新疆哈密地区第二中学学年高二上学期期中考试物理试题.docx
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新疆哈密地区第二中学学年高二上学期期中考试物理试题
新疆哈密地区第二中学2016-2017学年高二上学期期中考试
物理试题
一、选择题(1-7是单选每题3分,8-14多选每题4分)
1.一带正电的点电荷(不计重力)向右水平射入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左,不计空气阻力,则点电荷()
A.做曲线运动B.做直线运动C.速率不断增大D.速率不断减小
【答案】B
【解析】
试题分析:
因粒子不考虑重力,则只受向左的电场力作用,初速向右,故粒子向右做匀减速直线运动,速度减到零后,做向右的匀加速直线运动,故选项B正确.
考点:
【名师点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动,解决本题的关键明确受力情况,知道物体做直线线运动的条件,关键看合力的方向与速度方向的关系,从而明确速度大小和方向的变化。
2.A、B两点在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图所示,则()
A.同一点电荷在A、B两点的电势能相等
B.把正电荷从A点移到B点,电势能先增大后减小
C.把正电荷从A点移到B点,电势能先减小后增大
D.A、B两点的连线上任意两点的电势差是不为零的定值
【答案】A
【解析】
试题分析:
等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,同一电荷在A、B两点的电势能必定相等.故A正确.由于等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线,正电荷从A点沿直线移动到B点,电荷的电势能始终不变.故BC错误.由于AB处在同一等势线上,A、B连线上的任意两点的电势差一定为零.故D错误.故选A。
考点:
等量异种电荷的电场
【名师点睛】对于等量同种电荷与等量异种电荷电场线、等势线的分布图要抓住特点,加深记忆,也是高考经常命题的内容。
3.有三个完全相同的金属小球A、B、C,其中A球带电荷量为q1,B球带电荷量为q2,C球不带电且与A、B两球相距很远。
将A、B两球相隔一定距离固定起来,两球之间的距离远大于小球的直径,两球间的库仑力为F,若使C球先和B接触,再与A接触,移去C,此时A、B球间的库仑力大小不变、但方向相反,则q1∶q2为()
A.2∶3B.3∶4C.1∶6D.1∶10
【答案】D
【解析】
试题分析:
设A、B之间的距离为r,在未与C球接触之前有
.C与B接触后,则它们带的电荷量均为
,C再与A接触后,因AB两球作用力与原来相反,可知它们带的电荷量均为
,最后
,由上两式得q1∶q2=1∶10.故D正确,ABC错误;故选D.
考点:
库仑定律
【名师点睛】完全相同的带电的小球接触后,它们的电荷量将平分,这是分析互相接触后库仑力如何变化的关键,知道这一点之后,根据库仑定律就可以求得力的大小。
4.如图所示,平行板电容器在充电稳定后,板间有一带电尘粒恰能在电场中静止。
若将正对的平行板左右错开一些,则以下说法中正确的是:
()
A.带电尘粒将向上加速运动
B.带电尘粒将向下加速运动
C.错开过程中,通过电阻R的电流方向为A到B
D.错开过程中,通过电阻R的电流方向为B到A
【答案】C
【解析】
D错误.故选C.
考点:
电容器
【名师点睛】本题主要考查电容器的动态变化,抓住电容器与电源相连,两极板间电压保持不变,由于电容器的正对面积发生变化而引起电容器的电容变化,从而判定在变化过程中电容器是充电还是放电来判定电流方向。
5.在点电荷Q形成的电场中有一点A,当一个﹣10﹣3C的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为0.5J,则检验电荷在A点的电势能EA及电场中A点的电势UA分别为()
A.EA=﹣0.5J,UA=500VB.EA=0.5J,UA=﹣500V
C.EA=0.5J,UA=500VD.EA=﹣0.5J,UA=﹣500V
【答案】A
【解析】
试题分析:
依题意,检验电荷q从电场的无限远处被移到电场中的A点时,电场力做的功为W=0.5J,则电荷的电势能减小0.5J,无限处电荷的电势能为零,则电荷在A点的电势能为:
EPA=-W=-0.5J,A点的电势为:
,故选A.
考点:
电势及电势能
【名师点睛】电场中求解电势、电势能,往往先求出电势能改变量、该点与零电势的电势差,再求解电势和电势能.一般代入符号计算。
6.如图为一匀强电场,某带电粒子从A点运动到B点,在这一运动过程中克服重力做的功为1.5J,电场力做的功为2.5J,则下列说法正确的是()
A.粒子一定带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少2.5J
C.粒子在A点的动能比在B点少0.5J
D.粒子在A点的机械能比在B点少2.5J
【答案】D
【解析】
D正确.故选D。
考点:
功能关系
【名师点睛】解决本题关键要掌握常见的功与能的关系,能运用能量转化和守恒定律进行分析;除重力以外的其它力做功等于机械能的变化量。
7.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是()
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
【答案】C
【解析】
试题分析:
根据电阻的定义
,电阻等于图线上的点与原点连线的斜率的倒数,图线上的点与原点连
此题选择错误的选项,故选C.
考点:
U-I图线;功率
【名师点睛】本题结合图象考查对欧姆定律的理解,要明确题中灯泡是非线性元件,其电阻
,但
。
8.在图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻不计,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是()
A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电量减小D.电容器C的电量将不变
【答案】BC
【解析】
试题分析:
当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器在路电阻减小,外电阻减小,电路中电流增大,灯L变亮,故A错误,B正确.电容器的电压等于路端电压,可见其电压是减小的,则由Q=CU知,电容器C的电荷量将减小.故C正确,D错误.故选BC。
考点:
电路的动态分析
【名师点睛】本题是电路的动态变化分析问题,可直接根据路端电压随外电阻增大而增大,判断电压表读数的变化.
9.如图所示,有四个等量异种电荷,放在正方形的四个顶点处.A、B、C、D为正方形四个边的中点,O为正方形的中心,下列说法中正确的是(以无穷远处为电势零点)()
A.A、B、C、D四点的电场强度不同,电势不同
B.A、B、C、D四点的电场强度不同,电势相同
C.将一带负电的试探电荷从A点沿直线移动到C点,试探电荷具有的电势能一直不变
D.位于过O点垂直于纸面的直线上,各点的电场强度为零,电势不为零
【答案】BC
【解析】
考点:
电场强度;电势
【名师点睛】本题以点电荷形成电场为背景,考查电场强度的叠加、电势、电场力做功与电势能改变等;要注意场强的叠加要应用矢量的合成法则,同时掌握同一等势面上电势相等,在等势面上移动电荷量电场力不做功。
10.如图所示是描述对给定的电容器充电时极板上带电荷量Q、极板间电压U和电容C之间的关系图象,其中正确的是()
【答案】BCD
【解析】
考点:
电容器的电容
【名师点睛】解决本题的关键掌握电容的定义式为
,知道C与Q和U无关,根据Q=CU,知Q与U成正比,同时理解电容器电容大小与那些因素有关。
11.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则()
A.E变大,Ep变大B.U变小,E不变C.U不变,Ep不变D.U变小,Ep不变
【答案】BD
【解析】
试题分析:
平行板电容器充电后与电源断开后,电量不变.将正极板移到图中虚线所示的位置时,板间距离d减小,根据
知,电容C增大,根据
,则板间电压变小.由
,
得到:
,可知E与d无关,则知电场强度E不变.P与负极板间的距离不变,由公式U=Ed可知,P与负极板间的电势差不变,P点的电势不变,正电荷在P点的电势能不变.故AC正确,BD错误.故选BD.
考点:
电容器;场强和电势
【名师点睛】解决本题的关键知道电容器与电源断开后其电荷量不变,掌握电容器的决定式
以及定义式
.要能熟练推导出场强的表达式
,记住E与d无关的结论,有利于进行动态分析。
12.一带正电的小物体(可视为质点)带电量为2×10-4C、质量m=0.50kg,在足够大绝缘光滑的水平面上以10m/s的速度向右运动,某时刻整个空间加上足够大的水平向左的匀强电场,场强大小为104V/m,则加上电场以后3s末物体的速度和3s内物体运动的路程分别是()
A.速度为0B.速度为-2m/sC.路程为13mD.路程为12m
【答案】BC
【解析】
考点:
电场强度;牛顿第二定律的应用
【名师点睛】解答此题关键是根据牛顿定律求解处加速度的大小及方向,然后分析物体的运动规律,联系运动公式求解。
13.如图所示,绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上.现将与Q大小相同、带电也相同的小球P,从直线ab上的N点由静止释放,若两小球可视为点电荷,在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中,下列说法中正确的是()
A.小球P的速度一定先增大后减小
B.小球P的机械能一定在减少
C.小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零
D.小球P与弹簧系统的机械能一定增加
【答案】AD
【解析】
考点:
功能关系;库仑定律
【名师点睛】注意机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,从能量转化的角度讲,只发生机械能间的相互件转化,没有其他形式的能量参与。
14.a、b、c三个α粒子(氦原子核)由同一点同时垂直电场强度方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定()
A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上
B.b和c同时飞离电场
C.进入电场,c的速度最大,a的速度最小
D.它们的动能的增量一样大
【答案】AC
【解析】
试题分析:
三个粒子所受的电场力相等,加速度大小相等,在竖直方向上有:
y=
at2,知a、b的偏转位移相等,大于c的偏转位移,知a、b的运动时间相等,大于c的时间.故A正确,B错误.因为a的水平位移小于b的水平位移,时间相等,则a的速度小于b的速度,b的水平位移和c的水平位移相等,b的时间大于c的时间,则b的速度小于c的速度,所以进入电场时,c的速度最大,a的速度最小.故C正确.根据动能定理知,a、b的偏转位移相等,则电场力做功相等,大于c电场力做功,所以a、b的动能增量相等,大于c的动能增量.故D错误.故选AC.
考点:
带电粒子在电场中的运动
15.实验题(每空3分)
1)一量程为3V的改装电压表由灵敏电流计G与电阻R串联而成,如图所示.若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些,采用下列哪种措施可加以改进
A.在R上串联一比R小得多的电阻
B.在R上串联一比R大得多的电阻
C.在R上并联一比R小得多的电阻
D.在R上并联一比R大得多的电阻
2)将此电压表调好校准接入电路测某电路两端的电压,指针示数电压为V
3)关于多用电表的使用,下列做法正确的是、。
A.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡,用图a所示的电路,合上开关S,则可测小灯泡两端的电压
B.把多用电表的选择开头旋至适当的直流电流挡,用图b所示的电路,合上开关S,则可测通过小灯泡的电流
C.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图c所示的电路,开关S保持断开,则可测小灯泡的电阻
D.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图d所示的电路,会观察到此时欧姆表示数很小
【答案】
(1)A
(2)2.50(2.49-2.51)(3)C;D或D;C
【解析】
C、测电路中某个电阻的阻值时,一定要将该电阻与其它元件断开,避免测量出现较大误差,C正确;
D、图丁是测量二极管的正向电阻,二极管正向电阻较小,指针应该偏转较大,示数较小,D正确;
故选CD。
考点:
电表的改装;多用电表的使用
【名师点睛】本题考查了电表的改装及多用电表的使用方法,知道电表的改装原理及多用电表的使用规则;题目难度不大,要在平时学习中多积累。
16.(9分)在匀强电场中,将一电荷量为2×10﹣5C的负电荷由A点移到B点,其电势能增加了0.2J,已知A、B两点间距为2cm,两点连线与电场方向成60°角,如图:
问:
(1)在电荷由A移到B的过程中,电场力做了多少功?
(2)A、B两点间的电势差为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?
【答案】
(1)﹣0.2J
(2)104V(3)106V/m
考点:
电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系
【名师点睛】本题考查电场力做功与电势能变化的关系、电势差与场强的关系,都是电场中的基本知识,要加强学习,熟练掌握。
17.(9分)如图所示,小球A和B带电荷量均为q=1.5×10﹣5C,质量分别为0.01kg和0.02kg,用不计质量的长度为50cm竖直细绳连接,在竖直向上的足够大的匀强电场中以速度v0=0.5m/s匀速上升,某时刻细绳突然断开.小球A和B之间的相互作用力忽略不计,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)该匀强电场的场强E;
(2)细绳断开后A、B两球的加速度aA、aB;
(3)细绳断开后0.4s末A、B两球间的距离。
【答案】
(1)104N/C
(2)5m/s2-2.5m/s2(3)0.6m
【解析】
考点:
平衡条件、牛顿第二定律的应用
【名师点睛】考查平衡条件、牛顿第二定律的应用,关键是灵活选取研究对象,正确的进行受力分析,根据牛顿第二定律求解加速度是关键。
18.(10分)如右图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形光滑且绝缘的轨道,位于竖直平面内,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E,今有一质量为m、带正电q的小滑块,(体积很小可视为质点),从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。
若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,求:
(1)滑块通过B点时的速度大小;
(2)滑块过B点时对轨道的压力;
(3)水平轨道上A、B两点之间的距离。
【答案】
(1)
(2)3mg-2qE(3)
【解析】
考点:
牛顿第二定律及动能定理的应用
【名师点睛】本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力.对于电场力做功W=qEd,d为两点沿电场线方向的距离.
19.(11分)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行金属板如图放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2m,板间距离d=1m,紧靠极板右侧有一荧光屏.两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示,已知U0=1×103V,变化周期T=2×10-3s,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以v0=1×103m/s的速度平行于AB边射入板间,粒子电荷量q=1×10-5C,质量m=1×10-7kg,不计粒子所受重力,求:
(1)粒子在板间运动的时间;
(2)粒子打在荧光屏上的纵坐标;(3)粒子打到屏上的动能.
【答案】
(1)2×10-3s
(2)0.85m(3)5.05×10-2J
【解析】
故Ek=
mv2=5.05×10-2J.
考点:
带电粒子在电场中的运动
【名师点睛】此题考查了电粒子在电场中的运动,是力电综合解题,解题时关键是分析粒子的运动过程及规律,掌握处理两个方向的分运动的方法,理解牛顿第二定律与运动学公式的应用。
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