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2019-2020学年高二物理上学期期中试题(含解析)IV
一、选择题:
1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有
①场强E=F/q
②场强E=U/d
③场强E=kQ/r2
④电场力做功W=UqA.
①③B.
②③C.
②④D.
①④【答案】A【解析】
①场强E=F/q适应所有电场;
②场强E=U/d只适应匀强电场;
③场强E=kQ/r2只适应点电荷电场;
④电场力做功W=qU适应所有电场;既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有
①④,故选A.
2.关于带电粒子不计重力在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是A.一定是匀变速运动B.不可能做匀减速运动C.一定做曲线运动D.可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动【答案】D【解析】带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变,可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,故D正确
3.如图所示为一个电池组和一只电阻R的U-I图线用该电池组与电阻R直接R电阻连接成闭合电路,则以下说法正确的是A.电池组的内阻是
0.5B.电阻的阻值为2C.电池组的输出功率将是5WD.改变电阻R的阻值时,读电池组的最大输出功率为
6.25W【答案】D解A、电池组的内阻r=||=Ω=1Ω.故A错误.B、电阻的阻值约R==Ω=3Ω.故B错误.C、两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端时电路的工作状态,由图读出路端电压为U=3V,电流为I=1A,电池组的输出功率是P=UI=3W.故C错误.D、当外电阻等于电池的内阻时,即外电阻R=r=1Ω时,电池组的最大输出功率P出=()2R=()2×1=4W.故D正确.故选D.【点评】本题考查读图的能力.对于图象,往往从数学上斜率、截距、交点等知识来理解其物理意义.
4.如图所示空间有一正三棱锥OABC点A′、B′、C′分别是三条棱的中点现在顶点O处固定一正的点电荷则下列说法中正确的是A.将一正的试探电荷从A′点沿直线A′B′移到B′点,静电力对该试探电荷先做正功后做负功B.A′、B′、C′三点的电场强度相同C.△ABC所在平面为等势面D.若A′点的电势为φA′A点的电势为φA则A′A连线中点D处的电势φD一定小于φA′+φA/2【答案】D【解析】A.由电势的概念可知沿直线A′B′的电势变化为先增大后减小所以当在此直线上从A′到B′移动正电荷时,电场力对该正电荷先做负功后做正功,故A错误;B.因为A′、B′、C′三点离顶点O处的正电荷的距离相等,故三点处的场强大小均相等,方向不同,故B错误;C.由于△ABC所在平面到顶点O处的距离不相等,由等势面的概念可知,△ABC所在平面不是等势面,故C错误;D.因为OA′电势差大于A′A故D正确;故选D
5.如图所示,在某电场中画出了四条电场线,C、D两点是AB连线的三等分点已知A点的电势为φA=30V,点的电势为φB=0V,则A.C点的电势=20VB.C点的电势20VC.C点的电势20VD.ABC都不正确【答案】B【解析】由图看出AC段电场线比CD段、DB段电场线密则AC段场强最大根据公式可以知道A、C间电势差大于C、D间电势差和D、B间电势差所以即又可以知道.所以B选项是正确的.综上所述本题答案是B
6.如图所示,O半径为R的正六角形外接圆的圆心在正六角形的一个顶点放置一带电量为+q的点电荷,其余顶点分别放置带电量均为-q的点电荷则圆心0处的场强大小为A.kq/R2B.2kq/R2C.kq/R2D.0【答案】B【解析】根据对称性,可知在正六边形对角处的两负电荷产生的场强大小相等、方向相反,相互抵消;只有最下面的负电荷和最上面的正电荷产生的场强叠加即为O点的场强,所以根据电场的叠加原理可知O处的场强大小为,故选B.综上所述本题答案是B
7.如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕行导体放在负电荷形成的电场中,取无穷远处电势为零,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是A.感应电荷在A点的场强等于在B点的场强B.A、B两点电势不相等且满足C.A端感应电荷的电量大于B端感应电荷的电量D.当电键K闭合时导体内的自由电子沿导线向大地移动【答案】D【解析】A、静电平衡后,A、B的带电粒子不会移动,说明两处场强为0,故A正确B、静电平衡后,A、B导体是一个等势体,所以A、B两点电势相等,故B错误;C、导体原来不带电,发生静电平衡后,电子向A端移动,B端由多余的正电荷出现,它们是成对出现的,所以A端感应电荷的电量等于B端感应电荷的电量,故C错误D、当电键K闭合时A端负电荷受到场源负电荷的排斥力,所以导体内的自由电子沿导线向大地移动,故D正确;综上所述本题答案是D
8.如图所示,虚线A、B、C表示某电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等一电子从右侧垂直等势面C向左进入电场,运动轨迹与等势面分别相交于a、b、c三点,则可以判断A.电子由右向左加速度变大B.三个等势面的电势大小为C.电子由a到b电场力做功大于b到c电场力做功D.电子由a到c过程中电势能不断增大【答案】AD【解析】A.等差等势面越密集的区域电场强度越大,故电子由右向左过程,电场力变大,加速度变大,故A正确;B.电场强度方向与等势面垂直,电场力指向曲线轨迹的内侧,故电场力向右侧,电场线向左侧,而沿着电场线电势降低,故φCφBφA,故B错误;C.因为相邻等势面间的电势差相等,即,由知,电子由a到b电场力做的功等于由b到c电场力做的功,故C错误;D.电子由a到c过程中不断克服电场力做功,故电势能不断增大,故D正确;综上所述本题答案是AD
10.在如图所示的电路中闭合电键S当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时四个理想电表的示数都发生变化电表的示数分别用、、、和表示电表示数变化量的大小分别用、、、、表示.下列比值正确的是A.不变变大B.变大变大C.变大不变D.变大不变【答案】CD【解析】根据欧姆定律得知,,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,与均不变.故A错误B、C、,变大.根据闭合电路欧姆定律得,则有,不变.故B错误,C正确.D、,变大.根据闭合电路欧姆定律得,则有,不变.故D正确.综上所述本题答案是CD
二、实验题:
11.实验室新进了一批电阻,课外活动小组的同学用多用电表粗测电阻的阻值,操作过程分以下几个步骤
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”“-”插孔;选择开关旋至电阻“×100”档;
(2)将红黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;
(3)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,此时多用电表的示数如图中甲所示;
(4)____________________________________________________________________________
(5)_________________________________________________________________________
(6)把红、黑表笔分别与电阻的两端相接,若多用电表示数如图中乙所示,其计数为______Ω
(7)将选择开关旋至OFF档,取出红、黑表笔【答案】
1.将选择开关旋至“×10”挡
2.将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零
3.140【解析】从图甲可以看出,待测电阻比较小,当偏角比较大时,读数不准确,所以应该换个小量程的,即将选择开关旋至“×10”挡;对于欧姆表来说,只要我们换挡,就一定要欧姆调零,所以应该将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;当表针指到图乙位置时,读数为综上所述本题答案是将选择开关旋至“×10”挡;将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零;140;
12.在实验室中欲测量一阻值约为5Ω的电阻的精确阻值要求有尽可能高的测量精度电压表电流表的示数变化范围大,测得多组数据备有以下器材:待测电阻Rx阻值约5Ω电流表A1量程
0.6A内阻r1约为1Ω电流表A2量程600μA内阻r2=10Ω电压表V量程15V内阻r3约为15kΩ电阻箱R1最大阻值9999Ω滑动变阻器R2最大阻值5Ω最大电流2A电源E电动势
3.0V内阻不计开关S、导线若干1在虚线框中画出电路图注意标明所用器材的代号_______________2若选取测量数据中的一组来计算Rx则所用的表达式Rx=________式中各物理量的意义:_______________【答案】
1.
2.
3.I1为电流表A1的读数I2为电流表A2的读数R1为电阻箱的读数r2为电流表A2的内阻【解析】
(1)要求有尽可能高的测量精度电压表电流表的示数变化范围大,测得多组数据所以在选择电路时,我们应该选择分压电路,电源电动势为3V,而给的电压表量程太大,会导致测量不准确,所以要用一个电流表和一个定值电阻串联改装电压表,考虑到减小误差,所以选择电流表外接的方式,电路图如图所示
(2)根据串并联关系可得待测电阻
(3)公式中各个物理量代表的意义I1为电流表A1的读数I2为电流表A2的读数R1为电阻箱的读数r2为电流表A2的内阻综上所述本题答案是
1.
2.
3.I1为电流表A1的读数I2为电流表A2的读数R1为电阻箱的读数r2为电流表A2的内阻
三、计算题
13.在如图示的电路中,为一电动机,调节滑动变阻器,当电动机恰好正常工作时,电流表示数为1A,电压表示数为6V,电压表示数为8V已知所有的电表均为理想电表,电源内阻r=1,电动机线圈的电阻rM=2求
(1)电动机的输出功率;
(2)电源的效率【答案】
(1)4W
(2)
88.89%【解析】1电动机的输出功率为:2根据闭合电路欧姆定律电源的电动势为:电源的效率:综上所述本题答案是
(1)4W
(2)
14.如图所示,两块带电金属板竖直放置,中间形成一匀强电场一质量为m、带电荷量为+q的微粒,以初速度竖直向上射入匀强电场中,粒子从左极板小孔离开,离开极板时速度为2方向与极板垂直重力加速度为g求
(1)粒子在极板之间运动的竖直位移;
(2)粒子进入位置与离开位置两点间的电势差【答案】
(1)
(2)【解析】
(1)粒子在竖直方向上做初速度为v0,加速度为g的匀减速直线运运,其末速度为零,由可得
(2)粒子在水平方向上只有电场力做功,由动能定理可得解得综上所述本题答案是
(1)
(2)
15.如图所示光滑绝缘曲面和绝缘水平面ABC相连ABC与光滑绝缘曲面半圆形竖直轨道在C点相切,质量为m,带电量为+q的小滑块从高为h处由静止开始下滑经过水平面ABC滑到半圆形轨道上,已知小滑块与水平面之同的动摩擦系数为μ,水平面A、B两点的距离为L,B、C两点之间的空间存在方向水平向左的匀强电场,场强大小为E.半圆形轨道半径为R,重力加速度为g1求小滑块到达B点时的速度;2若小滑块经过C点后怡好运动到半圆形轨道的最高点.求BC之间的距离X【答案】
(1)
(2)【解析】
(1)从曲面最高点到B点运用动能定理得可求得
(2)设BC间的距离为x小滑块经过C点后恰好运动到半圆形轨道的最高点,则在最高点处重力提供向心力从曲面最高点到半圆轨道的最高点运用动能定理得解得综上所述本题答案是,。