内蒙古鄂尔多斯市东胜区东联现代中学2022学年高二物理上学期期中试卷（含解析）

2022-2022学年内蒙古鄂尔多斯市东胜区东联现代中学高二（上）期中物理试卷一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确．）1．（4分）（2022秋•东胜区校级期中）最早提出用电场线描述电场的物理学家是（　　）　A．牛顿B．法拉第C．伽利略D．阿基米德考点：物理学史．版权所有专题：常规题型．分析：根据各位物理学家的贡献，逐项分析解答即可．解答：解：A、牛顿对物理学的贡献主要在力学部分，如牛顿运动的三定律；故A错误；B、法拉第提出用电场线描述电场的物理学家，故B正确；C、伽利设想了理想斜面实验，表明了力不是维持物体运动的原因，故C错误；D、阿基米德提出了浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力．故D错误；故选：B．点评：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．　2．（4分）（2022秋•东胜区校级期中）在空间有A、B、C三个点，若A、B两点分别放置q1、q2的点电荷．则C点的电场强度（　　）　A．与q1有关，与q2无关B．与q1、q2均无关　C．与q1、q2均有关D．与q1无关，与q2有关．考点：电场强度；点电荷的场强．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：场强是矢量，空间某点的场强是由各个点电荷单独存在时产生的场强的矢量和，遵循平行四边形定则．解答：解：C点场强是两个点电荷单独存在时产生场强的矢量和，故C点的合场强应该与AB两点的点电荷q1、q2都有关系．故选项C正确．故选：C点评：场强是矢量，质点组产生的场强等同于各个质点单独存在时产生的场强的矢量和．　3．（4分）（2022秋•东胜区校级期中）一电荷只在电场力作用下，逆着一条电场线从A运动到B，则在此过程中（　　）　A．电荷的动能可能不变B．电荷的电势能可能不变　C．电荷的速度可能不变D．电荷的加速度可能不变考点：电势差与电场强度的关系；电势能．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：-10-\n物体的运动是由物体的初速度和物体受到的合外力共同决定的．电荷只在电场力作用下从A运动到B，不知道电荷的电性，也就不能得出电荷的受力；不知道电荷的初速度，也就不能判断电荷具体的运动的情况．知道电场力做正功，电势能减小，电场力做负功．电势能增加．解答：解：电荷只在电场力作用下，逆着一条电场线从A运动到B，不知道电荷的电性，也就不能得出电荷的受力，所以电场力可能做正功，也可能做负功，做功的大小为：W=qU；电势能可能增大，也可能减小．A、电场力可能做正功，也可能做负功，做功的大小为：W=qU；根据动能定理，电荷的动能一定会变化，故A错误；B、电场力可能做正功，也可能做负功，做功的大小为：W=qU；电荷电势能的变化等于电场力做的功，故B错误；C、由A的分析可知，电荷的动能一定会变化，粒子速度的大小一定会变化，故C错误．D、电场线的疏密表示电场的强弱，电荷的加速度：，由于电场强度不知道，所以AB两点的电场强度可能相等，此时的加速度相等．故D正确；故选D点评：本题具有较大的迷惑性，“电荷只在电场力作用下，逆着一条电场线从A运动到B”很容易使人以为电场力做正功，所以该题是一道容易出现错误的题目．该题的关键在于：物体的运动是由物体的初速度和物体受到的合外力共同决定的．题目稍有难度．　4．（4分）（2022春•龙凤区校级期末）如图所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是（　　）　A．只有M端验电箔张开，且M端带正电　B．只有N端验电箔张开，且N端带正电　C．两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电　D．两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电考点：静电场中的导体．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据静电感应可以判断金属导体的感应的电荷的情况，从而可以判断导体带电的情况．解答：解：金属导体处在负电荷的电场中，由于静电感应现象，弹头导体的右端要感应出正电荷，在导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，所以C正确．故选C．点评：感应带电，这是使物体带电的一种方法，根据异种电荷互相吸引的原理可知，靠近的一端会带异种电荷．　5．（4分）（2022秋•东胜区校级期中）关于电源下列说法正确的是（　　）　A．电路中每通过1C的电荷量，电源把1.5J的化学能转化为电能，则电源的电动势为1.5V-10-\n　B．电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积有关，跟外电路无关　C．1号干电池比5号干电池大，但是电动势相等，内电阻相等　D．干电池在1s内将1.5J的化学能转化为电能考点：电源的电动势和内阻．版权所有专题：恒定电流专题．分析：电源是提供电能的装置，把其他形式的能转化成电能；根据公式W=Eq可分析电动势的定义．解答：解：A、由W=Eq可知，每移动1C的电量，电源将1.5J的化学能转化为电能，则电源的电动势为1.5V；故A正确；B、电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关；故B错误；C、1号比5号干电池体积大；电动势相同；但内阻不一定相同；故C错误；D、电动势转化能量W=Eq，与时间无关；故D错误；故选：A．点评：本题考查电源的作用以及能量转化问题，电源是把其他形式的能转化成电能的装置，而用电器是把电能转化其他形式能的装置．电源是提供电能而用电器是消耗电能．　6．（4分）（2022秋•东胜区校级期中）在如图所示电路中，电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器滑动键由左向右滑动时，电流表和电压表示数的变化情况是（　　）　A．电流表示数增大，电压表示数减小　B．电流表示数减小，电压表示数增大　C．电流表和电压表的示数都增大　D．电流表和电压表的示数都减小考点：闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：由电路图可知，R1、R2与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化．解答：解：由电路图可知，R1、R2与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据I=可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据U=IR可知，R1、R2两端的电压变小，电源内阻消耗的电压也变小，所以滑动变阻器的电压变大，即电压表的示数变大．故选：B．-10-\n点评：本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断．　二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中有多个选项正确．选对不全的得3分，有选错的得0分．）7．（6分）（2022秋•东胜区校级期中）关于场强和电势，下列看法中正确的是（　　）　A．场强为零处电势也一定为零B．电势为零处场强可能不为零　C．电势降低方向就是场强方向D．沿场强方向电势一定降低考点：电场强度；电势．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：本题根据电场线的物理意义分析场强与电势的关系；沿场强方向电势一定降低，但电势降低方向并不就是场强方向．解答：解：A、B：电势为零的点可任意选取，而场强为零是由电场本身决定的，两者没有直接的关系，所以场强为零的位置，电势不一定为零．电势为零处场强可能不为零，故A错误，B正确．C、D沿场强方向电势一定降低，但电势降低方向并不就是场强方向，电势降低最快的方向才是场强方向，故C错误，故D正确．故选：BD点评：电场强度和电势都是描述电场本身性质的物理量，可根据电场线的物理意义来理解它们之间的关系：场强大小看电场线的疏密，而电势高低看电场线的方向，两者无关．　8．（6分）（2022•宁夏）如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a．在以下方法中，能使悬线的偏角α变大的是（　　）　A．缩小a、b间的距离　B．加大a、b间的距离　C．取出a、b两极板间的电介质　D．换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质考点：共点力平衡的条件及其应用；电容．版权所有专题：压轴题；共点力作用下物体平衡专题．分析：（1）对小球受力分析，小球受重力，拉力，电场力三个力的作用，要使悬线的偏角a变大，需要增加PQ两极板间的电场强度，PQ两极板距离不变，即只需增加PQ两极板间的电压即可．两个电容器并联在一起，所以两个电容器极板间的电压相同，只需增加ab两极板之间的电压就可以增加PQ两极板间的电压．-10-\n（2）ab电容器带电量不变，由：，进行分析即可．解答：解：对小球受力分析如图：要使悬线的偏角a变大，需要增加F电，即增加PQ两极板间的电场强度，PQ两极板距离不变，所以只需增加PQ两极板间的电压即可．两个电容器并联在一起，所以两个电容器极板间的电压相同，此时：C并=Cab+CPQ．对两个电容器：总电量Q不变，由：得：增加U，需要将电容C并减小，CPQ不变；由：得：减小电容Cab可有三个方法：①增大极板距离d②减小正对面积s，如将ab板错开③换介电常数小的电介质故选：BC点评：本题综合了电路、电容的知识，综合性较强；是通过平衡条件的考查转移到电容器动态分析的一个考查，需要认真推敲一下．　9．（6分）（2022秋•东胜区校级期中）下列关于电场线和等势面的一些认识中，正确的有（　　）　A．电场线和等势面一定垂直相交　B．电场线和等势面一定平行　C．电场线密的地方，等差等势面也密　D．静电场的电场线是不闭合的曲线，其等势面也一定是不封闭曲面考点：电场线；等势面．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．电场线与等势面垂直．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，沿电场线的方向，电势降低．解答：解：A、电场线和等势面一定垂直相交，否则沿等势面移动电荷电场力要做功，A正确B错误；C、由公式U=Ed知电场线密的地方，等差等势面也密，C正确；D、电场线不闭合，等势面可以是闭合等势面，D错误；故选：AC-10-\n点评：加强基础知识的学习，掌握住电场线和等势面的特点：电场线与电势能垂直，且由高电势指向低电势，即可解决本题．　10．（6分）（2022•泰州模拟）如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（　　）　A．A1、A2的读数之比为1：1　B．A1、A2的读数之比为5：1　C．A1、A2的指针偏转角度之比为1：1　D．A1、A2的指针偏转角度之比为1：5考点：闭合电路的欧姆定律．版权所有专题：恒定电流专题．分析：电流表A1、A2是由两个相同的小量程电流表改装成的，它们并联时，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程大的电流表读数大．解答：解：图中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，所以A1、A2的指针偏转角度之比为1：1；量程不同的电流表读数不同，电流表A1的量程为3A，A2的量程为0.6A，当偏转角相同时，A1、A2的读数之比为5：1，故BC正确．故选BC点评：本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成．指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．　三、实验题（每空3分，共15分）11．（15分）（2022秋•东胜区校级期中）用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V，内阻为1Ω以下）．除给出的电池、导线和开关外，还有以下器材可供选择：A．直流电流表（0﹣0.6A﹣3A）B．直流电流表（量程为5A）C．直流电压表（0﹣3V﹣15V）D．直流电压表（量程为2V）E．滑动变阻器（阻值范围为0﹣20Ω，额定电流为2A）F．滑动变阻器（阻值范围为0﹣1000Ω，额定电流为0.1A）-10-\n（1）为了得到尽可能好的实验效果，实验中电流表应选　A　，电压表应选　D　，滑动变阻器应选　E　（均填器材前的字母序号）（2）实验中测得数据如表，作出U﹣I图线如图所示．根据图线可知：电池的电动势E=　1.45　V，内阻r=　0.69　Ω．U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57考点：测定电源的电动势和内阻．版权所有专题：实验题．分析：（1）根据实验所测最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为你方便实验操，应选择最大阻值较小的滑动变阻器．（2）电源的U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．解答：解：（1）由表中实验数据可知，所测最大电流为0.57A，则电流表选A，电源电动势约为1.5V，电压表选D，为方便实验操作，滑动变阻器应选E．（2）由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.45，则电源电动势E=1.45V，电源内阻r==≈0.69Ω；故答案为：（1）A，D；E；（2）1.45；0.69．点评：本题考查了选择实验器材、求电源电动势与内阻，电源的U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．　四、计算题（共3小题，共计37分．解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）12．（10分）（2022秋•荔城区校级期中）如图所示，BC是半径为R的圆弧形的光滑且绝缘的轨道，位于竖直平面内，其下端与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度为E．今有一质量为m、带正电q的小滑块（体积很小可视为质点），从C点由静止释放，滑到水平轨道上的A点时速度减为零．若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，求：（1）滑块通过B点时的速度大小Vb？（2）水平轨道上A、B两点之间的距离S？（3）从B点运动到A点所用的时间t？考点：带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律．版权所有专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，根据动能定理求解．-10-\n（2）对整个过程研究，重力做正功，水平面上摩擦力做负功，电场力做负功，根据动能定理求出水平轨道上A、B两点之间的距离．（3）小滑块在水平面上做匀减速运动，末速度为0．解答：解：（1）小滑块从C到B的过程中，只有重力和电场力对它做功，设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理有：解得：（2）小滑块在AB轨道上运动时，所受摩擦力为f=μmg小滑块从C经B到A的整个过程中，重力做正功，电场力和摩擦力做负功．设小滑块在水平轨道上运动的距离（即A、B两点间的距离）为L，则根椐动能定理有：mgR﹣qE（R+L）﹣μmgL=0解得：（3）滑块在水平面上做匀减速运动，﹣μmg﹣qE=maat=0﹣vB联立以上2公式解得：答：（1）滑块通过B点时的速度大小为；（2）水平轨道上A、B两点之间的距离．（3）从B点运动到A点所用的时间．点评：本题考查分析和处理物体在复合场运动的能力．对于电场力做功W=qEd，d为两点沿电场线方向的距离．　13．（12分）（2022秋•东胜区校级期中）如图所示，电源电动势为12V，内阻为1Ω，R1=1Ω，R2=6Ω，电动机线圈电阻为0.5Ω．若开关闭合后通过电源的电流为3A．求：（1）R1消耗的电功率为多少？（2）电动机消耗的电功率为多少？（3）电动机线圈发热损耗的热功率为多少？-10-\n考点：电功、电功率．版权所有专题：恒定电流专题．分析：（1）开关闭合后，由P1=I2R1求解R1上消耗的电功率．（2）根据电压的分配求出R2两端的电压，由干路电流和R2的电流求出流过电动机的电流，根据PM=IMUM求出电动机消耗的电功率；（3）根据求解电动机线圈发热损耗的热功率．解答：解：（1）R1消耗的电功率为：P1=I2R1=32×1W=9W（2）R1两端电压：U1=IR1=3×1V=3VR2两端电压：U2=E﹣U1=（12﹣3）V=9V通过R2的电流：通过电动机的电流：IM=I﹣I2=（3﹣1.5）A=1.5A，UM=U2=9V电动机消耗的电功率为：PM=IMUM=1.5×9W=13.5W（3）电动机线圈发热损耗的热功率=1.125W答：（1）R1消耗的电功率为9W；（2）电动机消耗的电功率为13.5W；（3）电动机线圈发热损耗的热功率为1.25W．点评：电动机正常工作时的电路非纯电阻电路，机械功率由电功率减去电动机发热功率求解，能灵活应用串并联电路的规律及欧姆定律求解．　14．（15分）（2022秋•新宾县校级期中）如图所示在竖直平面内建立直角坐标系XOY，OY表示竖直向上的方向．已知该平面内存在沿OX轴负方向的区域足够大的匀强电场，现有一个带电量为2.5×10﹣7C、质量为10﹣5Kg的小球从坐标原点O沿Y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中的Q点，其坐标为（1.6，3.2），不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）指出小球带何种电荷；（2）小球的初速度和匀强电场的场强大小；（3）小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能的改变量．考点：电势能；竖直上抛运动；电场强度．版权所有专题：电场力与电势的性质专题．分析：-10-\n本题的关键是将小球运动看成是竖直方向的竖直上抛运动和水平方向的初速度为零的匀加速直线运动合成的，然后根据竖直上抛运动规律求出到最高点的时间，从而再根据牛顿运动定律求出水平方向的场强，然后求出电场力做的功即可．解答：解：（1）带电小球所到的最高点Q在O点的右上方，说明小球有水平向右的分运动和竖直向上的分运动就竖直方向而言，初速度是竖直向上的而重力是竖直向下的，重力使竖直向上的初速度逐渐减小，而不会产生水平向右的运动．小球只受重力和电场力，只有电场力水平向右才会使小球有向右的分运动．由此可以判断电场力是水平向右的，又因为电场水平向左，所以小球带负电．故小球带负电．（2）对小球的两个分运动，竖直方向：小球有竖直向上的初速度V0，受重力，所以小球做竖直上抛运动．Q点是最高点意味着Q点的竖直分速度为0．由竖直上抛运动得：，上式时间水平方向：水平初速度为0，水平位移有x=，解得a=5m/s2小球在水平方向的加速度a==得E=200N/C故小球的初速度为8m/s，匀强电场的场强大小为200N/C．（3）小球从O点落回到X轴时，由于对称性，水平位移为=a，代入数据得=6.4m，电场力做的功为W=qE=3.2J，所以电势能减少了3.2×10﹣4J（或电势能改变量为﹣3.2J）．故小球从O点抛出到落回X轴的过程中电势能减少了3.2J．点评：遇到匀变速曲线运动问题，可以通过受力分析，将曲线运动分解为互相垂直的匀变速直线运动，然后根据运动的等时性和相应规律列式求解．　-10-