河南省鄭州市第106中學2019_2020學年高二物理上學期期中試題理含解析河南省鄭州市第106中學2019_2020學年高二物理上學期期中試題理含解析PAGE18-河南省鄭州市第106中學2019_2020學年高二物理上學期期中試題理含解析河南省鄭州市第106中學2019-2020學年高二物理上學期期中試題理(含解析）一、選擇題：（4×12=48分,其中第1—8題為單選，9-12為多選。全部選對得4分，部分選對得2分，不選、錯選、多選得0分)1.如圖所示，在某一點電荷Q產生的電場中，有a、b兩點,其中a點的場強大小為Ea，方向與ab連線成30°角;b點的場強大小為Eb，方向與ab連線成60°角．則關于a、b兩點場強大小及電勢高低,下列說法中正確的是（)A.Ea＝3Eb，φa<φbB.Ea＝，φa〉φbC。Ea＝2Eb，φa>φbD。Ea＝,φa<φb【答案】B【解析】【詳解】將Ea、Eb延長相交,交點即為Q點的位置．設ab兩點到Q的距離分別為ra和rb，由幾何知識得到：Ra=abcos30°Rb=absin30°，則故根據公式得，由電場線的方向可知，場源電荷為負電荷，故有：φa＞φb；故選B．2。關于靜電場，下列說法正確的是（）A。電勢等于零的物體一定不帶電B。電場強度為零的點，電勢一定為零C。同一電場線上的各點，電勢一定相等D.負電荷沿電場線方向移動時,電勢能一定增加【答案】D【解析】【詳解】電勢等于0的點是人為選擇的,電勢等于零的物體可能帶電．故A錯誤；電勢等于0的點是人為選擇的，而電場強度是由電場本身決定的，電場強度為零的點，電勢可能為零，也可能不為0；如等量同種點電荷連線的中點處，場強等于0，而電勢不等于0．故B錯誤；沿電場線的方向，電勢降低，所以同一電場線上的各點，電勢一定不相等．故C錯誤；負電荷沿電場線方向移動時，電場力的方向與運動的方向相反，電場力做負功，電荷電勢能增大．故D正確．故選D。點睛：加強基礎知識的學習，掌握住電場線和等勢面的特點,知道電場強度與電勢分別描述電場的兩個不同方面的性質，二者沒有直接的關系，沿電場線的方向，電勢降低．3.一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示,電場方向豎直向下．若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為（)A。動能減小B.電勢能增加C.動能和電勢能之和減小D。重力勢能和電勢能之和增加【答案】C【解析】【詳解】物體做曲線運動過程中受到的合力指向軌跡內側，并且運動過程中小球只受電場力和重力,所以合力豎直向上，合力與運動方向夾角為銳角,做正功,動能增大，電場力方向向上，電場力做正功，電勢能減小，AB錯誤；根據功能關系可知，在從a到b的運動過程中只有重力、電場力做功，因此重力勢能、電勢能、動能三者之和保持不變，因該過程中動能增加,因此重力勢能和電勢能之和減小，故C正確；從a到b的運動過程中重力做負功，重力勢能增加，因此動能和電勢能之和減小，故D錯誤．【點睛】做此類題目關鍵是根據物體做曲線運動過程中受到的合力指向軌跡內側判斷受力情況，本題在電場和重力場的復合場中重點考察帶電小球的功能關系轉化．在學習過程中要明確各種功能關系是解這類問題的關鍵．4。一個不帶電的金屬球,置于外電場中處于靜電平衡時，下列說法中錯誤的是：（）A。金屬球的內部可能有的地方場強不為零B。金屬球內部任意一點的場強一定為零C。金屬球內部不再有電荷定向移動D.金屬球內部各處的電勢相等【答案】A【解析】【分析】處于靜電感應現象的導體，內部電場強度處處為零，電荷全部分布在表面．且導體是等勢體．【詳解】A、B項：金屬球在外電場中，出現靜電感應現象，導致電荷重新分布．因此在金屬球內部出現感應電荷的電場，正好與外電場疊加，內部電場強度處處為零,故A錯誤，B正確;C項：金屬導體的內部電場強度處處為零,導體內部不再有電荷的定向移動．故C正確;D項：處于靜電平衡的導體，是等勢體，金屬球上任意兩點的電勢相等，故D正確．本題選錯誤的,故應選：A．5.用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖）．設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ．實驗中，極板所帶電荷量不變，若A。保持S不變，增大d，則θ變大B。保持S不變，增大d，則θ變小C.保持d不變，減小S，則θ變小D。保持d不變，減小S，則θ不變【答案】A【解析】【詳解】AB、電容器所帶電荷量Q不變，由可知不變,增大d,則變小，而由可得電容器的電壓U變大,從而使得靜電計的電壓U變大，其指針的偏角θ變大,故A正確、B錯誤;CD、同理可知保持d不變，減小S,則變小,而由可得電容器的電壓U變大，使得靜電計的電壓U變大，其指針的偏角θ變大，故選項C、D均錯誤．故選:A。6。如圖所示，圖線1表示的導體的電阻為R1，圖線2表示的導體的電阻為R2,則下列說法正確的是（）A。R1：R2=3：1B。R1：R2=1：3C。將R1與R2串聯后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3D。將R1與R2并聯后接于電源上，則電流比I1：I2=1：3【答案】B【解析】【詳解】AB。由圖可得：即R1：R2=1:3故A錯誤,B正確；C。R1與R2串聯后接于電源上，則電流比I1:I2=1：1，故C錯誤；D.將R1與R2并聯后接于電源上，電流比I1：I2=R2：R1=3：1，故D錯誤．7.M、N是某電場中一條電場線上的兩點，若在M點釋放一個初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線由M點運動到N點，其電勢能隨位移變化的關系如圖所示，則下列說法正確的是（）A。電子在N點的動能小于在M點的動能B.該電場有可能是勻強電場C.該電子運動的加速度越來越小D。電子運動的軌跡為曲線【答案】C【解析】【詳解】電子從不動到動,電勢能逐漸減小,動能逐漸增加，選項A錯誤．根據電勢能的圖象可以看出電勢能是非線性減小的，由知電勢是非線性減小的，再根據U=dE推知場強是非線性減小的，因此該電場是非勻強電場,選項B錯誤．再由牛頓第二定律有qE=ma，加速度逐漸減小，選項C正確．軌跡與電場線重合，表明電場力與軌跡重合，因此軌跡只能是直線，選項D錯誤．8。下列關于電流方向的說法中正確的是（）A。電荷的定向移動方向即為電流的方向B。電流的方向總是從電源的正極流向負極C。電流既有大小，又有方向，是一個矢量D.在電源內部，電流從負極流向正極【答案】D【解析】【詳解】A．物理學中電流的方向規定為正電荷定向移動的方向或負電荷定向移動的反方向，故A錯誤；BD．在電源外部，電流的方向總是從電源的正極流向負極,而在電源內部，電流從負極流向正極，故B錯誤，D正確；C．電流有方向，但電流的計算方法為代數方法,是標量，故C錯誤；9.關于電勢的高低，下列說法中正確的是:（）A。沿著電場線的方向電勢逐漸降低B。電勢降低方向一定是電場線的方向C.正電荷只在電場力的作用下,一定向電勢低的地方移動D。負電荷只在電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方移動【答案】AD【解析】【分析】根據推論：沿電場線方向電勢逐漸降低;電勢降低最快的方向才是電場強度的方向；正電荷只在電場力作用下從A移到B，電荷不一定從高電勢處向低電勢處運動，還取決于電荷的初速度；負電荷在只受電場力的作用下，由靜止釋放，一定向電勢高的地方運動．【詳解】A項:電場力做功WAB=UABq，不妨設沿著電場線方向移動正電荷，則電場力做正功，所以UAB＞0，所以φA＞φB，所以沿著電場線方向電勢逐漸降低,故A正確;B項:沿著電場線方向移動電勢降低，但是電勢降低的方向不一定是電場線的方向，電勢降低最快的方向才是場強的方向，即是電場線的方向，故B錯誤；C項：正電荷只在電場力作用下從一點移到另一點，電荷不一定從高電勢處向低電勢處運動，還取決于電荷的初速度，故C錯誤；D項:根據電場力做功的表達式WAB=UABq=Eqd,負電荷在只受電場力的作用下，由靜止釋放，電場力做正功，WAB＞0，q＜0，則UAB＜0，所以φA＜φB,即向電勢高的地方運動，故D正確．故應選:AD．【點睛】電場線的疏密表示電場強度的相對大小，電場線的方向反映電勢的高低，則電場強度與電勢沒有直接關系．順著電場線方向,電勢逐漸降低,但場強不一定減小．10.某導體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是()A.該元件是非線性元件，不能用歐姆定律計算導體在某狀態下的電阻B.加5V電壓時，導體的電阻約0。2ΩC.加12V電壓時,導體的電阻約是8ΩD.由圖可知,隨著電壓的增大，導體的電阻不斷增大【答案】CD【解析】【詳解】A．該元件是非線性元件，但在某一狀態時能用歐姆定律計算導體在某狀態的電阻，故A錯誤;B．由圖可知加5V電壓時,電流為1.0A，則由歐姆定律可知:故B錯誤；C。由圖可知加12V電壓時,電流為1。5A，則由歐姆定律可知：故C正確；D．由圖知，隨著電壓的增大,圖象上的點與原點連線的斜率減小，此斜率等于電阻的倒數，則知導體的電阻不斷增大，故D正確。故選CD.11.關于電動勢下列說法中正確的是（?）A。在電源內部把正電荷從負極移到正極，非靜電力做功，電能增加B.對于給定的電源，移動正電荷非靜電力做功越多，電動勢就越大C.電動勢越大,說明非靜電力在電源內部把正電荷從負極向正極送單位電荷量做功越多D。電動勢越大,說明非靜電力在電源內部把正電荷從負極向正極移送電荷量越多【答案】AC【解析】【分析】在電源內部把正電荷從負極移到正極非靜電力做功，電能增加，電動勢表征電源把其他形式的能轉化為電能本領的大小；根據電動勢的定義式E=分析其意義；電動勢等于電源沒有接入電路時兩極的電壓．【詳解】A、在電源內部非靜電力把正電荷從負極移到正極而做功，其他形式的能轉化為電能,電能增加，故A正確．B、電動勢等于電源沒有接入電路時兩極的電壓，故B錯誤．C、D、根據電動勢的定義式E=得：W=qE，可知電動勢越大，說明非靜電力在電源內部把單位正電荷從負極向正極移送做功越多．故C正確,D錯誤．故選AC．【點睛】本題的解題關鍵是理解掌握電動勢的物理意義、掌握電動勢的定義式E=，知道電動勢與電源兩極間電壓的區別．12.靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示,x軸正向為場強正方向，帶正電的點電荷沿x軸運動，則點電荷A。在和處電勢能相等B。由運動到的過程中電勢能增大C。由運動到的過程中電場力先增大后減小D.由運動到的過程中電場力先減小后增大【答案】BC【解析】【分析】由圖像判斷電場線的方向，再確定電勢大小的關系．【詳解】A．由圖像可知，在0～x1之間，電場強度E是正的，是沿x軸正方向的；在x1~x4之間，電場強度E是負的，是沿x軸負方向的，故由x2到x4是逆著電場線的方向，所以x4處的電勢要大于x2處的電勢，選項A錯誤;B．由x1運動到x3過程中，是逆著電場線方向的，所以電勢能增大，選項B正確；CD．由x1運動到x4的過程中，x3處的電場強度的大小是最大的,故電荷在該點受到的電場力也應該是最大的，故電場力是先增大后減小，選項C正確，D錯誤．【點晴】圖像只是向我們提供一種電場強度與位置的關系，需要我們通過圖像將其轉化為具有一定形態的東西,當我們將其轉化成具體的電場線的某一個方向時，我們再去判斷就會很容易了，所以對圖像的識別很重要．二．實驗題（共16分)13.為了研究“3.8V，0。3A“小燈泡的電阻隨電流變化的規律，某同學測量小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流的關系．實驗室可以提供的器材如下：①直流電源E（電動勢約4V,內阻可不計)；②電流表A（量程為0-0.6A，內阻約0.5Ω）；③電壓表V（量程為0-5V，內阻約20kΩ；④滑動變阻器R1(阻值0-10Ω，額定電流2A）；⑤滑動變阻器R2（阻值0-200Ω，額定電流1。5A）;⑥電鍵S及導線若干．實驗測得的數據記錄在下表中：(1）請在坐標紙上畫出小燈泡的I—U圖線_______．（2)應選擇的滑動變阻器為（填寫儀器符號）：_______．(3)根據以上條件在虛線框中畫出符合要求的實驗電路圖_______．【答案】(1)。（2)。R1（3).【解析】【詳解】（1）[1]根據各組數據，描細點，做平滑曲線，得小燈泡的U-I圖線如圖所示:(2）[2]為了實驗操作方便，電表讀數變化明顯,所以采用較小的阻值的滑動變阻器，即選R1；(3）[3]根據題意,由小燈泡電阻遠小于電壓表內阻，電流表應用外接法，因要求電流或電壓從零調,變阻器應用分壓式接法，電路圖如圖所示．三．計算題（共36分)14.熾熱的金屬絲可以發射電子．在金屬絲和金屬板之間加以電壓U＝2000V,發射出的電子在真空中加速后,從金屬板的小孔穿出．電子穿出時的速度多大？（e＝1。6×10﹣19C,電子的質量m＝0。9×10﹣30Kg）【答案】【解析】【分析】電子在加速電場中做加速運動,電場力做功W=qU,根據動能定理求解電子加速獲得的速度．【詳解】根據動能定理：代入數據：1.6×10-19×2000=解得：【點睛】解決本題的關鍵是知道電場力做功的表達式W=qU，明確動能定理求解速度是常用的方法．15.如圖所示，在兩條平行的虛線內存在著寬度為L、電場強度為E的勻強電場，在與右側虛線相距也為L處有一與電場平行的屏．現有一電荷量為、質量為的帶電粒子（重力不計），以垂直于電場線方向的初速度射入電場中，方向的延長線