,则由此图可作出正确判断的是()A. 带电粒子带负电荷B. 带电粒子带正电荷C. 带电粒子所受电场力的方向向左D. 带电粒子做匀变速运动13. 有三个质量相等, 分别带正电, 负电和不带电的微粒, 从极板左侧中央以相同的水平初速度v 先后垂直场强射入, 分别落到极板A、 B、 C 处,如图所示,则正确的有()A. 三个粒子在电场中运动时间相等B. A 带正电, B 不带电, C 带负电C.D.三个粒子在电场中运动的加速度aA aB aC三个粒子到这极板时动能EkA EkB EkC14.某静电场沿x 方向的
8、电势分布如图所示,则()A. 在 0-x1 之间不存在沿 x 方向的电场B. 在 0-x1 之间存在着沿 x 方向的匀强电场C. 在 x1 -x2 之间存在着沿 x 方向的非匀强电场D. 在 x1-x2 之间存在着沿 x 方向的匀强电场三、实验题探究题(本大题共1 小题,共12.0 分)15.为了较精确地测量一节干电池的内阻,可用以下给定的器材和一些导线来完成实验:量程 3V 的理想电压表V,量程 0.6A 的电流表A(具有一定内阻),定值电阻R0( R0=1.5 ),滑动变阻器 R1( 010),滑动变阻器 R2( 0200),电键 S实验电路原理图如图( a)。第3页,共 16页( 1)为
9、方便实验调节和较准确地测量,滑动变阻器应选用_(填 R1 或 R2)。( 2)用笔画线代替导线在图(b)中完成电路连接。( 3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数,在给出的U-I 坐标系中画出U -I 图线如图( c)所示,则干电池的内阻r=_ (结果保留两位有效数字)四、计算题(本大题共3 小题,共42.0 分)16. 一粒子质量为 m,带电荷量为 +q,以初速度 v 向右上方与水平方向成 45 射向空间一匀强电场区域, 恰做直线运动。 求这个匀强电场的最小场强的大小, 并说明方向。( g=10m/s2)17. 如图所示,电源电势E=8V,内电阻为r=0.5 3V,3W
10、,“”的灯泡L 与电动机 M 串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻 R=1.5 求:( 1)通过电动机的电流( 2)电源的输出功率( 3)电动机的输出功率18. 如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连它的极板长L=0.4m,两板间距离 d=410-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0 从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=410-5kg,电量 q=+110-8C,( g=10m/s2)求:( 1)微粒入射速度 v0 为多少?( 2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出
11、电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U 应取什么范围?第4页,共 16页第5页,共 16页答案和解析1.【答案】 A【解析】解:A 、根据功能关系可知:不管是否存在其他力作功, 电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少,故 A 正确;B、因为电场强 度与电势无关,电场强度为零是由电场本身决定的,而电势的零点是人 为选择的,故电场强度为零的地方,电势不一定为零。故 B 错误 。C、根据电势能与电势的关系式 Ep=q,可知正电荷在电势越高的点上 电势能越大,负电荷在电势越高的点上 电势能越小。故 C 错误 。D、电势降低最快的方向才是 电场强度的方向,故 D 错误故选:A
12、。电场强度与 电势 无关;电场 力只要 对电 荷做多少正功, 电荷的 电势 能就减少多少;电势能与电势的关系为 Ep=q;电势降低最快的方向必定是 电场强度的方向。本题关键要正确理解 电场中几对关系,记住相关结论可提高解 题速度,要理解记住电场强度与电势无关、正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大、电场强度的方向是 电势降低最快的方向。2.【答案】 C【解析】解:A 、物体做曲线运动,所受力的方向指向 轨道的内侧,所以能判断 a、b 一定带异种电荷,但是不清楚电场的方向,所以不能判定哪一个是正 电荷,哪一个是负电荷,故 A 错误;BD 、物体做曲线运动,所受力的方向指向 轨道的内侧
13、,从图中轨道变化来看电场力都做正功,动能都增大,速度都增大,所以电势能都减小,故 BD 错误;C、电场线密的地方 电场的强度大,电场线疏的地方 电场的强度小,所以 a 受力减小,加速度减小,b 受力增大,加速度增大,故 C 正确。故选:C。第6页,共 16页物体做曲 线运动,所受力的方向指向 轨道的内侧;电场线密的地方 电场的强度大,电场线疏的地方 电场的强度小物体做曲线运动,所受力的方向指向轨道的内侧根据电场力做功来判断 动能的变化该类题目首先根据物体做曲 线运动,所受力的方向指向 轨道的内侧判断出电场力的方向,然后再进行其他步 骤的判定加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本 题
14、3.【答案】 B【解析】解:由于电场线的疏密可知,A 点的电场强度小于 B 点的电场强度,所以 EA EB 故ACD 错误,B 正确;故选:B。电场线的疏密表示 电场强 度的 强 弱,电场线 某点的切 线方向表示 电场强 度的方向,据此可正确解答。电场线虽 然不存在,但可形象来描述 电场的分布,明确电场线分布与电场强度之间的关系。4.【答案】 B【解析】解:A 、由于不知道 M 、N 的所带电荷的性质,故需要讨论,若都带正电荷,则02a 场强的方向向右,而沿电场线方向电势降低,故 x=a 点的电势高于 x=2a 点的电势;若都带负电荷,则 0 2a场强的方向向左,故 x=a 点的电势低于 x=
15、2a 点的电势,故A 错误 。B、M 在 2a 处产生的场强 E1=,而N 在 2a 处产生的场强 E2=,由于2a 处场强为 0,故 E1=E2,所以 QM=4QN ,故B 正确。C、由于M、N 之间的场强的方向相反,故点电荷 M、N 一定为同种电荷,故C错误。D、由于电势是一个相 对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,故第7页,共 16页x=2a 处的电势可以为零,也可以不为零,故 D 错误 。故选:B。由于 M 、N 之间的场强的方向相反,故点电荷 M 、N 一定为同种电荷;由于不知道 M 、N 的所带电荷的性质,故需要讨论,若都带正电荷,则 0 2a场强的方向向右,而沿电场线方向
16、电势降低,故 x=a 点的电势高于 x=2a 点的电势;若都带负电则场强的方向向左,故 x=a 点的电势低于 x=2a 点的电荷, 0 2a势;由于2a处场强为 0,故M 在 2a处产生的场强 E1=和 N 在 2a处产生的场强 E2=大小相等;由于电势是一个相 对性的概念,即零电势的选择是任意的,人为的,即任意点的电势都可以为 0只要把握了同种性 质和异种性 质的点电荷产生的电场的分别特点就能 顺利解决此类问题5.【答案】 B【解析】解:A 串联后电流一样故偏转角度相等但两表的 读数为两电压表的分压,读数之比为两者的电阻之比故不相等;故 A 错误B 因是串联关系通过两电压表的电流相同,故指针
17、偏转的角度相同,读数之比为两者的电阻之比为 1:3故B 正确C 它们示数不等。故 C 错误D 它们偏转角度相等故 D 错误故选:B。两电压表量程不同 总内阻不同,两内阻之比 为量程之比,再据电压表的改装原理和电 路连接关系分析求解。电压表的改装是由一 电流表串联电阻构成的。分析电流与电压当成一电阻根据电路连接关系分析即可。6.【答案】 A【解析】第8页,共 16页解:将电压表与电阻 R1 并联时,电压表的读数为 10V,则电阻 R2 两端的电压为 6V。若将电压表与电阻 R2 并联,则其并联的总电阻小于 R2,根据串联电阻的电压分配可知,电压表的读数将小于 6V,故A 正确,BCD 错误;故选
18、:A。由串联电路总电压等于个元件 电压之和,可知 R2 两端电压 本题是基本的 电路电压关系的应用,非常基础7.【答案】 A【解析】解:当滑动变阻器的滑 动触点向 b 端移动时,变阻器接入 电路的电阻增大,外电路总电阻 R 增大,由欧姆定律分析 总电流 I 减小,路端电压 U=E-Ir 增大,电阻 R2 的电压 U2=E-I(r+R1)增大,流过电阻 R2的电流 I2 增大,则流过电流表的电流 I3=I-I 2 减小。所以伏特表 V 的读数增大,安培表 A 的读数减小。故选:A。当滑动变阻器的滑 动触点向 b 端移动时,变阻器接入 电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由欧姆定律分析 总电流和路端
19、 电压的变化,再分析流过变阻器电流的变化,来判断电表读数的变化本题是简单的电路动态变化分析问题,往往按“部分整体部分”的顺序分析8.【答案】 B【解析】解:当a、b 端接入电路时,面积为 L 2,长为 2L ;根据电阻定律可知:R=;当 c、d 接入电路时,横截面积为 2L2,长为 L ,电阻:R=;所以:R= 故 B 正确,ACD 错误故选:B。第9页,共 16页根据电阻定律,结合 a、b 端接入电路时电阻为 R,即可确定两个侧面 c、d 接入电路时的电阻本题考查电阻定律的 应用,要注意明确电阻大小与截面 积及导体长度有关系9.【答案】 D【解析】解:将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,
20、根据电容的决定式 C=得知,电容减小,而电压不变,则由 C=知,电容器带电量减小,电容器处于放电状态,电路中产生顺时针方向的电流,则电流计中有 ab的电流。由于电容器板间电压和距离不 变,则由 E=,知板间场强不变,油滴所受电场力不变,仍处于静止状 态 。故D 正确。ABC 错误 。故选:D。带电油滴原来 处于静止状 态,电场力与重力平衡,将两板 缓慢地错开一些后,分析板间场强有无变化,判断油滴是否仍保持静止。根据 电容的决定式分析电容如何变化,由电容的定义式分析电量的变化,确定电路中电流的方向。本题是电容器动态变化问题,要抓住电压不变,根据电容的决定式 C=和电容的定义式 C=结合进行分析。
21、10.【答案】 D【解析】【分析】由图可知带电粒子速度 变化情况,则可明确粒子在两点的加速度大小关系,即可确定 电场强度的大小;由功能关系可以确定 电势的高低本题根据图象考查对电场 的认识,要求学生能从图象中找出加速度的大小及速度的变 化,再应用动能定理及牛 顿第二定律 进行分析判断;同时还需注意,电势能是由电荷及电场共同决定的,故不能忽 视了电荷的电性【解答】AC 、速度图象的斜率等于加速度, 则由图可知,质子的加速度不 变,所受电第10 页,共 16页场力不变,由F=Eq 可知,A 点的场强等于 B 点场强,EA =EB ;故AC 错误;BD 、质子从 A 到 B 的过程中,速度减小,动能
22、减小,则可知电场力做负功,故电势能增加,电势升高,故 ,电场线的方向由 B 指向 A ,故B 错误,DAB正确;故选:D。11.【答案】 AC【解析】解:AB 、根据电容的决定式得知,电容与极板 间距离成反比,当保持 S 不变,增大 d 时,电容减小,因极板所 带电荷量 Q 不变,由电容的定义式 C= ,分析可知板间电势差增大,静电计指针的偏角 变大。故 A 正确,B 错误 。CD、根据电容的决定式 C= 得知,电容与极板的正 对面积成正比,当保持 d 不变,减小 S 时,电容减小,极板所带电荷量 Q 不变,则由电容的定义式 C=,分析可知板间电势差增大,静电计指针的偏角 变大。故 C 正确,
23、D 错误 。故选:AC。静电计测 定电容器极板 间 的电势 差,电势 差越大,指针的偏角越大。根据电容的决定式 C= 分析极板 间距离、正对面积变化时电容的变化情况,由于极板所 带电荷量不变,由电容的定义式 C= 分析板间电势差的变化,再确定静电计指针的偏角变化情况。本题是电容动态变化分析问题,关键抓住两点:一是电容器的电量不变;二是关于电容的两个公式。12.【答案】 ACD【解析】解:A 、因为轨迹的凹向大致指向合力的方向,知粒子所受电场力方向水平向左,则粒子带负电 。故 A 正确,B 错误,C 正确。第11 页,共 16页D、粒子仅受电场力,做匀变速曲线运动 。故D 正确。故选:ACD。根
24、据轨迹的弯曲得出 电场力的方向,从而得出 带电粒子的电性根据粒子的受力确定粒子的运 动情况解决本 题的关键知道轨迹的凹向大致指向合力的方向, 这是解决本 题的关键,知道正电荷所受电场力方向与 电场强度方向相同,负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反13.【答案】 BC【解析】解:ABC 、三个微粒的初速度 v0 相等,水平位移 xA xB x C,根据微粒大水平方向上做匀速直 线运动,由公式 x=v0t 得 tA tBtC。三个微粒在 竖直方向上的位移y 相等,根据 y=at2,知 aA aBaC从而得知 B 仅受重力,A 所受的电场力向上,C 所受的 电场力向下,所以 A 带正电,B 不带电
25、,C 带负电 。故 A 错误,BC 正确;D、根据动能定理知,三个微粒重力做功相等, A 电场力做负功,C 电场力做正功,所以 C 的动能变化量最大,A 动能变化量最小,初动能相等,所以三个微粒到达极板 时的动能 EkA EkB Ekc故 D 错误 。故选:BC。三个质量相等的微粒在 电场中都做类平抛运动,根据水平位移的大小和水平速度关系比 较出运动的时间,根据竖直位移相等,比较出粒子在 竖直方向上的加速度,从而判断出 电荷的电性。根据动能定理比 较三个微粒到达极板 时的动能大小。解决本题的关键要知道微粒做 类平抛运动,在水平方向上做匀速直 线运动,在竖直方向上做匀加速直 线运动,关键找到突破
26、口,本题从初速度相等,水平位移不等入手分析。第12 页,共 16页14.【答案】 AD【解析】解:A 、沿着场强方向电势减小,垂直场强方向电势不变,从0 到 x1 电势不变,故 0-x1 之间电场强 度在 x 方向分量 为零,即不存在沿 x 方向的电场,故 A 正确,B 错误;C、在x1-x2 之间,电势随着位移均匀减小,故 电场强度在 x 方向没有分量不 变,即存在着沿 x 方向的匀强电场,故 C 错误,D 正确;故选:AD 。沿着场强方向电势减小,垂直场强方向电势不变,根据题中图象得到电势变化规律,再判断电场强度的情况本题关键是要明确沿 电场方向电势减小,垂直场强方向,电势不变;匀强电场中
27、,沿电场线方向电势降低最快,沿着任意方向(垂直电场线除外)电势随位移均匀变化15.【答案】 R10.29【解析】解:(1)电流表的量程 I A =0.6A,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中需要的最大电阻应为:Rmax=7.5 所以变阻器应选 R1;(2)根据原理图可知实物图如图所示:(3)根据闭合电路欧姆定律 应用:E=U+I (r+R0),整理可得:U=-(r+R0)I+E,由图可知图象与纵坐标的交点为电源的电动势;故E=1.50V;根据函数斜率的概念 应有:r+R0=,解得 r=0.29;故答案为:(1)R1(2)如图所示;第13 页,共 16页(3)0.29(1)根据闭合电路欧姆定律求出
28、 电路中需要的最大 电阻,从而确定对应的滑动变阻器;(2)根据电路图可得出对应的实物图;(3)根据闭合电路欧姆定律写出关于 U 与 I 的函数表达式,然后根据斜率和截距的概念即可求解。本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验,应注意明确以下几点: 测定电池电动势和内阻实验应选择 内阻较大的旧电池; 通过电流表的最小 电流应为电流表量程的 ,这样可以保证准确; 遇到根据 图象求解的 问题,应根据物理规律整理出关于 纵轴与横轴物理量的函数表达式,再根据斜率和截距的概念即可求解。16.【答案】 解:粒子进入电场区域后要受重力和电场力作用而做直线运动,知其合力必与 v 在一直线上。由图及力的分解知识可知
29、,最小的电场力 qE=mgcos 45 。所以有Emin=cos45 =,方向垂直于v 指向左上方。答:最小电场强度大小为垂直于 v 指向左上方。【解析】小球恰好作直 线 运动,合力方向与速度方向在同一直 线上,运用作图 法分析电场力的最小 值和方向,确定场强的大小及方向。该题中,由于电场的方向未知,所以要 结合题目中提供的条件,判断出 电场瓶内的方向,所以解答本 题关键要掌握小球做直 线运动的条件:合力方向与速度方向共 线,运用作图法得到电场力的最小 值。17.【答案】 解:( 1)灯泡 L 正常发光,通过灯泡的电流,电动机与灯泡串联,通过电动机的电流I M=IL =1( A);( 2)路端电压: U =E- Ir=7.5( V),电源的输出功率:P=UI =7.5( W);( 3)电动机两端的电压UM=U-U L=4.5( V);2电动机的输出功率P 输出 =U MIM-IM R=3W;第14 页,共 16页( 2)电源的输出功率为 7.5W;( 3)电动机的输出功率为 3W【解析
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