河北省行唐县第一中学2018_2019学年高二物理上学期期中试卷（含解析）.docx

河北省行唐县一中2018-2019学年高二上学期期中考试物理试题一、选择题（本题共13道小题，每小题4分，1-7题为单选，8-13题为多选题）1. （单选）下列说法正确的是（ ）A. 沿电场线的方向，电势降低；电势降低的方向就是电场的方向B. 在电场中将电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则该电荷一定是在等势面上移动C. 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间的距离的乘积D. 无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大【答案】D【解析】试题分析：沿电场线的方向，电势降低；电势降低最快的方向就是电场的方向，选项A错误；在电场中将电荷从a点移到b点，电场力做功为零，则两点的电势差等于零，但是该电荷不一定是在等势面上移动，选项B错误；匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间的距离在电场线方向投影的乘积，选项C错误；电场力做功等于电势能的变化，故无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大，选项D正确；故选D.考点：电场线；电场强度；电势和电势差.【名师点睛】此题考查的都是电场部分易错的知识点；要知道场强的方向是电场线的切线方向，也是电势降落陡度最大的方向；沿等势面移动电荷电场力做功一定为零，但是电场力做功为零不一定沿等势面移动电荷；匀强电场中两点的电势差U=Edcos，是两点连线与电场线的夹角；这些都应该熟练掌握.2. 有两个带电小球的带电荷量分别为+q、-q，固定在一长度为L的绝缘杆的两端，置于场强为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点，且垂直于杆的轴转过180，在此过程中电场力做功为A. 零 B. qEL C. 2qEL D. qEL【答案】C【解析】试题分析：细杆转的过程中，正电荷受力的方向向右，位移的方向也向右，电场力对它做正功，即；负电荷受力的方向向左，位移的方向也向左，电场力对它也做正功，即电场力对两小球所做的功：即，C正确。考点：考查了电场力做功3. 如图3所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是A. 两个物块的电势能逐渐减少B. 物块受到的库仑力不做功C. 两个物块的机械能守恒D. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力【答案】A【解析】试题分析：由静止释放后，两个物块向相反方向运动，两物块之间的库仑力做正功，电势能减小故A正确两物块之间存在库仑斥力，对物块做正功故B错误开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物块做加速运动，动能增大；当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，动能减小，重力势能不变，则两个物块的机械能先增大，后减小，不守恒故C错误；开始阶段，库仑力大于物块的摩擦力，物体做加速运动；而后当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动故D错误故选A考点：库仑定律；机械能守恒定律【名师点睛】本题首先考查分析物块受力情况和运动情况的能力，要抓住库仑力随距离增大而减小的特点。【此处有视频，请去附件查看】4.如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷，则在A点所受的电场力为A. ，方向向上B. ，方向向上C. ，方向水平向左D. 不能确定【答案】B【解析】试题分析：将均匀的带电圆环分成长度为的微元，每个微元带电量为.每个微元在A点对+q的电场力沿AO方向的分力为，根据对称性可知垂直AO方向的分力抵消。整个均匀带电圆环在A点对+q的电场力为,，方向沿OA方向向上，选项B正确。考点：本题考查了库仑定律的应用点评：在解决一些不是很规则的物体时，微元法和对称法是一种很重要的物理解析思想，这就导致了此类题目的难度系数较大，学生最容易出错5.如图所示，高为h的光滑绝缘曲面处于匀强电场中，匀强电场的方向平行于竖直平面，一带电荷量为q，质量为m的小球，以初速度v0从曲面底端的A点开始沿曲面表面上滑，到达曲面顶端B点的速度仍为v0，则A. 电场力对小球做功为mgh B. A、B两点的电势差为C. 小球在B点的电势能大于在A点的电势能D. 电场强度的最小值为【答案】B【解析】试题分析：小球上滑过程中，由动能定理得：，则得电场力做功 W=mgh故A错误由W=qU得，A、B两点的电势差为故B正确由于电场力做正功，小球的电势能减小，则小球在B点的电势能小于在A点的电势能故C错误由U=Ed得，若电场线沿AB时，AB两点沿电场线方向的距离 dh，则，即场强的最小值小于故D错误故选B。考点：动能定理；电势及电势能【名师点睛】本题运用动能定理求解电场力做功只要掌握W=qU、U=Ed两个公式，准确理解d的含义：沿电场线方向两点间的距离，此题就不难解答。6.如图所示，一个水平放置的平行板电容器。D为理想的二极管，它具有单向导电性。B金属板固定，A金属板可移动。下列说法中正确的是（ ）A. A板向下移动时，两板间的电场强度变大B. A板向下移动时，两板间的电场强度变小C. A板向上移动时，两板间的电场强度变大D. A板向上移动时，两板间的电场强度变小【答案】A【解析】解:A、B:A板向下移动时,板间距离d减小,由电容的决定式 可以知道,电容C增大.电容器的电压U不变,由分析可以知道,板间电场场强增大.所以A选项是正确的,B错误.C、D:A板向上移动时,电容减小,根据知电荷量要减小,但因为二极管具有单向导电性,电荷不能流走,所以电容器所带的电荷量Q不变.根据、 和结合得到知,电场强度不变.故C错误,D也错误.所以A选项是正确的.7.如图所示，开关K原来是闭合的，当R1、R2的滑片处于图中所示的位置时，悬在平行板电容器的带电尘埃P刚好处于静止状态。要使尘埃加速向下运动的方法是( ) A. 把R1的滑片向上移动 B. 把R2的滑片向上移动C. 把R2的滑片向下移动 D. 断开开关K【答案】B【解析】试题分析：尘埃处于静止状态，受到的电场力等于重力，即，要使尘埃加速向下运动，就是使极板两端的电压减小，因R1与极板串联，此支路无电流，所以当把R1向上移动时对电压无影响，故A错误；当R2向上移动时，电阻会变小，根据串联分压，分得的电压会减小，极板与其并联，所以极板两端的电压会减小，尘埃会向下运动，故B正确，C错误；当断开开关时，此电路处于断路状态，极板两端的电压会变大，故D错误；考点：本题考查了电路的动态变化，串并联关系8.A、B两带电小球，质量分别为mA、mB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于相同高度若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB，则下列判断正确的是（）A. mAmBB. 细线AC对A的拉力 C. 细线OC的拉力TC=（mA+mB）gD. 同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度相同【答案】CD【解析】【分析】设两个球间的静电力为F，分别对两个球受力分析，求解重力表达式后比较质量大小；根据整体法来确定细线的拉力，并由牛顿第二定律则可判定细线烧断后各自的运动情况【详解】对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图根据平衡条件，则有，两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，则F= mAgtan300= mBgtan600，则mA=3mB，选项A错误；由mAg=TAcos30 因此：TA=mAg，故B错误； 由整体法可知，细线的拉力等于两球的重力，故C正确；同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向重力不变，所以加速度相同，故D正确；故选CD。9. 一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C点运动到D点，其vt图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）A. A点的电场强度一定大于B点的电场强度B. 粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能C. CD间各点电场强度和电势都为零D. AB两点间的电势差大于CB两点间的电势差【答案】AB【解析】【详解】由图线可看出，A点的图线的斜率大于B点的斜率，即A点的加速度大于B点，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，选项A正确；在B点的速度大于在A点的速度，故从A到B动能增加，电势能减小，即粒子在A点的电势能一定大于在B点的电势能，选项B正确；从C到D粒子做匀速运动，故CD间各点电场强度为零，电势相等但不一定为零，选项C错误；从A到B和从B到C粒子动能的变化量相同，故电场力做功相同，即AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，选项D错误；故选AB【点睛】本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值。这常是判断电荷电势能如何变化的依据。还考查了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似。10.如图所示，虚线 a 、b 、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc,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，c的电势最高B. 带电质点通过P点时的电势能较小C. 带电质点通过P点时的动能较大D. 带电质点通过P点时的加速度较大【答案】D【解析】【详解】电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最低，a等势线的电势最高，故A错误；根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，动能增大，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故BC错误；由于相邻等势面之间的电势差相等，等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确故选D.【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化11.如图所示，已知直流电动机M的电阻是R，电源的电阻是r，当电动机正常工作时电压表的示数是U，电流表的示数是I.（ ）A. t秒钟内，电动机产生的热量是IUtB. t秒钟内，电动机消耗的电能是IUtC. 电源电动势是IR+IrD. 电源电动势是U+Ir【答案】BD【解析】【分析】电动机是非纯电阻电路，电动机总功率等于输出功率与热功率之和；由闭合电路欧姆定律可以求出电源电动势【详解】t秒钟内，电动机消耗的电能为UIt，电动机产生的热量是I2Rt，输出的电功为UIt-I2Rt，故A错误，B正确；根据闭合电路欧姆定律，有：E=U+Ir，电动机是非纯电阻电路，故UIR，故EIR+Ir，故C错误，D正确；故选BD。【点睛】电动机是非纯电阻电路，电动机总功率等于输出功率与热功率之和12.如图所示，不计电表内阻的影响，由于某一个电阻断路，使电压表、电流表的示数均变大，这个断路的电阻可能是（ ）A. Rl B. R2C. R3 D. R4【答案】AD【解析】【分析】首先要判断电路的连接特点，再根据电压表是一个内阻很大的元件，根据电压表可能会对电路造成的影响，利用假设法分析各个电阻，最后确定故障的原因【详解】读图可知，电路是一个并联电路，共有三个支路。其中R3与R4串联在同一支路中，电压表测R4两端的电压。假设R1断路，外电路总增大，总电流减小，路端电压增大，通过R2的电流变大，即电流表读数变大；R4电压变大，即电压表示数增大，符合题意，故A正确。假设R2断路，电流表无示数，所以不合题意，故B错误。假设R3断路，电压表将无示数，所以不合题意，故C错误。假设R4断路，电压表测量路端电压，电路中总电阻增大，总电流减小，则路端电压增大，电压表、电流表的示数均变大，符合题意，故D正确。故选AD。13.一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为（）A. P1=4P2 B. PDP2 C. P14P2 D. PDP2【答案】BC【解析】试题分析：电阻器D与两个标准电阻并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（丙）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，由（甲）图象可知，电阻器D的电阻增大，则有而与并联，电压相等，根据欧姆定律得知，电流，又，得到，所以得到故A错误，C正确；，故，故B正确，D错误；考点：考查了电功、电功率；串联电路和并联电路二、实验题（本题共2道小题,第1题6分,第2题6分,共12分）14.有一电压表V1,其量程为3V,内阻约为3000,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器材有:电源E：电动势约15V,内阻不计；电流表A1：量程100mA,内阻r1=20 ；电压表V2：量程2V,内阻r2=2000 ；定值电阻R1：阻值20；定值电阻R2：阻值3；滑动变阻器R0：最大阻值10，额定电流1A；电键一个,导线若干。（1）实验中应选用的电表是 ；定值电阻应选用 。（2）请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在虚线框内（3）说明实验所要测量的物理量： （4）写出电压表V1内阻的计算表达式 。【答案】（1）V2；R1 （各2分） （2）电路图如图所示。（3分）（3）电压表V1的示数U1 ，电压表V2的示数U2 （各1分） （4）r2（2分）【解析】本题考查伏安法测电阻的问题，被测电阻很大3000，而用电流表A1不能与它明显的分流或分压，故当选一个阻值相当的即电压表v2与之串联分压；定值电阻选择较大的一个20的；设计电路图如图所示，只要测出电压表V1的示数U1 ，电压表V2的示数U2即可算出V1的电阻；15. 在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，原因是： （2）为了提高实验精度，采用图乙所示电路，提供的器材：量程3V的电压表V，量程06A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆），滑动变阻：R1（010）滑动变阻器R2（0200），单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S，导线若干电路中，加接电阻凰有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 （填R1或R2）开始实验之前，S1、S2都处于断开状态现在开始实验：A闭合S1，S2打向1，测得电压表的读数U0，电流表的读数为I0，则U0/I0= （电流表内阻用RA表示）B闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2则新电池电动势的表达式为E= ，内阻的表达式r= 【答案】、电源内阻很小；、防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏；R1，A、R0+RAB、，【解析】试题分析：作出电源的UI图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线1的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线1的较小，由图可以看出，图线1电压随电流变化较慢本实验中发现电压表读数变化不明显，原因是：电源内阻很小加接电阻R0，起保护作用，限制电流，防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏滑动变阻器应选用R1因为R1的总电阻较小，使电路中电流较大，电流表指针能在刻度盘中央附近，测量误差较小根据欧姆定律可知，可以测出的物理量是定值电阻R0和电流表内阻之和，用测量写出表达式为：B、根据闭合电路欧姆定律得E=U1+I1（R0+RA+r）E=U2+I2（R0+RA+r）联立解得：考点：伏安法测量电源的电动势和内阻三、计算题（本题共3道小题,第1题12分,第2题12分,第3题12分,共36分）16. 下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。额定车速车质量载重电源电源输出电压充电时间额定输出功率电动机额定工作电压和电流18 km/h40 kg80 kg36 V/12 Ah36 V68 h180 W36 V/6 A请参考表中数据，完成下列问题（g取10 m/s2）：（1）此车所配电动机的内阻是多少？（2）在行驶过程中电动车受阻力是车重（包括满载重）的k倍，试计算k的大小。（3）若电动车满载时在平直道路上以额定功率行驶，且阻力大小恒定，当车速为3m/s时，加速度为多少？【答案】（1）1 （2）0.03 （3）0.2 m/s2【解析】试题分析：（1）从表中可知，输出功率：P出=180 W，输入功率：P入=UI=366 W=216 WPr=I2r=P入P出（2）当达到最大速度时，有：则：k=0.03 （3）发电机的输出功率为：P=Fv根据牛顿第二定律有：由上式得：a=0.2 m/s2考点：本题考查输出功率问题，涉及发动机的启动功率问题。17.某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图所示一个劲度系数k120 N/m、自然长度L01 m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N