1、北京市清华附中朝阳学校2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单选题(每小题3分，共42分）1. 下列属于防范静电的是( )A. 避雷针B. 喷涂C. 静电复印D. 静电除尘【答案】A【解析】【详解】A避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故A正确；B喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故B错误；C复印机复印文件资料，属于静电利用，故C错误；D静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电利用，D错误2. 关于库仑定律，下列
2、说法正确的是（）A. 库仑定律适用于点电荷，点电荷其实就是体积最小的带电体B. 根据，当两个带电体间的距离趋近于零时，库仑力将趋向无穷大C. 带电荷量分别为Q和3Q的点电荷A、B相互作用时，B受到的静电力是A受到的静电力的3倍D. 库仑定律的适用条件是：在真空中和静止的点电荷【答案】D【解析】【详解】A如果带电体的形状、大小以及电荷分布对所研究问题的影响可以忽略不计，则可将它看做点电荷，故A错误；B两个带电体间的距离趋近于零时，带电体已经不能看成点电荷了，不再适用，故B错误；C根据牛顿第三定律得，B受到的静电力和A受到的静电力大小相等，故C错误；D库仑定律的适用条件是：真空和静止点电荷，故D正
3、确。故选D。3. 某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为P和Q，则()A. EPEQ，PQB. EPEQ，PQC. EPQD. EPEQ，PQ【答案】A【解析】【分析】本题考查电场线和电势【详解】据题意，从上图可以看出，P点所在位置电场线较密集，该位置电场强度也较大，则有：，沿电场线方向电势降低，则P点电势较高，有： 4. 下列关于电容器及其电容的叙述正确的是()A. 任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关B. 电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和C. 电容器的电容与电容器所带电荷量成反比D.
4、一个固定电容器的电荷量增加时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定【答案】A【解析】【详解】A.电容器既然是储存电荷的容器，它里面有无电荷不影响其储存电荷的能力，A符合题意；B.电容器所带的电荷量指任一极板电荷量的绝对值，B不符合题意；C.电容器的电容由电容器结构决定，不随带电荷量的变化而变化，C不符合题意；D.由 可求电容器的电容，D不符合题意5. 关于电流的概念，下列说法正确的是（ ）A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B. 电子的定向移动速率越大，电流越大C. 电场的传导速率越大，电流越大D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大【答案】D【解析】【详解
5、】A.根据电流的定义式可知，通过导体横截面的电荷量越大，导体中的电流不一定大，还要看时间长短，故A错误；B.根据电流的微观表达式可知，电子的定向移动速率越大，电流不一定越大，故B错误；C.传导速率是电场形成的速率，大小为光速，与电流无关，故C错误；D.用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示电流的强弱，叫作电流，所以电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，故D正确6. 如图所示，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
6、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电场线处受到的电场力向右，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7. 如图所示，M、N为两个等
7、量同种电荷，在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q（负电荷），不计重力，下列说法中正确的是（）A. 点电荷在P点受力方向沿OP连线向上B. 点电荷运动到O点时加速度为零C. O点电场强度方向与P点相同D. 点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大【答案】B【解析】【详解】A由于点电荷带负电，分析可知，点电荷在P点受力方向沿OP连线向下，A错误；B点电荷运动到O点时，所受的电场力为零，则加速度也为零，B正确；C分析可知，O点场强为零，无方向，P点的场强方向沿OP连线向上，不相同，C错误；D从O向上到无穷远处，电场强度先增大后减小，所以从P到O的过程中，电场强度可能先增大后减小，也可能一直减小
8、，所以加速度变化不能确定，D错误。故选B。8. 某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同.如图所示，将横截面积之比为3:5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是A. 盐水柱a和b电阻之比为3:5B. 通过盐水柱a和b电流之比为3:5C. 盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3:5D. 电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零【答案】B【解析】【详解】A.根据电阻定律可知，横截面积之比为3:5，电阻之比为5:3，故A错误；B.两个导体两端的电压相同，由欧姆定律得电流之比为3:5，故B正确；C.由电流的微观表达式I=n
9、esv，结合电流与横截面积关系可知电荷移动速率之比1:1，故C错误；D.导体中自由电荷在电场力作用下沿力的方向定向运动形成持续电流，电场强度不为零，故D错误.9. 如图所示是某导体的IU图线，图中45，下列说法正确的是( )A. 该导体的电阻与其两端的电压成正比B. 此导体可能是半导体C. IU图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1.0D. 在该导体两端加6.0V电压时，每秒通过导体截面的电荷量是3.0C【答案】D【解析】【详解】A.由图可知，电流随着其两端的电压的增大而增大，故电流与其两端的电压成正比，电阻不变，故A错误；BC.由图可知，得导体的电阻为=2.0，且保持不变，不是半导体，故BC错误
10、；D.在导体两端加6.0V的电压时，电路中电流A，则每秒通过电阻的电荷量为q=It=3.01=3.0C；故D正确10. 如图，用与水方向成角的拉力F拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平面运动时间t木箱受到的重力mg、拉力F、支持力N和摩擦力的冲量大小分别为A. 拉力的冲量大小为B. 重力的冲量大小为0C. 支持力的冲量大小为0D. 摩擦力的冲量大小为【答案】D【解析】【详解】根据冲量的定义可知，拉力的冲量大小为，故A错误；重力的冲量大小为mgt，故B错误；支持力的冲量大小为Nt，故C错误；摩擦力的冲量大小为，故D正确所以D正确，ABC错误11. 一个大人和一个小孩面对面站在光滑的冰面上，都处于静
11、止状态，某时刻小孩沿水平方向用力推了大人一下，结果两人向相反方向滑去已知大人的质量大于小孩的质量，则下列说法正确的是A. 小孩受到的冲量较大B. 大人受到的冲量较大C. 小孩运动的速度较大D. 大人运动的速度较大【答案】C【解析】两人组成的系统，初状态总动量为零，根据动量守恒，可知两人的动量变化量大小相等，方向相反，根据，可知质量小的速度大，故C正确，D错误；根据动理定理，可知两人的冲量大小相等，故AB错误；故选C.12. 关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）A. 只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒B. 只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒C. 只要系统中有一个物体具有加
12、速度，系统动量就不守恒D. 系统中所有物体加速度为零时，系統的总动量不一定守恒【答案】B【解析】【详解】A若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒，故A错误；B只要系统所受到合外力为零，则系统的动量一定守恒，故B正确；C系统中有一个物体具有加速度时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程，两个物体的速度都改变，都有加速度，单个物体受外力作用，系统的动量却守恒，故C错误；D系统中所有物体的加速度为零时，系统所受的合外力为零，即系统的总动量一定守恒，故D错误。故选B。13. 如图所示，为阻值较大的电阻，电容器不带电，现将开关合到，待电路稳定后再合到，此过程中通过的电流随时间变化的
13、图象可能是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】开关合到1时，电容器左极板带正电，右极板带负电，电流从左向右流过电阻R，当开关合到2时，电容器放电，电流从右向左流过电阻R，又因为电容器的充放电是短时间内完成的，所以电路稳定时电阻中没有电流流过，故A正确，BCD错误。故选A。14. 目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到
14、某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（）A. 在峪处形成的电容器电容较大B. 充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小C. 在峪处形成的电容器放电较快D. 潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响【答案】C【解析】【详解】A 根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；BC 由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据可知，极板与指纹峪（凹部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放
15、电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；D 湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。故选C。二、实验题（共两个小题，18分）15. 张明同学在测定某种合金丝的电阻率时：(1)用螺旋测微器测得其直径为_mm（如左图所示）；(2)用右图所示的电路测得的电阻值将比真实值_ (填“偏大”或“偏小”)。【答案】 (1). 3.203（3.2023.205均可） (2). 偏小【解析】【详解】(1)1用螺旋测微器测得其直径为(2)2由欧姆定律得电流表的测量值等于待测电阻和电压表的总电流，大于待测电阻的电流，
16、所以电阻的测量值比真实值偏小。16. (1)用多用表的欧姆档粗测电阻丝的阻值：已知此电阻丝的阻值约为几十k。下面给出的操作步骤中，合理的实验步骤顺序是：_（填写相应的字母）。旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是_ (填1， 10，100，或1k)；根据表中指针所示位置可读出电阻数值；A将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，而后断开两表笔B将两表笔分别连接到被测电阻丝的两端，读出阻值后，断开两表笔C旋转选择开关S，使其尖端对准欧姆档的某一档位D旋转选择开关S，使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔(2)若用电流表和电压表精确测量此电阻丝的阻值，实验室提供下列器材：电
17、压表V（量程3V，内阻50k）电流表A1（量程800A，内阻200）电流表A2（量程5mA，内阻20）滑动变阻器R（最大阻值1k）电源E（电源电压为4V）a在所提供的电流表中应选用_（填字母代号）；b分别用l、d、Rx表示电阻丝的长度、直径和阻值，则该电阻丝的电阻率表达式为=_。【答案】 (1). CABD (2). 1K (3). A1 (4). 【解析】【详解】(1)12按照先选档、再调零、再测量，最后整理仪器的原则，正确的实验步骤是：CABD；因为电阻丝的阻值约为几十k，则旋转选择开关其尖端应对准的欧姆档位是1k；(2)a.3电源电动势为4V，而待测电阻约为几十k，则电流表选择A1；b.
18、4根据解得三、解答题（共4个小题，40分)17. 如图所示，匀强电场的电场强度。将电荷量的点电荷从电场中的A点移动到B点，A、B两点在同一条电场线上，它们间的距离。（1）求A、B两点间的电势差；（2）求电荷所受电场力的大小F；（3）若该点电荷只在电场力作用下，从A点由静止释放，该点电荷将如何运动。【答案】（1）（2）（3）初速为零的匀加速直线运动。【解析】【详解】（1）A、B两点间的电势差（2）电荷所受电场力（3）该电荷将由A点沿AB方向做初速为零的匀加速直线运动。18. 如图所示，用0.5kg的铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为4m/s，打击后铁锤的速度变为0，设打击时间为0.01s。铁锤所受重
19、力不可忽略。求：(1)铁锤打击钉子这段时间内动量变化量p的大小及方向；(2)钉子对铁锤的平均作用力f的大小。【答案】(1)；方向竖直向上；(2)205N【解析】【详解】(1)设竖直向下为正方向所以铁锤动量变化量大小为。(2)根据动量定理解得19. 示波器的核心部件是示波管，其内部抽成真空，如下图是它内部结构的简化原理图它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，炽热的金属丝可以连续发射电子，电子质量为m，电荷量为e，发射出的电子由静止经电压U1加速后，从金属板的小孔O射出，沿OO进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上偏转电场是由两个平行的相同金属极板M、N组成，已知极板的长度为l，两板间的距离为d，极板
20、间电压为U2，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为L不计电子受到的重力和电子之间的相互作用求： （1）电子从小孔O穿出时的速度大小v0；（2）电子离开偏转电场时沿垂直于板方向偏移距离y；（3）电子打在荧光屏上的位置距离O的距离Y；【答案】（1）电子从小孔O穿出时的速度大小；（2）电子离开偏转电场时沿垂直于板方向偏移的距离；（3）电子打在荧光屏上的位置距离O的距离；【解析】【详解】（1）由动能定理：qU1解得：v0（2）电子进入偏转电场，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，设电子在偏转电场中运动的时间为t水平方向：t竖直方向：E根据电场力计算公式：FEe，加速度：a联立解
21、得：y（3）打在荧光屏上时的偏移距离Y，如图所示根据几何关系知解得：Y20. 质量为M滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成，放在光滑的水平面上质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下，以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出，如图所示已知M:m=3:1，物块与水平轨道之间的动摩擦因数为，圆弧轨道的半径为R （1）求物块从轨道左端滑出时，滑块M的速度的大小和方向；（2）求水平轨道的长度；（3）若滑块静止在水平面上，物块从左端冲上滑块，要使物块m不会越过滑块，求物块冲上滑块的初速度应满足的条件【答案】（1），方向水平向右 （2）（3）【解析】【详解】（1）对于滑块M和物块m组成的系统，物块沿轨道滑下的过程中，水平方向动量守恒，物块滑出时，有滑块M的速度，方向向右（2）物块滑下的过程中，物块的重力势能，转化为系统的动能和内能，有解得（3）物块以速度v0冲上轨道，初速度越大，冲上圆弧轨道的高度越大若物块刚能达到最高点，两者有相同的速度V1，此为物块不会越过滑块的最大初速度对于M和m组成的系统，水平方向动量守恒，有相互作用过程中，系统的总动能减小，转化为内能和重力势能，有解得:要使物块m不会越过滑块，其初速度