广东省广州仲元中学2019-2020学年高二（上）期中物理试题

20192020学年广州仲元中学高二上学期期中考试物理试题一、单项选择题1.真空中有两个静止点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量分别变为原来的2倍和3倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的A.4倍B.5倍C.6倍D.7倍【答案】C【解析】【详解】根据库仑定律的公式有：它们的间距不变，但它们的电荷量分别变为原来的2倍和3倍，则库仑力增大为原来的6倍；A.4倍与分析不符，故A错误；B.5倍与分析不符，故B错误；C.6倍与分析相符，故C正确；D.7倍与分析不符，故D错误。2.如果在某电场中将5.0×108C的正电荷由A点移到B点，电场力做6.0×103J的功，那么A.A、B两点间的电势差UAB=2.4×105VB.A、B两点间的电势差UAB=1.2×1010VC.A、B两点间的电势差UAB=1.2×105VD.A、B两点间电势差UAB=3.0×1010V【答案】C【解析】【详解】、两点间的电势差：A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误。3.始终连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，下列结论正确的是A.电容器的电容变大B.电容器的带电量变小C.电容器两极板间的电势差增大D.电容器两极板间的电场强度不变【答案】A【解析】【详解】A.当两极板之间的距离减小时，根据平行板电容器的电容，可知电容器的电容变大，故A正确；B.电容器连接在电池上，电压不变，由得知电容器极板的带电量变大，故B错误；C.电容器连接在电池上，电路中电流为零，电源的内电压为零，则由闭合电路欧姆定律可知，电容器两极板的电势差等于电池的电动势，保持不变，故C错误；D.由分析，不变，两极板之间的距离减小，则电容器两极板间的电场强度变大，故D错误。4.有甲、乙两根材料和长度不同，横截面积相同的金属丝，在温度一定的情况下，甲金属丝的长度和电阻率是乙金属丝的长度和电阻率的2倍，以下有关它们电阻值的说法正确的是A.甲、乙两金属丝的电阻值相等B.甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的4倍C.乙金属丝的电阻值是甲金属丝电阻值的2倍D.甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的6倍【答案】B【解析】【详解】由电阻定律公式可以知道，横截面积相同的金属丝，电阻与电阻率和长度的乘积成正比，因为甲金属丝的长度和电阻率是乙金属丝的长度和电阻率的2倍，所以甲电阻率和长度的乘积是乙电阻率和长度的乘积的4倍，则甲金属丝的电阻值是乙金属丝电阻值的4倍；A.与分析不符，故A错误；B.与分析相符，故B正确；C.与分析不符，故C错误；D.与分析不符，故D错误。5.一个电动机的内线圈电阻r=1Ω，电动机正常工作时两端的电压U=3V，流过线圈的电流为1A，则A.电动机消耗的电功率为1WB.电动机的输出功率为3WC.电动机的热功率为2WD.电动机转化为机械能的功率为2W【答案】D【解析】【详解】A.电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为：电故A错误；BCD.电动机的发热功率：热电动机的输出功率为：出电热即电动机转化为机械能的功率为2W故B、C错误，D正确。6.在如图的电路中，、为相同的两个灯泡，当变阻器的滑动头向端滑动时A.灯变亮，灯变亮B.灯变暗，灯变亮C.灯变暗，灯变暗D.灯变亮，灯变暗【答案】C【解析】【详解】当滑片向端滑动，滑动变阻器的阻值变小，电路的总电阻都会变小，根据闭合电路欧姆定律知总电流变大，内电压减大，所以路端电压减小，可知灯变暗；再据干路电流变大，灯电流变小，所以电源右侧电路的电流变大，电阻上的电流变大，所以分压也就变大，但是路端电压减小，所以灯和滑动变阻器上的电压就变小，所以灯实际功率的变小，所以灯变暗；A.与分析不符，故A错误；B.与分析不符，故B错误；C.与分析相符，故C正确；D.与分析不符，故D错误。二、多项选择题7.如图，虚线代表电场中的三条电场线，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、M为轨迹上的两个点，由此可知A.P点的电势比M点的电势高B.粒子在P点的加速度比M点的加速度小C.粒子在M点的动能比P点的动能小D.粒子在P点的电势能比M点的电势能大【答案】BC【解析】【详解】A.由轨迹的弯曲情况，电场力应指向曲线凹侧，速度沿着曲线的切线方向，由于正电荷的受力方向与场强方向一致，故可画出电场线方向，如图所示：顺着电场线方向电势降低，因此点的电势比点的电势低，故A错误；B.处电场线比处疏，则有，电荷在点处场强大，电荷在点受的电场力小，那么加速度小，故B正确；CD.如果粒子由到，粒子的速度与受力的方向夹角小于，电场力做正功，电势能减小，动能增大，因此粒子在点的动能比点的动能小，而粒子在在点的电势能比点的电势能小，故C正确，D错误。8.在如图所示电路中，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板MN中有一带电液滴正好处于静止状态。则以下判断正确的是A.将R3变大，液滴将向上运动B.将R3变大，电容器将放电C.R1变大，电容器两端的电压变大D.R1变大，电容器上的带电量不变【答案】AD【解析】【详解】AB.将变大，电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上运动，由分析可知电容器电量增加，电容器将充电，故A正确，B错误；CD.变大，电容器两端电压与两端电压相等，保持不变，由分析可知电容器带电量不变，故C错误，D正确。9.如图所示电路中，电池的电动势E=5V，内电阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阻。在R0由零增加到400Ω的过程中，以下说法正确的是A.当可变电阻R0=100Ω时，电源效率最大B.当可变电阻R0=0Ω时，固定电阻R消耗的电功率最大C.当可变电阻R0=10Ω时，可变电阻R0消耗的电功率最小D.当可变电阻R0=100Ω时，可变电阻R0消耗的电功率最大【答案】BD【解析】【详解】A.电源的效率为：则当可变电阻时，路端电压最大，则电源的效率最大，故A错误；B.当可变电阻时，电路中电流最大，根据公式分析得知电阻消耗的功率最大，故B正确；CD.将看成电源的内电阻，可变电阻消耗的电功率即为等效电源的输出功率，根据结论当电源的内电阻和外电阻相等的时候，电源的输出功率最大，可知当可变电阻时，可变电阻消耗的电功率最大；当可变电阻时，可变电阻消耗的电功率最小，故C错误，D正确。三、实验题10.有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60cm，电阻约为6Ω，横截面如图甲所示。(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙所示，金属管线的外径为_______mm；(2)现有如下器材：A．电流表（量程0.6A，内阻约0.1Ω）B．电流表（量程3A，内阻约0.03Ω）C．电压表（量程3V，内阻约3kΩ）D．滑动变阻器（1750Ω，0.3A）E．滑动变阻器（15Ω，3A）F．蓄电池（6V，内阻很小）G．开关一个，带夹子的导线若干要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选______，滑动变阻器应选_______。（只填代号字母）(3)请将图丙所示的实际测量电路补充完整。（）(4)已知金属管线样品材料电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积S，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是______。（所测物理量用字母表示并用文字说明）。计算中空部分横截面积的表达式为S=_______。（用字母填写表达式）【答案】(1).(2).A(3).E(4).(5).管线长度L(6).【解析】【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×12.5mm=0.125mm，所以最终读数为1mm+0.01×12.5mm=1.125mm；(2)[2]电路中的电流大约为：所以电流表选择A；[3]待测电阻较小，若选用大电阻滑动变阻器，从测量误差角度考虑，所以滑动变阻器选择E；(3)[4]待测电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，所以电流表采取外接法；滑动变阻器可以采用限流式接法；(4)[5]根据，则有：所以还需要测量的物理量是管线长度；[6]则中空部分的横截面积：11.为了测一节干电池的电动式和内阻，现准备了下列器材：①待测干电池（电动势约1.5V，内阻约0.5Ω）②电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）③安培表A（量程0～0.6A，内阻约为2Ω）④滑动电阻器R1（0～20Ω，10A）⑤滑动电阻器R2（0～100Ω，1A）⑥定值电阻R3=990⑦开关和导线若干(1)实验中应选用的滑动变阻器是________。（选填R1或R2）(2)提供的实验器材中缺一个电压表，用上述提供的器材解决问题，请写出你的方法：_________。【答案】(1).R1(2).用电流表G和定值电阻R3串联改装成一个电压表【解析】【详解】(1)[1]干电池的内阻比较小，为了调节方便选取阻值比较小的滑动变阻器即；(2)[2]提供的实验器材中缺一个电压表，需要用电流表串联一个定值电阻改装成电压表。四、论述、计算题12.如图所示，A、B为真空中相距为d的一对平行金属板，两板间的电压为U，一电子以v0的速度从A板小孔与板面垂直地射入电场中。已知电子的质量为m，电子的电荷量为e。求(1)电子从B板小孔射出时的速度大小；(2)要使进入电子减速至处速度为零，A、B两板哪个金属板电势高，电压多大？【答案】(1)；(2)板；【解析】【详解】(1)设带电粒子从板射出时的速度为，根据动能定理则有：解得：(2)在、板间做减速运动，所以电场力向左，则电场线向右，板的电势更高，根据动能定理有：所以、两板间电压为：13.如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d，板长为L，初速度为0的电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子的质量为m，电荷量为e。若电子只能打在偏转电场的下极板的中点到右侧边缘部分，(1)求经电场加速度后电子速度大小；(2)两平行板间的偏转电压U2的大小范围。【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)电子在电场加速过程，由动能定理得：则得：(2)电子进入偏转电场做类平抛运动，如打在极板中点，则有：根据牛顿第二定律有：联立解得：如打在极板中点，则解得：所以两平行板间的偏转电压的大小范围为：14.质量m=2.0×104kg、电荷量q=1.0×106C的带正电小球静止在空间范围足够大的匀强电场中的O点（坐标原点），电场强度大小为E。在t=0时刻，电场强度突然增加到2E，电场方向保持不变。到t=0.20s时刻再把电场方向改为水平向右，电场强度大小保持为2E不变。重力加速度g=10m/s2.则(1)求t=0.20s时刻带电小球的速度大小；(2)求当带电小球运动速度变为水平向右时动能的大小；(3)求t=0.60时，小球所在的位置坐标。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)当场强为的时