1、河北省唐山市第十一中学2020-2021学年高二物理上学期10月试题(含解析)试卷满分:100分 考试时间:90分钟一、单项选择题 (本题共10小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。每小题3分,共30分)1. 由电场强度的定义式E可知,在电场中的同一点()A. 电场强度E跟F成正比,跟q成反比B. 无论试探电荷所带的电荷量如何变化,始终不变C. 不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同,该点的电场强度在不断改变D. 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零【答案】B【解析】【详解】A电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值,但电场强度E并不跟F成正比
2、,不跟q成反比,与F、q无关,E由电场本身决定,故A错误;B在电场中的同一点,电场强度E是一定的,则无论试探电荷所带的电量如何变化,始终不变,故B正确;C由F=Eq知,不同电荷在电场中某点所受的电场力大小不同,但场强E却是一定的,故C错误;D电场对不带电小球没有电场力作用,不带电的小球在P点受到的电场力为零,P点的场强可能为零,也可能不为零,故D错误。故选B。2. 如图所示为电场中的一条电场线,A、B为其上的两点,以下说法正确的是()A. EA与EB一定不等,A与B一定不等B. EA与EB可能相等,A与B可能相等C. EA与EB一定不等,A与B可能相等D. EA与EB可能相等,A与B一定不等【
3、答案】D【解析】【详解】电场线越密的地方电场强度越大,由于只有一条电场线,无法看出电场线的疏密,故EA与EB可能相等、可能不相等;沿着电场线电势一定降低,故A一定大于B,综上分析,ABC错误,D正确。故选D。3. 若正电荷q在电场中由P向Q做加速运动且加速度越来越大,则可以判定它所在的电场一定是图中的()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】正电荷在电场中由向做加速运动,电场力方向与速度相同,与电场强度方向也相同,则可知,电场强度方向由;根据牛顿第二定律得知,加速度与电场强度成正比,电荷的加速度增大,场强增大,电场线越来越来密,故C正确,A、B、D错误;故选C。4. 静电场中,下列
4、说法正确的是( )A. 电场强度相同的各点,电势也一定相同B. 电场越强的地方,电势也越高C. 同一等势面上各个点的电场强度不一定相等D. 点电荷在电势越高的地方,其电势能也越大【答案】C【解析】【详解】A电场强度相同的各点,电势不一定相同,例如匀强电场中同一条电场线上的各点场强相同,但是电势不同,选项A错误;B电场越强的地方,电势不一定越高,例如距离负的点电荷较近的点,场强较大,但是电势较低,选项B错误;C同一等势面上各个点的电场强度不一定相等,例如等量异种电荷连线的中垂线上的各点,电势均为零,但是场强不相同,选项C正确;D正的点电荷在电势越高的地方,其电势能也越大,选项D错误;故选C.5.
5、 如图所示,A、B 为两电阻的电压与电流图像,关于两电阻的描述正确的是A. 电阻 A 的电阻随电流的增大而减小,电阻 B 阻值不变B. 在两图线交点处,电阻 A 的阻值等于电阻 BC. 在两图线交点处,电阻 A 的阻值大于电阻 BD. 在两图线交点处,电阻 A 的阻值小于电阻 B【答案】B【解析】【详解】A. 由图可知,电阻A的图象的斜率越来越大,故A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变;故A错误;BCD. 两图象的交点处,电流和电压均相同,则由欧姆定律可知,两电阻的阻值大小相等;故B正确CD错误;6. 在图电场中,A、B两点电场强度相同的是()A. B. C. D. 【答案】C【解析】【
6、详解】A该图中A、B两点的场强大小相同,方向不同,选项A错误;B该图中A、B两点的场强方向相同,大小不同,选项B错误;C该图中A、B两点的场强大小和方向都相同,选项C正确;D该图中A、B两点的场强大小和方向都不相同,选项D错误。故选C。7. 如图所示,在正方形四个顶点分别放置一个点电荷,所带电荷量已在图中标出,则下列四个选项中,正方形中心处场强最大的是 ()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据点电荷电场强度公式,结合矢量合成法则,两个负电荷在正方形中心处场强为零,两个正点电荷在中心处电场强度为零,故A错误;同理,正方形对角线异种电荷电场强度,即为各自点电荷在中心处相加,因此此
7、处的电场强度大小为,故B正确;正方形对角线的两负电荷的电场强度在中心处相互抵消,而正点电荷在中心处,叠加后电场强度大小为,故C错误;根据点电荷电场强度公式,结合叠加原理,则有在中心处的电场强度大小,故D错误所以B正确,ACD错误8. 如图所示,图甲中AB是一个点电荷电场中的电场线,图乙则是放在电场线上a、b处的试电所受电场力与电荷量间的函数图线,由此可知以下判断可能正确的是()A. 场源是正电荷,位于a点的左侧B. 场源是正电荷,位于b点的右侧C. a、b两点场强相等D. a点场强小于b点场强【答案】A【解析】【详解】F-q图象的斜率表示电场强度大小,图线a的斜率大于b的斜率,说明a处场强大于
8、b处的场强,电场是由点电荷产生的,说明a距离场源较近,即场源位置在a点的左侧,且为正电荷,故选A。9. 如图所示,带箭头线表示某一电场的电场线在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )A. 粒子带正电B. 粒子在A点加速度大C. 粒子在B点动能大D. A、B两点相比,粒子B点电势能较高【答案】D【解析】【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱,电场线某点的切线方向表示电场强度的方向不计重力的粒子在电场力作用下从A到B,运动与力关系可知,电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边,且电场力偏向轨迹的内侧【详解】根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指
9、向曲线内侧,所以电场力逆着电场线方向,即粒子受力方向与电场方向相反,所以粒子带负电故A错误;由于B点的电场线密,所以B点的电场力大,则A点的加速度较小故B错误;粒子从A到B,电场力对粒子运动做负功,电势能增加,导致动能减少,即粒子在A点动能大,B点的电势能大,故C错误D正确【点睛】电场线虽然不存在,但可形象来描述电场的分布对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向,由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧10. 两只电压表V1和V2是由完全相同的两个电流计改装成的,V1表的量程是5 V,V2表的量程是15 V,把它们串联起来接入电路中,则( )A. 它们的示数相等,指针偏转角度也相等B. 它们的示数
10、之比为l:3,指针偏转角度相等C. 它们的示数相等,指针偏转角度之比为1:3D. 它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:3【答案】B【解析】【详解】电压表是由电流计与定值电阻串联改装而成的;V1表的量程是5V,V2表的量程是15V,相同的两个电流计改装,可知,V2表的内阻是V1表的内阻的3倍把它们串联接入电路,通过的电流相等,电表指针的偏角相同;电表两端电压之比等于内阻之比1:3,它们的示数之比为1:3故B项正确,ACD错误。故选B。二、双项选择题 (本题共5小题,在每小题给出的四个选项中,有两个个选项是符合题意的。每小题4分,共20分。每小题全选对的得4分,选对但不全的得2分,有错误选项的
11、不得分)11. 如图所示,用伏安法测Rx时,不知Rx大约数值,为了选择正确电路减小误差,先将仪器接好,只空出电压表的一个接头K,然后将K和a、b分别接触一下,则()A 若A示数有明显变化,K应接aB. 若A示数有明显变化,K应接bC. 若V示数有明显变化,K应接aD. 若V示数有明显变化,K应接b【答案】BC【解析】【详解】AB若K从a移到b时,安培表读数有显著变化,说明伏特表的分流明显,K应接在b处,故A错误,B正确;CD若K从a移到b时,伏特表读数有显著变化,说明电流表的分压明显,K应接在a处,故C正确,D错误;故选BC。12. 将分压电阻串联在表头上,改装成电压表,下列说法中正确的是()
12、A. 接上分压电阻后,增大了表头的满偏电压B. 接上分压电阻后,电压按一定比例分别降在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变C. 如果分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大为表头满偏电压的n倍D. 通电时,表头和分压电阻中通过的电流一定相等【答案】BD【解析】【详解】A表头的满偏电压等于原电流计内阻与满偏电流的乘积,串联分压电阻后,表头满偏电压不变,故A错误;B接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在表头和分压电阻上,表头的满偏电压不变,故B正确;C若分压电阻是表头内阻的n倍,根据串联电路规律可知电压表量程扩大为(n+1)倍,故C错误;D表头与分压电阻串联,通电时,表头和分压电阻通过的电流一定
13、相等,故D正确。故选BD。13. 平行电容器内部虚线范围内有偏转电场,一束离子从两板正中间P处垂直电场入射,出现如图所示的a、b、c偏转轨迹,则( )A. 若为同种离子,a和b在电场中所需运动时间相同B. 若为同种离子,b和c在电场中所需运动时间相同C. 若初速度相同,a和b在电场中所需运动时间相同D. 若初速度相同,b和c在电场中所需运动时间相同【答案】BC【解析】【详解】AB粒子在电场中做类平抛运动,垂直于极板方向做初速度为零的匀加速直线运动,沿极板方向做匀速直线运动,若为同种离子则荷质比相同,即加速度相同,根据可知b和c运动时间相同,a运动时间最短,故A错误,B正确;CD若初速度相同,由
14、水平方向可知a和b运动时间相同,c运动时间最短,故C正确,D错误。故选BC。14. 如图所示,将平行板电容器与电池组相连,两板间的带电油滴恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则A. 电容器带电荷量不变B. 油滴仍静止C. 检流计中有ab的电流D. 检流计中有ba的电流【答案】BC【解析】【详解】A.将两板缓慢地错开一些,两板正对面积减小,根据电容的决定式得知,电容减小,而电压不变,则电容器带电量减小故A错误B.由于板间电压和距离不变,由分析可知,板间场强不变,尘埃所受电场力不变,仍处于静止状态故B正确C.D电容器电量减小,处于放电状态,而电容器上板带正电,电路中逆时针方向的电
15、流,则检流计中有ab的电流故C正确,D错误15. 电阻R和电动机M相串联接到电路中,如右图所示已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等,电键接通后,电动机正常工作设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2;经过时间t,电流通过电阻R做功W1,产生的电热为Q1;电流通过电动机M做功W2,产生的电热为Q2,则有()A. U1U2,Q1=Q2B. W1=2W2,Q1=Q2C. W1W2,Q1Q2D. W1W2,Q1=Q2【答案】AD【解析】【详解】设开关接通后,电路中电流为,对于电阻,由欧姆定律得对于电动机则电流通过电阻做功为电流通过电动机做功为因为所以根据焦耳定律得则。故错误,正确故选AD。三、填空题 (
16、本题共5个小题,19个空,每空1分,作图2分,总共20分)16. 如图所示的实验装置中,极板A接地,平行板电容器的极板B与一个灵敏的静电计相接。现将A极板向左移动,增大电容器两极板间的距离时:(填“变大”“变小”“不变”)(1)电容C将_;(2)电容器所带的电量Q将_;(3)两极间的电压U将_;(4)静电计的张角将_;(5)电容器两极板间的场强E将_。【答案】 (1). 变小 (2). 不变 (3). 变大 (4). 变大 (5). 不变【解析】【详解】(1)1 增大电容器两极板间的距离时,由电容的决定式知,电容变小。(2)2平行板电容器与静电计相连接,已与电源断开,电容器所带电量不变。(3)
17、(4)34根据电容的定义式可知,电势差变大,则静电计指针张角变大。(5)5而电场强度因此可知电场强度不变。17. 用伏安法测电阻时,如待测电阻Rx约为150,电流表内阻RA约为20,电压表内阻RV约为5K,应该用图中的_电路(填或)来测量可以尽量减小误差当用电路图进行测量时,测量值将比真实值偏_(填大或小);【答案】 (1). (2). 小【解析】【详解】1因为电流表内阻和被测电阻相接近,所以采用电流表外接法,即电路来测量;2在该电路中,由于电压表的分流,导致电流表的测量值比真实值偏大,而电压值准确,根据欧姆定律可得测量值偏小。18. 如右图所示,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A
18、,电压表内阻为500 ,那么待测电阻R的测量值比真实值_,测量值为_,真实值为_【答案】 (1). 小 (2). 100 (3). 125【解析】【详解】如右图所示,电流表外接,所测电压为真实值,电流表示数偏大,根据,可知待测电阻R的测量值比真实值偏小,测量值为,真实值为19. (1)用游标卡尺测一工件外径的读数如图(1)所示,读数为_mm(2)用螺旋测微器测一圆形工件长度的读数如图(2)所示,读数为_mm【答案】 (1). 10.50 (2). 4.600【解析】【详解】(1)1游标卡尺的主尺读数为:1cm=10mm,游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为0.0510mm=
19、0.50mm,所以最终读数为:10mm+0.50mm=10.50mm;(2)2螺旋测微器的固定刻度为4.5mm,可动刻度为0.0110.0mm=0.100mm,所以最终读数为4.600mm20. 一个标有“3.8 V、1W”字样的小灯泡,其灯丝的电阻会随温度的升高而变化,一探究性学习小组在实验室研究这一问题,现实验室备有下列实验器材:A电压表(05 V,内阻约2.0 k)B电压表(010 V,内阻约3.0 k)C电流表(00.3 A,内阻约2.0 )D电流表(00.6 A,内阻约1.5 )E滑动变阻器(10 ,2 A)F滑动变阻器(200 ,0.2 A)G学生电源(直流6V)及开关、导线等实验
20、时要求测量范围尽可能大,且要求灯泡上的电压从0开始调节,测量结果尽可能准确。(1)现有下图所示的A、B、C、D四个电路,其中可选用的电路有_。(2)在实验中,应当选用的实验器材有电压表_,电流表_,滑动变阻器_。(填器材名称代号)(3)该小组某同学通过实验描绘出小灯泡的IU图象,如下图所示,试根据图象中给出的数据,求出小灯泡在工作点A和B的电阻值分别为_、_。(保留两位小数)(4)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接_;【答案】 (1). D (2). A (3). C (4). E (5).
21、(6). (7). 【解析】【详解】(1)1要求灯泡上的电压从0开始调节,所以电路图必须用滑动变阻器分压接法,所以AB图错误;由于R灯的电阻较小,且故采用电流表外接法误差小,故C错误,D正确,故选D。(2)234灯泡标有“,”字样,由。因此电压表选择A,电流表选择C,滑动变阻器采用分压式接法,应选总电阻较小的E。(3)56根据得小灯泡在A点的电阻为根据得小灯泡在点的电阻为(4)7实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大,实物接线如图所示四、计算题 (本题共3个小题,共30分。解答时应画出必要的受力图,写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计
22、算的题,答案中要明确写出数值和单位)21. 如图所示,质量为m,电量为e的电子,从A点以速度v0垂直场强方向射入匀强电场中,从B点射出电场时的速度方向与电场线成120度角,则A、B两点间的电势差UAB是多少?【答案】【解析】【详解】从到过程,由动能定理得又因为所以、两点间的电势差是22. 如图所示,用细线将质量m4103kg的带电小球悬挂在天花板上,空间中存在方向水平向右,大小E1104N/C的匀强电场,小球静止时细线与竖直方向的夹角37,g取10m/s2(1)求小球的带电量;(2)求细线的拉力【答案】(1)310-6C(2)510-2N【解析】【详解】(1)小球受到的电场力方向向右,与场强方
23、向相同,所以小球带正电对小球,在如图所示力的作用下处于平衡状态由平衡条件得:qE=mgtan得: (2)由平衡条件有:FTcos=mg得细线的拉力为:【点睛】对于带电体在电场力平衡问题,关键是分析受力情况,运用力的合成法即可求解23. 如图所示,电源输出电压不变U=8V,一标有“3V,3W”的灯泡L与一个绕阻为R=1.0电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作。求:(1)通过电动机的电流;(2)电源的输出的总功率;(3)电动机的输出功率。【答案】(1)1A;(2)8W;(3)4W【解析】【详解】(1)灯泡正常发光,通过灯泡的电流电动机与灯泡串联,通过电动机的电流A(2)路端电压电源的输出功率(3)电动机两端的电压电动机的输出功率输出