西安市经发中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精陕西省西安市经发中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题含解析经发中学2019年高二第一学期期中考试试题一、选择题1.下列说法正确的是（）A.元电荷是指电子或者质子本身B.库仑提出了电荷周围存在由它产生的电场C。安培发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说D。从榆林到西安可以乘坐汽车到达也可以乘坐火车到达，体现了“或”的逻辑关系。【答案】D【解析】【详解】A．元电荷是基本的电量单位，不是实物粒子,即不是指电子或者质子本身,选项A错误;B．库仑研究了电荷之间的作用力，法拉第提出了电荷周围存在着由它产生的电场,故B错误；C．奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说,选项C错误；D．从榆林到西安可以乘坐汽车到达也可以乘坐火车到达,体现了“或"的逻辑关系，选项D正确。故选D。2.两个带有电荷量分别为和的相同金属小球均可视为点电荷，相距r时，它们间库仑力的大小为.让两小球相互接触并将距离变为，这时两球间库仑力的大小是(）A。 B。 C. D。【答案】A【解析】【详解】接触前相距为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A。3.关于电场和磁场，下列说法错误的是（）A.电场和磁场都是客观存在的物质B.电场线和磁感线都是闭合的曲线C.电场线越密的地方电场越强；磁感线越密的地方磁场越强D。在电场中任意两条电场线不会相交；在磁场中，任意两条磁感线不会相交【答案】B【解析】【详解】A．电场和磁场都是客观存在的物质，选项A正确，不符合题意;B．磁感线是闭合的曲线，电场线不是闭合的,选项B错误,符合题意；C．电场线越密的地方电场越强；磁感线越密的地方磁场越强，选项C正确，不符合题意；D．在电场中任意两条电场线不会相交；在磁场中，任意两条磁感线不会相交，选项D正确，不符合题意；故选B.4.下列四幅图的有关说法，错误的是（）A。甲图中的电场是负电荷产生的B。乙图中，a、b两点的电场强度相同,电势不同。C.丙图中，若线圈通以顺时针的电流后，小磁针的N极将指向纸面里D。丁图中，在地面上放置一个小磁针,静止时小磁针的N极指向地磁场的南极【答案】B【解析】【详解】A．根据点电荷的电场线分布可知，甲图中的电场是负电荷产生的，选项A正确,不符合题意；B．乙图是等量异种电荷形成的电场，a、b两点的电场强度相同，电势也相同，选项B错误，符合题意；C．丙图中，若线圈通以顺时针的电流后,线圈内部磁场垂直纸面向里,则小磁针的N极将指向纸面里，选项C正确，不符合题意;D．丁图中，地理的北极是地磁场的南极附近,则在地面上放置一个小磁针，静止时小磁针的N极指向地磁场的南极，选项D正确，不符合题意。故选B.5.如图所示,水平方向匀强电场场强为E，直角三角形ABC各边长度分别为a、b、c,AC边与电场方向平行，下列说法正确的是（）A.A点比B点电势高 B.B、A两点的电势差为EcC。C、A两点的电势差为Eb D。将正电荷从B点移到C点,电场力做正功【答案】C【解析】【详解】A。沿电场线电势逐渐降低，故A点电势低于B点，故A错误．B。根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知，U=Ed，d表示沿电场线方向上的距离，则B、A两点的电势差为Eb，故B错误．C。同理,C、A两点的电势差为Eb，故C正确．D.将正电荷从B点移到C点,电场力不做功,故D错误．6.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=nesv，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。7.如图，水平导体棒PQ用一根劲度系数均为k=70N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来。置于水平向里的匀强磁场中,PQ长度为L=0.5m。质量为m=0。1kg。当导体棒中通以大小为I=2A的电流,并处于静止时，弹簧恰好恢复到原长状态。欲使弹簧伸长2cm后能重新处于静止状态（重力加速度g取10m/s2）,则（）A.通入的电流方向为P→Q,大小为0。4AB.通入的电流方向为P→Q，大小为0。8AC.通入的电流方向为Q→P，大小为0.4AD.通入的电流方向为Q→P，大小为0。8A【答案】D【解析】【分析】当导体棒中通以大小为I=2A的电流，根据平衡条件求解磁感应强度;导体棒下移2cm后能重新处于静止状态，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件求解电流强度.【详解】水平导体棒PQ用一根劲度系数均为k=70N/m的竖直绝缘轻弹簧悬挂起来,没有通电时弹簧伸长当导体棒中通以大小为I=2A的电流，并处于静止时，弹簧恰好恢复到原长状态，此时有BIL=mg解得B=1T欲使导体棒下移x2=2cm=0.02m〉x1,棒能重新处于静止状态，则安培力方向向下，根据左手定则可知电流方向由Q→P,根据平衡条件可得BI′L+mg=kx2解得I′=0.8A故选D。8.如图所示,平行板电容器两极板带等量异种电荷，右极板与静电计金属球相连，左极板与静电计金属外壳相连.若电容器的电容为C，两极板的电势差为U,两极板间的电场强度为E，静电计指针的偏角为，保持右极板不动，将左极板向上移动一小段距离的过程中（）A.C增大 B。U减小 C.E增大 D.减小【答案】C【解析】【详解】保持右极板不动，将左极板向上移动一小段距离的过程中，则相对面积S减小，根据可知，电容C减小,根据Q=CU可知,因为两板带电量Q一定，则U变大，静电计指针的偏角变大，根据可知，两板间场强E变大。故选C。9。在如图所示的电路中，,将滑动变阻器R的滑片从位置a向下滑动到位置b的过程中,电路均处于稳定状态。滑片处于位置b和位置a相比，电路中（）A。灯泡L的亮度变亮B。电容器C所带电荷量Q增大C。电源的输出功率P增大D。电阻消耗的热功率减小【答案】C【解析】【详解】A．滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，变阻器电阻变小，总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律，电路总电流变大，灯泡L两端的电压UL=E-I（R1+r）变小，灯泡L变暗,故A错误；B．灯泡电流变小，总电流变大，通过R2支路的电流变大,R2两端的电压增大，R2和变阻器两端的电压等于灯泡L两端的电压，故变阻器两端的电压减小，即电容器两端的电压减小，由Q=CU知，电容器C所带电荷量Q减小，故B错误；C．当外电阻等于内电阻时,电源的输出功率最大，因为R1＞r，所以外电阻一定大于内阻，外电阻变小时，电源的输出功率P变大，故C正确;D．由于总电流增大,根据P=I2R1知电阻R1消耗的热功率增大，故D错误。故选C.10。下列各种说法正确的是（)A.在并联电路中,任意支路电阻增大或者减小时，总电阻将随之增大或者减小B.电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动势就越大C。将金属丝均匀拉长为原来的两倍，金属丝的电阻和电阻率都增大2倍D.“220V，50W”的电风扇，线圈电阻为0.4,正常工作时每分钟产生的电热为1。24J【答案】AD【解析】【详解】A．根据并联电路的总电阻则当任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或者减小，故A正确；B．电源的电动势是由电源本身的结构决定,与外电路无关，故B错误；C．将金属丝均匀拉长为原来的两倍，则金属丝的横截面积减小为原来的二分之一，根据电阻定律可知,金属丝的电阻将变为原来的4倍，金属丝的电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，它不会因为被拉长而发生改变，故C错误；D．由P=UI可知,电风扇正常工作的电流为由焦耳定律可知，正常工作时每分钟产生的电热故D正确。故选AD。11。如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场.一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（）A。粒子带正电B。粒子在b点速率大于在a点速率C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子磁场中运动时间可能会增加【答案】CD【解析】【详解】A．由题可知,粒子向下偏转，根据左手定则,所以粒子应带负电，故A错误；B．由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；C．若仅减小磁感应强度，由公式得所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确；D．若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，若粒子从下边飞出，则在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间变长；若粒子从左边射出，则粒子射出磁场的时间不变，故D正确.故选CD。12。如图所示，水平向右的匀强电场中，一带电粒子从A点以竖直向上的初速度开始运动，经最高点B后回到与A在同一水平线上的C点，粒子从A到B过程中克服重力做功2.0J，电场力做功3.0J,则A.粒子做匀变速曲线运动B.粒子在B点速度为零C。粒子在C点的机械能比在A点多12.0JD。粒子在C点的动能为14。0J【答案】ACD【解析】【分析】水平受Eq向右，一直做初速度为0的匀加速直线运动，竖直受mg向下，做竖直上抛运动，互不影响．抓住竖直上升到最高点的时间等于从最高点落回抛出高度的时间．结合水平位移关系求出整个过程中电场力做功的大小．从而通过动能定理求出物体折回通过与A点在同一水平线上的C点时的动能大小，电场力做功与电势能的关系,求电势能;除重力做功外，其他力做功对应机械能的变化．【详解】A项:由于粒子受重力，恒定的电场力作用力,所以粒子的加速度恒定,故粒子做匀变速曲线运动，故A正确;B项：从A到B粒子在竖直方向上做匀减速运动,水平方向做匀加速运动，B为最高点，所以粒子在B点竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，故B错误；C、D项：竖直方向：粒子做竖直上抛运动，则运动时间水平方向：粒子做初速度为零的匀加速直线运动水平位移：上升的过程电场力做功:W1=qEx1最高点时，竖直方向的速度为0，故小球的动能与电场力做的功相等，即：W1=3J下降的过程中，竖直方向做自由落体运动，与竖直上抛是对称的所以下降的时间：t2=t1水平方向的总位移：全过程中电场力做功：W2=qEx2=4qEx1=4W1=12J全过程中，重力做功为0，根据动能定理：W2=EK末-EK初所以：EK末=EK初+W2=2+12=14J除重力做功外，其他力做功对应机械能的变化，所以粒子在A点的机械能比在C点少12.0J故C，D正确．【点睛】解决本题的关键知道小球在竖直方向和水平方向上的运动规律,结合等时性进行求解,注意不一定求动能就把速度求出来，有时只需要知道速度之比即可，难度适中．13.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c，d到O点的距离均相等。关于这几点处的磁场，下列说法正确的是()A。O点处的磁感应强度为零B。a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同C。c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反D.a、b、c、d、O五点处磁感应强度的方向都相同【答案】BD【解析】【详解】A．根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；B．M在a处产生的磁场方向竖直向下,在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下,根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同,故B正确；C．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下,在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故C错误；D．a、b、c、d、O五点处磁感应强度的方向都竖直向下，故D正确。故选BD二、实验题14.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器．请回答下列问题：(1）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a．为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_____档（选填“×10"“×1k"）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_____Ω．（2)图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图．其中，电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V、内阻为1Ω；变阻器R0的阻值范围为0〜5000Ω．①该欧姆表的两只表笔中，_____是黑表笔．（选填“A”或“B”）；②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的．当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后R0接入电路的电阻将变_____（填“大”或“小”），若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则这个待测电阻的真实阻值为_____Ω．（结果保留三位有效数字）【答案】(1)。×1k(2)。30000(3）。B(4）.调小(5）.387【解析】【详解】(1)［1]使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后,指针指示如图甲a．显然是批针偏转过小，示数太大，为了减小示数，则必增大倍率，即要欧姆档的倍率调到×1k；[2]若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为（2)［3］由于欧姆表与其他档位的表是共用表头的，所以欧姆表的内接电源的+接线柱必从表头的+相接，电流要求从+接线柱(即红接线柱）流进，所以A是红接线柱，B是黑接线柱；[4］欧姆表的刻度值是按电池电动势为1。5V、内阻为1Ω进行刻度的．则此时调零电阻连入电路的电阻当电池的电动势下降到1。45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，此时要使电流表仍满偏，则所以要调小；［5］若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则有:此时正常电阻400Ω在正常原电动势中的电流若把此电阻接入旧的欧姆表中时电流I对应的阻值15。图（a)为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图.（1)虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路，已知是理想电压表,毫安表表头的内阻为3。0，满偏电流为100mA，电阻R1=0.6,由此可知,改装后电流表的量程为______A.（2）实验步骤如下,请完成相应的填空：①将滑动变阻器R的滑片移到端______(选填“A”或B”），闭合开关S;②多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，某次测量时毫安表的示数如图（b）所示,其读数为______mA.③以U为纵坐标，I为横坐标，作U−I图线,如图(c)所示；④已知定值电阻R0=2。0,根据图线求得电源的电动势E=______V，内阻r=______。（结果均保留到小数点后两位）【答案】（1）.0.6（2)。B（3)。30.0(4).1。48（5)。1。58【解析】【详解】(1）［1]由题可知解得量程（2）①［2］为了保护电路，闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移到B端.②［3]毫安表读数为30.0mA。④［4]［5］改装成新的电流表的内阻由于电流表改装后量程扩大了6倍，但电流读数仍为原表头读数,因此根据闭合电路欧姆定律根据图象可知，图象与纵轴的交点等于电动势,斜率绝对值等于,因此可得E=1.48V解得r=1.58Ω三、计算题16。在如图所示的电路中,定值电阻R1=1。4、R2=0.5，电源内阻r=0。6，电容器的电容C=100.当开关S断开时，电容器上容纳的电荷量Q=3×10−4C，理想电流表的示数I=1。5A。求：（1)电阻R3的阻值；（2）电源的电动势E及电源的效率；(3）当S闭合、电路稳定后，电容器上容纳的电荷量【答案】（1)2；（2)6V，85％；(3）【解析】【详解】（1）根据可求出电容器两端电压即R3两端电压为3V,由欧姆定律可知（2)根据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势为电源的效率(3）当S闭合，电路稳定后，外电路的总电阻为电容器两端的电压为电容器的电荷量为17.飞行时间质谱仪研究,我国再获技术成果.其原理如图所示，它可以根据测出带电粒子的飞行时间对气体分子进行分析。在真空状态下，自脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生不同正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的方形区域，然后到达紧靠在其右侧的探测器。已知极板a、b间的电压为，间距为d，极板M、N正对且长度和间距均为L，测出某一离子从a板到b板的飞行时间为t，不计离子重力及经过a板时的初速度。(1）求该离子的比荷；（2）若在M、N间加上偏转电压U，为保证上述离子能直接打在探测器上，求U与的关