湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2020学年高二物理上学期期中检测试题(含解析)

华中师大一附中2020学年度上学期期中检测高二年级物理试题一、选择题1.下面有关磁场说法正确的是A. 英国的物理学家奥斯特“电流磁效应”的实验是偶然成功的B. 海上丝绸之路和郑和下西洋的线路很相似，郑和下西洋导航的指南针利用了地磁场；根据对火星磁场的观察显示，指南针也能在火星上工作C. 磁通量的单位是韦伯，1Wb=1T/m2D. 孤立的电流元是不存在的，可以从垂直磁场的较长通电导线中推知一小段电流元的受力，从而判断该处磁场的强弱【答案】D【解析】【详解】英国的物理学家奥斯特“电流磁效应”的实验是经过多次验证成功的，不是偶然成功的，选项A错误；对火星观察显示，火星上没有磁场，指南针不能在火星上工作。

故B错误。

磁通量的单位是韦伯，1Wb=1T∙m2，选项C错误；孤立的电流元是不存在的，可以从垂直磁场的较长通电导线中推知一小段电流元的受力，从而判断该处磁场的强弱，选项D正确；故选D.2.如图所示，直线为电场中一条竖直的电场线，有一质量为m、电荷量为+q的小球，由该直线上的A点静止释放，小球向下运动达到B点时速度减小为零，之后返回A 点。

下列判断正确的是A. 该电场可能是竖直向上的匀强电场，且B. A点的电势高于B点的电势C. A点的场强小于B点的场强D. 向下运动的过程中，重力势能的减少量总是等于电势能的增加量【答案】C【解析】【详解】若电场是竖直向上的匀强电场，且qE>mg可知，小球所受的合力向上，小球从静止开始只能沿AB向上做单向的直线运动，不可能回到A点；故A错误。

小球向下运动的过程中，应先加速后减小，所受的电场力方向必定竖直向上，则电场线方向从B指向A，所以A点的电势低于B点电势，故B错误。

根据小球的运动情况可知，在A点，有qEA ＜mg，在B点，有qEB＞mg，则得：EA＜EB．故C正确。

向下运动的过程中，小球有动能时，根据能量守恒定律可知重力势能的减少量等于动能增加量和电势能的增加量之和；当小球到B点时，重力势能的减少量等于电势能的增加量，故D错误。

故选C。

【点睛】本题的关键抓住小球在A、B两点时速度为零，分析其所受的电场力方向，确定出电场线方向，能正确分析能量是如何转化的，即可正确解答．3.A、B两带电小球，质量分别为mA 、mB，电荷量分别为qA、qB，用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于同一水平面。

若B对A及A对B的库仑力分别为FA 、FB，则下列判断不正确．．．的是A. FA <FBB. AC细线对A的拉力C. OC细线的拉力D. 同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向的加速度相同【答案】A【解析】【详解】对小球A受力分析，受重力、静电力、拉力，如图根据平衡条件，则有两球间的库仑力是作用力与反作用力，一定相等，与两个球是否带电量相等无关，故A错误；有：mA g=TAcos30° 因此：，故B正确；由整体法可知，细线OC的拉力等于两球的重力，故C正确；同时烧断AC、BC细线后，A、B在竖直方向只受重力作用，则加速度均为g不变，所以加速度相同，故D 正确；此题选择不正确的选项，故选A。

【点睛】本题关键分别对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列方程；再结合库仑定律列方程分析求解.4.如图所示，三条平行等距的直线表示电场中的三个等势面，电势值分别为10 V、20 V、30 V，实线是一带电的粒子（不计重力），在该区域内的运动轨迹，对于这轨迹上的a、b、c三点来说，下列选项说法正确的是A. 粒子必先过a，再到b，然后到cB. 粒子带正电C. 粒子在三点的动能大小关系是Ekb >Eka>EkcD. 粒子在三点的电势能大小关系是E pb >E pa >E pc 【答案】D 【解析】【详解】运动轨迹不能反映运动方向，所以不能判断出粒子先过a ，再到b ，然后到c ，还是粒子先过c ，再到b ，然后到a ，故A 错误；由等势面特点知，该电场为匀强电场，电场线方向向上，而粒子受电场力方向指向高电势，故粒子带负电，故B 错误；根据能量守恒：负电荷在电势高处电势能小，动能大。

则知负电荷在b 点电势能最大，动能最小，故应有E Pb ＞E Pa ＞E Pc ，E Kb ＜E Ka ＜E Kc ，故C 错误，D 正确，故选D 。

【点睛】本题根据粒子的轨迹弯曲方向就能判断粒子所受的电场力方向，根据电场线与等势线的关系，判断出电场线方向．负电荷在电势高处电势能小是一个重要推论，要学会应用．5.如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电粒子恰能如图中所示水平向右沿直线通过电容器。

在此过程中，该粒子A. 所受重力冲量为零B. 电势能逐渐减少C. 做匀变速直线运动D. 动能逐渐增加 【答案】C 【解析】【详解】根据I=mgt 可知，重力的冲量不为零，选项A 错误；带电粒子在电场中受到电场力与重力，根据题意可知，粒子做直线运动，电场力必定垂直极板向上，电场力与重力的合力必定与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，电场力垂直于极板向上，与位移方向的夹角为钝角，则电场力做对粒子做负功，其电势能增加，同时重力不做功，由动能定理可知，动能减小，故C正确，BD错误。

故选C。

【点睛】本题考查带电粒子在电场中的运动情况分析，主要考查根据运动情况来确定受力情况，并由电场力做功来确定电势能如何，以及动能的变化。

6.如图所示，电源两端电压为U=10V保持不变，，，；，先闭合开关S，待电路稳定后，再将S断开，则S断开后，通过R1的电荷量为A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】开关S闭合时，则电路中的电流：，则C2两端电压为U2=IR3=5V；C1两端电压为U1=I(R2+R3)=9V；C2带电量：Q 2=C2U2=30×10-6×5C=1.5×10-4C； C1带电量：Q1=C1U1=30×10-6×9C=2.7×10-4C；断开S后，两电容器两端的电压均为10V，则C2带电量：Q′2=C2U=30×10-6×10C=3.0×10-4C； C1带电量：Q′1=C1U=30×10-6×10C=3.0×10-4C；则流过电阻R1的电量为：，故选C.【点睛】本题要注意分析电路结构，正确找出电容器与哪一个电阻并联，从而确定电容器两端的电压，再根据电容器的充放电知识明确流过的电量。

7.在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正点电荷QA 、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示。

图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图像，图中x=L点为图线的最低点，若在x=－2L的C点由静止释放一个质量为 m、电量为+q的带电小球（可视为质点，不影响原电场），下列有关说法正确的是A. 小球在x=L处的速度最大B. 小球一定可以回到－2L的C点处C. 小球将在－2L和+2L之间作往复运动D. 固定在A、B处点电荷的电量之比为QA ︰QB＝4︰1【答案】ABD【解析】【详解】据φ-x图象切线的斜率等于场强E可知x=L处场强为零，x=L右侧电场为负，即方向向左，x=L左侧电场为正，即方向向右；那么小球先向右做加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L向右运动时，电场力方向向左，小球做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故A正确。

x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA ：QB=4：1，故D正确。

根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向右最远能到达x>2L的某位置，则小球应在x=-2L到右侧x>+2L的某位置区间内作往复运动，故B正确，C错误。

故选ABD。

【点睛】解决本题首先要理解φ-x图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理。

8.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电表的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量分别用、、和表示，下列比值中正确的是A. 变大，B. 不变，C. 变大，D. 变大，【答案】ABD【解析】【详解】根据欧姆定律得知：，不变，选项B正确；当滑动变阻器的滑动触头 P 向下滑动时R2变大，，变大。

根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-I（R1+r），则有，不变。

故C错误，D正确。

，变大。

根据闭合电路欧姆定律得：U3=E-Ir，则有，不变。

故A正确。

故选ABD。

9. 如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地。

P和Q 为竖直放置的两平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球，P板与b板用导线相连，Q板接地，开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度。

在以下方法中，能使悬线的偏角变大的是A. 缩小a、b间的距离B. 加大a、b间的距离C. 取出a、b两极板间的电介质D. 换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质【答案】BC【解析】试题分析：两极板间的电荷量恒定，因为a板和Q板接地，b板和P板相连，所以ab间的电势差和PQ间的电势差相等，根据公式可知缩小a、b间的距离，电容增大，根据公式可得减小，则也减小，即PQ间的电场强度减小，所以偏角变变小，反之增大ab间的距离，则偏角变大，A错误B正确；根据公式可知取出a、b两极板间的电介质，电容ab减小，根据公式可得增大，则也增大，即PQ间的电场强度增大，所以偏角变大，反之换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质，偏小变小，C正确D错误；考点：考查了电容的动态变化分析【名师点睛】在分析电容器动态变化时，需要根据判断电容器的电容变化情况，然后结合，等公式分析，需要注意的是，如果电容器和电源相连则电容器两极板间的电压恒定，如果电容器充电后与电源断开，则电容器两极板上的电荷量恒定不变视频10.如图丁所示，已知电源电动势E=6V，闭合开关，将滑动变阻器的划片P从A端滑至B端，得到一些物理量的变化如图所示，甲为输出功率和路段电压的关系曲线，乙为路段电压与总电流的关系曲线，丙为电源效率和外电路电阻的关系曲线，不考虑电表导线对电路的影响，下列正确的是A. a(4V ，4.5W)B. b(4.8V ，2.88W)C. (0.6A ，4.5V)D. d(，80%)【答案】BD 【解析】【详解】由乙图可知短路电流为 I 短=3A ，由得：；电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由丙图知电源的最大效率为 η=80%；由，解得：R=8Ω；变阻器的滑动头C 在右端B 时，分别对应c 、b 、d 三点。

当输出功率达到最大时：R=r=2Ω，此时路端电压为U=3V ，所以各点的坐标为：a 点：U=3V ，P=W=4.5W ，坐标为：（3V ，4.5W ）；b 点、c 点：R=8Ω，，U=E-Ir=6-0.6×2=4.8V，P=UI=4.8×0.6W=2.88W，所以b 点的坐标为：（4.8V ，2.88W ）；c 点的坐标为（0.6A ，4.8V ）；d 点坐标为（8Ω，80%）。