2020-2021学年黑龙江省大庆中学高二上期中考物理试卷

【最新】黑龙江省大庆中学高二上期中考物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，在匀强电场E中，一带电粒子－q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将（）
A．沿电场线方向做匀减速直线运动
B．沿电场线方向做变加速直线运动
C．沿电场线方向做匀加速直线运动
D．偏离电场线方向做曲线运动
2．电场强度的定义式为，点电荷的场强公式为，下列说法中正确的是（）
A．中的场强E是电荷q产生的
B．中的场强E是电荷Q产生的
C．中的F表示单位正电荷的受力
D．和都只对点电荷适用
3．在如图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是（）
A．变大，变大B．变小，变大
C．变大，变小D．变小，变小
4．电场中有一点P，下列说法中正确的有（）
A．若放在P点的电荷的电荷量减半，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，则同一电荷在P点受到的电场力越大
D．P点的场强方向为放在该点的电荷所受电场力的方向
5．电荷从静止开始只在电场力作用下的运动（最初阶段的运动），则电荷（）
A．总是从电势高的地方移到电势低的地方
B．总是从电场强度大的地方移到电场强度小的地方
C．总是从电势能小的地方移到电势能大的地方
D．总是从电势能大的地方移到电势能小的地方
6．有一个电动势为3V、内阻为1Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2W，且使该电源的效率大于50%的是（）．
A．0．5 ΩB．1 ΩC．1．5 ΩD．2 Ω
7．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（）
A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大
C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大
8．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA＝h，此电子具有的初动能是（）
A．B．C．D．
9．如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷+Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是（）
A．b、d两点的电场强度不相同
B．a点的电势等于f点的电势
C．点电荷+q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功
D．将点电荷+q在球面上任意两点之间移动，从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大
10．如图电路所示，当ab两端接入100V电压时，cd两端为20V，当cd两端接入100V 电压时，ab两端电压为50V，则R1：R2：R3之比是（）
A．4：2：1 B．2：1：1 C．3：2：1 D．以上都不对
二、多选题
11．图中虚线是用实验方法描绘出的某一静电场中的一簇等势线，若不计重力的带电粒子从a点射入电场后恰能沿图中的实线运动，b点是其运动轨迹上的另一点，则（）
A．b点的电势一定高于a点
B．b点的场强一定大于a点
C．带电粒子一定带正电
D．带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率
12．如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）
A．小球做先减速后加速运动
B．小球做匀速直线运动
C．小球受的电场力不做功
D．电场力对小球先做正功后做负功
13．如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等．两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述正确的是()
A．1、3两点电场强度相同
B．5、6两点电场强度相同
C．4、5两点电势相同
D．1、3两点电势相同
三、填空题
14．如图，游标卡尺的读数是mm；螺旋测微器的读数是mm，cm．
15．欲将量程为100μA内阻为540Ω的灵敏电流表改装为量程为1mA的毫安表需要给它_____联一只R=_____Ω的电阻．
四、实验题
16．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，使用的小灯泡规格为“6V，3W”，其他可供选择的器材有：
电压表V1（量程6V，内阻约为20kΩ）
电压表V2（量程20V，内阻约为60kΩ）
电流表A1（量程3A，内阻约为0．2Ω）
电流表A2（量程0．6A，内阻约为1Ω）
变阻器R1（0～1000Ω，允许最大电流为0．5A）
变阻器R2（0～20Ω，允许最大电流为2A）
学生电源E（6～8V）
开关S及导线若干
（1）实验中要求电压表在0～6V范围内读取并记录下10组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，在上述器材中，电流表应选用，电压表应选，变阻器应选用．
（2）在答题卡方框中画出实验的原理图．
五、解答题
17．如图所示，R1＝5Ω，R2＝9Ω．当开关S断开时，电流表的示数为I1＝0．2A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2＝0．3A．（电流表内阻不计）求：电源的电动势和内阻．
18．如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab=5cm，bc=12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q=4×10-8C的正电荷从a点移到b点时静电力做功为W1=1.2×10-7J，求：
（1）匀强电场的场强E；
（2）电荷从b移到c，静电力做功W2；
（3）a、c两点间的电势差U ac．
19．
两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达抚极板是恰好落在极板中心．已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：
（1）极板间的电场强度E；
（2）α粒子在极板间运动的加速度a；
（3）α粒子的初速度v0．
20．如图所示，BC是半径为R的1/4圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：
（1）滑块通过B点时的速度大小．
（2）水平轨道上A、B两点之间的距离．
参考答案
1．A
【详解】
由于负电荷受到的电场力方向与电场方向相反，所以粒子受到的电场力方向与初速度方向相反，所以沿电场线方向做匀减速直线运动，A 正确；
【点睛】
该题考查物体运动的性质与物体的受力分析、初速度方向之间的关系，属于对运动类型的考查．基础题目．
2．B
【解析】试题分析：公式中表示试探电荷所在位置的电场强度，F 表示试探电荷受
到的电场力，可以是正电荷也可以是负电荷，该公式适合任何电场强度的计算，
ACD 错误；公式中的场强E 是电荷Q 产生的，该公式只适合点电荷电场的计算
考点：考查了电场强度
【名师点睛】公式是电场强度的定义式，E 由电场本身决定，与试探电荷无关，该式适用任何电场．公式
是真空中点电荷的电场强度的计算式，Q 是场源电荷．
3．B
【解析】 试题分析：当滑片P 向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，即电路总电阻增大，干路电流减小，而电流表测量干路电流，所以电流表示数减小，电压表测量滑动变阻器两端电压，根据闭合回路欧姆定律可得0()U E I R r =-+，因为I 减小，所以U 增大，即电压表示数增大，故B 正确
考点：考查了电路的动态变化分析
【名师点睛】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
4．C
【解析】试题分析：电场强度由电场本身决定，与试探电荷无关，AB 错误；根据公式
可得对于同一个试探电荷，场强越大受到的电场力越大，C 正确；电场的方向与正电荷受到的电场力方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，故D 错误；
考点：考查了电场强度
【名师点睛】电场强度反映电场本身的力性质的物理量，与试探电荷无关；电场力公式
，电场中同一场强不变，电场力与试探电荷的电荷量成正比；场强方向为放在该点的正电荷的受力方向
5．D
【详解】
电荷从静止开始只在电场力作用下的运动，则电场力做正功，负电荷从低电势向高电势运动，正电荷从高电势向低电势运动，电势能减小，即从电势能高的地方向电势能低的地方运动，但运动方向与电场强度大小变化方向无关，故D 正确，ABC 错误。

6．C
【详解】
当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大功率
29W=2.25W 44
E P r == 此时的效率
000010050U E
η=⨯= 而外电阻越大，则效率越大，故可知外阻一定要大于1Ω；而外阻越大，则功率越小，要使功率大于2W ，则有：
2(
)2W E R R r
=+ 解得： R =2Ω或R =0.5Ω
要使功率大于2W ，则电阻应小于2Ω或大于0.5Ω；
A ．0.5 Ω，与结论不相符，选项A 错误；
B ．1 Ω，与结论不相符，选项B 错误；
C ．1.5 Ω，与结论相符，选项C 正确；
D ．2 Ω，与结论不相符，选项D 错误；
故选C.
考点：考查了电功率的计算
【名师点睛】
题考查电源的输出功率，在解题时要注意应用电源的输出功率在内外阻相等时最大，然后电阻由此值增大或减小时，输出功率都要减小．
7．B
【详解】
S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大；
把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大，
A．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故A错误；
B．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故B正确；
C．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故C错误；
D．分析得V的读数变大，Ａ的读数变大，故D错误；
8．D
【解析】试题分析：设出电子的初动能，末动能为零，极板间的电场，根据动能定理：，解得：
考点：考查了带电粒子在电场中的加速
【名师点睛】注意动能定理应用时要找准全过程物体一共受到几个，并判断哪几个力做功．9．BD
【详解】
考点：电场强度；电势能．
专题：电场力与电势的性质专题．
分析：该电场是匀强电场和点电荷电场的合电场，根据电场的叠加比较电场强度的大小和方向．通过电场力做功判断电势差的大小，从而判断电势的高低．
解答：解：A、b、d两点的合场强大小相等，方向不同，所以场强不同．故A错误．
B、将电荷从e点移到f点，点电荷的电场不做功，匀强电场也不做功，知合场强不做功，
所以两点间的电势差为0，两点电势相等．故B 正确．
C 、点电荷+q 在球面上任意两点之间移动时，点电荷的电场不做功，但匀强电场不一定不做功．所以电场力不一定不做功．故C 错误．
D 、a 点与c 点连线匀强电场的场强相等，方向相同，但关于O 点对称的点电荷的场强大小相等，方向相反，在这连线上没有场强相同的点．故D 正确．
故选BD ．
点评：解决本题的关键知道电场强度是矢量，合成遵循平行四边形定则，以及知道电场力做功与电势差的关系．
10．A
【详解】
当ab 两端接入100V 电压时，用理想电压表测得cd 两端为20V 得到
212
2ab ca U R U R R =+ 即
212
100202R R R =+ 整理得
122412
R R == 当cd 两端接入100V 电压时，用理想电压表测得ab 两端电压为50V 得到
232
2cd ab U R U R R =+ 即
232
100502R R R =+ 整理得
2321
R R = 所以
R 1∶R 2∶R 3=4∶2∶1
A．4：2：1，与结论相符，选项A正确；
B．2：1：1，与结论不相符，选项B错误；
C．3：2：1，与结论不相符，选项C错误；
D．以上都不对，与结论不相符，选项D错误；
故选A．
考点：本题考查串联电路的电流，电压，电阻关系
点评：本题学生要熟练掌握串联电路的电流，电压，电阻关系，能灵活运用其关系进行计算．11．BD
【解析】
电场线与等势面垂直，由于电场线方向未知，所以无法判断电势的高低，A错误；a点的等势面比b点等势面密，所以a点电场强度大于b点电场强度，B正确；轨迹的弯曲方向大致指向合力的方向，知电场力的方向大致向左，但是电场强度的方向未知，所以无法判断电荷的电性，C错误；从a到b电场力做负功，动能减小，所以带电粒子在b点的速率一定小于在a点的速率，D错误．
【点睛】电场线与等势面垂直，等势面密的地方场强强，等势面疏的地方场强弱．知道轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向．
12．BC
【详解】
金属板在Q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力方向与位移方向垂直，对小球不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动，故BC正确，AD错误。

13．ABC
【详解】
由等量异种电荷周围电场线和等势线的分布可知AB正确；4和5两个点的电势均为零，因此相等，3点的电势为正，1点的电势为负，因此不相等，C正确D错误
14．100．2， 0．900mm 0．1104cm
【解析】 试题分析：游标卡尺的读数是11002100.210
l mm mm mm =+⨯=，游标卡尺的读数为10.5400.010.900d mm mm mm =+⨯=，
1110.40.01 1.1040.1104cm d mm mm mm =+⨯==
考点：考查了游标卡尺，螺旋测微器读数
【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，读可动刻度读数时需估读．
15．并联，60欧姆
【解析】 试题分析：改装电流表需要并联一个定值电阻分流，根据欧姆定律可得
636
100105401010010R ---⨯⨯-⨯=，解得60R =Ω 考点：考查了电表的改装
【名师点睛】改装为电流表需并联一个电阻，改装电流表原理：()
g g g I R I I R =-，其中I 为量程，R 为并联的电阻值．
16．（1）A 2 V 1 R 2
（2）
【解析】
试题分析：根据灯泡额定电压与额定功率，由电功率的变形公式求出灯泡额定电流，根据该电流选择电流表；在保证安全的前提下，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器； 电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，根据灯泡电阻与电表内阻间的关系确定电流表接法，然后作出实验电路图． 灯泡额定电流3A 0.5A 6
I ==，电流表应选A 2（量程0.6A ，内阻0.5Ω），为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器R 2（0～20Ω，2A ）；电压表0～6V 范围内读数，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时电阻6120.5R =
=Ω，灯泡电阻远小于电压表内阻， 所以电流表应采用外接法，实验电路图如图所示；
17．3V ，1Ω
【解析】
试题分析：当开关断开时，由闭合电路的欧姆定律得：12E IR IR Ir =++…①
当开关闭合时，由闭合电路的欧姆定律得：2E I R I r ='+'…②
解①②得：3V 1E r ==Ω，
考点：考查了闭合回路欧姆定律的应用
【名师点睛】由开关的通断可得出两种电路结构，由闭合电路欧姆定律可得出两种情况的表达式，联立即可求解电动势和内电阻
18．（1）60V/m ；（2）1.44×10-7J ；（3）6.6V
【详解】
（1）由题，由W 1=qEL ab 得：
7
182
1.210V/m 60V/m 410510ab W E qL ---⨯===⨯⨯⨯ （2）电荷从b 移到c 电场力做功为：
W 2=qEL bc cos60°=4×10-8×60×0.12×0.5J=1.44×10-7
J
（3）电荷从a 移到c 电场力做功为：W ac =W 1+W 2
则a 、c 两点的电势差为：
77
81.210 1.4410V 6.6V 410
ac ac W U q ---⨯+⨯===⨯ 19．（1）U E d
=
（2）2eU a md =
（3）0v =
【详解】
（1）极板间场强U E d
= （2）α粒子带电荷量为2e ，质量为4m ，所受电场力22eU F eE d ==
α粒子在极板间运动的加速度42F eU a m md =
=
（3）由212d at =得2t ==，所以0R v t ==【点睛】 因为极板间是匀强电场，电场强度直接可根据匀强电场公式求出．质子进入电场后做类平抛运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在垂直于电场方向上做匀速直线运动．α粒子在极板间运动的加速度a 可以根据所受的合力（电场力）求出，α粒子的初速度v0可以根据两分运动的等时性去求解．
20．（1）B v =
2）()mg qE L R mg qE μ-=+ 【解析】
试题分析：（1）小滑块从C 到B 的过程中，只有重力和电场力对它做功，212B mgR qER mv -=，
解得：B v = （2）小滑块在AB 轨道上运动时，所受摩擦力为f F mg μ=
小滑块从C 经B 到A 的过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A 、B 两点间的距离）为L ，则根据动能定理有：
()0mgR qE R L mgL μ-+-= 解得：()mg qE L R mg qE
μ-=+ 考点：考查了动能定理，电场力做功
【名师点睛】小滑块从C 到B 的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．对整个过程研究，重力做正功，水平面上摩擦力做负功，电场力做负功，根据动能定理求出水平轨道上A 、B 两点之间的距离．。