1、山西省忻州市岢岚县中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单选题（每题3分，共30分）1.如图所示，真空中M、N处放置两等量异种电荷，a、b、c为电场中的三点，实线PQ为M、N连线的中垂线，a、b两点关于MN对称，a、c两点关于PQ对称已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时，试探电荷的电势能增加，则以下判断正确的是 ( )A. a点的电势高于c点的电势B. a点的场强与c点的场强完全相同C. M点处放置的是正电荷D. 若将带正电的试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功，后做负功【答案】D【解析】【详解】因正电荷由a到c电势能增加，则电场力做负功，则电势升高故c
2、点电势高于a点电势则M点为负电荷，故AC错误a点与c点为关于两电荷的中垂线对称，则场强大小相等但方向不同，故B正确；将该试探电荷沿直线由a点移动到b点，根据等势线分布图可知，电势先降低后升高，则电势能先减小后增大，电场力先做正功、后做负功故D正确；故选BD【点睛】在电场中跟据带电粒子运动轨迹和电场线关系判断电场强度、电势、电势能、动能等变化是对学生基本要求，也是重点知识，要重点掌握。2.油罐车后面都有一条拖地的铁链，其作用是( )A. 向外界散热B. 把电荷导入大地，避免由静电造成危害C. 作为油罐车的标志D. 发出响声，提醒其他车辆和行人的注意【答案】B【解析】【详解】油罐车上搭地铁链是为了
3、把产生的静电导走，属于静电的防止，故B答案正确故选B3.两个分别带有电荷量Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】相距为r时，根据库仑定律得：；接触后，各自带电量变为2Q，则此时,两式联立得F=，故选C4.关于电场线与电场强度，下列说法中正确的是（ ）A. 电场线越密的地方，电场强度越大B. 电场线越疏的地方，电场强度越大C. 顺电场线的方向移动，电场强度越来越大D. 逆电场线的方向移动，电场强度越来越大【答案】A【解析】【分析】由题中“关于
4、电场线与电场强度”可知，本题考查电场线和电场强度关系，根据电场线的分布、疏密程度可分析本题。【详解】AB电场线密的地方电场的强度大，故A正确B错误；CD沿电场线的方向，电势降低，但是电场线不一定是越来越密的，故CD错误。【点睛】电场线的方向是电势降低的方向，疏密程度反应电场强度。5. 如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于6eV，它的动能等于：（ ）A. 16eVB. 14eVC.
5、 6eVD. 4ev【答案】B【解析】小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV 由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc 从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb 联立可得Ekc=8eV由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=8eV即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于-6eV时动能为14eV，故ABD错误，C正确故选C6.如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则（ ）A. a一定带正电，b一
6、定带负电B. a的速度将减小，b的速度将增加C. a的加速度将增加，b的加速度将减小D. 两个粒子的电势能都减小【答案】D【解析】【详解】由图可知，b粒子的轨迹向右弯曲，b粒子受到的电场力方向向右，a的轨迹向左弯曲，a粒子受到的电场力方向向左，由于电场线未知，无法确定两个粒子的电性，但是一定带异种电荷，故A正确；由图看出，向左电场线越来越疏，场强越来越小，则a所受电场力减小，加速度减小，b所受电场力增大，加速度增大，故C错误；由图判断电场力对两个粒子都做正功，电势能都减小，动能都增大，故BD错误。7.物理量的决定式能揭示该物理量的大小受什么因素的影响，以下公式不属于决定式的是( )A. 平行板
7、电容器的电容B. 导体的电阻C. 导体中电流D. 孤立点电荷的电场强度【答案】C【解析】根据电阻定律可知，电阻的决定式为，而是电容的决定式，孤立点电荷的电场强度的决定式是：，而导体中的电流是量度公式；故选C.8.如图，电源的输出电压和A、B两灯的电阻均不变。若滑动变阻器R的滑片向左移动，则A. A、B两灯均变亮B. A、B两灯均变暗C. A灯变暗，B灯变亮D. A灯变亮，B灯亮度不变【答案】D【解析】【详解】滑动变阻器R的滑片向左移动，接入电路电阻变小，根据电阻关系可知，回路总电阻变小，电流变大，由于B灯电压为电源输出电压不变，所以B灯电路不变，亮度不变；但总电流变大，B支路电流不变，所以A支
8、路电流变大，所以A灯变亮，ABC错误D正确。9.下图为电阻和电阻的I-U图像，两电阻的阻值分别为R1和R2。把两电阻并联后接入电路，通过它们的电流大小分别为I1和I2，则A. R1R2，I1I2B. R1R2，I1I2C. R1R2，I1I2D. R1R2，I1I2【答案】C【解析】【详解】根据欧姆定律可知，斜率大的电阻小，所以R1R2，电阻并联，电压相同，电阻大的电流小，所以I1I2，ABD错误C正确。10.电源、开关S、定值电阻R1和R3、光敏电阻R2、灯泡以及电容器连接成如图所示电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M
9、点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，则( )A. 电容器所带电荷量减少B. 灯泡变暗C. 电容器两极板间电压变大D. 液滴向下运动【答案】C【解析】【详解】根据闭合电路欧姆定律：，光敏电阻的阻值变小，回路电流增大，灯泡电流变大，灯泡变亮；R1两端电压：电压变大，所以电容器两极板电压变大，电容器电荷量变大；板间场强，变大，初态电场力与重力平衡，现在场强变大，电场力变大，液滴合力向上，向上运动，ABD错误C正确。二、多选题（每题4分，共20分，选择不全得2分，错选不得分）11.平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连，另一个极板与静电计金属外壳相连，给电容器充电后，静电计指针编转
10、一个角度，以下情况中，能使电静电计指针偏角增大的有（）A. 把两板间的距离减小B. 把两板的正对面积减小C. 在两板间插入相对介电常数较大的电介质D. 增大电容器所带电荷量【答案】BD【解析】【详解】A减小板间距离d，根据电容的决定式分析得知，电容C增大，而电容器的带电量Q不变，由分析得知，板间电势差U减小，则静电计的指针偏角变小，故A项错误；B减小极板正对面积，根据电容的决定式，分析得知，电容C减小，而电容器的带电量Q不变，由分析得知，板间电势差U增大，则静电计的指针偏角变大，故B项正确；C在两板间插入相对常数较大的电介质，根据电容的决定式，分析得知，电容C增大，而电容器的带电量Q不变，由分
11、析得知，板间电势差U减小，则静电计的指针偏角变小，故C项错误；D增大电容器所带电荷量，由公式可知，板间电势差U增大，则静电计的指针偏角变大，故D项正确。12.在水平方向的电场线AB上(如图所示，电场线方向未标明)，将一受到水平向右恒定拉力的带电粒子(不计重力)在A点由静止释放，带电粒子沿AB方向开始运动，经过B点时的速度恰好为零，则下列结论正确的是 ()A. 粒子的运动不可能是匀速运动，也不可能是匀加速运动B. 可能A点的电势高于B点的电势，也可能A点的电势低于B点的电势C. A处的场强可能大于B处的场强D. 粒子在A、B两点间移动时，恒力做功的数值大于粒子在A、B两点间的电势能之差的绝对值【
12、答案】AB【解析】【详解】由题中叙述可知，带电粒子由A点运动到B点，速度先增大后减小，故粒子的运动不可能为匀速运动，也不可能为匀加速运动，故A正确；但因粒子的电性未知，故电场方向也无法确定，故B正确；电场力的方向由B指向A，开始向右加速，FEAq，后来粒子减速，FEBq，故C错误；由动能定理得，拉力做正功，电场力一定做负功，电势能增大，且恒力的功等于电势能的增加量，故D错误。13.如图所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下列说法中正确的是A. 通过电动机的电流为10 AB.
13、电动机输入功率为20 WC. 电动机的热功率为4 WD. 电动机的输出功率为16 W【答案】BCD【解析】【详解】根据闭合电路欧姆定律，有：，解得：，故A错误；B电动机的输入功率：C电动机的热功率：D电动机的输出功率：，故D正确；14.关于电源和电源电动势，下列说法正确的是（ ）A. 定义电源电动势采用的是比值法，电动势大小与非静电力做功多少相关B. 电动势在数值上等于在电源内阻非静电力把1C的正电荷从负极移送到正极所做的功，也等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量C. 电动势等于电源正负极之间的电势差D. 化学电池内正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学力）把正电荷从
14、电势低处移至电势高处，在这两个地方，沿电流方向电势“跃升”【答案】BD【解析】【详解】A.根据电源电动势：可知，该公式为电源电动势的定义式，其大小与非静电力做功的多少无关，故A错误；B.电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，在数值上等于在电源内阻非静电力把1C的正电荷从负极移送到正极所做的功，也等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量，故B正确；C.电源没有接入电路时两极间的电压在数值上等于电源的电动势，故C错误；D.化学电池内正、负极附近分别存在着化学反应层，反应层中非静电力（化学力）把正电荷从电势低处移至电势高处，在这两个地方，沿电流方向电势“跃升”。故D正确。1
15、5.用伏安法测未知电阻 Rx 时，若不知道 Rx 的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差， 可将电路按如下图所示连接，只空出电压表的一个接头 S，然后将 S 分别与 a、b 接触一下，观察 电压表和电流表示数变化情况，那么( )A. 若电流表示数有显著变化，S 应接 aB. 若电流表示数有显著变化，S 应接 bC. 若电压表示数有显著变化，S 应接 aD. 若电压表示数有显著变化，S 应接 b【答案】BC【解析】【详解】AB. 若S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，S应接在b处，故A项与题意不相符，B项与题意相符；CD. 若S从a移到b时，伏特表读数有显著变化，说明
16、电流表的分压明显，S应接在a处，故C项与题意相符，D项与题意不符。三、实验题（16题8分，17题8分，共16分）16.在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V。如图甲所示为已连接好的实物图。(1)请根据实物图，在方框内画出对应的电路图。(2)图乙是根据测量的数据，在坐标纸中作出的小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知，当小灯泡在额定电压下工作时，其功率是_W.(保留两位有效数字)(3)由乙图可知在实验中小灯泡的电阻率随着电压的增大而_(增大、减小、不变)。(4)将该小灯泡与电动势为9.0V、内阻为的直流电源及一个滑动变阻器串联成闭合回路，当滑动变阻器连入电路的阻值为_时，电源
17、的输出功率最大。【答案】 (1). 1.2 W (2). 增大 (3). 20 【解析】【详解】(1)根据题图甲可知，该电路采用滑动变阻器分压接法，同时电流表采用了外接法，故电路图如图所示。(2)由题图乙可知，当电压为2.5 V时，电流为0.48 A；功率PIU1.2 W。(3)图像的斜率变小则电阻变大，故电阻率增大。(4)要使直流电源的输出功率最大，应使内、外电阻相等，则可知，外电阻应为22.5 ，此时电路中电流为：，由题图乙可知，对应电压U0.5 V，则小灯泡电阻为：；滑动变阻器阻值为：R(22.52.5)20 。17.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：
18、A干电池1节B滑动变阻器（020 ）C滑动变阻器（01 k）D电压表（03 V，内阻约为20 k）E电流表（00.6 A，内阻RA0.2 ）F电流表（03 A，内阻约为0.01 ）G开关、导线若干(1)为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中滑动变阻器应选_，电流表应选_。（填写器材前的序号）(2)某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出UI图像如图乙所示，由图像可得电池的电动势为_V，内电阻为_。（保留到小数点后1位）【答案】 (1). B (2). E (3). 1.5 (4). 0.8【解析】【详解】（1）因为电源内阻很小，为了方便调节电压表示数，滑动变阻器选
19、择电阻较小的B；为了准确测量，电流表应选择内阻已知的E。（2）根据闭合电路欧姆定律：，图像纵截距为电动势：；斜率，解得内阻为。四、解答题（18题8分，19题10分，20题8分，21题8分）18.如图所示，粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线AO方向射入电场，由B点飞出匀强电场时速度方向与AO方向成45。已知粒子质量为m，电荷量为2e。求OB两点间电势差。【答案】【解析】【详解】解：电子进入电场后做类平抛运动在B处，粒子的速度为：由动能定理得：解得：解得：19.如图所示，平行金属板A、B间距为d，电压为，一电子由静止从A板开始加速，穿过B板的小孔，垂直进入平行金属板C、D间的匀强电场。C
20、、D两板间距离和板长均为L，在C、D板的右侧L处有一垂直于C、D板的显示屏MN，当C、D间电压为零时，电子打在屏上O点。当C、D间电压为U时。电子打在MN屏的P点图中没画出。已知电子电量为e，质量为m，电子重力不计，求：电子从静止开始运动到打到P点所经过时间；间的距离。【答案】电子从静止开始运动到打到P点所经过的时间是；间的距离是。【解析】【详解】电子在加速电场中运动时，由动能定理得：，得：对于加速过程，由，得，电子在金属板CD间和右侧无场中运动时，水平方向都做速度为的匀速直线运动，相应的运动时间为故总时间为电子进入偏转电场时做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，则有：。竖直方向做匀加速运动，
21、则电子离开偏转电场时偏转的距离为：，根据牛顿第二定律得，联立得：，设电子离开偏转电场后做匀速直线运动，好像从极板的“中点”射出，根据几何关系得：，解得：20.如图所示，一个质量m40g，带电量q-3106C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中当小球静止时，测得悬线与竖直方向成37夹角已知重力加速度g=10m/s2，求：（1）电场强度的大小和方向？（2）此时细线的拉力大小？【答案】（1）E=1105v/m 场强方向水平向左 （2）F=0.5N【解析】【详解】解：由“小球静止”知小球受力平衡，对小球受力分析如图所示，根据三力平衡规律，可得：F=mgtan=0.04100.75N=
22、0.3N； =0.5N根据电场力F=Eq 得：=-1105v/m； 则：电场强度的大小为：1105v/m；场强方向为：水平向左；21.如图所示，线段A为某电源的UI图线，线段B为某电阻R的UI图线，由上述电源和电阻组成闭合电路时，求：（1）电源的输出功率P出是多大？（2）电源内部损耗的电功率P内是多少？（3）电源效率是多大？【答案】（1）4W，（2）2W，（3）66.7%【解析】试题分析：（1）由电源的U-I图象读出电动势，求出内阻两图线交点表示电阻与电源组成闭合电路时的工作状态，读出电压和电流，由公式P=UI求出电源的输出功率（2）电源内部损耗的电功率由公式求解（3）电源的总功率为，电源的效率为代入数据求解即可（1）从A的图线可读出，电源的电动势 E=3V，内阻从图象的交点可读出：路端电压U=2V，电路电流I=2A则电源的输出功率为（2）电源内部损耗的电功率（3）电源的总功率为故电源的效率为【点睛】本题考查对电源和电阻伏安特性曲线的理解能力，关键要理解两图线的交点就表示该电源和该电阻组成闭合电路时的工作状态，能直接读出电流和路端电压，从而求出电源的输出功率