山东省蒙阴县第一中学2020-2021学年高二(学优部)上学期期中考试物理试题含答案解析

山东省蒙阴县第一中学【最新】高二（学优部）上学期期中考试物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，在直线MN上有一个点电荷，A、B是直线MN上的两点，两点的间距为L，场强大小分别为E和2E．则（）A．该点电荷一定在A点的左侧B．该点电荷一定在A点的右侧C．A点场强方向一定沿直线向左D．A点的电势一定低于B点的电势2．如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的()A．B． C．D．3．关于静电场,下列说法中正确的是()A．在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B．电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C．根据公式U=Ed可知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D．正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减小4．电源电动势的大小反映的是( ).A．电源把电能转化成其他形式的能的本领的大小B．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C ．电源单位时间内传送电荷量的多少D ．电流做功的快慢.5．将点电荷q +从零电势处移入电场中的M 点，电场力做功为96.010J -⨯，若将点电荷q -从电场中N 点移向零电势处，电场力做功为97.010J -⨯，则M 、N 两点的电势M ϕ、N ϕ有如下关系：A ．0M N ϕϕ<<B ．0N M ϕϕ>>C ．0N M ϕϕ<<D ．0M N ϕϕ>>6．如图所示，当滑动变阻器R 3的滑动头P 向下移动时，则A ．电压表示数变小，电流表示数变大B ．电压表示数变大，电流表示数变小C ．电压表示数变大，电流表示数变大D ．电压表示数变小，电流表示数变小7．如图所示，细线栓一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平面内做圆周运动，则( )A ．小球不可能做匀速圆周运动B ．当小球运动到最高点时绳的张力可能最小C ．小球运动到最低点时，球的线速度一定最大D ．小球运动到最低点时，电势能一定最大二、多选题8．在如图所示的U －I 图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U －I 图线．用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路，由图象可知( )A ．电源的电动势为3 V ，内阻为0.5 ΩB ．电阻R 的阻值为1 ΩC ．电源的输出功率为4 WD ．电源的效率为50% 9．下列说法正确的是（ ） A ．公式E ＝Fq是电场强度的比值定义式，适用于一切电场 B ．电场强度定义式E ＝Fq为我们提供了一种计算静电力的方法，即F ＝Eq C ．根据E ＝2Qkr ，点电荷电场强度与场源电荷Q 成正比，与距离r 的平方成反比 D ．等量异种电荷的连线上，中点的场强为零10．一个额定电压为U 的电动机正常工作时的电流强度是I ，电动机的直流电阻是R ，在该电动机正常工作的情况下，下列说法正确的是 A ．电动机的输入总功率是I 2R B ．电动机的热功率是I 2RC ．电动机输出的机械功率是UI-I 2RD ．电动机的效率是1U IR ⎛⎫-⎪⎝⎭% 11．电源、开关S 、定值电阻R 1、R 2、光敏电阻R 3和电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S 闭合，并且无光照射光敏电阻R 3时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M 点，当用强光照射光敏电阻R 3时，光敏电阻的阻值变小，则( )A ．液滴向下运动B ．液滴向上运动C ．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间电压变大12．如图所示，ABC为表面光滑的斜劈，D为AC中点，质量为m，带正电的小滑块沿AB面从A点由静止释放，滑到斜面底端B点时速度为v0，若空间加一与ABC平面平行的匀强电场，滑块仍由静止释放，沿AB面滑下，滑到斜面底端B点时的速度为√2v0，若滑块由静止沿AC面滑下，滑到斜面底端C点时速度为√3v0，则下列说法正确的是A．电场方向与BC垂直mv02B．滑块滑到D点时机械能增加了12C．B点电势是C点电势的2倍D．B点电势与D点电势相等三、填空题13．如图所示螺旋测微器的测量读数为___________mm，游标卡尺读数为_________mm．四、实验题14．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变化，一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题，实验室备有的器材是：电压表（3 V，电阻约为3 kΩ)、电流表（0～0.6 A，电阻约为2Ω)、电池、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干．实验时，要求小灯泡两端电压从零逐渐增大到额定电压以上．（1）他们应选用图中图所示的____电路进行实验；（2）根据实验测得数据描绘出如图所示U－I图象，由图分析可知，小灯泡电阻随温度T变化的关系是________．（3）若用电动势为1.5V、内阻为3Ω的电源直接给小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是____W．五、解答题的带电小球拴在一不可伸长的绝缘轻细绳一端，15．如图所示，质量为m、电荷量为q绳的另一端固定于O点，绳长为l．现加一个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成θ=30°角的A点．已知重力加速度为g．求：（1）所加电场的场强E的大小；（2）若将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时，绳对小球拉力的大小．16．某小组在研究电动机的特性时，将电动机接成如图所示电路．电源电动势E=20V，内阻r=lΩ，当接入固定电阻R=4Ω时，电路中标有“3V、6W”的灯泡L和内阻R D=0.5Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．试求：（1）电路中的电流大小；（2）电动机的额定电压和输出功率；（3）电源的总功率．17．如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场．设电子质量为m e、电荷量为e．（1）求经电场加速后电子速度v的大小．（2）要使电子离开偏转电场时的速度偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？电子射出时的动能多大？参考答案1．B【解析】【详解】由题，A、B两点的场强大小分别为E和2E，根据点电荷场强公式E=kQ/r2分析得知：该点电荷的位置应离A点远、离B点近，所以该点电荷一定在A点的右侧。

故B正确，A错误。

由于该点电荷的电性未知，无法确定A的场强方向，也无法判断A、B两点电势的高低。

故CD错误。

故选B。

2．B【详解】电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，故B正确．【点睛】考点：考查了电场线，速度时间图像根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，再结合电场强度方向判断电性，然后根据电场线的疏密程度判断加速度的大小，从而判断粒子的运动情况选择速度图象．3．D【详解】A、电场强度和电势都是描述电场的物理量，二者无直接关系，但二者相互关联；电势是标量与零势面的选取有关，所以电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故A错误．B、据电势能公式E p=qφ知，电势能取决于该点的电势和电荷，并不是只有正电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小，负电荷正好相反，故B错误．C、公式U=Ed 中的d为沿电场强度方向的距离，所以在匀强电场中，两点间沿电场强度方向的距离越大，电势差就越大，如果d不是沿电场强度方向的距离，那么间距大时，电势差不一定大，故C错误．D、据电势能公式E p=qφ知，正电荷在电势越高的地方电势能越大，在电势越低的地方电势能越小，所以正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少，选项D正确．4．B 【详解】电源电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小，AD 错B 对．表示移送单位正电荷时非静电力做功多少，C 错． 5．C 【详解】根据电势能的定义：点荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时电场力做的功。

取无穷远处电势能为零，则正电荷在M 点的电势能为96.010J --⨯，负电荷在N 点的电势能为97.010J -⨯。

再根据电势的定义：电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值，叫做电势，设该电荷电荷量为q ，则有：96.010V M q ϕ-⨯=-97.010V N qϕ-⨯=-所以有：0N M ϕϕ<<故选C. 6．B 【分析】在变阻器的滑片向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，即可知电压表示数的变化情况．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断电流表示数的变化． 【详解】滑动头P 向下移动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，根据闭合回路欧姆定律可得电路路端电压增大，即电压表的示数增大，总电流减小，即1R 两端的电压减小，故并联电路电压增大，即2R 两端电压增大，通过2R 支路的电流增大，而总电流是减小的，故通过变阻器支路的电流减小，即电流表示数减小，B 正确．在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部． 7．D 【解析】 【详解】小球受到的电场力方向竖直向上，重力竖直向下，当二力等大时，可能做匀速圆周运动，A 正确；当重力大于电场力时，两者合力向下，在最低点A 绳子的张力最大，在最高点B 时，绳子的张力最小，若重力小于电场力时，两者的合力向上，在最高点B 时绳子的张力最大，在A 点时张力最小，BC 错误；由于小球带负电，受到的电场力向上，所以在最高点B 时，电场力做正功最多，电势能最小，D 错误． 8．ABC 【分析】根据图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势，斜率大小读出电源的内阻．图线Ⅱ的斜率大小等于电阻R 的大小．两图线的交点表示电阻R 接在该电源的电压和电流，求出电源的输出功率和电源的效率． 【详解】A ．由图线图线Ⅰ纵轴截距读出电源的电动势E =3V ，其斜率大小等于电源的内阻30.56U r I ∆==Ω=Ω∆，A 正确； B ．电阻R 的阻值为212U R I ==Ω=Ω，B 正确； C ．两图线的交点表示该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路时电路中电流和路端电压，则有U =2V ，I =2A ，电源的输出功率为22W 4W P UI ==⨯=，C 正确； D ．电源的效率为266.7%3UI EI η==≈，D 错误． 9．ABC 【解析】A 、电场强度的定义式FE q=,适用于一切电场.所以A 选项是正确的.B 、电场强度定义式FE q=,变形为F Eq = ,即可求解静电力.所以B 选项是正确的. C 、从公式2kQE r=可以知道,点电荷电场强度与场源电荷Q 成正比,与距离r 的平方成反比,所以C 选项是正确的.D 、等量异种电荷的连线上,中点的场强不为零,只有等量同种电荷中点电场强度才为零,故D 错误.综上所述本题答案是：ABC 10．BC【解析】电动机为非线性电阻，电流做的功一部分转化为机械能，一部分转化为内能，输入总功率P UI =，热功率为2P I R =热，输出功率为2P UI I R =-输出，电动机的效率为21%P UI I R IR P UI U η-⎛⎫===- ⎪⎝⎭输出，BCD 正确．11．BD 【解析】当用强光照射光敏电阻R 2时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，R 1两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，液滴向上运动．故A 错误，BD 正确；电容器的电压增大，电容不变，由Q=CU 知，电容器所带电荷量增大．故C 错误． 12．BD【解析】试题分析：无电场时由A 到B ：mgℎ=12mv 02①，有电场时由A 到B ：mgℎ+W E =12m(√2v 0)2②，有电场时由A 到C ：mgℎ+W E ′=12m(√3v 0)2③,由①②③可得W E =12mv 02，W E ′=mv 02，又W E =U AB q ，W E ′=U AC q 则U AB =12U AC ，则D 点与B 点电势相等，B ，C 不时等电势点，则电场线不与BC 垂直，则A 错误；因D 为AC 的中点，则滑到D 点电场力做功为到C 点的一半，为12mv 02，则机械能增加了12mv 02，则B 正确；U AB =12U AC ，但不能确定B 点电势是C 点电势2倍，则C 错误；因U AB =12U AC ，则D 点与B 点电势相等，则D 正确考点：电势能；电势差与电场强度的关系．【名师点睛】通过对做功的分析，要抓住小球在运动的过程中，重力做功，电场力就做正功，由动能定理确定功的值．13．1.104 30.80【解析】螺旋测微器的固定刻度为5mm ，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm ，所以最终读数为5mm+0.200mm=5.200mm ．游标卡尺的主尺读数为101mm ，游标尺上第9个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为9×0.05mm=0.45mm ，所以最终读数为：101mm+0.45mm=101.45mm ．14．A 电阻的阻值随温度的升高而增大 0.18【解析】【详解】（1）由于电压电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，正常工作时灯泡的电阻远小于电压表的内阻，属于小电阻，电流表采用外接法．故电路原理图选A ；（2）在该曲线中，任意点的坐标的斜率表示该点对应的电阻，从图中可知，小灯泡的电阻的阻值随温度的升高而增大．（3）在图象中做出电源的伏安特性曲线，两图的交点为灯泡的工作点；由图可知，此是灯泡两端的电压为0.6V ，电流为0.3A ；故功率P=UI=0.18W ．15．（1（2）33F mg mg =- 【解析】试题分析：（1）在A 点由小球受力平衡得： 解得：（2）由B 到C 点过程由动能定理得：小球做圆运动在C 点有：联立得：考点：物体的平衡及动能定理．16．（1）2A （2）7V ；12W （3）40W【解析】（1）灯泡L 正常发光，电路中的电流为6A 2A 3L L P I U === （2）由闭合电路欧姆定律可求得，电动机的额定电压为()()2021437V D L U E I r R U =-+-=-⨯+-=电动机的总功率为2714W D P IU ==⨯=总电动机的热功率为2220.52W D P I R ==⨯=热所以电动机的输出功率为14212W P P P =-=-=出总热（3）电源的总功率20240W P EI ==⨯=总17．（1）v =2）21222d U U l=；221(1/)k E eU d l =+ 【详解】(1)电子在电场加速过程，由动能定理得：2112eU mv =则得v =(2)电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为y =d/2 电子进入偏转电场后，所受的电场力：2eU F eE d== 电子沿偏转电场方向作初速度为零的匀加速直线运动，则有：212y at = 又垂直于电场方向作匀速直线运动，则有：t =l/v联立求解,得：21222d U U l= 对于整个过程，由动能定理得：212k U eU e E +⨯= 由以上两式得2121k d E eU l ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭：。