学年安徽省宿州市十三所重点中学高二上学期期中考试物理试题.docx
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学年安徽省宿州市十三所重点中学高二上学期期中考试物理试题
安徽省宿州市十三所重点中学2018-2019学年高二上学期期中考试
物理(理)试题
★祝考试顺利★
注意事项:
1、考试范围:
高考范围。
2、答题前,请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。
3、选择题的作答:
每个小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。
4、主观题的作答:
用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。
如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
5、选考题的作答:
先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。
答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。
6、保持卡面清洁,不折叠,不破损,不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。
7、考试结束后,请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。
一、选择题
1.下列关于物体带电的说法,正确的是()
A.元电荷就是指自然界中带电荷量最少的物体
B.某物体所带的电荷量有可能为9.0×10–19C
C.摩擦起电是通过摩擦创造出了等量的异种电荷的过程
D.感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程
【答案】D
【解析】
【详解】元电荷是电量的基本单位,不是指自然界中带电荷量最少的物体,选项A错误;任何物体所带电量都是元电荷(1.6×10–19C)的整数倍,则某物体所带的电荷量不可能为9.0×10–19C,选项B错误;摩擦起电是电荷的转移,不是创造了电荷,选项C错误;感应起电是利用静电感应,使电荷从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程,选项D正确;故选D.
2.关于电场强度和电势,下列说法正确的是()
A.电场强度为零的地方,电势也一定为零
B.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也一定逐渐降低
C.电场中某点电场强度的方向一定与经过该点的等势面垂直
D.电场强度处处相同的区域内,电势也一定处处相等
【答案】C
【解析】
【详解】电场强度为零的地方,电势不一定为零,例如等量同种电荷连线的中点处,场强为零,电势大于零,选项A错误;随着电场强度的大小逐渐减小,电势不一定逐渐降低,例如距离负点电荷越远的位置,场强越小,电势越高,选项B错误;电场中某点电场强度的方向一定与经过该点的等势面垂直,选项C正确;电场强度处处相同的区域内,电势不一定处处相等,例如匀强电场中,选项D错误;故选C.
3.使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷)分别带上-2Q和+4Q的电荷后,将它们固定在相距为a的两点,它们之间库仑力的大小为F1.现用绝缘工具使两小球相互接触后,再将它们固定在相距为2a的两点,它们之间库仑力的大小为F2,则F1与F2之比为()
A.32∶1
B.16∶1
C.8∶1
D.4∶1
【答案】A
【解析】
【详解】开始时由库仑定律得:
;现用绝缘工具使两小球相互接触后,各自带电为:
,因此:
;可得:
;故选A。
4.如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()
A.R1:
R2=3:
1
B.R1:
R2=1:
3
C.将R1与R2串联后接于电源上,则电压之比U1:
U2=3:
1
D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流之比I1:
I2=1:
3
【答案】B
【解析】
【详解】根据I-U图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1:
R2=1:
3.故A错误,B正确;两电阻串联后,两电阻中的电流相等,则电压之比U1:
U2=1:
3,故C错误;若两电阻并联,两电阻两端的电压相等,故电流与电阻成反比;故电流之比为:
I1:
I2=3:
1;故D错误;故选B。
【点睛】解决本题的关键知道I-U图线的斜率表示电阻的倒数以及知道串并联电路的特点。
5.如图所示,实线是匀强电场的电场线,带电粒子q1、q2分别从A、C两点以初速度v垂直射入电场,其运动轨迹分别是图中的ABC、CDA.已知q1带正电,不计粒子的重力和其它阻力.则下列说法中正确的是()
A.q2带负电
B.A点的电势低于C点的电势
C.电场力对q1做正功,对q2做负功
D.q1的电势能增加、q2的电势能减小
【答案】A
【解析】
【详解】由物体做曲线运动的条件,且q1带正电,故电场力水平向右,电场方向向右,则q2 受的电场力向左,故q2 为负电荷,故A正确; 由A项知电场线水平向右,沿电场线的方向电势降低,故A点的电势高于C点的电势,故B错误 由图可知,电场力与运动方向夹锐角,则电场力对q1做正功,对q2也做正功,q1的电势能减小、q2的电势能也减小,故D错误;故选A。
6.如图所示,匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点,已知A、B、C、F点的电势分别为-1V、1V、2V、3V,则H点的电势为()
A.-1V
B.1V
C.2V
D.3V
【答案】C
【解析】
【详解】在匀强电场中,由公式U=Ed知,沿着任意方向前进相同距离,电势差必定相等。
由于GH∥AB,且GH=AB,则有φG-φH=φB-φA;代入数据解得:
φH=φG+φA-φB=φG-2V;同理,φB-φC=φF-φG;解得,φG=φF+φC-φB=3V+2V-1V=4V;解得φH=2V,故选C。
【点睛】本题关键要明确匀强电场中沿着不与场强垂直的方向前进相同距离,电势降落相等,同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系,然后结合几何关系分析。
7.两个带有等量正电荷的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ连线于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则()
A.q运动到O点时电势能为零
B.q运动到O点时的动能最大
C.q由A向O的运动是匀加速直线运动
D.q由A向O运动的过程中电势能先逐渐减小后又逐渐增大
【答案】B
【解析】
【详解】取无限远处的电势为零,正电荷周围电势为正值,所以O点的电势大于0,根据电势能定义Ep=qφ,电荷q带负电,则q运动到O点时电势能为负值,并不为零。
故A错误。
从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N相对于O点的对称点的过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,故B正确。
两等量正电荷周围部分电场线如图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向。
故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故C错误。
电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故D错误。
故选B。
8.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()
A.同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化
B.电动势公式E=
中的W与电势差公式U=
中的W是一样的,都是电场力做的功
C.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
D.通常1号干电池比7号干电池的体积大,所以1号干电池比7号干电池的电动势大
【答案】C
【解析】
【详解】同一电源的电动势是不变的,与外电路无关,选项A错误;电动势公式E=
中的W与电势差公式U=
中的W是不一样的,前者是非静电力做功,后者是电场力做的功,选项B错误;电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,选项C正确;1号干电池和7号干电池的电动势相同,都是1.5V,只不过是1号干电池的容量较大,选项D错误;故选C.
9.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240m的近似圆形轨道.当环中电子以3×107m/s的速度流动而形成的电流是10mA时,则环中(已知电子的电荷量e=-1.6×10-19C)()
A.电流方向和负电子运动方向相同
B.电流方向和正电子运动方向相同
C.运行的电子数目为5×1011个
D.运行的电子数目为1×104个
【答案】BC
【解析】
【详解】电流方向和正电子运动方向相同,与负电子的运动方向相反,选项A错误,B正确;电子运动一周用的时间为:
,而电流表达式为:
I=q/t;则总电荷量为:
q=It=0.01×8×10-6C=8×10-8C,在整个环中运行的电子数目为:
个,故C正确,D错误。
故选BC。
【点睛】本题的关键要建立模型,运用运动学公式求解电子运动的周期,要掌握电流的定义式,知道元电荷的定义,从而明确电荷量与电子电量的关系.
10.如图所示,在光滑绝缘水平面上有A、B、C三个可视为点电荷的带电小球,位于同一条直线上,仅在它们之间的静电力作用下均处于静止状态,且距离关系满足:
AB>BC,下列说法正确的是()
A.A,C带同种电荷
B.A,B带异种电荷
C.B所带的电荷量最大
D.A,B在C处产生电场的合场强为零
【答案】ABD
【解析】
【详解】根据电场力方向来确定各自电性,从而得出“两同夹一异”,因此AB正确。
同时根据库仑定律来确定电场力的大小,并由平衡条件来确定各自电量的大小,因此在大小上一定为“两大夹一小”,即B所带的电荷量最小,选项C错误;因C处于静止状态,可知C处的场强为零,即A,B在C处产生电场的合场强为零,故D正确;故选ABD。
【点睛】三个小球只受静电力而平衡时,三个小球所带的电性一定为“两同夹一异”,且在大小上一定为“两大夹一小”。
11.如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计的金属外壳和电容器的下极板都接地。
在两极板间有一个固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角。
若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则()
A.θ减小,E不变
B.θ增大,E增大
C.θ增大,Ep增大
D.θ减小,Ep不变
【答案】AD
【解析】
【详解】电容器电量不变;上极板向下移动时,两板间的距离减小,根据
可知,电容C增大,则根据C=Q/U可知,电压U减小;故静电计指针偏角θ减小;两板间的电场强度
;因此电场强度与板间距无关,因此电场强度不变;因电场强度不变,且P点离下极板间距不变,因此P点的电势不变,那么电荷在P点的电势能也不变,故AD正确,BC错误;故选AD。
【点睛】本题考查电容器的动态分析问题,解题的关键在于正确掌握电容的决定式和定义式;同时注意要掌握相关结论的应用,如本题中可以直接应用结论:
当充电后断开电源时,如果只改变两板间距离,则两板间的电场强度不变。
12.如图所示为范围足够大的匀强电场的电场强度E随时间t周期性变化的图象。
当t=0时,在电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是()
A.带电粒子将做往复运动
B.2s末带电粒子回到原出发点
C.带电粒子在3s末的速度为零
D.在0~2.5s末的时间内,电场力对带电粒子所做的总功为零
【答案】AC
【解析】
【详解】带电粒子在前1秒处于负向匀加速,在第2秒内加速度大小是之前的2倍,则先沿负向做0.5s匀减速到速度为零,后反向向正向匀加速0.5s,第3s向正向匀减速到0,如此做往复运动,故AC正确;带电粒子在前1秒处于匀加速,在第二秒内由于加速度大小是之前的2倍,方向与之前相反,因此用去0.5秒先做匀减速接着0.5秒反向加速。
所以2s末带电粒子不在出发点。
故B错误;根据A的分析可知,2.5s时刻粒子的速度不为零,则根据动能定理可知,在0~2.5s末的时间内,电场力对带电粒子所做的总功不为零,故D错误;故选AC。
【点睛】本题关键之处是电场强度大小不一,导致加速度不一,所以失去对称性.若电场强度大小相同,则带电粒子一直同一个方向运动.
二、实验题
13.一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig=50μA,表头电阻Rg=1kΩ,若改装成量程为Im=5mA的电流表,应________(填“串联”或“并联”)的电阻阻值为___________Ω(保留三位有效数字).
【答案】
(1).并联;
(2).10.1;
【解析】
【详解】把电流表改装成5mA的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值:
;
14.某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图像.
(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表A1(量程为100mA,内阻约为2Ω);
电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.3Ω);
电压表V1(量程为5V,内阻约为5kΩ);
电压表V2(量程为15V,内阻约为15kΩ);
滑动变阻器R(阻值范围为0~10Ω);
电源E(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中电流表应选用__________,电压表应选用__________,(填器材符号)
(2)在图中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路____________.
(3)根据实验数据,计算并描绘出的R-U图像如图所示;由图像可知,此小灯泡在不工作时,灯丝电阻为_______Ω;当所加电压为3V时,灯丝电阻为_______Ω。
【答案】
(1).
;
(2).
;(3).
(4).1.5;(5).11.5;
【解析】
【详解】
(1)灯泡的额定电流为0.3A,可知实验中电流表应选用A2,灯泡的额定电压为3.8V,则电压表应选用V1;
(2)灯泡的电阻
,因
,则应采用电流表外接法;滑动变阻器用分压电路,实物连线如图;
(3)由图像可知,此小灯泡在不工作时,即U=0时,灯丝电阻为1.5Ω;当所加电压为3V时,灯丝电阻11.5Ω。
【点睛】本题考查了实验器材的选择以及实验电路的确定等问题;关键是搞清实验原理;知道电表选择的原则:
安全、准确、方便;为在灯泡上得到从0开始的连续可调电压,滑动变阻器必须用分压电路.
三、计算題
15.两个均标有“10V,20W”的线性元件L1和L2,与一个R=5Ω的电阻按图示电路相连。
在电路两端加上U=15V的电压后,求:
(1)流经L1的电流;
(2)两元件L1和L2的实际功率。
【答案】
(1)2A
(2)20W,5W
【解析】
【详解】
(1)因
,
则R并=2.5Ω;R总=R并+RL1=7.5Ω
所以电流I=U/R总=2A
(2)L1的实际功率:
P1=I2RL1=20W
L2的实际功率:
P2=(I/2)2RL2=5W
16.匀强电场中A、B、C三点依次在同一条直线上,与电场线成
夹角。
A、B两点间的距离
,B、C两点间的距离
。
现将
的点电荷从A点移动到B点,电场力做功
,求:
(1)电场强度的大小,并在图上标出电场强度方向
(2)设B点电势为0,则A点、C点电势分别是多少?
【答案】
(1)
(2)15V
【解析】
【详解】
(1)A到B过程,由W=qU可知:
=-30V
又
所以
,场强方向如图;
(2)φB=0,由UAB=φA-φB可知:
φA=-30V
ABC三点在同一直线上,所以:
UBC=-15V
所以:
φC=15V
17.如图所示,质量为m=2×10-13kg、电量q=9×10-5C的离子(重力不计)从静止状态开始,经过加速电场U1=100V加速后,水平进入两平行金属板正中间。
已知两金属板相距d=5cm,板长L=10cm。
试求:
(1)该离子进入平行金属板之前的速度为多大?
(2)若使离子能从两平行金属板间飞出,则两平行板间电压U2的取值范围是多少?
【答案】
(1)
(2)
【解析】
【详解】
(1)粒子在电场中加速,由动能定理可知:
代入数值可得:
(2)粒子恰好打出极板时:
在极板中偏转做类平抛运动,所以:
代入数值可得:
所以U2的取值范围范围为:
-50V~50V
18.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中用一根长度L=0.8m的绝缘细绳把质量为m=0.20kg、带有正电荷的金属小球悬挂在固定点O点,小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37º.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,(g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)求:
(1)从A到C静电力对小球做的功;
(2)小球通过最低点C时的速度的大小;
(3)小球在摆动过程中细线对小球的最大拉力。
【答案】
(1)-1.2J
(2)2m/s(3)4.5N
【解析】
【详解】
(1)小球受到电场力qE,重力mg和绳的拉力F的作用下处于静止,
根据共点力的平衡条件有:
qE=mgtan37º
小球从A到C的过程中,W=-qEL=-1.2J
(2)A到C的过程中,根据动能定理有:
mgL-qEL=
mvc2
可得:
vc=2m/s
(3)在摆动过程中,经B点时,细线的拉力最大,从A到B的过程中,
根据动能定理可得:
mgLcos37º-qEL(1-sin37º)=
在B点时,满足:
拉力:
F=4.5N
【点睛】本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用,注意小球在等效最低点受到的拉力最大是关键。
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- 学年 安徽省 宿州市 十三 重点中学 上学 期中考试 物理试题