山西省长治市沁县中学2017-2018学年高二物理上学期期中试题（含解析）

沁县中学2017-2018学年度第一学期期中考试高二物理一、选择题（本题共12道小题，1-9小题为单选题，每小题4分，10-12为多选题，全对得4分，部分2分，共48分）1.真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止。今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力A.不断减小B.不断增加C.始终保持不变D.先增大后减小【答案】A【解析】【详解】同性电荷互相排斥，则释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动的过程中，逐渐远离q1，则q2受到的库仑力逐渐减小，故选A.2.如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点。其中a、b两点的电势相等，电场强度大小相等、方向也相同的是()A.甲图：点电荷的电场中，与点电荷等距的a、b两点B.乙图：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图：点电荷的电场中，与点电荷成一直线的a、b两点D.丁图：匀强电场中的a、b两点【答案】B【解析】【详解】A、甲图中两点电场线方向不同，故电场强度的方向不同；故A错误.B、ab两点方向均向水平向左，且两电荷中垂线为等势面，故电势相等，因两点关于连线对称，故电场强度相等；故B正确.C、a、b两点电场方向相同，a点电势大于b点电势，两点的场强大小不等；故C错误.D、a、b两点不在同一等势面上，故电势不相等；故D错误.故选B.【点睛】本题考查对电场线的认识，由电场线我们应能找出电场的方向、场强的大小及电势的高低.3.在静电场中()A.电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零B.电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同C.电场强度的方向总是跟等势面垂直D.电势降低的方向就是电场强度的方向【答案】C【解析】电场强度的大小和电势的高低没有直接关系，不能根据电场强度的大小判断电势的高低，也不能根据电势的高低判断电场强度的大小，A、B均错．电场强度的方向一定跟等势面垂直，C对．沿电场强度的方向电势降低，但电势降低的方向不一定是电场强度的方向，电势降低最快的方向才是电场强度的方向，D错．4.如图所示，A、B、C三点在匀强电场中，AC⊥BC，∠ABC=60°，=20cm，把一个电量q=1×10-5C的正电荷从A移到B，电场力不做功；从B移到C，电场力做功为−×10-3J，则该匀强电场的场强大小和方向是（）A.866V/m，垂直AC向上B.866V/m，垂直AC向下C.1000V/m，垂直AB斜向上D.1000V/m，垂直AB斜向下【答案】D【解析】【详解】由题，q=10-5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零，则A与B电势相等，AB连线是一条等势线。BC间电势差为：，所以C点的电势高。该匀强电场的场强大小：，电场线方向垂直于AB向下。所以选项D正确。故选D。【点睛】本题根据题设条件找到等势点，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，并由高电势处指向低电势处作电场线是常规思路.5.如图所示，真空中两个带等量异种点电荷，A、B分别为两电荷连线和连线中垂线上的点，A、B两点电场强度大小分别是EA、EB，电势分别是φA、φB，下列判断正确的是A.EAEB，φAφBB.EAEB，φAφBC.EAEB，φAφBD.EAEB，φAφB【答案】A【解析】解：常见电场的电场线中，等量异种电荷的电场线特点如图，可见，A点的电场线比较密，故A点的场强大；另外，电场线的分析从左到右，故A的电势高于B点的电势．因此，A选项正确，BCD都错误．故答案为：A考点：电场强度；电势．分析：该题考查常见电场的电场线特点，结合其电场线的图即可作答．点评：该题考查常见电场的电场线特点，题目简单，很容易选出正确的答案．6.如图所示，直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出)。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是()A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C.带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能D.带电粒子在a点的加速度一定大于在b点的加速度【答案】C【解析】【详解】由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，物体所受外力指向轨迹内侧，所以粒子受力分析一定是由M指向N，但是由于粒子的电荷性质不清楚，所以电场线的方向无法确定。故A错误；粒子从a运动到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加，带电粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能，故B错误，故C正确。由a到b的运动轨迹，轨迹为一抛物线，说明粒子一定受恒力，即带电粒子在a点的加速度等于在b点的加速度，故D错误；故选C。【点睛】依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况.7.对于欧姆定律，理解正确的是（）A.从I=可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B.从R=可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比C.从U=IR可知，导体两端的电压随电阻的增大而增高D.从R=可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零【答案】A【解析】【详解】A、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，导体电阻在数值上等于它两端的电压与通过它的电流之比，由可知，对于一个确定的导体来说，所加的电压跟通过的电流的比值是一确定值；故A错误.B、由欧姆定律可得，即导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，故B正确；C、导体的电阻变化时，电流也会发生变化，故如不控制变量的话，不能说明电压跟电阻成正比；故C错误.D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关；故D错误.故选B.【点睛】导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，应用欧姆定律分析答题．8.一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内阻r分别为（）A.E=3V，r=2ΩB.E=3V，r=1ΩC.E=2.4V，r=2ΩD.E=2.4V，r=1Ω【答案】A【解析】【详解】由题可知电池外电路断开时的路端电压为3V，则电池的电动势为，当电源接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则电路中电流为可得内，故选项A正确，B、C、D错误。9.甲．乙两根异种材料的电阻丝，其长度之比是1:5,横截面积之比是2:3,电阻之比是2:5,外加电压之比是1:2,则甲、乙两根电阻丝的电阻率之比是：A.2:3B.3:4C.4:3D.8:3【答案】C【解析】试题分析:知道电阻、长度、面积之比。由电阻定律知：得,与电压无关的。所以选C考点：电阻定律10.如图7，一带电液滴在重力场和水平方向匀强电场的作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A.此液滴带负电B.液滴的加速度等于C.合外力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少【答案】ABD【解析】试题分析：A、由题意，只有液滴受到向右的电场力，电场力和重力的合力与bd才可能在一条直线上，只有当与bd在一条直线上才可能使液滴由b沿直线运动到d，所以此液滴带负电，A选项正确，不选AB、液滴沿bd方向做匀加速运动．由图知，由牛顿第二定律可得：，而，所以，B选项正确，不选BC、液滴沿bd方向做匀加速运动，重力、电场力都做正功，合外力对液滴做的总功不等于零，C选项错误，选CD、电场力对液滴做正功，液滴电势能减少，D选项正确，不选D故选C考点：与电场有关的力和运动问题点评：物体做直线运动的条件是合力方向和初速度方向在一条直线上，以此为依据，确定电场的方向和电性．再进一步应用牛顿定律、动能定理等求解．11.如图所示，初速为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场，离开偏转电场时侧向位移位y，已知偏转板间距离为d，偏转电压为U2，板长为l．为了提高偏转灵敏度（每单位偏转电压引起的侧向位移），可采用下面哪个办法（）A.增大加速电压U1B.增大偏转电压U2C.减小板间距离dD.增大板长l【答案】CD【解析】粒子经电场加速后，根据动能定理有，得电子加速后的速度，粒子进入偏转电场做类平抛运动：水平方向，可得粒子运动时间，竖直方向，每单位偏转电压引起的侧向位移，所以要增加每单位偏转电压引起的侧向位移，可以增加板长L，或减小极板距离d，或减小加速电压U1，故CD正确，AB错误；故选CD。【点睛】关键是运用动能定理和类平抛运动分析出带电粒子在电场中偏转的位移的表达式，根据表达式分析要增加偏位移y可采取的措施。12.A、B在两个等量异种点电荷连线的中垂线上,且到连线的距离相等,如图８所示,则（）A．同一点电荷在A、B两点的电势能相等B．把正电荷从A点移到B点,电势能先增大后减小C．把正电荷从A点移到B点,电势能先减小后增大D．A、B两点的连线上任意两点的电势差为零【答案】AD【解析】试题分析：中垂线是等势线，AB两点的电势相等，同一点电荷在AB两点的电势能相等，AD正确；由A点向B点靠近的过程中，因为电势不变则电势能不会变，BC错误；考点：本题考查等量异种电荷周围电场的特点。二、计算题（本题共2道小题，每空2分，每小题6分，共12分）13.用游标卡尺测得某材料的长度如图甲所示，示数为L=______mm；用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示，示数为D=______mm。【答案】50.854.702(4.701～4.703均可)【解析】【详解】游标卡尺读数L=1cm+0.05mm×10=1.050cm；螺旋测微器读数D=1mm×0.01mm×2.5=1.025mm.14.（6分）在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间离和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大，再保持两球的距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的____________而增大，随其所带电荷量___________而增大。此同学在探究中应用的科学方法是_________________(选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”、“或演绎法”)【答案】减小，增大，控制变量法【解析】试题分析：（1）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的减小而增大，随其所带电荷量的增大而增大．（2）试验中先保持两球电荷量不变，观察到B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大；此同学在探究中应用的科学方法是控制变量法．考点：探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关。15.在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，电压表V的内阻约为2kΩ，电流表A的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接方式如图（a）或图（b）所示，计算结果由计算得出，式中U与I分别为电压表和电流表的读数；若将图（a）和图（b）中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则①（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1②（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2③（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。【答案】①Rx1②大于③小于【解析】试题分析：因为，而，故可认为Rx＞＞RA，故应采用图a电路测量更准确，即Rx1更接近待测电阻的真实值；因为，，U＞UR，I=IR，则，即测量值Rx1大于真实值；因为，，U=UR，I＞IR，则，即测量值Rx2小于真实值；考点：伏安法测电阻。三、简答题（本题共3道小题，共40分）16.半径为r的光滑绝缘圆环固定在竖直面内，并处于水平向右的匀强电场中，环内侧有一个质量为m的带电小球，静止时，它和圆环中心O的连线与竖直方向的夹角为37°（如图所示）．（1）求电场强度E的大