吉林省吉林市五十五中2019-2020高二物理上学期期中试卷（附解析Word版）

2019-2020 学年度第一学期高二物理期中考试试卷 一、选择题 1.关于点电荷的下列说法中正确的是： A. 只有体积很小的带电体，才能作为点电荷 B. 点电荷是元电荷 C. 点电荷一定是电量很小的电荷 D. 两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理 【答案】D 【解析】 【详解】AC．带电体看作点电荷的条件：当一个带电体的形状及大小对它们间相互作用力的 影响可忽略时，这个带电体可看作点电荷，带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定， 与自身大小形状和电量多少无具体关系，AC 错误； B．点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电 荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍，B 错误； D．两个带电的金属小球，不一定能将它们作为电荷集中在球心的点电荷处理，比如两个挨的 很近的带电金属球，其电荷分布由于电荷间的相互作用力使得不能将它们作为电荷集中在球 心的点电荷处理，D 正确。 2. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为 F，若它们的带电量都增大为原来的 2 倍，距离减少为原来的 1/2，它们之间的相互作用力变为 （ ） A. F/2 B. F C. 4F D. 16F 【答案】D 【解析】 由库仑定律： ，可知它们的带电量都增大为原来的 2 倍，距离不变，则它们之间的 相互作用力变为原来的 4 倍，即 4F，故选 C。 【点睛】直接根据库仑定律公式 列式判断两个点电荷间的静电力大小的变化情况即 可． 3.电容器是一种常用的电子元件．对电容器认识正确的是(　　) A. 电容器的电容表示其储存电荷的能力 2 QqF k r = 2 QqF k r =B. 电容器的电容与它所带的电量成正比 C. 电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D. 电容的常用单位有 μF 和 pF,1 μF＝103pF 【答案】A 【解析】 【详解】A．电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，电容器的电容表示其储存电荷能 力，故 A 正确； BC．电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量和板间的电压无关，故 BC 均错误； D．电容的常用单位有 μF 和 pF，1F=106μF=1012PF，故 D 错误； 4.两电阻 R1、R2 电流 I 和电压 U 的关系如图所示，可知电阻大小之比 R1:R2 等于 A. 1:3 B. 3:1 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】因为该图线为 I-U 图线，则图线的斜率表示电阻的倒数，两根图线的斜率比为 ， 所以电阻比为： A．所给答案为 1:3，正确答案为 1:3，A 正确； B．所给答案为 3:1，正确答案为 1:3，B 错误； C．所给答案为 ，正确答案为 1:3，C 错误； D．所给答案为 ，正确答案为 1:3，D 错误。 5. 在如图所示的点电荷电场中，一带正电的试探电荷从 A 点分别移动到 B、C、D、E 各点， B、C、D、E 在以 Q 为圆心的圆周上，则电场力做功（ ） 的 1: 3 3 :1 tan 60 : tan30 3:1° ° = 1 2: 1:3R R = 1: 3 3 :1A. 从 A 到 B 做功最大 B. 从 A 到 C 做功最大 C. 从 A 到 E 做功最大 D 做功一样大 【答案】D 【解析】 试题分析：由点电荷的电场分布特点可知，B、C、D、E 四点位于对场源电荷为圆心的同一个 圆上，即位于同一等势面上，将试探电荷从 A 点移到同一等势面上电场力做功相等，所以只 有选项 D 正确； 考点：等势面、静电力做功 6.下列说法中正确的是（ ） A. 根据 E= F/q 可知，电场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比 B. 电场中某点的场强 E= F/q，与检验电荷的受力大小及带电量无关 C. 电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向 D. 公式 E=F/q 和 E=kQ/r2 对于任何静电场都是适用的 【答案】B 【解析】 【详解】A. 电场强度反映了电场的力的性质，由电场本身决定，与检验电荷在该点所受的电 场力无关。故 A 错误； B. 电场中某点的场强等于 ，E 反映电场本身的强弱和方向，与检验电荷的受力大小及 带电量无关。故 B 正确； C. 电场中某点 场强方向即正检验电荷在该点的受力方向，与负检验电荷在该点的受力方向 相反。故 C 错误； D. 公式 对任何静电场都是适用的，而公式 只适用于真空点电荷产生的电场。 . 的 FE q = FE q = 2 kQE r =故 D 错误。 故选：B 7.某电场电场线和等势面如图所示，图中实线表示电场线,虚线表示等势面，过 a、b 两点的 等势面电势分别为 φa="50" V,φb=" 20" V, 那么 a、b 两点连线的中点 c 的电势值为 φC 为： A. 等于 35V B. 大于 35V． C. 小于 35V D. 等于 15V 【答案】C 【解析】 电场线越密场强越大，所以 ac 间的平均场强大于 bc 间的平均场强，由 U=Ed 可知 Uac 较大， 所以 C 点电势小于 35V，C 对； 8.一个标有“4V0.7A”的小灯泡，所加的电压 U 由零逐渐增大到 4V，在此过程中电压 U 和电 流 I 的关系可以用图象表示，在图中符合实际的是( ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 由题，白炽灯泡上的电压 U 由零逐渐增大到 4V 时，白炽灯泡的温度不断升高，电阻增大，而 在 I-U 图象中斜率越小，则电阻越大，故只有 B 正确；故选 B． 点睛：解答本题要注意 I-U 图象与 U-I 图象的区别，同时明确金属导体的电阻随温度的升高 而增大．9.如图所示，a．b．c．d 为匀强电场中的四个等势面，一个电子射入电场后的运动轨迹如实 线 MN 所示，由此可知（ ） A. 电子在 N 的动能大于在 M 的动能 B. 电子在 N 的电势能大于在 M 的电势能 C. 电场强度方向向左 D. 电场中，a 点电势低于 b 点电势 【答案】BD 【解析】 根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受 电场力必 定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的 电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电 子的动能减小，电势能增加，所以电子在 N 的动能小于在 M 的动能，在 N 的电势能大于在 M 的电势能，故 A 错误，B 正确．电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场 强度方向竖直向上，故 C 错误．根据顺着电场线方向电势降低，得知 a 点电势低于 b 点电势， 故 D 正确．故选 BD. 点睛：解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动 能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析． 10.如图所示，将充好电的平行板电容器与静电计连接，静电计指针偏转的角度为 。在如下 的变化中，关于静电计指针偏转角度 的变化，说法正确的是 A. 若两极板间的距离增大，则 变大 B. 若两极板相互错开一些（距离不变），则 变小 C. 若在两极板间插入玻璃板，则 变大 的 α α α α αD. 若在两极板间插入玻璃板，则 变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．使d 变大，则由 可知 C 减小，则由 可知，电压增大，则验电器 的夹角变大，A 正确； B．两极板错开，则 S 减小，由 可得 C 减小，则由 可知，电压增大，验电器 的夹角变大，B 错误； CD．若在极板间加入玻璃板，则介电常数增加，则由 可知 C 增大；则由 可 知，电压减小，验电器的夹角变小，C 错误 D 正确。 11. 如图所示，在两个等量异种点电荷的电场中，AB 为中垂线，且 AO=BO，则 A. A、B 两点场强相等 B. 正电荷从 A 运动到 B，电势能增加 C. 负电荷从 A 运动到 B，电势能增加 D. A、B 两点电势差为零 【答案】AD 【解析】 试题分析：由等量异种电荷的电场线分布可知，A、B 两点场强大小和方向距相同，故两点的 场强相等，选项 A 正确；由于 AB 两点的电势相等，故无论是正电荷还是负电荷，从 A 运动到 B，电场力均不做功，电势能不变，选项 BC 错误，D 正确；故选 AD. 考点：等量异种电荷的电场 12.如图所示，在电场中任意取一条电场线，电场线上的 a、b 两点相距为 d，则（ ） A. a 点的场强一定大于 b 点的场强 B. a 点的电势一定大于 b 点的电势 α 4 SC kd ε π= QU C = 4 SC kd ε π= QU C = 4 SC kd ε π= QU C =C. a、b 两点电势差一定等于 Ed（E 为 a 点场强） D. a、b 两点电势差等与单位正电荷由 a 点沿任意路径移到 b 点的过程中电场力所做的功 【答案】BD 【解析】 试题分析：一条电场线无法判断场强的疏密，A 错误；沿着电场线的方向电势逐渐降低，B 正 确；只有在匀强电场中 a、b 两点间的电势差等于 Ed，C 错误；a、b 两点间的电势差等于单位 正电荷由 a 点沿任意路径移到 b 点的过程中静电力所做的功，D 正确； 故选 BD 考点：电势；电场强度；电势差． 点评：电场线的疏密表示电场强弱，沿着电场线的方向电势逐渐降低，在匀强电场中 a、b 两 点间的电势差等于 Ed． 二．填空题 13.在电场中把一个电荷量为－6×10－8C 的点电荷从 A 点移到 B 点，电场力做功为－3×10－5J， 将此电荷从 B 点移到 C 点，电场力做功 4.5×10－5J，则 UAC =________. 【答案】-250V 【解析】 【详解】[1]根据 可知： 则： 。 14.如图所示，在点电荷 Q 形成的电场中有 A、B、C 三点，若 Q 为负电荷，则________点电势 最低，将正电荷放在______点时电势能最小，将负电荷放在_____点时电势能最大。 【答案】 (1). A (2). A (3). A 【解析】 W qU= 5 5 53 10 J 4.5 10 J 1.5 10 JAC AB BC ACW W W qU− − −= + = − × + × = × = 5 8 1.5 10 V 250V6 10 AC AC WU q − − ×= = = −− ×【详解】[1]Q 为负电荷，电场线方向从 B→A，A 点电势比 B 点电势低．而 C 所距离点电荷 Q 更远，所以 C 的电势高于 B 的电势，即 C 点电势最高，A 点电势最低． [2]根据推论 可知，将正电荷放在电势低的位置电势能小，即放在 A 点时电势能最小， [3]负电荷在低电势处的电势能较大，故将负电荷放在 A 点时电势能最大． 15.如图所示，R1＝4 Ω，R2＝9 Ω，R3＝18 Ω。通电后经 R1、R2 和 R3 的电流之比 I1∶I2∶I3 ＝________，R1、R2 和 R3 两端的电压之比 U1∶U2∶U3＝________。 【答案】3∶2∶1 2∶3∶3 【解析】 试题分析：由并联电路的特点可知，U2=U3，即 I2R2=I3R3，所以 ； 流经 R1 和 R3 的电流之比 ；所以：I1：I2：I3=3：2：1 R2 和 R3 并联，两端的电压相等；由 U=IR 可知： ，所以：U1：U2： U3=2：3：3 考点：串并联电路的特点；欧姆定律 【名师点睛】该题考察的串联电路的特点，串联电路电流相同，电压与电阻成正比．并联电 路电压相同，电流与电阻成反比，灵活选择表达式，然后将相关的数据代入即可．基础题目。 三.计算题 16.平行放置的金屑板 A、B 组成一只平行板电容器，对以下两种情况： (1)保持开关 S 闭合，使 A 板向右平移错开一些； (2)S 闭合后再断开，然后使 A 板向上平移拉开些． pE qϕ= 32 3 2 18 2 9 1 RI I R ＝ ＝ ＝ 2 31 2 3 3 3 31 1 I II I I I I + +＝ ＝ ＝ 1 1 1 2 3 3 3 4 2 1 18 3 U I R U I R ×＝ ＝ ＝讨论电容器两扳间的电势差 U、电荷量 Q、板间场强 E 的变化情况． 【答案】(1)U 一定；C 减小；Q 减小；E 不变(2)Q 一定；C 减小；U 增大；E 不变 【解析】 【详解】(1)保持开关 S 闭合，两极板的电势差恒定，使 A 板向右平移错开一些，即减小正对 面积， 根据 ，知电容 C 变小； 保持开关 S 闭合，电压 U 不变，根据 ，知两极板间 电量 Q 变小； 根据 ，知电场强度 E 不变； (2)电容器与电源断开，电量 Q 保持不变，使 A 板向上平移拉开些，即增大两极板间距离时， 根据 ，知电容 C 变小， 根据 ，知两极板间的电势差 U 变大， 根据 ， 知电场强度 E 不变。 答：(1)U 一定；C 减小；Q 减小；E 不变 (2)Q 一定；C 减小；U 增大；E 不变 17.如图所示，在匀强电场中的 、 两点距离为 ，两点间的电势差为 ， 、 连线与场强方向成 角，则此电场的电场强度__________． 【答案】500V/m; 的 4 SC kd ε π= QU C = UE d = 4 SC kd ε π= QU C = 4U Q kQE d cd s π ε= = = M N 2cm 5V M N 60°【解析】 【分析】 由图可明确 AB 沿电场线上的距离，再根据匀强电场的电场强度公式 求出场强的大 小． 【详解】由 得： ，即电场强度为 500V/m。 【点睛】本题考查匀强电场中电场强度和电势差之间的关系，要注意明确公式中的 d 为沿电 场线方向上的距离． 18.如图所示，质子（ ）和 粒子（ ），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计 重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移 y 之比为多少？ 【答案】1:2 【解析】 【详解】质子和 粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，由牛顿第二定律得： ， 水平方向： ， 竖直方向： ， 解得： ， 由图可知，两个粒子的初动能 相同，E、L 相同，则 y 与 q 成正比，质子和 粒子电荷量之 比为 1：2，侧位移 y 之比为 1：2． 答：这两个粒子射出电场时的侧位移 y 之比为 1：2。 UE d = UE d = 5 / 500 /0.02 60E V m V mcos = =× ° 1 1H α 4 2 He α qEa m = L vt= 21 2y at= 2 2 22 4 k qEL qELy mv E = = kE α