江西省南昌市五校2019-2020高二物理上学期期中联考试题（Word版带解析）

2019-2020 学年度第一学期高二物理期中联考试卷 一、选择题 1.a、b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在 的平面平行。已知 a 点的电势是 20V，b 点的电势是 24V，d 点的电势是 4V，如图。由此可知， c 点的电势为（ ） A. 4V B. 8V C. 12V D. 24V 【答案】B 【解析】 试题分析： 根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端 电势差等分将线段 bd 五等分，如图 所示，则 Ube= Ubd= ×（24-4）=4v，故 Ube=φb-φe=4v，故 φf-φd=4v，故 φe=24-4=20v．φf=8v．故 φa=φe，连接 cf，则 cf∥ae，故 c 点的电势 φc=φf=8v．故 B 正 确．故选 B。 考点：电势 【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强 电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙。 2.两个完全相同的金属球 A 和 B 带电荷量之比为 1∶7，相距为 r.两者接触一下放回原来的位 置，若两电荷原来带异种电荷，则后来两小球之间的库仑力大小与原来之比是（ ） A. 3∶7 B. 4∶7 C. 9∶7 D. 16∶7 【答案】C 【解析】 的 1 5 1 5【详解】接触前，两球之间的库仑力大小为 ，接触后两者所带的电荷量 为 ，它们之间的库仑力大小为 ，所以 ， 故 C 正确，ABD 错误。 3.有一段长 1m 的电阻丝，电阻是 10Ω，现把它均匀拉伸到长为 5m，则电阻变为（ ） A. 10Ω B. 50Ω C. 150Ω D. 250Ω 【答案】D 【解析】 试题分析：由电阻定律 ，拉长后 ，而电阻丝的体积不变， ， 则 ，可得 ，故选：D. 考点：本题考查了电阻定律. 4.如图所示，电子由静止开始从 A 板向 B 板运动，当到达 B 极板时速度为 v，保持两板间电压 不变，则(　　) A. 当增大两板间距离时，v 增大 B. 当减小两板间距离时，v 增大 C. 当改变两板间距离时，v 不变 D. 当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间不变 【答案】C 【解析】 A、根据动能定理研究电子由静止开始从 A 板向 B 板运动列出等式： ， v 与两板间距无关，所以当改变两板间距离时，v 不变，A、B 错误；C 正确； D、由于两极板之间的电压不变，所以极板之间的场强为 2 2 2 7 7q q qF k kr r ⋅= = 7 32 q qq q − =′ = 2 2 2 3 3 9q q qF k kr r =′ ⋅= : 9:7F F′ = LR S ρ= 5L L′ = V L S L S= ⋅ = ⋅′ ′ 5 SS′ = 25 250LR RS ρ= = =′′ ′ Ω 21qU 2 mv= 2v qU m = E U d =电子的加速度为： ， 电子在电场中一直做匀加速直线运动，由 所以电子加速的时间为： ，由此可见，当增大两板间距离时，电子在两板间的运 动时间增大，D 错误； 故选 C。 5.带电粒子射入一固定的带正电的点电荷 Q 的电场中,沿图中实线轨迹从 a 运动到 b,a、b 两 点到点电荷 Q 的距离分别为 ra、rb(ra>rb),b 点为运动轨迹上到 Q 的最近点,不计粒子的重力, 则可知（ ） A. 运动粒子带负电 B. b 点的场强小于 a 点的场强 C. a 到 b 的过程中,电场力对粒子不做功 D. a 到 b 的过程中,粒子动能和电势能之和保持不变 【答案】D 【解析】 选 BD.由带电粒子的运动轨迹可知带电粒子带正电；由点电荷所形成电场的场强公式 E＝k 知， Eb＞Ea；粒子从 a 到 b 的过程中，电场力对粒子做负功，动能减小，电势能增大，但总能量不 变，故选 B、D. 6.用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 、 ，若把 、 分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的 示数和电表指针偏转角度的说法正确的是 A. 图甲中的 、 的示数相同 a qE qU m md = = 21d 2 at= 2t d m qU = 1A 2A 1A 2A 1A 2AB. 图甲中的 、 的指针偏角相同 C. 图乙中的 、 的示数和偏角都不同 D. 图乙中的 、 的指针偏角相同 【答案】B 【解析】 【详解】AB.图甲中的 A1、A2 并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程 不同的电流表读数不同，故 A 错误，B 正确； CD.图乙中的 A1、A2 串联，A1、A2 的示数相同，由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不 同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故 CD 错误。 7. 一个电阻接到某电路后，消耗的功率为 110W，通过 3C 的电量时，有 330J 的电能转化为内 能，则（ ） A. 电阻所加电压为 330V B. 通过电阻的电流为 1A C. 电阻通电时间为 3s D. 这个电阻的阻值为 110Ω 【答案】BCD 【解析】 ，A 错。 ，B 对。 ，C 对。 ，D 对。 8.如图所示的电路,闭合开关 S,滑动变阻器滑片 P 向左移动,下列说法正确的是 A. 电流表读数变小,电压表读数变大 B. 小灯泡 L 变暗 C. 电容器 C 上电荷量减小 D. 以上说法都不对 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．滑动变阻器滑片 P 向左移动时，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，电 1A 2A 1A 2A 1A 2A 110WU VQ = = 1PI AU = = 3Qt sI = = 110UR I = = Ω源的电动势不变，则总电流减小，电流表的读数变小，内电压减小，电动势不变，则外电压 增大，所以电压表示数变大。通过灯泡的电流减小，则小灯泡变暗。故 AB 正确。 CD．通过灯泡的电流减小，则灯泡两端的电压减小，而外电压增大，所以滑动变阻器两端的 电压增大，根据 Q=CU 知，电容器上电荷量增大。故 CD 错误。 9.如图所示，在 轴上关于 点对称的 、 两点有等量同种点电荷 ，在 轴上 点有 电荷 ，且 ， ．下列判断正确的是（ ） A. 点电场强度为零 B. 点电场强度为零 C. 若将点电荷 从 点移向 点，电势能增大 D. 若将点电荷 从 点移向 点，电势能增大 【答案】BD 【解析】 A．等量同种电荷产生的电场在连线的中点处场强为零，则 点电场强度为负点电荷在 点产 生的场强，不为零，故 A 项错误； B．两个正点电荷在 点的场强与负点电荷在 点产生的场强大小相等，方向相反，故 B 项正 确； C．将点电荷 从 移至 ，电场力做正功，电势能降低，故 C 项错误； D．若将点电荷 从 移至 ，电场车做负功，电势能升高，故 D 项正确． 综上所述，本题正确答案为 BD 10.用灯泡 L1“6V ，3W ”和灯泡 L2“6V ，6W ” 与理想电压表和理想电流表连接成如图所示的 y O A B Q+ x C Q− CO OD= 60ADO∠ = ° O D q+ O C q− O C O O D D q+ O C q− O C实验电路，其中电源电动势 E=9V 。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其 中一个灯泡正常发光时（ ） A. 电流表 示数为 1A B. 电压表的示数约为 6V C. 电源的输出功率为 4W D. 电源内阻为 2Ω 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．由图象可知，L2 正常发光的电流为 1A，L1 的正常发光电流为 0.5A，所以，两 灯串联在电路中，只有一灯正常发光，则一定是 L1，此时电路中的电流为 0.5A，由图可知：L2 的电压为：U2′=2V，此时电压表测 L2 两端的电压，即电压表的示数为 2V；此时电源的输出电 压为： U=U1′+U2′=2V+6V=8V 电源的输出功率为： P=UI=8V×0.5A=4W 故 AB 错误，C 正确。 D．电源的内阻为： 故 D 正确。 二、实验题 11.要测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率 ，步骤如下： （1）游标卡尺测量其长度，如图所示，可知其长度为____________cm； 的 9 8 20.5 E Ur I − −= = Ω = Ω（2）用螺旋测微器测量其直径如图所示，可知其直径为___________mm； （3）选用多用电表测得该圆柱体的阻值约为 90Ω， （4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下： 电流表 A 1（量程为 0～500mA，内阻约为 1Ω）； 电流表 A 2（量程为 0～100mA，内阻约为 10Ω）； 电压表 V 1（量程 0～3V，内阻 R V1=1000Ω）； 电压表 V 2（量程 0～15V，内阻 R V2=3000Ω）； 滑动变阻器 R 1（最大阻值为 5Ω）； 滑动变阻器 R 2（最大阻值为 1000Ω）； 电源 E（电动势约为 3V，内阻 r 约为 1Ω），开关，导线若干 为了使测量尽量准确，要尽可能多测几组数据，并要求所有电表读数不得小于其量程为 ， 则电压表应选________，电流表应选_________，滑动变阻器应选________。（均选填器材代 号） （5）画出电路原理图。 （ ） 【答案】 (1). (2). (3). (4). (5). (6). 【解析】 【 详 解 】 (1)[1] 游 标 卡 尺 是 20 分 度 的 卡 尺 ， 其 分 度 值 为 0.05mm ， 则 图 示 读 数 为 ： 50mm+3×0.05mm=50.15mm=5.015cm。 (2)[2] 螺 旋 测 微 器 ： 不 动 刻 度 为 4.5mm ， 可 动 刻 度 为 20.0×0.01mm ， 则 读 数 为 4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm 1 2 5.015cm 4.700mm 1V 2A 1R(4)[3][4][5] 电源电动势 3V，所以电压表选择 V1；根据欧姆定律，最大电流： 故电流表选择 A2。要求测得多组数据进行分析，滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操 作应选择最大阻值较小的滑动变阻器，故滑动变阻器选择 R1。 (5)[6]因待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法；又滑动变阻器最大阻值远小于 待测电阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示： 12.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）实验室除提供开关 S 和导线外，还有以下器材可供选择： A．电压表 V（量程 0～3V，内阻 RV=10kΩ ） B．电流表 G（量程 0～3mA，内阻 RG=100Ω ） C．电流表 A（量程 0～3A，内阻约为 0.5Ω） D．滑动变阻器：R1（阻值范围 0～10Ω，额定电流 2A） E．滑动变阻器: R2 （阻值范围 0～1000Ω，额定电流 1A） F．定值电阻： R3=0.5Ω 该同学依据器材画出了如图所示的原理图，他没有选用电流表 A 的原因是_________________。 （2）该同学将电流表 G 与定值电阻 R3 并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流 表对应的量程是_______A（结果保留两位有效数字）。 （3）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用滑动变阻器______（填写器 材的符号）； 3 33mA90maxI = ≈（4）该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表 G 读数为横坐标，以电压表 V 读数为纵坐 标绘出了如图 2 所示的图线，根据图线可求出电源的电动势 E=_____V（结果保留三位有效数 字），电源的内阻 r=______（结果保留两位有效数字）； 【答案】 (1). 电流表量程偏大 (2). (3). (4). (5). 0.83Ω 【解析】 【详解】(1)[1]一节干电池的电动势约 E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选 R1，它的 阻值范围是 0〜10Ω，电路中最小电流约为 电流表 A 的量程是 3A，0.15A 不到该量程的三分之一，电流表量程太大，因此不能用电流表 A。 (2) [2] 改装后电流表量程： (3) [3]为使电路中电流较大，并且方便调节，故实验中应选用的滑动变阻器是阻值范围较小 的 R1。 (4) [4]由上可知，改装后电流表的量程是电流表 G 量程的 200 倍，图象的纵截距 b 等于电源 的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V。图线的斜率大小 k=r，由数学知识知电源的 内阻为： 三、计算题 13.如图所示，电源的电动势 E=110V，电阻 R1=21Ω，电动机线圈的电阻 R=0.5Ω，开关 S1 始 终闭合．当开关 S2 断开时，电阻 R1 的电功率是 525W；当开关 S2 闭合时，电阻 R1 两端的电压 为 84V，求： （1）电源的内电阻； （2）当开关 S2 闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率． 0.60A 1R 1.48V 1.5 0.15A10min EI R = = = 3 0.003 1000.003 A 0.60A0.5 g g g I RI I R ×= + = + = 3 1.48 1.06 0.832.5 200 10r − −= Ω = Ω× ×【答案】（1） （2）22A 【解析】 【详解】(1)设 S2 断开时 R1 消耗的功率为 P1，则 代入数据解得： r=1Ω (2)设 S2 闭合时 R1 两端的电压为 U，由闭合电路欧姆定律得 E=U+Ir 解得： I=26A 流过 R1 的电流为 I1，流过电动机的电流为 I2，则： 而 I1+I2=I，所以： I2=22A 由 UI2=P 出+I22R0，代入数据得： P 出=84×22-222×0.5=1606W 14.如图所示，电容器 C1＝6 μF， C2＝3 μF，电阻 R1＝6 Ω，R2＝3 Ω，U＝18 V，则： （1）开关 S 断开时，A、B 两点间的电压 UAB 为多大？ （2）开关 S 闭合时，电容器 C1 的电量改变了多少？ 【答案】（1）18V； 1Ω 1606W 2 1 1 1 EP RR r  =  +  1 1 84 A 4A21 UI R = ==（2）3.6×10﹣5C 【解析】 试题分析：（1）S 断开时，电路断开，A、B 两端电压即外电压，所以 UAB=U=18V （2）S 断开时，C1 带电量 Q1=CUAB=1.08×10-4C S 闭合时，两电阻串联，则 C1、C2 的电压分别等于电阻 R1、R2 的电压，则有 电容器 C1 的电压 C1 带电量 Q1′=CU′=7.2×10-5C 所以△Q=Q1′-Q1=-3.6×10-5C，负号表示带电量减小。 考点：闭合电路 欧姆定律；电容器 15.如图所示,一个质量为 m=2.0×10-11kg ,电荷量 q=1.0×10-5c 的带电微粒(重力忽略不计), 从静止开始经 U1=100V 电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中.金属板长 L=20cm , 两板间距 d=10 cm .求: （1）微粒进入偏转电场时的速度 v 是多大? （2）若微粒射出电场过程的偏转角 θ 为 30° ,则两金属板间的电压 U2 是多大? 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】(1)带电微粒经加速电场加速后速度为 v1，根据动能定理： 解得： (2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动。 水平方向： 竖直方向：设加速度为 a，出电场时竖直方向 速度为 v2， 的 的 ' 1 1 1 2 6 18 126 3 RU U V VR R = = × =+ + 3 410 m/s 100V 1 2 1 1 2qU mv= 41 1 2 1.0 10 m / sqUv m = = × 1 Lv t =则加速度为： 速度为： 速度方向为： 联立代入数据解得： U2=100V 16.如图所示,AB 为倾角为 θ=37°的光滑绝缘斜面,AB 长度为 ,BC 为半径 的 竖直光滑绝缘圆弧面 ,AB 与 BC 在 B 点相切,C 为圆弧面的最低点,在 BD 左侧加一如图所示的 水平匀强电场 E1=3×103N/C。现将一质量为 m=4×10-4kg 带电的小物块置于斜面上的 A 点,带 电小物块恰好静止在斜面上。从某时刻开始,水平匀强电场的电场强度变为原来的一半,物块 开始加速下滑,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g 取 10m/s2)求： （1）带电小物块是正电荷还是负电荷,物块所带电荷量为多少？ （2）沿斜面下滑到 B 点时,物块的瞬时速度为多大？ （3）如果在 BD 右侧存在竖直向上的匀强电场,场强为 E2=1.2×104N/C,则物块运动到 C 点时, 轨道对小物块的支持力为多大？ 【答案】（1）负电荷 （2） （3） 【解析】 【详解】(1)小物块带负电。因为带电小物块静止所受的电场力方向水平向左，与电场方向相 反。 根据平衡条件有：qE1=mgtan37° 解得： q=1×10-6C (2)从 A 运动到 B 的过程，根据动能定理得： 2qUqEa m dm = = 2 2 1 qU Lv at dm v = = ⋅ 2 2 2 2 1 1 12 v qU L U Ltan v dmv dU θ = == 1.5mL = 1R m= 61 10 C−× 3m/s 22.6 10 N−× 21 1 02 2 B EmgLsin q Lcos mvθ θ− = −解得 ： vB=3m/s (3)从 B 运动到 C 的过程，根据动能定理得： 解得： vC=5m/s 在 C 点，由牛顿第二定律得： 解得 FN＝2 6×10−2N. ( ) 2 2 2 1 11 2 2( ) C Bmg qE R cos mv mvθ+ − −= 2 2 C N vF mg qE m R − − ＝