2019-2020學年安徽省黃山市屯溪第一高二上學期期中考試物理試題 解析版

屯溪2019年高二期中考試物理測試卷一、選擇題1.兩根完全相同的金屬裸導線，將其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折后絞合起來，然后給它們加相同電壓后，則在同一時間內通過它們的電荷量之比為A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:1【答案】C【解析】【詳解】設原來的電阻為R，其中的一根均勻拉長到原來的2倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼模鶕娮瓒桑嚎芍娮铻椋毫硪桓鶎φ酆蠼g合起來，長度減小為原來的一半，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?倍，根據電阻定律：可知電阻為：則兩電阻之比為16：1，電壓相等，根據歐姆定律，電流比為1：16，根據：知相同時間內通過的電量之比為1：16，故選C。2.如圖所示，圖中兩組曲線中實線代表電場線（方向未畫出）、虛線代表等勢線，點劃線是一個帶電粒子僅在電場力作用下從A到B的運動軌跡，下列說法正確的是A.粒子一定帶正電B.粒子的動能一定是越來越大C.粒子的電勢能一定是越來越大D.A點的電勢一定高于B點的電勢【答案】B【解析】【詳解】A.由于不知道電場線的方向，所以不能判斷電場的方向，則不能判斷電荷的性質，故A錯誤；BC.根據粒子的運動的軌跡可以判斷，粒子受到的力指向軌跡彎曲的內側，即指向右下方，所以從A到B的過程中，電場力做正功，所以粒子的動能一定是越來越大，粒子的電勢能一定是越來越小，故B正確，C錯誤；D.由于不知道電場的方向，所以不能判斷A點和B點電勢的高低，故D錯誤。3.帶正電的空心金屬球殼置于絕緣支架上，將4個原來不帶電的金屬小球按圖示位置放置，A球用絕緣輕繩豎直懸掛，B球接地，C球用導線與球殼內部相連，D球與球殼內部接觸。設大地電勢為零，當達到靜電平衡時，下列說法正確的是A.由于靜電感應，A球帶負電 B.B球帶負電，電勢為零C.C球不帶電 D.D球帶正電，電勢為零【答案】B【解析】【詳解】A.由于靜電感應，A球的左右兩端帶上不同的電荷，但整體不帶電。故A錯誤；B.由于靜電感應，B球帶負電，但電勢和大地的電勢相等，為零。故B正確；C.C球在金屬球殼外部，會帶上與球殼相同的電荷。故C錯誤；D.D球在球殼的內部，與球殼接觸后成為球殼內部的一部分，所以D不帶電。故D錯誤。4.如圖，半徑為R的圓盤均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點，a和b、b和c、c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q（q>0）的固定點電荷，已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為（k為靜電力常量）A.k B.k C.k D.k【答案】B【解析】【詳解】電荷量為q點電荷在b處產生電場強度的大小為：而半徑為R均勻分布著電荷量為Q的圓盤上電荷，與在a點處有一電荷量為q（q＞0）的固定點電荷，在b點處的場強為零，則圓盤在此處產生電場強度大小也為：根據對稱性原理可知，圓盤在d產生電場強度大小也為：電荷量為q點電荷在d處產生電場強度的大小為：由于都在d處產生電場強度方向相同，即為兩者大小相加。所以兩者這d處產生電場強度的大小為：故選B。5.如圖所示，平行板電容器兩極A、B間有一個帶電油滴P，正好靜止在兩極板正中間現將兩極板稍拉開一些，其它條件不變拉開時間忽略，則A.油滴將向上加速B.油滴將向下加速C.電流計中電流由b流向aD.電流計中始終無電流流過【答案】B【解析】將兩極板的距離拉開一些，由于電勢差不變，d變大，則根據知，電場強度變小，電場力減小，油滴向下加速，A錯誤B正確；根據得，d變大，則電容變小，U不變，根據Q=CU知，電荷量減小，則電流計中的電流由a流向b，CD錯誤．6.如圖所示，勻強電場中的六個點A、B、C、D、E、F為正八面體的六個頂點。已知BE中點O的電勢為零，A、B、C三點的電勢分別為7V、–1V、3V，則E、F兩點的電勢分別為A.2V，–2V B.–2V，–4VC.–1V，–5V D.1V，–3V【答案】D【解析】【詳解】在勻強電場中，由公式：知沿著任意方向前進相同距離，電勢差必定相等。由BO=OE有：得：0-（-1V）=1

V由AC∥EF，且AC=EF，有：得：3V+1V-7V=-3

V故選D。7.示波器的內部結構如圖所示，如果在電極YY之間加上圖（a）所示的電壓，在XX之間加上圖（b）所示電壓，熒光屏上會出現的波形是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】電極YY′之間加上圖（a）所示的電壓，則粒子的偏轉位移在上下進行變化，而在XX′之間加上圖（b）所示電壓時，粒子將分別打在左右各一個固定的位置，因此只能打出圖C所示的圖象，故C正確，ABD錯誤．故選：C.8.電荷量分別為q1和q2的兩點電荷放在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系如圖所示，其中A、N兩點的電勢為零；ND段中C點電勢最高。則下列選項中錯誤的是A.C點的電場強度大小為零B.C.N、C兩點之間連線上的電場強度方向沿x軸正方向D.將一個帶負電的檢驗電荷從N點沿x軸正方向移動到D點的過程中，電場力先做正功后做負功【答案】C【解析】【詳解】A.圖象的切線斜率等于場強E，由圖可知C點的切線斜率為零，所以電場強度為零，故A正確；B.由圖知無窮遠處的電勢為0，A點的電勢為零，由于沿著電場線電勢降低，所以O點的電荷帶正電，M點電荷帶負電，由于A點距離O比較遠而距離M比較近，所以電荷量大于的電荷量，故B正確；C.由N到C過程電勢升高，則說明場強沿x軸負方向，故C錯誤；D.N→D段中，電勢先高升后降低，所以場強方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向，將一負點電荷從N點移到D點，電場力先沿x軸正方向，后沿x軸負方向，則電場力先做正功后做負功。故D正確。9.如圖所示，三條平行等間距的虛線表示電場中的三個等勢面，電勢分別為10V、20V、30V，實線是一帶電粒子(不計重力)在該區(qū)域內的運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，下列說法正確的是A.粒子在三點所受電場力不相等B.粒子可能先經過a，再到b，然后到cC.粒子三點所具有的動能大小關系為Ekb＞Eka＞EkcD.粒子在三點的電勢能大小關系為Epc＜Epa＜Epb【答案】BD【解析】【詳解】A.因表示電場中三個等勢面的三條虛線是平行且等間距的，由此可判斷電場是勻強電場，所以帶電粒子在電場中各點受到的電場力相等，選項A錯誤；B.由題圖可知，電場的方向是向上的，帶電粒子受到的電場力指向曲線凹側，是向下的，粒子帶負電，帶電粒子無論是依次沿a、b、c運動，還是依次沿c、b、a運動，都會得到如圖的軌跡，選項B正確；CD.帶負電的粒子在電場中運動時，存在電勢能與動能之間的互化，由題意和圖可知，在b點時的電勢能最大，在c點的電勢能最小，可判斷在c點的動能最大，在b點的動能最小，選項C錯誤，D正確。10.如圖所示，在豎直向上的勻強電場中，一根不可伸長的絕緣細繩的一端系著一個帶電小球，另一端固定于O點，小球在豎直平面內做勻速圓周運動，最高點為a，最低點為b。不計空氣阻力，則下列說法正確的是A.小球帶負電B.電場力與重力平衡C.小球在從a點運動到b點的過程中，電勢能增大D.小球在運動過程中機械能守恒【答案】BC【解析】【詳解】AB.由題可知，小球在豎直平面內做勻速圓周運動，受到重力、電場力和細繩的拉力，電場力與重力平衡，則知小球帶正電。故A錯誤，B正確。C.小球在從a點運動到b點的過程中，電場力做負功，小球的電勢能增大。故C正確。D.由于電場力做功，所以小球在運動過程中機械能不守恒。故D錯誤。11.一根粗細均勻的金屬導線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導線的電流強度為I，金屬導線中自由電子定向移動的平均速率為v，若將金屬導線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，已知電流微觀式為I=neSV，其中n為單位體積電子個數，e為元電荷，S為導線模截面積，則下列說法中正確的是A.此時金屬導線阻值為4RB.此時通過金屬導線的電流為C.此時自由電子定向移動的平均速率為D.此時自由電子定向移動的平均速率為【答案】ABC【解析】【分析】將金屬導線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼谋?，，根據電阻定律分析電阻的變化，由歐姆定律分析電流的變化．由電流的微觀表達式I=nevS分析平均速率v的變化?！驹斀狻緼項：將金屬導線均勻拉長，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼谋?，根據電阻定律分析得到，電阻變?yōu)樵瓉淼?倍，故A正確；B項：根據歐姆定律可知，電流I變?yōu)樵瓉?，即為，故B正確；C、D項：電流的微觀表達式I=nevS，其中n、e不變，電流I為原來的，橫截面積S變?yōu)樵瓉淼谋?，則自由電子定向移動的平均速率為，故C正確，D錯誤。故應選ABC。12.兩個等量同種點電荷固定于光滑絕緣水平面上,其連線中垂線上有A、B、C三點,如圖甲所示.一個電荷量為2×10-3C、質量為0.1kg的小物塊(可視為質點)從C點靜止釋放,其在水平面內運動的圖像如圖乙所示,其中B點處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標出了該切線).則下列說法正確的是（）A.由C到A的過程中物塊的電勢能逐漸減小B.B、A兩點間的電勢差C.由C點到A點電勢逐漸降低D.B點為中垂線上電場強度最大的點,場強【答案】ACD【解析】從速度時間圖象可知，由C到A的過程中，物塊的速度一直增大，電場力對物塊做正功，電勢能一直減小，故A正確；從速度時間圖象可知，A、B兩點的速度分別為vA=6m/s，vB=4m/s，再根據動能定理得

qUAB=mvB2-mvA2=×0.1×（42-62）J=-1J，解得：UAB=-500V，故B錯誤．據兩個等量同種正電荷其連線中垂線上電場強度方向由O點沿中垂線指向外側，故由C點到A點的過程中電勢逐漸減小，故C正確；帶電粒子在B點的加速度最大，為am==2m/s2，所受的電場力最大為Fm=mam=0.1×2N=0.2N，則場強最大值為，故D正確；故選ACD.點睛：明確等量同種電荷電場的特點是解本題的關鍵，要知道v-t圖切線的斜率表示加速度，由動能定理求電勢差是常用的方法．二、實驗題13.實驗室有一個內阻Rg=100Ω，量程為0~0.6mA的小量程電流表，現將該電流表改裝成量程為0~3V的電壓表，則應___________（填“串聯”或“并聯”）一個R=___________Ω的電阻?，F將改裝后的電壓表測某一電壓，讀數時指針位置如圖，則所測電壓為___________V。【答案】(1).串聯(2).4900(3).2.30【解析】【詳解】[1][2]設改裝成電壓表要串聯電阻的R，則

有：代入數據有：解得：R=4900Ω[3]因最小分度為0.1，則要估讀到下0.01位，則讀數為2.30V。14.一個小燈泡的額定電壓為2.0V。額定電流約為0.5A，選用下列實驗器材進行實驗，并利用實驗數據描繪和研究小燈泡的伏安特性曲線．A.電源E：電動勢為3.0V，內阻不計；B.電壓表V1：量程為0~3V，內阻約為1kΩC.電壓表V2：量程為0~15V，內阻約為4kΩD.電流表A1：量程為0~3A，內阻約為0.1Ω；E.電流表A2：量程為0~0.6A，內阻約為0.6Ω；F.滑動變阻器R1：最大阻值為10Ω，額定電流為1.0A；G.滑動變阻器R2：最大阻值為15Ω，額定電流為1.0A；I.開關S，導線若干．實驗得到如下數據（I和U分別表示通過小燈泡的電流和加在小燈泡兩端的電壓）：I/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802．00（1）實驗中電壓表應選用___________；電流表應選用___________；滑動變阻器應選用___________（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）．（2）請你不要改動已連接導線，在下面的實物連接圖中把還需要連接的導線補上___________．閉合開關前，應使變阻器滑片放在最___________（填“左”或“右”）端．（3）在坐標中畫出小燈泡的U-I曲線___________．【答案】(1).B(2).E(3).F(4).左(5).(6).【解析】【詳解】（1）[1]燈泡額定電壓是2V，則電壓表選B；[2]燈泡額定電流為0.5A，則電流表選E；[3]為方便實驗操作，滑動變阻器應選F．（2）[4]燈泡正常發(fā)光時電阻Ω，，，則有，則電流表采用外接法，由表中實驗數據可知，電壓與電流從零開始變化，則滑動變阻器應采用分壓接法，電路圖如圖所示；[5]閉合開關前，滑片應置于左端．（3）[6]根據表中實驗數據，在坐標系中描出對應的點，然后作出燈泡的U-I圖象如圖所示．三、解答題15.如圖所示是利用電動機提升重物的示意圖，其中D是直流電動機。P是一個質量為m的重物，它用細繩拴在電動機的軸上。閉合開關S，重物P以速度v勻速上升，這時電流表和電壓表的示數分別是I=5.0A和U=110V，重物P上升的速度v=1.0m/s。已知重物的質量m=45kg（g取10m/s2）。求：（1）電動機消耗的電功率P電；（2）細繩對重物做功的機械功率P機；（3）電動機線圈的電阻R。【答案】（1）550W（2）450W（3）4Ω【解析】【詳解】（1）電動機消耗的電功率為：（2）細繩對重物做功的機械功率為45×10×1W=450W（3）電動機線圈的電阻R的發(fā)熱功率為：550W-450W=100W則電動機線圈的電阻：R=Ω16.如圖所示，帶電荷量為Q的正點電荷固定在傾角為30°的光滑絕緣斜面底部的C點，斜面上有A、B兩點，且A、B和C在同一直線上，A和C相距為L，B為AC中點?，F將一帶電小球從A點由靜止釋放，

當帶電小球運動到B點時速度正好又為零，已知帶電小球在A點處的加速度大小，靜電力常量為k，求：（1）小球運動到B點時的加速度大??；（2）B和A兩點間的電勢差（用k、Q和L表示）。【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）由題知，在A點的加速度為：帶電小球在A點時，根據牛頓第二定律：帶電小球在B點時，根據牛頓第二定律：解得：（2）由A點到B點應用動能定理得：由：得AB間的電勢差為：17.如圖所示，有一電子（電荷量為e）經電壓U1加速后，進入兩塊間距為d、電壓為U2的平行金屬板間．若電子從兩板正中間垂直電