1、甘肃省天水市天水一中2020-2021学年高二物理上学期第一学段考试试题(含解析)(满分:100 时间:90分钟)一、选择题。(其中1-8小题为单选题,9-12小题为多选题。每题4分,共48分。)1. 下列有关起电的说法正确的是( )A. 摩擦起电说明电荷是可以创造的B. 摩擦起电时物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子C. 感应起电是电荷从物体的一部分转移到另一部分时,失去了部分电子D. 等量的正、负电荷可以中和,说明电荷可以被消灭【答案】B【解析】【详解】A、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体,并没有产生电荷,物体带负电荷是因为
2、在摩擦过程中此物体得到电子,所以A错误,B正确C、感应起电过程电荷在电场力作用下,电荷从物体的一部分转移到另一个部分,总的电荷量并没有改变,所以C错误D、等量的正、负电荷可以中和,但电荷并没有被消灭,只是整体不显示电性而已,所以D错误2. 两个相同的金属小球,带电荷量分别为-2q和+6q,小球半径远小于两球心的距离r,将它们接触后放回原处则此时的静电力大小变为原来的多少倍()A. B. 3C. D. 4【答案】A【解析】【详解】两个相同的金属小球,带电荷量分别为-2q和+6q,开始时的库仑力将它们接触后,两球的带电荷量均为由库仑定律可知此时的静电力大小为 故A正确,BCD错误。故选A。3. 如
3、图所示,虚线a、b、c代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,由此可知A. 带电粒子在P点时的电势能比在Q点时的电势能大B. 带电粒子在P点时的加速度大小小于在Q点时的加速度大小C. 带电粒子在P点时的速度大小大于在Q点时的速度大小D. 带电粒子在R点时的动能与电势能之和比在Q点时的小,比在P点时的大【答案】C【解析】【详解】A以b电场线为例,结合曲线运动轨迹、速度、合外力三者位置关系,可知该粒子在b电场线处受到电场力向右,又由于粒子带负电,所以该处电场强度向左,所以P点电势大于Q点电势,所以粒子在P点电势能小于Q点A错
4、误BP点电场线比Q点密集,所以P点加速度大于Q点B错误C从P到Q电场力做负功,所以P点动能大于Q点,因此P点速度大于Q点,C正确D因为全程只受电场力,所以动能和电势能之和是定值,D错误4. 关于电流的说法中正确的是()A. 根据I,可知I与q成正比B. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速cC. 电流有方向,电流是矢量D. 电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位【答案】D【解析】【详解】A公式I是电流强度的定义式,I与q无关,选项A错误;B自由电子定向移动的速率很小,远小于真空中的光速c,选项B错误;C电流有方向,但是电流的合成不遵循平行四边形定则,则电流是标量,选项C错误;D电流的单位“
5、安培”是国际单位制中的基本单位,选项D正确。故选D。5. 铅蓄电池的电动势为2V,这表示()A. 蓄电池两极间电压为2VB. 蓄电池将化学能转变成电能的一定比一节干电池(电动势为1.5V)的多C. 蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能D. 电路中每通过1C电量,电源把2J的化学能转变为电能【答案】D【解析】【详解】A蓄电池的电动势为2V,则其不接入电路时,两极间电压为2V,故A错误;B由可知,只有当通过的电荷量相同时,蓄电池比一节干电池转化成的电能多,故B错误;CD由可知,每通过1C电荷时,有2J的化学能转化为电能,故C错误,D正确;故选D。6. 已知R1=6,R2=3,R3=4,AB端的
6、总电压为6V,把它们接成图示电路,求它们的电流: ( )A. 1:1:2B. 3:2:1C. 1:2:3D. 2:1:3【答案】C【解析】R1与R2并联,则电流I1:I2=R2:R1=3:6=1:2;设R1中电流为I,则R2中电流为2I,而流过R3的电流I3=I+2I=3I;故电流之比I1:I2:I3=I:2I:3I=1:2:3故C正确,ABD错误故选C7. 如图,匀强电场中有一个与电场线平行的平面,平面中有一个直角三角形ABC,其中B=90,C=30,AB=2m若在B处有一个放射源,能沿平面向各方向射出动能为10eV的电子,电子经过A、C两点时的动能分别为1leV和7eV不考虑电子间的相互作
7、用,则该电场的电场强度大小为()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据W=Uq和动能定理可得: ;把B沿CB方向延长CB至D,根据匀强电场等分线段等分电势差得UBD=-1V;故AD两点电势相等,连接AD则为等势线,过B做AD垂线则为电场线,如图所示:由几何关系得:,ADB=60,则电场强度为:,故A正确,BCD错误8. 如图所示,两平行板间存在竖直向下的电场,电场强度大小为20N/C,平行板的长度为4m,两板间的距离为3m,一质量为1g,带电量为C的带电小球从上板边缘以10m/s的初速度垂直电场方向进入,若小球可视为质点,则() A. 小球的加速度为10m/s2B. 小球在两板
8、间运动的时间为C. 小球飞出两板间时,下降的高度为1.6mD. 小球飞出两板间时,竖直方向的速度为4m/s【答案】C【解析】【详解】A小球的加速度为选项A错误;B小球在两板间运动时水平方向做匀速运动,则运动的时间为选项B错误;C小球飞出两板间时,下降的高度为选项C正确;D小球飞出两板间时,竖直方向的速度为选项D错误。故选C。二、多选题9. 两个带等量正电荷的点电荷,O点为两电荷连线的中点,a点在连线的中垂线上,若在a点由静止释放一个电子,如图所示,关于电子的运动,下列说法正确的是()A. 电子在从a点向O点运动的过程中,加速度可能先增大再减小B. 电子在从a点向O点运动的过程中,加速度一定越来
9、越小,速度一定越来越大C. 电子运动到O点时,加速度零,速度最大D. 电子通过O点后,速度越来越小,加速度一直增大【答案】AC【解析】【详解】AB.在等量同种正电荷 连线中点处的场强为零,无穷远处的电场强度为零,所以从在中垂线上从中点到无穷远处电场强度是先增大后减小,方向从O点沿中垂线指向无穷远处,而场强最大处可能在a点上方,也可能在a点下方,也可能在a点,所以电子从a点向O点运动的过程中,加速度可能先增大后减小,故A正确B错误;C.在O点处电场强度为零,电子受力为零,电子的加速度为零,在此处速度达到最大,故C正确;D.电子通过O点后,电子受电场力方向为竖直向上,大小也是先增大后减小,所以电子
10、的速度将减小,且加速度可能先增大后减小,故D错误。故选AC。10. 如图所示,为某一金属导体的伏安特性曲线,由图象可知A. 该导体电阻随电压的升高而增大B. 该导体的电阻随电压的升高而减小C. 导体两端电压为2 V时,电阻为0.5 D. 导体两端电压为2 V时,电阻为1 【答案】AD【解析】AB、某点与原点连线斜率表示电阻倒数,从图像中可以看出,随着电压的升高,斜率在减小,所以电阻在增大,故A对,B错;CD、当导体两端电压为2 V时,此时图像上对应的电流值为2A,所以电阻 ,故C错D正确;综上所述本题答案是:AD11. 把带电体上产生的静电荷移走可以防止静电荷积累而造成危害。下列措施中,采取上
11、述方法的是()A. 飞机上安装接地电缆B. 电工钳柄上套有绝缘胶套C. 印染车间里保持适当的湿度D. 油灌车后面装有一条拖地铁链【答案】ACD【解析】【详解】A飞机上安装接地电缆,是为了防止静电荷积累而造成危害,故A正确;B电工钳柄上套有绝缘胶套,是为了防止触电,而不是为了防止静电,故B错误;C印染车间中,布匹间摩擦产生大量静电,由于有一定的湿度,能及时导走,是防止静电危害,故C正确;D油罐车在运输过程中,不断的相互摩擦,从而产生大量的静电,通过后面装一条拖地的铁链,及时导走,这是防止静电危害,故D正确。故选ACD。12. 如图所示,一水平放置的平行板电容器,上极板A与电源的正极相连,下极板B
12、与电源的负极相连且接地,一带电的微粒恰好能静止在两极板间的正中间位置P点。下列说法中正确的是()A. 微粒带正电B. 断开开关S,将B板略微下移,微粒仍保持静止C. 保持开关S闭合,将A板略微上移,微粒仍保持静止D. 断开开关S,将B板略微下移,微粒在P点的电势能减小【答案】BD【解析】【详解】A带电微粒静止于两极板间的P点,受到重力和竖直向上的电场力,场强方向向下,由微粒带负电,故A错误;BD开关断开,电容器电荷量Q不变,B板下移板间距d增大,由公式、得则极板间的电场强度不随板间距离改变,电场强度不变,所以油滴受到的电场力不变,仍然静止不动,由于P点到下极板的距离dPB增大,据知P增大,据E
13、P=qP知微粒的电势能Ep减小,故BD正确;C开关闭合电容器两端电压不变,A板上移,板间距d增大,据知场强E减小,电场力减小,微粒向下运动,故C错误。故选BD。二、填空题。(每空3分,共15分)13. 小杨为了定性探究平行板电容器的电容与其结构之间的关系,设计了如下实验。将平行板电容器充电后与电源断开,然后A极板与静电计的金属球相连,B极板和静电计金属壳都接地;A极板通过绝缘柄固定在铁架台上,人手通过绝缘柄控制B极板的移动。请回答下列各题:(请将答案填涂在相应位置)(1).在该实验中,静电计的作用是( )A测定该电容器的电荷量 B测定该电容器两极的电势差C测定该电容器的电容 D测定A、B两板之
14、间的电场强度(2).在以下各步骤的操作时,叙述的现象符合事实的是( )A甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角变大B甲图中的手水平向左移动时,静电计指针的张角不变C乙图中的手竖直向上移动时,静电计指针的张角变小D丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,静电计指针的张角变大(3).进行以上甲步骤的操作时,两极板间电场强度的变化情况是( )A变大 B变小 C不变 D无法判断【答案】 (1). B (2). A (3). C【解析】【详解】(1)1静电计显示的是其金属球和外壳间的电势差的大小,即电容器两极板间的电势差,故B正确。(2)2AB甲图中的手水平向左移动时,相当于电容器两极板间的距离d增
15、大,由,可推得此过程中两板间的电势差增大,即静电计的指针偏角变大,故A正确B错误;C乙图中的手竖直向上移动时,相当于两极板的正对面积S变小,由上式可推得,此过程中两板间电势差增大,即静电计的指针偏角变大,故C错误;D丙图中的手不动,而向两板间插入陶瓷片时,相当于电容器极板间的介电常数增大,由上式可推得,此过程中两板间的电势差减小,即静电计的指针偏角变小,故D错误。(3)3由,联立可解得即电场强度E与两板间距离d无关,故C正确。14. 根据所学知识,完成下列小题。(1)电视机遥控器使用的7号干电池,其电动势为1.5V,当其正常工作一段时间后,消耗了3J化学能,在此期间非静电力搬运的电荷量为_C。
16、(2)用国际单位制中的基本单位千克(kg)、米(m)、秒(s)、安培(A),表示电阻的单位欧姆(),则其中安培(A)的指数是_。【答案】 (1). 2 (2). 2【解析】【详解】1由公式得非静电力搬运的电荷量为2根据电阻的公式所以电阻的单位安培(A)的指数是2三、解答题(共37分)15. 有一个电流表G,内阻Rg=30,满偏电流Ig=1mA。要把它改装为量程06V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?请画出改装表的电路图。【答案】Rx=5970,Rv=6000,【解析】【详解】串联电阻分压,有改装后的内阻为电路图如图16. 氢原子核外只有一个电子,该电子在库仑力作用下绕核做半
17、径为R的匀速圆周运动,假想我们在电子的轨道上取一个横截面,则该电子每周期内通过该截面一次。用k表示静电力常量,e表示元电荷,m表示电子的质量。求该电子绕核运动而形成的环形电流的电流强度。【答案】【解析】【详解】电子绕原子核做匀速圆周运动,有周期,解得电子绕原子核运动的等效电流为解得17. 如图所示,在匀强电场中,将一电荷量为210-4的负电荷由A点移到B点,克服电场力做功0.1J,已知A、B两点间距离为4cm,两点连线与电场方向成60角。求:(1)A、B两点间的电势差UAB ;(2)该匀强电场的电场强度E。【答案】(1)UAB=500V;(2)【解析】【详解】(1)由可得(2)由可得电场强度为
18、18. 如图,在真空中有两个电容器C1和C2和一个竖直放置的荧光屏(平面状),电容器C1的两个极板竖直正对放置,极板上开有小孔a、b,小孔a、b连线与荧光屏垂直,交点为O,电容器C2的两个极板水平正对放置。两个电容器分别接有电源,电源电压分别为U1和U2,C2的板长为L,板间距为d,荧光屏到C2极板右端距离为L1。一个质量为m,电荷量为q的粒子,从a孔飘入(初动能可视为O)C1,经过加速和偏转后,粒子打在荧光屏上,不计粒子重力。(假设电容器极板正对的空间之外没有电场)(1)求粒子射出C2电场区域时的竖直分速度的大小;(2)粒子打在荧光屏上激发出荧光,求发光点到O点的距离。【答案】(1); (2)【解析】【详解】(1)带电粒子先加速后偏转,根据动能定理,得进入偏转电场后,水平匀速得在偏转电场中离开偏转电场时竖直速度(2)带电粒子离开电场时在竖直方向上的偏移量由平抛运动的推论速度的反向延长线过水平位移的中点,偏离荧光屏中心O点的距离