解析天津市滨海新区塘沽滨海中学2020┄2021学年高二上期中物理试卷理科
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一.单项选择题(每个小题3分,共计45分)
1.(3分)(2013秋•大连期末)电场中有一点P,下列说法中正确的有( )
A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大
D.P点的场强方向为就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向
考点:电场强度.版权所有
分析:本题应抓住场强反映电场本身的性质,与放入电场中的试探电荷无关,场强的方向与正试探电荷在该点所受的电场力方向相同.
解答:解:
A、场强是表示电场本身性质的物理量,由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当试
探电荷的电荷量减半时,P点的场强不变,故A错误.
B、由于场强由电场本身决定,与试探电荷无关,所以当P点没有试探电荷,P点的场强
不变,故B错误.
C、由E=得,F=qE,q一定时F与E成正比,则知P点的场强越大,同一试探电荷
在P点受到的电场力越大,故C正确.
D、P点的场强方向为就是放在该点的正试探电荷所受电场力的方向,与P放在该点的
负试探电荷所受电场力的方向相反,故D错误.
故选:C.
点评:电场强度是描述电场性质的物理量,可根据E=是比值法定义来理解E的物理意义.要知道电场力既与电荷有关,也与电场有关.
2.(3分)(2014秋•金家庄区校级期末)下列是几种典型的电场线的分布示意图,其中正确的是()
A.B.C.D.
考点:电场线.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:根据电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止,分析即可.
解答:解:A、电场线应从无穷远处出发到负电荷终止,故A错误.
B、电场线应正电荷出发到无穷远处终止,故B错误.
C、根据电场线的特点:从正电荷出发到负电荷终止,可知该图线符合实际,故C正确.
D、电场线应从无穷远处出发到负电荷终止,故D错误.
故选:C.
点评:对于电场线的特点:从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止,常见电场的电场线分布要掌握牢固.
3.(3分)(2009•广东模拟)关于同一电场的电场线,下列表述正确的是( )
A.电场线是客观存在的
B.电场线越密,电场强度越小
C.沿着电场线方向,电势越来越低
D.电荷在沿电场线方向移动时,电势能减小
考点:电场线;电势.版权所有
分析:电场线是为了形象的描述电场强弱和方向引入的,并非实际存在的,电场线的疏密表示场强的强弱,沿电场线电势降低.
解答:解:A、电场线是人为引入,假象的线,并非真实存在的,故A错误;
B、电场线的疏密表示场强的强弱,电场线密的地方电场强,疏的地方电场弱,故错误;
C、沿电场线电势降低,电势的高低与电场线的疏密无关,故C正确;
D、电势能的高低通过电场力做功来判断,沿电场线运动,电场力不一定做正功,电势能不一定减小,故D错误.
故选C.
点评:本题着重通过电场线考察了对电势、场强、电势能概念的理解情况,要理解它们的区别以及大小的决定因素.
4.(3分)(2014秋•塘沽区校级期中)如图所示是电场中某区域的电场线分布,a、b是电场中的两点,则( )
A.b点的电场强度为零
B.同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点受到的电场力小
C.将正电荷在a点由静止释放,在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致
D.正电荷由a点运动到b点电场力做正功,电势能减少
考点:电势差与电场强度的关系;电场线.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:电场线的疏密表示电场的强弱,电场线上某点的切线方向表示电场的方向,根据电场力的方向确定电场力做功情况,从而分析电势能的变化.
解答:解:A、b点的场强不为零,则A错误
B、a点的电场线密,则其场强大,电荷受力大,则B错误
C、正电荷放在a点受到的电场力沿电场线的切线方向,由静止释放后,正电荷
将离开电场线,所以其运动轨迹与电场线不一致,则C错误
D、a到b,电场力对正电荷做正功,动能增加,电势能减小,则D正确
故选:D
点评:本题考查对电场线物理意义的理解.要注意只有当电场线是直线,而且电荷无初速度或初速度方向与电场线共线时,电荷的轨迹才与电场线一致.
5.(3分)(2014秋•宁城县期末)一带电油滴在场强为E的匀强电场中运动的轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为()
A.动能减小B.电势能增加
C.动能和电势能之和减小D.重力势能和电势能之和增加
考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:由粒子的运动轨迹可知粒子电性,则可求得电场力对粒子所做的功的性质;由动能定理可求得动能的变化;由能量关系可知重力势能与电势能总和的变化,及动能和电势能之和的变化.
解答:解:A、粒子由a到b,由运动轨迹可判出粒子受电场力与重力的合力向上,故粒子带负电且电场力大于重力,电场力与重力的合力做正功,由动能定理可知,油滴的动能增
大;故A错误;
B、由于电场力做正功,故电势能减小,故B错误;
C、D、由能量的转化与守恒知,系统中重力势能、动能、电势能之和保持不变,由
题易知重力势能增加,故动能和电势能之和减小;
同理由前面分析知动能增加,则重力势能和电势能之和减小;
故C正确D错误;
故选:C.
点评:带电粒子在电场中的偏转类题目,较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系,综合性较强,故在高考中经常出现,在学习中应注意重点把握.
6.(3分)(2012秋•白城期末)一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向.两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器边缘的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间.测得a和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2.若不计重力,则a和b的比荷之比是()
A.1:2B.1:1C.2:1D.4:1
考点:带电粒子在匀强电场中的运动.版权所有
专题:带电粒子在电场中的运动专题.
分析:粒子的运动方向垂直于电场线的方向,做类平抛运动,由水平距离之比可求得时间之比;因沿电场线方向粒子的距离相等,则表示出比荷的表达式,求得比荷之比.
解答:解:两带电粒子都做类平抛运动,水平方向匀速运动,有x=vt,垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动,有y=,
电荷在电场中受的力为F=Eq,根据牛顿第二定律有F=ma,
联立解得:=.
因为两粒子在同一电场中运动,E相同,初速度相同,侧位移相同,所以比荷与水平位移的平方成反比.所以比荷之比为4:1,故D正确.
故选:D
点评:当粒子垂直于电场进入时,粒子做平抛运动,因此可以分为沿电场线的匀加速直线运动和垂直于电场线方向上的匀速直线运动,两个运动互不干扰.
7.(3分)(2009•天津)如图所示,带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置,M、N 为板间同一电场线上的两点,一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动,且未与下板接触,一段时间后,粒子以速度vN折回N点.则()
A.粒子受电场力的方向一定由M指向N
B.粒子在M点的速度一定比在N点的大
C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大
D.电场中M点的电势一定高于N点的电势
考点:带电粒子在匀强电场中的运动;电势;电势能.版权所有
专题:压轴题.
分析:由粒子的运动情景可得出粒子受到的电场力的方向,由电场力做功的性质可得出电势能及动能的变化;由电势与电势能的关系可判断电势.
解答:解:A、由于带电粒子未与下板接触,可知粒子向下做的是减速运动,故电场力向上,A 错误;
B、粒子由M到N电场力做负功,电势能增加,动能减少,故速度减小,故M点的速度大于N点的速度,故B正确,C错误;
D、由于粒子和两极板所带电荷的电性未知,故不能判断M、N点电势的高低,D错误.点评:本题应明确:(1)电场力做正功则电势能减小,电场力做负功则电势能增加;(2)电场力做功要注意电荷的正负极性,极性不同则做功不同.
8.(3分)(2011秋•吉林期末)在如图所示的点电荷的电场中,一试探电荷从A点分别移动到B、C、D、E各点,B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上,则电场力做功( )
A.从A到B做功最大B.从A到C做功最大
C.从A到E做功最大D.做功一样大
考点:电势差与电场强度的关系;等势面.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:B、C、D、E在以Q为圆心的同一圆周上,电势相等,电场力做功公式W=qU分析即可.
解答:解:据题知,B、C、D、E都在以Q为圆心的同一圆周上,而此圆周是一个等势线,各点的电势相等,则A到各点的电势差U相等,电场力做功公式W=qU分析电场力做功相等.故D正确.
故选:D.
点评:本题一方面要知道以点电荷Q为圆心的圆是一个等势面;二要知道电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关.
9.(3分)(2009•江苏)两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为( )
A.B. C. D.12F
考点:库仑定律;电荷守恒定律.版权所有
专题:计算题.
分析:清楚两小球相互接触后,其所带电量先中和后均分.
根据库仑定律的内容,根据变化量和不变量求出问题.
解答:解:接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F=k,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,距离又变为原来的,库仑力为F′=k,
所以两球间库仑力的大小为.
故选C.
点评:本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题.
10.(3分)(2012秋•耀州区校级期末)如图所示的电路中,当可变电阻R的阻值增大时,下列说法正确的是( )
A.AB两点间的电压U增大B.AB两点间的电压U减小
C.通过R的电流强度I增大D.通过R2的电流强度I减小
考点:闭合电路的欧姆定律.版权所有
专题:恒定电流专题.
分析:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,然后再与另一个定值电阻串联;根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,根据欧姆定律及串并联电路的特点判断AB两点间的电压和滑动变阻器R的电流如何变化.
解答:解:AB、当滑动变阻器R的阻值增大时,定值电阻与滑动变阻器并联的总电阻增大,根据串联电路分压的特点可知,AB两点间分得的电压U增大;故A正确,B错误.
CD、由欧姆定律知,与滑动变阻器并联的电阻R2中的电流增大,干路电流减小,又因为并联电路中,干路电流等于支路电流之和,所以通过R的电流减小.故CD错误.
故选:A.
点评:本题是电路动态变化分析问题,从局部到整体,再到局部,按顺序分析是常用的方法.
11.(3分)(2011秋•长沙县校级期末)在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和2.0V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和24.0V.则这台电动机正常运转时输出功率为()
A.32 W B.40 WC.47 W D.48 W
考点:电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.版权所有
专题:恒定电流专题.
分析:电动机停止转动时,其电路是纯电阻电路,欧姆定律成立,由电流表和电压表的示数,根据欧姆定律求出电动机的电阻.电动机正常运转时输出功率等于输入的电功率与内部发热功率之差.
解答:解:依题,电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和2.0V,则电动机的电阻R==2Ω
这台电动机正常运转时输出功率为P出=U2I2﹣=24×2﹣22×2(W)=40W
故选:B
点评:对于电动机电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路,关键抓住电能如何转化,如电能全部转化为内能,则为纯电阻电路,否则是非纯电阻电路.
12.(3分)(2013秋•宜昌期末)如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,电灯L恰能正常发光,如果变阻器的滑片P向b端滑动,则( )
A.电灯L变亮,电流表的示数增大
B.电灯L变亮,电流表的示数变小
C.电灯L变暗,电流表的示数变小
D.电灯L变暗,电流表的示数增大
考点:闭合电路的欧姆定律.版权所有
专题:恒定电流专题.
分析:滑动变阻器的滑片向b端滑动过程,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化,来判断电灯亮度和电流表示数的变化.
解答:解:滑动变阻器的滑片向b端滑动过程,变阻器接入电路的电阻增大,即R1↑,则外电路总电阻R↑,由闭合电路欧姆定律得知总电流I↓,路端电压U=E﹣Ir↑.
电灯L的电压等于路端电压,所以电灯L更亮,电流表的示数减小.
故选:B
点评:本题是简单的电路动态分析问题.对于路端电压也可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大判断变化.
13.(3分)(2014秋•赫山区校级期末)如图电路中,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为()
A.电压表示数增大,电流表示数减少
B.电压表示数减少,电流表示数增大
C.两电表示数都增大
D.两电表示数都减少
考点:闭合电路的欧姆定律.版权所有
专题:恒定电流专题.
分析:动态变化分析问题一般按照“局部→整体→局部”的顺序,分析总电阻变化→总电流变化→总电压变化,再分析局部电压、电流、功率的变化进行.对于电流表读数来说,由于滑动变阻器的电流、电压和电阻都在变化,不好确定,可从总电流的变化和R2电流变化确定.
解答:解:当滑动变阻器的滑片P向a滑动时,接入电路的电阻增大,与R2并联的电阻增大,外电路总电阻R总增大,总电流I减小,路端电压U=E﹣Ir增大,电压表读数增大;并联部分的电阻增大,分担的电压增大,U2增大,流过R2的电流I2增大,电流表的读数
I A=I﹣I2,则减小.故A正确,BCD错误.
故选:A.
点评:电路动态变化分析是常见的题型,容易犯的错误是认为支路电阻增大,并联总电阻减小.
本题中变阻器的电压、电流和电阻都是变化的,技巧是研究干路电流和另一支路电流变化情况来确定
14.(3分)(2014秋•塘沽区校级期中)一太阳能电池板,测得它的开路电压为80mV,短路电流40mA.若将该电池板与一阻值为18Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )
A.40mV B.60mV C.72mVD.80mV
考点:路端电压与负载的关系.版权所有
专题:恒定电流专题.
分析:由电池板开路电路等于电源的电动势,求出电动势,由短路电流求出电源的内阻.再根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压.
解答:解:电源没有接入外电路时,路端电压值等于电动势,则知电池板的电动势为:E=80mV
由闭合电路欧姆定律得短路电流:
I短=
则电源内阻:
r===2Ω
该电源与20Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流:
I==mA=4mA
故路端电压:
U=IR=4mA×18Ω=72mV;
故选:C.
点评:对于电动势的概念要理解:电动势等于外电压和内电压之和,当外电路开路时,内电压为零,开路电路等于电源的电动势.
二.多项选择题(每个小题有2个或3个选项正确,全选对3分,共15分,选对不全得2分,有错误选项0分)
15.(3分)(2008•清城区模拟)图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点.可以判定( )
A.M点的电势大于N点的电势
B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
考点:电场线;电场强度;电势.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:本题比较简单,根据电场线的特点直接进行判断即可.
解答:解:电场线的疏密表示电场强度的强弱,沿电场方向电势降低,从图中可知:M点电势比N点高,N点处的电场线密,电场强度大,所受电场力大,故BC错误,AD正确.故选AD.
点评:电场线的概念是电场中的重要概念,该概念包含物理信息较多,要加强理解和应用.
16.(3分)(2014秋•塘沽区校级期中)一带电粒子射入一固定在O点的点电荷的电场中,粒子运动轨道如图虚线a、b、c所示,图中实线是同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,则可以断定( )
A.此粒子一直受到静电排斥力
B.粒子在b点的电势能一定大于a点的电势能
C.粒子在b点的速度一定大于a点的速度
D.粒子在a点和c点速度大小相等
考点:电势能.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:电场线与等势面垂直.电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加.解答:解:A、由轨迹的弯曲情况,知电场力应指向曲线凹侧,故此粒子一直受到静电斥力作用,故A正确.
BC、粒子由a到b,电场力做负功,所以粒子的电势能增加,动能减小,所以b点的电势能一定大于在a点的电势能,在b点的速度一定小于a点的速度,故B正确,C错误;
D、c点和a点的电势相等,粒子在a、c两点的电势能相等,则由能量守恒可知速度的大小相等,故D正确.
故选:ABD.
点评:加强基础知识的学习,掌握住电场线和等势面的特点,知道电势能与电势的关系,即可解决本题.
17.(3分)(2014秋•塘沽区校级期中)如图所示,某区域电场线左右对称分布,M、N 为对称线上两点.下列说法正确的是()
A.M点电势一定高于N点电势
B.M点场强一定大于N点场强
C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
D.将电子从M点移动到N点,电场力做正功
考点:电场的叠加;电势.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:由图可知该电场为等量正电荷形成的电场,注意沿电场线电势降低,电场线的疏密表示电场强度的强弱;正电荷受力方向与电场线方向相同,负电荷受力方向与电场线方向相反.
解答:解:A、电场线是描述电场的一种直观手段,沿电场线的方向电势逐渐降低,所以M点电势高于N点电势,故A正确;
B、电场强度由电场线的疏密来反映,电场线密的地方,电场强,反之电场弱,所以N点电
场强,故B错误;
C、电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增加,一个正电荷从M点运动
到N点的过程中,电场力做正功,电势能减少,所以C正确;
D、将电子从M点移到N点,电场力做负功,故D错误.
故选:AC.
点评:电势、电势能、电场强度等概念是电场中的重要概念,在具体电场中要根据电场线的分布正确分析它们的变化情况.
18.(3分)(2014秋•塘沽区校级期中)如图所示,固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点,已知MQ<NQ,下列叙述正确的是( )
A.若把一正的点电荷从M点沿直线移动到N点,则电场力对该电荷做正功,电势能减小B.若把一正的点电荷从M点沿直线移动到N点,则该电荷克服电场力做功,电势能增加C.若把一负的点电荷从M点沿直线移动到N点,则电场力对该电荷做正功,电势能减小D.若把一负的点电荷从M点沿直线移动到N点,再从N点沿直线移动到M点,则该电荷
克服电场力做的功,等于电场力对该电荷做的功,电势能不变
考点:电势差与电场强度的关系;电势能.版权所有
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:解决本题需要掌握:电场力做功和电势能之间的关系;正确判断电场力做功的正负,可以根据功的定义直接进行判断,也可以根据电势高低先判断电势能的变化,从而判断
功的正负.
解答:解:解法一:电场力对电荷做正功,电势能减少,而正负功的判断要根据功的定义式W=FScosα,力和位移只带大小.功的正负取决于力与位移的方向夹角.从图上可以看出,将正电荷从M点沿直线移到N点的过程中,电场力与位移方向的夹角为锐角,电场力做正功,电势能减少.A正确,B错误;
将负点电荷从M点沿直线移到N点的近程中,电场力指向正电荷,方向与位移的夹角为钝角,所以电场力做负功,电势能增加.C错误,D正确.
故选:AD.
解法二:选择无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,离电荷越远电势越低,因此正电荷从M点到N点过程中,电势降低,电势能降低,电场力做正功,故A正确,B错误;
负电荷从M点到N点过程中,电势降低,电势能升高,电场力做负功,C错误;
电场力做功和路径无关,因此负的点电荷从M点沿直线移到N点,再从N点沿不同路径移回到M点的过程中电势差为零,电场力不做功,故D正确.
故选:AD.
点评:电场力做功特点,电场力做功和电势能的关系是重点内容,要加强理解和练习. 19.(3分)(2014秋•塘沽区校级期中)如图所示为某一电源的U﹣I曲线,由图可知()
A.电源电动势为2V
B.电源内电阻为0.2Ω
C.电源短路时电流为6A
D.电路路端电压为1V时,电路中电流为5A
考点:路端电压与负载的关系;欧姆定律.版权所有
专题:恒定电流专题.
分析:根据闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir,分析U﹣I图线的意义:图线与纵轴交点表示I=0,是断路状态,纵坐标表示电动势.图线的斜率大小等于电源的内阻.短路时,外电阻R=0,由欧姆定律求出短路电流.再由U=E﹣Ir,求出路端电压为1V时,读出电路中的电流.
解答:解:A、由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知,当I=0时,U=E,由图读出电源的电动势E=2.0V.故A正确.
B、电源的内阻等于图线斜率的绝对值,为r==Ω=0.2Ω.故B正确.
C、电源短路时R=0,电流I短===10A.故C错误.
D、由图读出,电路路端电压U=1V时,电路中电流为I=5A,故D正确.
故选:ABD.
点评:本题中电源的短路电流,是学生读图时经常出现的错误,把(6.0,0.8)点的状态当成短路,说明对短路的特点不了解,短路时,路端电压U=0.
20.(3分)(2010秋•兖州市期末)如图所示的图象能正确反映下面哪两个量的变化规律()
A.初速度为零的匀加速直线运动的速度与时间,y表示速度,x表示时间
B.路端电压与外电阻,y表示路端电压,x表示外电阻
C.带电粒子在某处所受电场力与带电量,y表示电场力,x表示带电量
D.电容器的带电量与电压,y表示带电量,x表示电压
考点:匀变速直线运动的图像.版权所有
专题:运动学中的图像专题.
分析:图中y﹣x图象是直线,斜率一定;结合速度时间关系公式、欧姆定律公式、电场力公式、电容定义公式列式求解即可.
解答:解:
A、初速度为零的匀变速直线运动的速度与时间关系为v=at,v﹣t图象是一条过原
点的倾斜直线,故A正确;
B、路端电压与外电阻的关系,U=IR;根据闭合电路欧姆定律,I=,由于外电阻
变化时,电流也变化,故U﹣R图象是曲线,故B错误;
C、带电粒子在某处所受电场力F=qE,某处场强E一定,则F与q成正比,F﹣q图象
是一条通过坐标原点的直线,故C正确;
D、平行板电容器极板上所带的电量与两极板间电势差的关系公式为Q=CU,故Q﹣
U图象是直线,但一定通过坐标原点,故D正确.
故选:ACD.
点评:本题关键是建立数学模型分析,同时要记住力学与电学中的基本公式,如运动学公式、。