广西柳州市柳江中学2020-2021学年高二物理上学期期中检测试题(四)(含解析).doc

广西柳州市柳江中学2020-2021学年高二物理上学期期中检测试题（四）（含解析）

广西柳州市柳江中学2020-2021学年高二物理上学期期中检测试题（四）（含解析）

年级：
姓名：

- 15 -

广西柳州市柳江中学2020-2021学年高二物理上学期期中检测试题（四）（含解析）
一、单选题（1-6为单选，7-9为多选，每题6分，共54分）
1. 在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则以下判断正确的是（ ）

A. 灯L1变暗，电流表的示数增大
B. 灯L2变暗，电流表的示数减小
C. 灯L1变亮，电压表的示数减小
D. 灯L2变亮，电压表的示数增大
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，R与L2并联后与L1串联，电压表测量电源的路端电压；当滑片下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，即通过灯泡L1的电流增大，灯泡L1变亮；由U=E－Ir可知，路端电压减小，即电压表示数减小，而灯泡L1两端电压是增大的，故并联部分电压减小，L2亮度变暗，电流减小；再由并联电路中的电流规律可知，流过电流表的电流增大.
A．灯L1变暗，电流表的示数增大，与结论不相符，选项A错误；
B．灯L2变暗，电流表的示数减小，与结论不相符，选项B错误；
C．灯L1变亮，电压表的示数减小，与结论相符，选项C正确；
D．灯L2变亮，电压表的示数增大，与结论不相符，选项D错误；
2. 如图所示，取一对用绝缘支柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触．起初它们不带电，贴近A、B下面的金属箔片是闭合的．现在把带正电荷的球C移近导体A，可以看到A、B上的金属箔片都张开了．下列说法正确的是(　　)

A. A内部的场强比B内部的场强大
B. A、B内部的场强均为零
C. A左端的电势比B右端的电势低
D. A左端的电势比B右端的电势高
【答案】B
【解析】
试题分析：当导体A、B放在带正电的附近时，出现感应起电现象．电荷周围有电场存在，从而导体A、B处于电场中，在电场力的作用下，使导体中的自由电子重新分布．而处于静电平衡的导体，电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且是等势体．
解：A、带正电荷的球C移近导体A，在A的左端感应出负电荷，在B的右端出现正电荷，电荷只分布在外表面，内部场强处处为零，导体是个等势体．
故选B
点评：体现物体静电感应起电的实质，及静电平衡状态时，带电体的电荷只分布在外表面，内部电场强度为零，且导体的电势处处相等．
3. 如图所示，平行板电容器与电动势为E′的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带负电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则（　　）

A. 平行板电容器的电容将变小
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能将减少
D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
【答案】D
【解析】
【详解】A．当电容器的下极板向上运动时，根据公式

可知，当d减小时，电容C将变大，故A错误；
B．由于电容器连接电源，两端电压不变，则静电计两端的电压也不变，故静电计的张角不变，故B错误；
C．根据公式

可知，电容器间的场强变大，P点与上极板距离不变电势差增大，因此P点的电势减小，故带负电的油滴在该处的电势能变大，故C错误；
D．若先将上极板与电源正极的导线断开，则电容器所带的电荷量不变，再将下极板向上移动一小段距离，则电容器间的电场强度
==
其大小是不变的，故带电油滴所受的电场力也是不变的，故D正确。
故选D。
4. 一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．
B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．
C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．
D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．
5. 如图所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离后离开电场，现使U1加倍，则下列说法正确的是（　　）

A. 要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该使U2变为原来的2倍
B. 要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该使U2变为原来的倍
C. 要想使电子离开电场时速度的偏转角变大，应该使U2变为原来的倍
D. 要想使电子离开电场时速度的偏转角变大，应该使U2变为原来的2倍
【答案】A
【解析】
【详解】AB．设电子到P板小孔的速度为v0，由动能定理得

电子在进入偏转电场后在平行于板面的方向上做匀速运动，则

在垂直于板面的方向上做初速度为零的匀加速直线运，则

联立方程解得

要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该使U2变为原来的2倍，故A正确， B错误；
CD．电子离开电场时速度偏转角的正切为

要想使电子离开电场时速度偏转角变大，应使U2变为原来的2倍以上，选项C、D错误。
故选A。
6. 如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场，之后进入电场线竖直向下的匀强电场发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（　　）

A. 偏转电场对三种粒子做功一样多
B. 三种粒子打到屏上时速度一样大
C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同
D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置，
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．带电粒子在加速电场中加速，由动能定理可知

解得

粒子在偏转电场中的时间

在偏转电场中的纵向速度

纵向位移

即位移与比荷无关，与速度无关；则可三种粒子的偏转位移相同，则偏转电场对三种粒子做功一样多，故A正确，B错误；
CD．因三粒子由同一点射入偏转电场，且偏转位移相同，故三个粒子打在屏幕上的位置一定相同；因粒子到屏上的时间与横向速度成反比；因加速后的速度大小不同，故三种粒子运动到屏上所用时间不相同，故C错误，D正确。
故选AD。
【点睛】此题考查带电粒子在电场中的偏转，要注意偏转中的运动的合成与分解的正确应用；正确列出对应的表达式，根据表达式再去分析速度、位移及电场力的功。

7. 如图为两个不同电源的U﹣I图象，则下列说法正确的是（ ）

A. 电动势E1=E2，内阻r1＞r2
B. 电动势E1=E2，内阻r1＜r2
C. 接入相同电阻时，电源1的输出功率大
D. 接入相同电阻时，电源2的输出功率大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．根据闭合电路欧姆定律得，U=E-Ir，当I=0时，U=E，即图线与纵轴交点表示断路状态，交点的纵坐标等于电源的电动势大小，图线的斜率大小等于电源的内阻，由图看出E1=E2，r1＜r2；故A错误，B正确；
CD．过原点O作出一条倾斜的直线3，该直线表示电阻的U-I图象，该直线与图线1、2的交点就表示该电阻与两电源连接时的工作状态，由图看出，直线3与图线1交点的两坐标的乘积大于直线3与图线2交点的两坐标的乘积，说明外接的相同电阻时，电源1的输出功率比电源2的输出功率大，故C正确，D错误。
故选BC。

8. 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（　　）

A. 所受重力与电场力平衡 B. 电势能逐渐增加
C. 动能逐渐增加 D. 做匀变速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】AD．根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向同线，粒子做匀变速直线运动，因此A错误，D正确；
BC．电场力和重力的合力水平向左，但是不知道粒子从左向右运动还是从右向左运动，故无法确定电场力做正功还是负功，则不确定粒子动能是增加还是减少，电势能减少还是增加，故BC错误。
故选D。
【点睛】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。

9. 如图所示的电路中，S闭合，L1、L2、L3三只灯均正常发光，问当可变电阻的滑动触头右移时，对L1、L2、L3三灯亮度变化下列叙述正确的是(　　)

A. L1灯变亮 B. L2灯变亮
C. L3灯变亮 D. 三灯均变暗
【答案】BC
【解析】
【详解】当可变电阻滑动触头右移时，滑动变阻器的阻值减小，电路的总电阻减小，总电流变大，则L3变亮；内阻及L3上的电压变大，则L1和L2并联支路的电压减小，L1变暗；L1电流减小，则L2电流变大，L2灯变亮。
故选BC。
二、实验题（每空2分，共12分）
10. 同学们利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.

（1）图中电流表的示数为________A（保留小数点后两位）
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
U（V）

1.45

1.36

1.27

1.16

1.06

I（A）

0.12

0.20

0.28

0.36

0.44

请根据表中的数据，在坐标纸上作出U－I图线_____________．由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.

（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合.其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为___________________.
【答案】 (1). 0.44 (2). (3). 1.60 （1. 58 ~ 1. 62 都算对） (4). 1. 2（1. 18 ~1. 26 都算对） (5). 干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
【解析】
试题分析：（1）电流表选择的量程是0．6A，所以此时电流表的示数为0．44A；
（2）根据表中的数据，画出U-I图象如图所示，

根据图象可知，纵坐标的截距代表电动势的大小，直线的斜率代表内电阻的大小，所以电动势E=1．60V；内阻．
（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．
考点：测量干电池的电动势和内阻
【名师点睛】本题考查对图象的认识，要掌握从U-I图线中获取电源的电动势和内电阻的方法，在计算内阻的时候，要注意纵坐标的起点不是零．

11. 某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示．该工件的直径为______cm，高度为________mm．

【答案】，
【解析】
游标卡尺读数为
螺旋测微器读数为：
【考点定位】螺旋测微器，游标卡尺读数
【方法技巧】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．

三、解答题
12. 将一个电量为1×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功2×10-6J。从C点移到D点，电场力做功7×10-6J。若已知B点电势比C点高3V，求：
(1)A到B的电势差UAB；
(2)A到D的电势差UAD；
(3)设C点的电势为零，则D点的电势为多少？
【答案】（1）2V；（2）-2V；（3）7V
【解析】
【详解】(1)(2)由静电力做功可知

因此有
UAD=UAB+UBC+UCD=-2V
(3)由电势差的定义可得

得

13. 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：
(1)电动机正常工作时的输出功率；
(2)如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？
【答案】(1)1.5W；(2)8W
【解析】
【详解】(1)当电机不转时，由欧姆定律得到，电机的内阻

当电机正常工作时，输出功率

(2)电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为

14. 如图所示，离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度v0，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度v离开电场，已知平行板长为l，两板间距离为d，求：
(1)v0的大小；
(2)离子在偏转电场中运动时间t；
(3)离子在偏转电场中受到的电场力的大小F；
(4)离子在偏转电场中的加速度；
(5)离子在离开偏转电场时的横向速度vy；
(6)离子在离开偏转电场时的速度v的大小；
(7)离子在离开偏转电场时横向偏移量y；
(8)离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值tanθ。

【答案】(1) ；(2) ；(3) ；(4) ；(5) ；(6) ；(7) ；(8)
【解析】
【详解】(1)根据动能定律得

解得

(2)粒子在水平方向做匀速直线运动，则

(3)电场强度为

则电场力为

(4)粒子在电场中的加速度为

(5)粒子在离开偏转电场时沿电场线方向的速度为

(6)离子在离开偏转电场时的速度为

(7)离子在离开偏转电场时横向偏移量为

(8)离子离开偏转电场时的偏转角θ的正切值为