江苏省马坝高级中学2019-2020高二物理上学期期中（选修）试卷（附解析Word版）

苏省马坝高级中学 2019—2020 学年度第一学期期中考试 高二物理试题（选修） 一、本题共 8 小题；每小题 4 分，共 32 分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正 确．选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分． 1. 真空中有两个静止的点电荷，它们之间静电力的大小为 F．如果保持这两个点电荷之间的 距离不变，而将它们的电荷量都变为原来的 4 倍，那么它们之间静电力的大小变为（ ） A. B. C. 4F D. 16F 【答案】D 【解析】 试题分析:根据库仑定律，距离改变之前： ，当电荷量都变为原来的 4 倍时： ，故 A、B、C 错误，D 正确． 考点： 库仑定律 2.“探究影响平行板电容器电容大小因素”的实验装置如图所示，忽略漏电产生的影响，下 列判断正确的是（　　） A. 静电计指针偏角大小直接反应平行板电容器所带电量多少 B. 静电计球与球壳间的电势差等于两平行板间的电势差 C. 两平行板间距减小时,静电计指针偏角不变 D. 两平行板正对面积减小时,静电计指针偏角减小 【答案】B 【解析】 【详解】A.静电计测量的是平行板电容器极板间的电势差，不是电量；故 A 错误. B.静电计球与球壳间的电势差等于两平行板间的电势差；故 B 正确.CD.平板的正对面积减小时，由 知电容 C 减小，而电容器的电荷量不变，根据 C= 知极板间电势差增大，所以静电计指针偏角增大；故 C 项、D 项错误. 3.如图所示，实线表示匀强电场的电场线，一个带负电荷的粒子以某一速度射入匀强电场， 只在电场力作用下从 a 向 b 运动，运动的轨迹如图中的虚线所示，若 a 点电势为 φa，b 点电 势为 φb，则（　　） A. 场强方向一定向左，且电势 φa＞φb B. 场强方向一定向左，且电势 φa＜φb C. 场强方向一定向右，且电势 φa＞φb D. 场强方向一定向右，且电势 φa＜φb 【答案】B 【解析】 【分析】 根据轨迹的弯曲得出粒子所受电场力的方向，从而得出电场强度的方向，确定出电势的高 低． 【详解】根据轨迹弯曲知，负电荷所受的电场力水平向右，则电场强度的方向水平向左，沿 着电场线方向电势逐渐降低，则 φa＜φb．故 B 正确，ACD 错误。故选 B。 【点睛】解决本题 关键知道合力方向大致指向轨迹凹的一向，知道沿着电场线方向电势逐 渐降低． 4.两根由同种材料制成的均匀电阻丝 A、B 串联在电路中，A 的长度为 L，直径为 d；B 的长度 也为 L，直径为 2d，则通电后 A、B 在相同的时间内产生的热量之比为（ ） A. QA：QB=1：4 B. QA：QB==4：1 C. QA：QB=2：1 D. QA：QB=1： 2 【答案】B 【解析】 由题意可知，直径比为 1：2，则横截面积比为 1：4，根据电阻定律： ，可得电阻之 比为 4：1，根据 ，因为电流相等，则热量之比为 4：1，故 B 正确，ACD 错误。 的 4 r sC kd ε π= Q U LR S ρ= 2Q I Rt=5.如图为真空中两点电荷 A、B 形成的电场中的一簇电场线，该电场线关于虚线对称，O 点为 A、 B 点电荷连接的中点，a、b 为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是(　　) A. A、B 可能带等量异号的正、负电荷 B. A、B 可能带不等量的正电荷 C. a、b 两点处无电场线，故其电场强度为零 D. 同一试探电荷在 a、b 两点处所受电场力大小相等，方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】AB.根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断，A、B 是两个等量同种 正电荷，故 AB 错误； C.电场线只是形象描述电场的假想曲线，a、b 两点处无电场线，其电场强度也不为零，故 C 错误； D.由对称性可知，在 a、b 两点处场强大小相等方向相反，则同一试探电荷所受电场力大小相 等，方向一定相反，故 D 正确。 6.如图所示，一劲度系数为 k 的轻质弹簧，下面挂有匝数为 n 的矩形线框 abcd.bc 边长为 l， 线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于 纸面向里．线框中通以电流 I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感 应强度的大小仍为 B，线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小 Δx 及方向是(　　) A. Δx＝ ，方向向上2nBIl kB. Δx＝ ，方向向下 C. Δx＝ ，方向向上 D. Δx＝ ，方向向下 【答案】B 【解析】 线框在磁场中受重力、安培力、弹簧弹力处于平衡，安培力为：FB=nBIL，且开始的方向向上， 然后方向向下，大小不变。设在电流反向之前弹簧的伸长 x，则反向之后弹簧的伸长为 （x+△x），则有：kx+nBIL-G=0；k（x+△x）-nBIL-G=0；解之可得：△x= ，且线框向 下移动。故选 B。 7.1876 年美国物理学家罗兰完成了著名的“罗兰实验”．此实验可简化为大量的负电荷加在一 个橡胶圆盘边缘上，然后在圆盘附近悬挂一个小磁针，将圆盘绕中心轴按如图所示方向高速 旋转时，就会发现小磁针发生偏转．忽略地磁场对小磁针的影响．下列说法错误的是 A 小磁针发生偏转说明了电流会产生磁场 B. 圆盘中心轴处的磁场方向向下 C. 当小磁针位于圆盘的左上方时，它的 N 极指向左侧． D. 当小磁针位于圆盘的左下方时，它的 N 极指向右侧 【答案】B 【解析】 【分析】 由题中“大量的负电荷加在一个橡胶圆盘边缘上”可知，本题主要考察定向运动电荷会形成 电流和安培定制，根据安培定则和磁极间的相互作用可以分析本题。 . 2nBIl k nBIl k nBIl k 2nIlB k【详解】A．根据题意可以知道，磁针收到磁场力的作用，原因是因为电荷的定向移动，从而 形成电流，而电流周围会产生磁场，A 说法正确但不符合题目要求，故 A 不符合题意； B．由于是负电荷定向移动，因此形成的电流方向与负电荷移动方向相反，根据安培定则可以 判断圆盘中心轴处的磁场方向向上，B 说法错误，符合题目要求，故 B 符合题意； C．圆盘产生的磁场方向向上，故等效磁场上方为 N 极，故小磁针的 N 极将向左侧偏转，C 说 法正确，故 C 不符合题意； D．若小磁针处于圆盘的左下方时，因下方是 S 极，则小磁针的 N 极向右偏，D 说法正确，故 D 不符合题意。 8.如图所示，电路中 R1、R2 均为可变电阻，电源内阻不能忽略。平行板电容器 C 的极板水平 放置。闭合电键 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列 某一个条件，油滴仍能静止不动的是( ) A. 增大 R1 的阻值 B. 增大 R２的阻值 C. 增大两板间的距离 D. 断开电键 S 【答案】B 【解析】 试题分析：以油滴为研究对象进行受力分析可知，油滴静止不动，所受电场力与重力平衡， 即 ，现欲使油滴仍能处于平衡状态，则保证电场强度不发生变化即可，R1 的 电压不变即可，题中 R2 没有电流通过，故改变 R2 时对电路工作状态无影响，所以选项 B 正确、 A 错误；而增大两板间距离时，电场强度减小，油滴下落，所以选项 C 错误；断开电键 S 时， 电容器与可变电阻构成闭合回路，电容器放电，油滴下落，所以选项 D 错误； 考点：闭合电路欧姆定律、平行板电容器 二、本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分．在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是 正确的．全部选对的得 5 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分． 9.如图所示，直线上有 O、a、b、c 四点，ab 间的距离与 bc 间的距离相等。在 O 点处有固定 点电荷。已知 b 点电势高于 c 点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动到 a 点，则(　　) A. 该负电荷在 a 点受的电场力比在 c 点的大 B. 前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C. 整个过程中，粒子电势能不断减小 D. 后一过程中，粒子动能不断增大 【答案】ACD 【解析】 【详解】A. 由于 a 点距离场源电荷较近，可知负电荷在 a 点受的电场力比在 c 点的大，选项 A 正确； B.由题，b 点电势高于 c 点电势，则知电场线方向由 O 指向 c，则点电荷带正电，a、b 间电场 线比 b、c 间电场线密，则 a、b 间场强大于 b、c 间的场强，由公式 U=Ed 可知，a、b 间电势 差大于 b、c 间电势差，由公式 W=qU 可知，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力 做的功，故 B 错误； C.负电荷所受的电场力方向向左，与速度方向相同，则电场力做正功，电势能减小，故 C 正 确； D.电场力做正功，由动能定理得知，后一过程，粒子动能不断增大。故 D 正确。 10.如图所示是测电源电动势和内电阻时依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图 中 DC 平行于横坐标轴，DE 平行于纵坐标轴，由图可知（ ） A. 比值 表示外电路电阻 B. 比值 表示电源内电阻 C. 比值 表示电源电动势 D.矩形 OCDE 的面积表示电源的输出功率 【答案】ABD 【解析】 【详解】A.由图象可以知道,D 点对应的路端电压大小可以用 DE 表示,电路电流可以用 OE 表 示,外电路电阻 ,所以 A 选项正确; DE OE AC CD CO AO R D D U DE I OE = =B.电源的路端电压与电流的图像中，斜率的大小等于电源内阻,所以电源内阻 ,B 选项 正确; C.电源的路端电压与电流的图像中，纵轴截距表示电源电动势，所以电动势 E=OA，C 选项错 误; D.由图象可以知道,D 点对应的路端电压大小可以用 DE 表示,电路电流可以用 OE 表示,电源的 输出功率 ,所以 D 选项正确。 【点睛】记住电源的路端电压与电流的图像中，纵轴截距表示电源电动势，横轴截距表示短 路电流，斜率大小表示电源内阻。 11.如图 8 所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动 时（ ） A. 电流表 A 的示数减小 B. 电流表 A 的示数增大 C. 电压表 V 的示数减小 D. 电压表 V 的示数增大 【答案】BC 【解析】 【分析】 先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析。 【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变 大，A 错误，B 正确； CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C 正确，D 错误。 【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变 化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋 势相同，即串反并同。 12.在如图所示的电路中，输入电压 U 恒为 8 V，灯泡 L 标有“3 V,6 W”字样，电动机线圈的 电阻 RM＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( ) r AC CD = P U CODEI DE OE S= = × =A. 电动机的效率是 80% B. 流过电动机的电流是 2 A C. 电动机的输入电压是 5 V D. 整个电路消耗的电功率是 10 W 【答案】BC 【解析】 A 、 B 、 D 、 灯 泡 正 常 发 光 ， 则 电 路 电 流 ， 电 动 机 的 热 功 率 ： ，整个电路消耗的功率： ，故输出功 率： ，电动机的效率： ，B 正确；AD 错误； C、灯泡正常发光时的电压等于其额定电压，电动机输入电压： ， C 正确； 故选 BC。 三、本题共 2 小题，每空 2 分，共 18 分．把答案填在答题纸的横线上． 13.多用电表是由一块高灵敏度磁电式电流表、选择开关和测量线路组成的，其外形如图所示. 在用多用电表测量电阻时,要用到图中的选择开关 K 和 T、S 两个部件。请在下述实验步骤中， 根据题意要求填空。 6I 2A3 P U = = = 2 2 Q MP I R 2 1W 4W= = × = P UI 8V 2A 16W总 = = × = QP P P 16 4 12W= = =出 总﹣ ﹣ Pη 100% 75%P = =出 总 M LU U U 8V 3V 5V= = =﹣ ﹣A.用小螺丝刀旋动部件_______，使指针对准电流的零刻线。（填“K 和 T、S”） B.将_______表笔分别插入“+ —”插孔。（选填“红黑”或“黑红”） C.将______旋转到 挡“×100" 位置。（填“K 和 T、S”） D.将两表笔短接，旋动部件______，使指针对准电阻的零刻线。（填“K 和 T、S”） E.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过小，为了得到 比较准确的测量结果，需进行如下操作，请将必要的步骤按操作先后顺序排列______________ a．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，正确读数 b．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 c．将 K 旋转到电阻挡"×1k"的位置 d．将选择开关旋至“OFF”挡 e．将 K 旋转到电阻挡"×10"的位置 【答案】 (1). T (2). 红黑 (3). K (4). S (5). cbad 【解析】 【详解】A.[1].用小螺丝刀旋动部件 T，使指针对准电流的零刻线。 B.[2].将红黑表笔分别插入“+ -”插孔。 C.[3].将 K 旋转到 挡“×100"的位置。 D.[4].将两表笔短接，旋动部件 S，使指针对准电阻的零刻线。 E.[5]. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，发现指针偏转角度过小，说明 倍率档偏小，则为了得到比较准确的测量结果应该选择“×1K”档，必要的步骤按操作先后 顺序排列是：cbad。 14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和 开关外，还有： 的Ω ΩA．直流电源 6 V(内阻不计) B．直流电流表 0～3 A(内阻 0.1 Ω 以下) C．直流电流表 0～300 mA(内阻约为 5 Ω) D．直流电压表 0～10 V(内阻约为 15 kΩ) E. 滑动变阻器 10 Ω，2 A F．滑动变阻器 1 kΩ，0.5 A 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量． 1.实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)． 2. 方框内画出实验电路图（ ）． 3.试将图中所示器材连成实验电路（ ）． 【答案】 (1). C (2). E (3). 实验电路如图； (4). 实物连线图如图； 在【解析】 【详解】小灯泡的额定电流为 ，因此电流表选 C，本实验采用分压式， 为方便调节滑动变阻器应选阻值小的，因此选 E； 本实验采用分压式，和外接式测量小灯泡的伏安特性曲线，电路如图 器材连接如图 四、本题共 2 小题，共 30 分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出 最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 15.水平放置 平行金属板间为一匀强电场，两板电势差为 140 伏，上板电势高，板距 5 厘米， 板间有一质量为 2×10-6 千克的带电油滴，处于平衡状态，则 （1）油滴带何种电？带电量多大？ （2）油滴多余或缺少多少个电子？ （3）若电势差不变，板距增大 2 厘米，油滴将做什么运动？加速度多大？ 【答案】（1）油滴带负电，电量为 7.1×10-9C （2）多余 个电子 （3）向下做匀加速运动 8m/s2 的 1.5 0.256 PI AU = = = 2'【解析】 【详解】（1）带电液滴处于静止状态，受力平衡，重力与电场力大小相等，方向相反，因上 极板电势高，则电场强度方向竖直向下，而电场力方向竖直向上，则微粒带负电，由平衡条 件得： 得: ； （2）因带负电，因此有多余的电子，电子数量为: 个； （3）当电势差不变，板距增大 2cm 时，依据 E= ，则电场强度减小，即电场力减小， 因此重力大于电场力，导致粒子向下加速运动，根据牛顿第二定律，那么带电粒子的加速度： 。 16.如图所示，质量为 m、电荷量为 e 的粒子从 A 点以 v0 的速度垂直电场线沿直线 AO 方向射 入匀强电场，由 B 点飞出电场时速度方向与 AO 方向成 45°角，已知 AO 的水平距离为 d，不 计重力，求： (1)从 A 点到 B 点所用的时间； (2)粒子在 B 点的速度大小； (3)匀强电场的电场强度大小． 【答案】(1) (2) v0(3) 【解析】 =mg qE 97.1 10 Cmgdq U m E g −= ≈ ×= 9 10 19 7.1 10 4.4 101.6 10n q e − − ×= = = ×× U d 28m/s mg q d da U m − + ∆= = 0 d v 2 2 0mv ed试题分析：粒子从 A 点以 v0 的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动， 竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，由水平距离 d 和初速度 v0 可求出时间；将粒子射 出电场的速度进行分解，求出竖直方向分速度 vy，由牛顿第二定律和 vy=at 结合求出电场强度 E；由动能定理可求解 AB 两点间电势差。 (1)粒子从 A 点以 v0 的速度沿垂直电场线方向射入电场， 水平方向做匀速直线运动，则有： 解得： （2）由牛顿第二定律得： 将粒子射出电场的速度 v 进行分解，则有 vy=v0tan45°=v0 根据速度时间关系：vy=at 联立解得： （3）由动能定理得： 解得： 试题分析：本题主要考查了运动的分解法研究类平抛运动，关键将速度进行分解，由牛顿第 二定律和运动学公式相结合进行解题。 0d v t= 0 dt v = qE ma= 2 0mvE ed = ( )2 2 0 0 1 122 2ABeU m v mv= − 2 0 2AB mvU e =