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2019-2020年高二上学期期中物理试题(理科)含解析
一、本题共12小题,在每个小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的.(每个小题4分,共48分)1.(4分)(xx•宝山区校级一模)下列物理量中,属于矢量的是( ) A.质量B.温度C.磁通量D.电场强度考点矢量和标量.分析矢量是既有大小又有方向的物理量,标量是只有大小没有方向的物理量.解答解ABC、质量、温度和磁通量都是只有大小没有方向的标量,不是矢量,但要注意磁通量是双向标量,故ABC错误.D、电场强度是矢量,其方向与正电荷所受的电场力方向相同.故D正确.故选D.点评矢量与标量的区别有两点一是矢量有方向,标量没有方向;二是矢量运算遵守平行四边形定则,标量运算遵守代数加减法. 2.(4分)(xx秋•房山区校级期中)下列物理量的单位中,属于电容单位的是( ) A.库仑B.法拉C.焦耳D.安培考点电容.专题电容器专题.分析电容单位是法拉,不是安培、库仑和焦耳.解答解A、库仑是电量的单位.故A错误.B、法拉是电容的单位.故B正确.C、焦耳是能量的单位.故C错误.D、安培是电流的单位.故D错误.故选B.点评本题考查对物理量单位的掌握程度.对于以人名命名的单位可以结合科学家的成就进行记忆. 3.(4分)(2011•昌平区学业考试)真空中有两个静止的点电荷q
1、q2.若保持它们之间的距离不变,而把它们的电荷量都变为原来的2倍,则两电荷间的静电力将变为原来的( ) A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍考点库仑定律.专题计算题.分析由库仑定律可得出变化前后的库仑力表达式,则作比可得出两者的倍数.解答解由库仑定律可得变化前F=;而变化后,F′==4F;故=4故选B.点评本题考查库仑定律的直接应用,只需正确代入公式即可求解,属基础题目. 4.(4分)(xx秋•房山区校级期中)电场中某区域的电场线分布如图所示.a、b是电场中的两点,分别用Ea、Eb表示a、b两点的电场强度,Fa、Fb表示同一点电荷在a、b两点所受的电场力.在下面的判断中正确的是( ) A.Ea<Eb,Fa<FbB.Ea<Eb,Fa>FbC.Ea>Eb,Fa<FbD.Ea>Eb,Fa>Fb考点电场线;电场强度.专题电场力与电势的性质专题.分析电场线的疏密表示电场强度的强弱,属于可以根据电场线的疏密判断出电场强度的大小关系.根据F=qE判定电荷受到的电场力的大小.解答解电场线的疏密表示电场强度的强弱,由于b点的电场线密,所以b点的电场强度大于a点的场强,电场力大与a点的电场力,故选项A正确.故选A点评电场线虽然不存在,但可形象来描述电场的分布.属于基础题目. 5.(4分)(xx•高淳县模拟)如图所示的是真空中两个点电荷A、B周围的电场线在某一平面内的分布情况(电场线方向未标出).图中O点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,电场线的分布关于MN左右对称.下列关于图的说法中正确的是( ) A.这是两个等量异种电荷周围的电场线分布 B.这是两个等量同种电荷周围的电场线分布 C.这是两个不等量异种电荷周围的电场线分布 D.这是两个不等量同种电荷周围的电场线分布考点电场线.专题电场力与电势的性质专题.分析电场线是从正电荷或者无穷远出发出,到负电荷或无穷远处为止.根据电场线与等势线垂直,判断电势的高低.在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断场强的大小.解答解根据电场线的特点,从正电荷出发到负电荷终止可以判断,A、B是两个等量异种电荷.根据平行四边形定则,对中垂线上的场强进行合成,知中垂线上每点的电场方向都水平向右,中垂线和电场线垂直,所以中垂线为等势线,在两等量异号电荷连线的中垂线上,中间点电场强度最大,也可以从电场线的疏密判断,故A正确,BCD错误.故选A.点评常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握,并要注意沿电场线的方向电势是降低的,同时注意等量异号电荷形成电场的对称性.加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题. 6.(4分)(xx秋•济南期末)如图所示,A、B是一条电场线上的两点,一带正电的点电荷沿电场线从A点运动到B点,在这个过程中,关于电场力做功的说法正确的是( ) A.电场力做正功B.电场力做负功 C.电场力不做功D.电场力先做正功后做负功考点电势能;匀强电场中电势差和电场强度的关系.分析解这类题是思路根据带电粒子运动的方向与电场力方向的关系,然后判定电场力做功的情况.解答解正电荷受力的方向与电场线的方向相同,粒子运动的方向与电场线的方向相同,所以电场力做正功.故A正确,BCD错误.故选A点评关于电场力做功的情况,可以根据电场力的方向与运动方向的关系来判定.属于基础题目. 7.(4分)(2011•湖南模拟)如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示abc三点的电势和场强,可以判定( ) A.φa>φb>φcB.Ea>Eb>EcC.φa﹣φb=φb﹣φcD.Ea=Eb=Ec考点电场强度;电势.专题电场力与电势的性质专题.分析本题根据顺着电场线方向电势逐渐降低,判断电势关系;电场线的疏密表示电场强度的相对大小.根据匀强电场中场强与电势差的关系U=Ed,定性分析电势差的关系.解答解A、沿电场线方向电势降低,可以比较电势高低,根据电场线方向可知φa>φb>φc,故A正确.B、D只有一条电场线,不能确定电场线的分布情况,无法比较场强的大小,故BD错误.C、对于匀强电场,两点间的电势差U=Ed,由于电场线的疏密情况无法确定,两点间的电势差的公式U=Ed也不能适用,不能判断电势差的关系,故C错误;故选A.点评本题考查了电场线和电势、电场强度以及电势差之间的关系,尤其注意公式U=Ed的适用条件以及公式中各个物理量的含义. 8.(4分)(xx秋•房山区校级期中)有一个电容器,当它所带的电量q=1×10﹣6C时,电容器两极板间的电压U=1V,这个电容器的电容大小是( ) A.1μFB.2μFC.3μFD.4μF考点电容.专题电容器专题.分析已知电容器的电荷量和板间电压,根据电容的定义式C=求解电容的大小.解答解这个电容器的电容大小为C==F=1×10﹣6F=1μF故选A.点评解决本题关键掌握电容的定义式C=,知道电容不同单位之间的换算. 9.(4分)(xx秋•盐都区校级期末)城市民用供电线路有的地方用的是截面积为50㎜2的铝芯电缆线输电.已知铝的电阻率为
2.9×10﹣8Ω.m.那么长度为1500m的这种铝芯电缆线的电阻是( ) A.
0.87ΩB.87ΩC.
9.7×10﹣16ΩD.
9.7×10﹣2Ω考点电阻定律.专题恒定电流专题.分析已知电阻率、线长和截面积,根据电阻定律公式R=ρ列式求解即可.解答解截面积为50㎜2的铝芯电缆线,电阻率为
2.9×10﹣8Ω•m,长度为1500m,根据电阻定律,电阻为R==
2.9×10﹣8Ω•m×=
0.87Ω故选A.点评本题关键是根据电阻定律公式R=列式求解,记住公式即可,基础题. 10.(4分)(xx秋•房山区校级期中)如图所示,平行板电容器中间充有电介质,现要使此电容器的电容增大,下列措施中正确的是( ) A.将电介质从电容器中抽出B.增大两极板间的距离 C.减小两极板间的距离D.减小极板间的正对面积考点电容器的动态分析.专题电容器专题.分析本题可根据平行板电容器的决定式C=,进行分析.解答解由平行板电容器的决定式C=得知,电容与极板间的距离成反比,与正对面积成正比,插入电介质,电容增大,所以要让电容器的电容增大,可减小两极板间的距离、增大正对面积,或在极板间插入电介质.故C正确,A、B、D错误.故选C.点评解决本题的关键掌握平行板电容器的电容与哪些因素有关,由平行板电容器的决定式C=进行分析. 11.(4分)(xx•贵州学业考试)如图所示,在场强为E的匀强电场中有A、B两点,AB连线长L,与电场线夹角为α、则AB两点的电势差为( ) A.零B.ELC.ELsinαD.ELcosα考点电势差;电场线.专题电场力与电势的性质专题.分析根据匀强电场中电势差与场强的关系式U=Ed求电场强度,注意d是沿电场线方向的两点间距离.解答解匀强电场中电势差与场强的关系公式为U=Ed;d是沿电场线方向的两点间距离,为Lcosα;故AB之间的电势差为U=ELcosα;故选D.点评考查了电场强度与电势差的关系,注意公式中d的含义.电场中的要基本公式掌握,打好基础. 12.(4分)(xx秋•房山区校级期中)如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线,关于它们的电阻值说法正确的是( ) A.电阻R1的阻值较大B.电阻R2的阻值较大 C.电阻R1和电阻R2一样大D.以上说法都不正确考点欧姆定律.专题恒定电流专题.分析图象的斜率表示电阻的倒数,很容易比较出两电阻的大小.解答解由图可知,图象1的斜率较大,则其对应的电阻较小;故电阻R2的阻值较大;故选B.点评本题考查伏安特性曲线的性质,要注意I﹣U图象与U﹣I图象不同;I﹣U图象的斜率的倒数才表示电阻的阻值.
二、填空题(每空3分,共21分)13.(6分)(xx秋•西城区校级期末)如图所示为一正点电荷电场的电场线,电场中A、B两点间的电势差UAB=300V.电量q=+
6.0×10﹣8C的点电荷从A点移到B点,电场力对其做功为
1.8×10﹣5 J.若已知B点的电势φB=100V,则A点的电势φA= 400 V.考点电场线;电势.专题电场力与电势的性质专题.分析根据公式WAB=qUAB求出电场力做功.根据UAB=φA﹣φB计算出A点的电势.解答解根据公式WAB=qUAB点电荷从A点移到B点,电场力对其做功J根据UAB=φA﹣φB得A点的电势为φA=UAB+φB=300+100=400V故答案为
1.8×10﹣5;400点评本题考查电场力做功的计算和分析电场力做功与电势能变化的能力.电场力做功公式应用时,一般各量均代入符号计算,根据计算结果的正负,确定正功还是负功. 14.(6分)(xx秋•房山区校级期中)一台家用电风扇,它的电动机线圈的电阻为R,正常工作时所加电压为U,通过电动机的电流位I,工作了一段时间t,电动机在这段时间内消耗的电能为 UIt ,线圈中产生的热为 I2Rt .考点电功、电功率.专题恒定电流专题.分析电动机是非纯电阻电路,求线圈产生的热量时,线圈是纯电阻电路,由电功公式分析答题.解答解在时间t内电动机消耗的电能W=UIt,线圈产生的热量Q=I2Rt;故答案为UIt;I2Rt.点评本题考查了求电功问题,要注意电功公式的适用条件. 15.(3分)(xx秋•房山区校级期中)在真空中有两个点电荷,相距20cm,Q1=+2×10﹣8库仑,Q2=﹣8×10﹣8库仑,则它们相互作用的静电力的大小为
3.6×10﹣4 N(已知静电力常量k=
9.0×109N•m2/C2)考点库仑定律.分析根据库仑定律公式F=,代入数据计算即可.解答解根据库仑定律公式F=,代入数据得F=
9.0×109×N=
3.6×10﹣4N故答案为
3.6×10﹣4.点评本题是库仑定律的直接运用问题,直接根据公式代入数据计算即可. 16.(3分)(xx秋•房山区校级期中)一条导线中的电流为
1.6A,在1s内通过这条导线某一横截面的电子有 1×1019 个.考点电流、电压概念.专题恒定电流专题.分析已知电流的多少和通电时间,根据公式Q=It求出电荷,再由Q=ne求出电子数目.解答解由I=可知,q=It=
1.6A×1s=
1.6C;则电子数为n==1×1019个;故答案为1×1019点评本题考查电流的定义及元电荷的性质,明确每个电子带电量均为
1.6×10﹣19C. 17.(3分)(xx秋•房山区校级期中)小量程电流表G的内阻为50Ω,满偏电流为2mA,若把它改装成3V量程的电压表,需给它串联一个 1450 Ω的分压电阻.考点把电流表改装成电压表.专题实验题.分析电流表改装成电压表要串联电阻分压,串联的阻值为R=﹣Rg,U为改装后的量程.解答解串联电阻阻值R=﹣Rg=﹣50=1450Ω;故答案为1450.点评考查的电压表的改装原理,明确串联电阻的分压作用,会求串联电阻阻值.
三、论述、计算题(共31分)解题要求写出必要的文字说明、方程式、演算案.有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位.18.(8分)(xx秋•新余期末)电场中某区域的电场线如图所示,A、B是电场中的两点.一个电荷量q=+
4.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力FA=
2.0×10﹣4N,将该点电荷从A点移到B点,电场力做功W=
8.0×10﹣7J.求
(1)A点电场强度的大小EA.
(2)A、B两点间的电势差U.考点电势能;电场强度;电势差.专题电场力与电势的性质专题.分析根据电场强度的定义式E=,求解A点电场强度的大小.根据公式UAB=求解A、B两点间的电势差U.解答解
(1)EA===5×103N/C
(2)U===20V答
(1)A点电场强度的大小EA为5×103N/C.
(2)A、B两点间的电势差U为20V.点评本题考查物理基本公式的应用能力.对于公式U=应用时,一般各量要代入符合计算,而E=,一般不代入符合计算. 19.(8分)(xx秋•济南期末)在如图所示的电路中,电源的电动势E=
6.0V,内电阻r=
1.0Ω,外电路的电阻R=
5.0Ω.闭合开关S.求
(1)通过电阻R的电流Ⅰ
(2)电阻R消耗的电功率P.考点闭合电路的欧姆定律;电功、电功率.专题恒定电流专题.分析
(1)已知电源的电动势E=
6.0V,内电阻r=
1.0Ω,外电路的电阻R=
5.0Ω,根据闭合电路欧姆定律求解电路中电流.
(2)电阻R消耗的电功率P=I2R.解答解
(1)根据闭合电路欧姆定律,通过电阻R的电流I==
(2)R上消耗的电功率P=I2R=12×5W=5W.答
(1)通过电阻R的电流Ⅰ=1A.
(2)电阻R消耗的电功率P=5W.点评本题是简单的电路计算问题,根据闭合电路欧姆定律求解电路中电流,基础题. 20.(7分)(xx秋•房山区校级期中).炽热的金属丝可以发射电子,在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V,发射出的电子在真空中加速后,从金属板的小孔穿出.电子穿出时的速度有多大?设电子刚刚离开金属丝时的速度为零,已知电子电荷量e=﹣
1.6×10﹣19C,电子的质量m=
0.91×10﹣30kg.考点带电粒子在匀强电场中的运动.专题带电粒子在电场中的运动专题.分析直接根据动能定理列方程即可求解.解答解根据动能定理eU=mv2代入数据
1.6×10﹣19C×2500V=×
0.91×10﹣30kg×v2得v≈3×107m/s答电子穿出时的速度为3×107m/s.点评解决本题的关键是知道电场力做功的表达式W=qU. 21.(8分)(xx秋•房山区校级期中)如图,电荷量为q,质量为m的带正电粒子(不计重力)从静止被电压为U1加速电场加速后,垂直进入电压U2的偏转电场,且飞出偏转电场,已知偏转电场平行板电极长为L,两极板间距为d.求
①带电粒子沿垂直于偏转电场极板方向偏移的距离y
②带电粒子速度偏转的角度θ的正切值tanθ考点带电粒子在匀强电场中的运动.专题带电粒子在电场中的运动专题.分析
①先由动能定理求出加速获得的动能.再根据牛顿第二定律求出在偏转电场中的加速度,离子在偏转电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,由t=求运动时间.竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,可以根据位移公式y=at2计算偏转位移;
②带电粒子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ等于竖直方向的速度比上水平方向的速度,根据在竖直方向上粒子做匀加速度直线运动的速度公式vy=at可计算出竖直方向的速度,即可求解.解答解
①带电粒子在加速电场中运动的过程中,只有电场力做功W=qU,根据动能定理得qU1=mv02解得v0=偏转电场的场强E=则带电粒子所受的电场力F=qE=根据牛顿第二定律qE=ma解得a=带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,竖直方向初速度为零的匀加速直线运动,所以y=at2=×=;
②竖直方向上的速度vy=at=×所以带电粒子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ==又因为qU1=mv02解得tanθ=;答
①带电粒子沿垂直于偏转电场极板方向偏移的距离y为.
②带电粒子速度偏转的角度θ的正切值tanθ为.点评本题关键是分析清楚粒子的运动规律,对于类平抛运动,要熟练运用正交分解法,将粒子的运动分解为初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动,再用力学中动力学方法求解. 。