西安市經(jīng)發(fā)中學(xué)2019-2020學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精陜西省西安市經(jīng)發(fā)中學(xué)2019-2020學(xué)年高二上學(xué)期期中考試物理試題含解析經(jīng)發(fā)中學(xué)2019年高二第一學(xué)期期中考試試題一、選擇題1.下列說法正確的是（）A.元電荷是指電子或者質(zhì)子本身B.庫侖提出了電荷周圍存在由它產(chǎn)生的電場C。安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并提出了分子電流假說D。從榆林到西安可以乘坐汽車到達(dá)也可以乘坐火車到達(dá)，體現(xiàn)了“或”的邏輯關(guān)系?！敬鸢浮緿【解析】【詳解】A．元電荷是基本的電量單位，不是實(shí)物粒子,即不是指電子或者質(zhì)子本身,選項A錯誤;B．庫侖研究了電荷之間的作用力，法拉第提出了電荷周圍存在著由它產(chǎn)生的電場,故B錯誤；C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培提出了分子電流假說,選項C錯誤；D．從榆林到西安可以乘坐汽車到達(dá)也可以乘坐火車到達(dá),體現(xiàn)了“或"的邏輯關(guān)系，選項D正確。故選D。2.兩個帶有電荷量分別為和的相同金屬小球均可視為點(diǎn)電荷，相距r時，它們間庫侖力的大小為.讓兩小球相互接觸并將距離變?yōu)椋@時兩球間庫侖力的大小是(）A。 B。 C. D?！敬鸢浮緼【解析】【詳解】接觸前相距為r時，根據(jù)庫侖定律得接觸后，各自帶電量變?yōu)?Q，則此時兩式聯(lián)立得F′=故選A。3.關(guān)于電場和磁場，下列說法錯誤的是（）A.電場和磁場都是客觀存在的物質(zhì)B.電場線和磁感線都是閉合的曲線C.電場線越密的地方電場越強(qiáng)；磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)D。在電場中任意兩條電場線不會相交；在磁場中，任意兩條磁感線不會相交【答案】B【解析】【詳解】A．電場和磁場都是客觀存在的物質(zhì)，選項A正確，不符合題意;B．磁感線是閉合的曲線，電場線不是閉合的,選項B錯誤,符合題意；C．電場線越密的地方電場越強(qiáng)；磁感線越密的地方磁場越強(qiáng)，選項C正確，不符合題意；D．在電場中任意兩條電場線不會相交；在磁場中，任意兩條磁感線不會相交，選項D正確，不符合題意；故選B.4.下列四幅圖的有關(guān)說法，錯誤的是（）A。甲圖中的電場是負(fù)電荷產(chǎn)生的B。乙圖中，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同,電勢不同。C.丙圖中，若線圈通以順時針的電流后，小磁針的N極將指向紙面里D。丁圖中，在地面上放置一個小磁針,靜止時小磁針的N極指向地磁場的南極【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)點(diǎn)電荷的電場線分布可知，甲圖中的電場是負(fù)電荷產(chǎn)生的，選項A正確,不符合題意；B．乙圖是等量異種電荷形成的電場，a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，電勢也相同，選項B錯誤，符合題意；C．丙圖中，若線圈通以順時針的電流后,線圈內(nèi)部磁場垂直紙面向里,則小磁針的N極將指向紙面里，選項C正確，不符合題意;D．丁圖中，地理的北極是地磁場的南極附近,則在地面上放置一個小磁針，靜止時小磁針的N極指向地磁場的南極，選項D正確，不符合題意。故選B.5.如圖所示,水平方向勻強(qiáng)電場場強(qiáng)為E，直角三角形ABC各邊長度分別為a、b、c,AC邊與電場方向平行，下列說法正確的是（）A.A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢高 B.B、A兩點(diǎn)的電勢差為EcC。C、A兩點(diǎn)的電勢差為Eb D。將正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做正功【答案】C【解析】【詳解】A。沿電場線電勢逐漸降低，故A點(diǎn)電勢低于B點(diǎn)，故A錯誤．B。根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可知，U=Ed，d表示沿電場線方向上的距離，則B、A兩點(diǎn)的電勢差為Eb，故B錯誤．C。同理,C、A兩點(diǎn)的電勢差為Eb，故C正確．D.將正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力不做功,故D錯誤．6.某興趣小組探究發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電液體電阻變化規(guī)律與金屬電阻相同。如圖所示，將橫截面積之比為3：5，長度相同的兩段玻璃管注滿相同的鹽水，封閉構(gòu)成鹽水柱a和b并聯(lián)接入電路中，忽略溫度對電阻的影響，則下列說法正確的是A。鹽水柱a和b電阻之比為3：5B.通過鹽水柱a和b電流之比為3:5C.鹽水柱a和b中自由電荷移動速率之比3:5D。電路穩(wěn)定時鹽水柱中電場強(qiáng)度處處為零【答案】B【解析】【詳解】A.根據(jù)電阻定律可知，橫截面積之比為3：5，電阻之比為5：3,故A錯誤;B.兩個導(dǎo)體兩端的電壓相同，由歐姆定律得電流之比為3:5，故B正確;C.由電流的微觀表達(dá)式I=nesv，結(jié)合電流與橫截面積關(guān)系可知電荷移動速率之比1：1，故C錯誤；D.導(dǎo)體中自由電荷在電場力作用下沿力的方向定向運(yùn)動形成持續(xù)電流，電場強(qiáng)度不為零，故D錯誤。7.如圖，水平導(dǎo)體棒PQ用一根勁度系數(shù)均為k=70N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來。置于水平向里的勻強(qiáng)磁場中,PQ長度為L=0.5m。質(zhì)量為m=0。1kg。當(dāng)導(dǎo)體棒中通以大小為I=2A的電流,并處于靜止時，彈簧恰好恢復(fù)到原長狀態(tài)。欲使彈簧伸長2cm后能重新處于靜止?fàn)顟B(tài)（重力加速度g取10m/s2）,則（）A.通入的電流方向為P→Q,大小為0。4AB.通入的電流方向為P→Q，大小為0。8AC.通入的電流方向為Q→P，大小為0.4AD.通入的電流方向為Q→P，大小為0。8A【答案】D【解析】【分析】當(dāng)導(dǎo)體棒中通以大小為I=2A的電流，根據(jù)平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度;導(dǎo)體棒下移2cm后能重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)左手定則判斷電流方向，根據(jù)平衡條件求解電流強(qiáng)度.【詳解】水平導(dǎo)體棒PQ用一根勁度系數(shù)均為k=70N/m的豎直絕緣輕彈簧懸掛起來,沒有通電時彈簧伸長當(dāng)導(dǎo)體棒中通以大小為I=2A的電流，并處于靜止時，彈簧恰好恢復(fù)到原長狀態(tài)，此時有BIL=mg解得B=1T欲使導(dǎo)體棒下移x2=2cm=0.02m〉x1,棒能重新處于靜止?fàn)顟B(tài)，則安培力方向向下，根據(jù)左手定則可知電流方向由Q→P,根據(jù)平衡條件可得BI′L+mg=kx2解得I′=0.8A故選D。8.如圖所示,平行板電容器兩極板帶等量異種電荷，右極板與靜電計金屬球相連，左極板與靜電計金屬外殼相連.若電容器的電容為C，兩極板的電勢差為U,兩極板間的電場強(qiáng)度為E，靜電計指針的偏角為，保持右極板不動，將左極板向上移動一小段距離的過程中（）A.C增大 B。U減小 C.E增大 D.減小【答案】C【解析】【詳解】保持右極板不動，將左極板向上移動一小段距離的過程中，則相對面積S減小，根據(jù)可知，電容C減小,根據(jù)Q=CU可知,因為兩板帶電量Q一定，則U變大，靜電計指針的偏角變大，根據(jù)可知，兩板間場強(qiáng)E變大。故選C。9。在如圖所示的電路中，,將滑動變阻器R的滑片從位置a向下滑動到位置b的過程中,電路均處于穩(wěn)定狀態(tài)?；幱谖恢胋和位置a相比，電路中（）A。燈泡L的亮度變亮B。電容器C所帶電荷量Q增大C。電源的輸出功率P增大D。電阻消耗的熱功率減小【答案】C【解析】【詳解】A．滑片位于b位置和滑片位于a位置相比，變阻器電阻變小，總電阻變小,根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路總電流變大，燈泡L兩端的電壓UL=E-I（R1+r）變小，燈泡L變暗,故A錯誤；B．燈泡電流變小，總電流變大，通過R2支路的電流變大,R2兩端的電壓增大，R2和變阻器兩端的電壓等于燈泡L兩端的電壓，故變阻器兩端的電壓減小，即電容器兩端的電壓減小，由Q=CU知，電容器C所帶電荷量Q減小，故B錯誤；C．當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時,電源的輸出功率最大，因為R1＞r，所以外電阻一定大于內(nèi)阻，外電阻變小時，電源的輸出功率P變大，故C正確;D．由于總電流增大,根據(jù)P=I2R1知電阻R1消耗的熱功率增大，故D錯誤。故選C.10。下列各種說法正確的是（)A.在并聯(lián)電路中,任意支路電阻增大或者減小時，總電阻將隨之增大或者減小B.電源的電動勢與外電路有關(guān)，外電路電阻越大，電動勢就越大C。將金屬絲均勻拉長為原來的兩倍，金屬絲的電阻和電阻率都增大2倍D.“220V，50W”的電風(fēng)扇，線圈電阻為0.4,正常工作時每分鐘產(chǎn)生的電熱為1。24J【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)并聯(lián)電路的總電阻則當(dāng)任意支路電阻增大或減小時，總電阻將隨之增大或者減小，故A正確；B．電源的電動勢是由電源本身的結(jié)構(gòu)決定,與外電路無關(guān)，故B錯誤；C．將金屬絲均勻拉長為原來的兩倍，則金屬絲的橫截面積減小為原來的二分之一，根據(jù)電阻定律可知,金屬絲的電阻將變?yōu)樵瓉淼?倍，金屬絲的電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，它不會因為被拉長而發(fā)生改變，故C錯誤；D．由P=UI可知,電風(fēng)扇正常工作的電流為由焦耳定律可知，正常工作時每分鐘產(chǎn)生的電熱故D正確。故選AD。11。如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場.一帶電粒子垂直磁場邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說法正確的是（）A。粒子帶正電B。粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C.若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出D.若僅減小入射速率，則粒子磁場中運(yùn)動時間可能會增加【答案】CD【解析】【詳解】A．由題可知,粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則,所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯誤；B．由于洛倫茲力不做功，所以粒子動能不變，即粒子在b點(diǎn)速率與a點(diǎn)速率相等，故B錯誤；C．若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，由公式得所以磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點(diǎn)右側(cè)射出，故C正確；D．若僅減小入射速率，粒子運(yùn)動半徑減小，若粒子從下邊飛出，則在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運(yùn)動時間變長；若粒子從左邊射出，則粒子射出磁場的時間不變，故D正確.故選CD。12。如圖所示，水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速度開始運(yùn)動，經(jīng)最高點(diǎn)B后回到與A在同一水平線上的C點(diǎn)，粒子從A到B過程中克服重力做功2.0J，電場力做功3.0J,則A.粒子做勻變速曲線運(yùn)動B.粒子在B點(diǎn)速度為零C。粒子在C點(diǎn)的機(jī)械能比在A點(diǎn)多12.0JD。粒子在C點(diǎn)的動能為14。0J【答案】ACD【解析】【分析】水平受Eq向右，一直做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，豎直受mg向下，做豎直上拋運(yùn)動，互不影響．抓住豎直上升到最高點(diǎn)的時間等于從最高點(diǎn)落回拋出高度的時間．結(jié)合水平位移關(guān)系求出整個過程中電場力做功的大?。畯亩ㄟ^動能定理求出物體折回通過與A點(diǎn)在同一水平線上的C點(diǎn)時的動能大小，電場力做功與電勢能的關(guān)系,求電勢能;除重力做功外，其他力做功對應(yīng)機(jī)械能的變化．【詳解】A項:由于粒子受重力，恒定的電場力作用力,所以粒子的加速度恒定,故粒子做勻變速曲線運(yùn)動，故A正確;B項：從A到B粒子在豎直方向上做勻減速運(yùn)動,水平方向做勻加速運(yùn)動，B為最高點(diǎn)，所以粒子在B點(diǎn)豎直方向速度為零，水平方向速度不為零，故B錯誤；C、D項：豎直方向：粒子做豎直上拋運(yùn)動，則運(yùn)動時間水平方向：粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動水平位移：上升的過程電場力做功:W1=qEx1最高點(diǎn)時，豎直方向的速度為0，故小球的動能與電場力做的功相等，即：W1=3J下降的過程中，豎直方向做自由落體運(yùn)動，與豎直上拋是對稱的所以下降的時間：t2=t1水平方向的總位移：全過程中電場力做功：W2=qEx2=4qEx1=4W1=12J全過程中，重力做功為0，根據(jù)動能定理：W2=EK末-EK初所以：EK末=EK初+W2=2+12=14J除重力做功外，其他力做功對應(yīng)機(jī)械能的變化，所以粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在C點(diǎn)少12.0J故C，D正確．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道小球在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動規(guī)律,結(jié)合等時性進(jìn)行求解,注意不一定求動能就把速度求出來，有時只需要知道速度之比即可，難度適中．13.如圖所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上,且a、b、c，d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于這幾點(diǎn)處的磁場，下列說法正確的是()A。O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B。a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同C。c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反D.a、b、c、d、O五點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都相同【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下,N處導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于0，故A錯誤；B．M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下,在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下,根據(jù)場強(qiáng)的疊加知，a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同,故B正確；C．M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下,在d出產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強(qiáng)大小相等，故C錯誤；D．a(chǎn)、b、c、d、O五點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向都豎直向下，故D正確。故選BD二、實(shí)驗題14.指針式多用電表是實(shí)驗室中常用的測量儀器．請回答下列問題：(1）使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×100”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a．為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋_____檔（選填“×10"“×1k"）；若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指示如圖甲b，則待測電阻為_____Ω．（2)圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖．其中，電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω；電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω；變阻器R0的阻值范圍為0?5000Ω．①該歐姆表的兩只表筆中，_____是黑表筆．（選填“A”或“B”）；②該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的．當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后R0接入電路的電阻將變_____（填“大”或“小”），若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為400Ω，則這個待測電阻的真實(shí)阻值為_____Ω．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【答案】(1)?！?k(2)。30000(3）。B(4）.調(diào)小(5）.387【解析】【詳解】(1)［1]使用多用電表粗測電阻時，將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×100”擋，經(jīng)正確操作后,指針指示如圖甲a．顯然是批針偏轉(zhuǎn)過小，示數(shù)太大，為了減小示數(shù)，則必增大倍率，即要?dú)W姆檔的倍率調(diào)到×1k；[2]若經(jīng)過正確操作，將兩表筆接待測電阻兩端時，指針指示如圖甲b，則待測電阻為（2)［3］由于歐姆表與其他檔位的表是共用表頭的，所以歐姆表的內(nèi)接電源的+接線柱必從表頭的+相接，電流要求從+接線柱(即紅接線柱）流進(jìn)，所以A是紅接線柱，B是黑接線柱；[4］歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1。5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的．則此時調(diào)零電阻連入電路的電阻當(dāng)電池的電動勢下降到1。45V、內(nèi)阻增大到4Ω時，歐姆表仍可調(diào)零，此時要使電流表仍滿偏，則所以要調(diào)?。唬?］若用重新調(diào)零后的歐姆表測得某待測電阻阻值為400Ω，則有:此時正常電阻400Ω在正常原電動勢中的電流若把此電阻接入舊的歐姆表中時電流I對應(yīng)的阻值15。圖（a)為某同學(xué)測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的電路圖.（1)虛線框內(nèi)是用毫安表改裝成電流表的電路，已知是理想電壓表,毫安表表頭的內(nèi)阻為3。0，滿偏電流為100mA，電阻R1=0.6,由此可知,改裝后電流表的量程為______A.（2）實(shí)驗步驟如下,請完成相應(yīng)的填空：①將滑動變阻器R的滑片移到端______(選填“A”或B”），閉合開關(guān)S;②多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記下電壓表的示數(shù)U和毫安表的示數(shù)I，某次測量時毫安表的示數(shù)如圖（b）所示,其讀數(shù)為______mA.③以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U?I圖線,如圖(c)所示；④已知定值電阻R0=2。0,根據(jù)圖線求得電源的電動勢E=______V，內(nèi)阻r=______。（結(jié)果均保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）【答案】（1）.0.6（2)。B（3)。30.0(4).1。48（5)。1。58【解析】【詳解】(1）［1]由題可知解得量程（2）①［2］為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑片移到B端.②［3]毫安表讀數(shù)為30.0mA。④［4]［5］改裝成新的電流表的內(nèi)阻由于電流表改裝后量程擴(kuò)大了6倍，但電流讀數(shù)仍為原表頭讀數(shù),因此根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)圖象可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)等于電動勢,斜率絕對值等于,因此可得E=1.48V解得r=1.58Ω三、計算題16。在如圖所示的電路中,定值電阻R1=1。4、R2=0.5，電源內(nèi)阻r=0。6，電容器的電容C=100.當(dāng)開關(guān)S斷開時，電容器上容納的電荷量Q=3×10?4C，理想電流表的示數(shù)I=1。5A。求：（1)電阻R3的阻值；（2）電源的電動勢E及電源的效率；(3）當(dāng)S閉合、電路穩(wěn)定后，電容器上容納的電荷量【答案】（1)2；（2)6V，85％；(3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)可求出電容器兩端電壓即R3兩端電壓為3V,由歐姆定律可知（2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電源的電動勢為電源的效率(3）當(dāng)S閉合，電路穩(wěn)定后，外電路的總電阻為電容器兩端的電壓為電容器的電荷量為17.飛行時間質(zhì)譜儀研究,我國再獲技術(shù)成果.其原理如圖所示，它可以根據(jù)測出帶電粒子的飛行時間對氣體分子進(jìn)行分析。在真空狀態(tài)下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場,從b板小孔射出,沿中線方向進(jìn)入M、N板間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右側(cè)的探測器。已知極板a、b間的電壓為，間距為d，極板M、N正對且長度和間距均為L，測出某一離子從a板到b板的飛行時間為t，不計離子重力及經(jīng)過a板時的初速度。(1）求該離子的比荷；（2）若在M、N間加上偏轉(zhuǎn)電壓U，為保證上述離子能直接打在探測器上，求U與的關(guān)