广东省广州荔湾区真光中学2019-2020学年高二上期中物理试卷(含解析)

一、单项选择题：本题包括8个题，每小题3分，共24分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，多选、错选均不得分．1．下面关于电场的性质说法正确的是（ ） A ．电场强度大的地方，电荷所受的电场力一定较大 B ．电场强度大的地方，电场线一定较密C ．匀强电场中两点的电势差大小仅与两点间的距离有关D ．两个等量异种点电荷连线的中点处场强为零 【答案】B【解析】A ．电场强度大的地方，电荷所受的电场力与电量的比值越大，而电场力不一定较大，故A 错误； B ．通过电场线的疏密来体现电场强度的大小，所以B 选项是正确的；C ．沿着电场线方向电势在降低，所以匀强电场中两点的电势差大小仅与沿电场线方向两点的距离有关，故C 错误；D ．两个等量同种点电荷连线的中点处场强为零，根据库仑定律可得，此处的电场力为零，故D 错误． 故选B ．2．在一个闭合电路中，当把外电阻R 变为原来的3倍，而其它条件不变时，电路中的电流变为原来的一半，由此可以判断电源的内阻r 与R 的关系是（ ） A ．r R = B ．r R >C ．R R <D ．0r =【答案】A3．某同学想用伏安法测小灯泡工作时的实际功率，他不慎将电流表和电压表的位置颠倒，如图所示，那么将会出现的现象是（ ）A ．只烧毁安培表B ．只烧毁小灯泡C ．灯泡变得更亮D ．伏特表和安培表均被烧毁 【答案】A4．如图，电子在电势差为1U 的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为2U 的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行．整个装置处在真空中，重力可忽略．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是（ ）A ．1U 变大，2U 变大B ．1U 变小，2U 变大C ．1U 变大，2U 变小D ．1U 变小，2U 变小【答案】B【解析】设电子被加速后获得初速为0v ，则由动能定理得：210102qU mv =-…①，又设极板长为l ，则电子在电场中偏转所用时间：0lt v =…②，又设电子在平行板间受电场力作用产生加速度为a ，由牛顿第二定律得：2qU qE a m md==…③， 电子射出偏转电场时，平行于电场方向的速度：y v at =…④， 由①、②、③、④可得：20y qU lv at mdv ==，又有：0tan y v v θ=，计算得出：21tan 2U ldU θ=． 故选B ．5．如图的电路中，电池的电动势为ε，内阻为r ，1R 和2R 是两个阻值固定的电阻．当可变电阻R 的滑片向a 点移动时，通过1R 的电流1I 和通过2R 的电流2I 将发生如下的变化（ ）A ．1I 变大，2I 变小B ．1I 变大，2I 变大C ．1I 变小，2I 变大D ．1I 变小，2I 变小【答案】C【解析】当可变电阻R 的滑片向a 点移动时，R 连入电路中的电阻变小，则R 所在支路中的分压作用减小，与R 并联的电阻1R 两端的电压变小，电流1I 也变小；由于R 的减小，导致总电流12I I I =+变大，所以通过2R 的电流2I 变大，在电路中，当一个电阻在变大，分压作用增大，它所引起电路电压的变化是与它并联的电阻两端的电压变小，电流也随之变大，由于电源的电动势不变，与它串联的电阻两端电压变小，电流也就变小；反之，当一个电阻在变小时，分压作用减小，它所引起电路电压的变化是与它并联的电阻的电阻两端的电压变小，电流也随变小，与它串联的电阻两端电压变大，电流也就变大．若是用这一原则来判断，就可直接得出由于R 的减小，与它并联的电阻通过的电流就小，与R 串联的电阻通过的电流变大．故C 正确． 故选C ．6．如图，a 、b 、c 是由正点电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，已知ab bc =，a 、b 两点间电压为10V ，则b 、c 两点间电压（ ）A ．等于10VB ．大于10VC ．小于10VD ．条件不足，无法判断【答案】C【解析】由图可以知道电场线的方向向右，而a 、b 、c 是由正电荷形成的电场中一条电场线上的三个点，则正电荷在a 的左端，所以a 、b 之间的平均场强一定大于b 、c 之间的平均场强，已知ab bc =，a 、b 两点间电压为10V ，则由U Ed =可得b 、c 两点间电压一定小于10V ． 故选C ．7．在如图所示的电路中，A 、B 、C 分别表示理想电流或电压表，它们的示数以安或伏为单位，当电键S 闭合后，A 、B 、C 三块表的示数分别为1、2、3时，灯1L 、2L 恰好正常发光．已知灯1L 、2L 的额定功率之比为3:1，则可判断出（ ）A ．A 、B 、C 均为电流表 B ．A 、B 、C 均为电压表 C ．B 为电流表，A 、C 为电压表D ．B 为电压表，A 、C 为电流表 【答案】D【解析】A ．因为理想电流表内阻为零，若A 、B 、C 均为电流表，两个灯泡将被短路，均不亮，故A 错误； B ．因为理想电压表内阻无穷大，若A 、B 、C 均为电压表，电路中电流为零，两个电灯均不变，与题不符，故B 错误；C ．若B 为电流表A 、C 为电压表，两灯串联，电路中电流很小，两灯不亮，与题不符，故C 错误；D ．B 为电压表A 、C 为电流表时，两灯并联，两灯能同时正常发光，功率之比能为3:1，所以D 选项是正确的． 故选D ．8．AB 连线是某电场中的一条电场线，一正电荷从A 点处自由释放，电荷仅在电场力作用下沿电场线从A 点到B 点运动过程中的速度图象如图所示，比较A 、B 两点电势ϕ的高低和场强E 的大小，下列说法中正确的是（ ）A ．AB ϕϕ<，A B E E > B ．A B ϕϕ>，A B E E >C ．A B ϕϕ>，A B E E >D ．A B ϕϕ<，A BE E <【答案】C【解析】电荷仅在电场作用下沿电场线从A 点到B 点，则电荷所受的电场力方向从A 指向B ，而电荷带正电，所以电场线方向从A B →，根据顺着电场线电势降低，可以知道A B ϕϕ>，从速度时间图线得知正电荷做加速运动，加速度逐渐变小，故电场力不断变小，由F qE =知，场强不断减小，故A 点的电场力强度较大，故A B E E >． 故选C ．二、多项选择题．本题共6个小题，每小题4分，共24分，至少有2项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9．两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球，其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍，它们间的库仑力大小是F ，现将两球接触后再放回原处，它们间库仑的大小可能是（ ） A ．59FB ．45FC ．54FD ．95F【答案】BD【解析】若两电荷同性，设一个球的带电量为Q ，则另一个球的带电量为5Q ，此时225Q F k r=，接触后再分开，带电量各为3Q ，则两球的库仑力大小22995Q FF k r '==，若两电荷异性，接触后再分开，两球电量的绝对值为2Q ，此时两球的库仑力22445Q F k F r '==，故B 、D 正确，A 、C 错误． 故选BC ．10．如图为静电除尘原理的示意图，尘埃在电场中通过某种方式带电，在电场力的作用下向集尘极移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是（ ）A ．向集尘极方向运动的尘埃带正电荷B ．电场方向由集尘极指向放电极C ．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大D ．带电尘埃所受电场力的方向与电场力相同 【答案】BC【解析】AD ．由图知，放电极为负电极，集尘极为正电极，被吸引到达集尘极的尘埃必带负电荷，则带电尘埃所受电场力方向与电场方向相反，故AD 错；B ．电场方向是由正电荷出发，终止于负电荷，故B 正确；C ．由F QE =，同一位置，E 确定，F 随Q 增大而增大，故C 正确． 故选BC ．11．如图所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（ ）A ．电阻R 中没有电流B ．电容器的电容变小C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流D ．电阻R 中有从b 流向a 的电流 【答案】BC【解析】问题求解：增大两极板之间距离d ，则4πSC kdε=减小，电容器始终与电源相连接则U 不变，电容器所带的电荷量Q CU =减小，所以电容器放电．因为电容器上极板带正电，所以电阻R 中有从a 到b 的电流． 故选BC ．12．如图所示，1R 为定值电阻，2R 为可变电阻，E 为电源电动热，r 为电源为内电阻，以下说法中正确的是（ ）A ．当21R R r =+时，2R 获得最大功率B ．当12R R r =+时，1R 获得最大功率C ．当20R =时，1R 上获得最大功率D ．当20R =时，电源的输出功率最大 【答案】AC【解析】A ．将1R 等效到电源的内部，2R 上的功率视为电源的输出功率，当外电阻等于内阻时，即21R R r =+时，电源输出功率最大，即2R 上的功率最大，故A 项正确；B 、C ．根据2P I R =可知，经过电阻1R 的电流最大时，1R 上的功率最大．当外电阻最小时，即20R =时，电流最大，1R 上的功率最大，故B 项错误，C 项正确．D ．当外电阻等于内阻时，即12R R r +=时，电源的输出功率最大，所以20R =电源的输出功率不一定最大，故D 项错误． 故选AC ．13．一带电粒子射入一固定在O 点的点电荷的电场中，粒子运动轨迹如图中虚线abc 所示，图中实线是同心圆弧，表示电场的等势面，不计重力，可以判断（ ）A ．此粒子一直受到静电排斥力作用B ．粒子在b 点的电势能一定大于在a 点的电势能C ．粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度D ．粒子在a 点和c 点的速度大小一定相等 【答案】ABD【解析】A ．根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在a b c →→的过程中，一直受静电斥力作用B ．粒子由a 到b ，电场力做负功，所以粒子的电势能增加，所以b 点的电势能一定大于在a 点的电势能，所以B 选项是正确的；C ．根据动能定理，粒子由a 到b ，电场力做负功，动能减少，故粒子在b 点的速度一定小于在a 点的速度，故C 错误；D ．c 点和a 点在同一个等势面上，电场力做功为零，动能不变化，故它们的速度的大小相等，但是他们的速度的方向不同，所以D 选项是正确的． 故选ABD ．14．如图所示是简化的多用电表的内部电路，转换开关S 与不同接点连接，就组成不同的电表，已知34R R <，下列说法正确的是（）A．S与1，2连接时，就组成了电流表，且S接1时量程较大B．S与3、4连接时，就组成了电流表，且S接3时量程较大C．S与3、4连接时，就组成了电压表，且S接3时量程较小D．S与5连接时，就组成了欧姆表，且R为欧姆调零电阻4【答案】ACD【解析】A．由图可以知道，当S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，电阻与表头并联，当并联电阻越小时，量程越大，因此前者量程较大，所以A选项是正确的；B、C．由图可以知道，当S与3、4连接时，电流表与电阻串联，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，则接4时比接3时倍率高，故B错误，C正确；D．S与5连接时，电池连入电路，可构成闭合电路测量电阻，为欧姆档变阻器R为欧姆调零电阻，所以D选6项是正确的．故选ACD．三、实验题，本题共2小题，共14分．答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．15．(6分)（1）某同学测定一铜管的长度和外径，示数如图所示，则该钢管的长度和外径分别为__________cm和__________mm．（2）某同学用图a，b两种电路分别测量同一个电阻，用a图测量得到的读数为3V、3mA，用b图测量得到的读数为3V，4mA，可知用图__________电路测量得到的电阻值误差较小，测得电阻值是__________；测量值比真实值__________．（填“大”或“小”）【答案】（1）略 （2）a31.010⨯欧大16．（8分）利用图甲所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻，定值电阻1 2.0R =Ω．（1）某实验得到的部分数据如下表所示，序号为2的电压表、电流表的示数如图乙所示，请读出数据，完成下表．答：①__________，②__________． 序号 1 2 3 4 5 6 /V U 1.32 ① 1.02 0.78 0.60 0.42 /A I0.06②0.180.240.300.36（2）在答卷上图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k =__________V /A （保留两位有效数字）．（3）根据图线求得干电池的电动势E =__________，内电阻■■__________Ω（保留两位有效数字）．【解析】（1）一节干电池的电动势约为1.5V ，所以电压表量程为03V -，根据乙图可以知道，电压表示数 1.14V U =，定值电阻0 2.0R =Ω，电源内阻约为1Ω左右，所以电流选量程00.6A -，根据乙图可以知道，电流表示数0.12A I =．（2）根据描点法做出图象，如图所示：斜率 1.500.43.0V /A 0.37k -==．（3）由得出的电源U I -图象可以知道，图象与纵轴交点坐标值是1.50，则电源电动势 1.50V E =，电源内阻：0=3.0 2.0=1.0r k R =--Ω．四、计算题，本题共有三个小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．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．答案或图必须填写在答题卡上指定区域的指定位置．17．（10分）把一带电量为6310C q -=-⨯的点电荷从电场中的A 点移动B 点，电荷克服电场力做功4610J -⨯，从B 点移动C 点，电场力对点电荷做功为4910J -⨯．求： （1）AC 两点的电势差．（2）把6410C Q -=⨯的点电荷从A 点移动B 点，电场力对电荷的做的功． 【答案】（1）200V 300V 100V AC AB BC U U U =+=-=-（2）64410200J 810J AB W q U --'==⨯⨯=⨯【解析】（1）负电荷从A 移动B 点过程，电荷克服电场力做功，可见负电荷从电势高处移至电势低处，即A B ϕϕ>，AB 间的电势差为46610V 200V 310AB ABW U q ---⨯===-⨯，负电荷从B 移至C ，电场力做正功，可见负电荷从电势低处移至电势高处，即C B ϕϕ>，BC 间的电势差：469510V 300V 310BC BCW U q --⨯==⨯=--⨯，根据AC AB BC U U U =+，AC 两点的电势差为：200V 300V 100V AC AB BC U U U =+=-=-．（2）把6410C q -=⨯的点电荷从A 点移到B 点，电场力对电荷做功为：64410200J 810J AB W q U --'==⨯⨯=⨯． 18．（12分）如图甲所示的电路中，1R 、2R 均为定值电阻，且1100R =Ω，2R 阻值未知，3R 为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：（1）电源的电动势和内阻． （2）定值电阻2R 的阻值． （3）滑动变阻器的最大阻值．【解析】（1）由U I -图像可得20V E =，20r =Ω．（2）当3R 的滑键自左向右滑时，3R 阻值变小，电路总电阻变小，而总电流变大．由此可知，图线上的A 、B 两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的．当滑键位于最右端时30R =，1R 被短路，外电路总电阻即为2R ，则2450.8B B U R I ===Ω． （3）当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应图线上的A 点． 1.6800.2A B U R I ===Ω， 由外电路连接关系可得13213R R R R R R =++，代入数值解得滑动变阻器的最大值3300R =Ω．19．（16分）如图所示，水平放置的平行板电容器，与其一电源相连，它的极板长0.4m L =，两极板间距离3410m d -=⨯，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度0v 从两板中央平行极板射入，开关S 闭合前，两极板不带电，由于重力作用微粒能落到下极板的正中央，已知微粒质量为5410k g m -=⨯，电量8110C q -=+⨯．（210m /s g =）求：（1）微粒入射速度0v 为多少？ （2）为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上极板应与电源的正板还是负极相连？所加的电压U 应取什么范围？【答案】（1）010m /s v =（2）120V 200V U ≤≤【解析】（1）粒子刚进入平行板时，两极板不带电，粒子做的是平抛运动，则有： 水平方向有：02L v t =， 竖直方向有：2122d gt =， 计算得出010m /s v =．（2）因为带电粒子的水平位移增加，在板间的运动时间变大，而竖直方向位移不变，所以竖直方向的加速度减小，所以电场力方向向上，又因为是正电荷，所以上极板与电源的负极相连，当所加电压为1U 时，微粒恰好从下板的右边缘射出，则有：210122d L a v ⎛⎫= ⎪⎝⎭， 根据牛顿二定律得：11U mg qma d -=， 计算得出：1120V U =，当所加电压2U 时，微粒恰好从上板的右边缘射出，则有： 22122d L a v ⎛⎫= ⎪⎝⎭， 根据牛顿第二定律得22U q mg ma d -=， 计算得出：1200V U =，所以所加电压的范围为：120V 200V U ≤≤．。