学年海南省华侨中学高二上学期期中考试模拟物理试题 解析版.docx
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学年海南省华侨中学高二上学期期中考试模拟物理试题解析版
2017-2018学年度第一学期文昌华侨中学期中考试高二物理科模拟试卷二
一、单项选择题（选对得3分，错选或者多选得0分）
1.四种电场的电场线如图所示．一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动且加速度越来越大．则该电荷所在的电场是图中的（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】试题分析：
因粒子由M到N是加速运动，而粒子带正电，故说明电场线是由M到N的；因粒子在运动中加速度越大越大，说明受电场力越大越大，则电场强度越大越大，电场线越来越密；故D正确；故选D．
考点：
电场线；电场强度．
2.下面各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出，则A球能保持静止的是（）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】对所有图中A球受力分析如下：
由图可知，其中合力可能为零的只有A；故选A。
3.如图所示，M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线的中垂线上的P点（离O点很近）由静止开始释放一电荷量为-q的点电荷，不计重力，下列说法中正确的是（）
A.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大
B.点电荷在从P到O的过程中，加速度越来越小，速度也越来越小
C.点电荷运动到O点时加速度为零，速度达最大值
D.点电荷越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到粒子速度为零
【答案】C
【解析】AB：
M、N为两个固定的等量同种正电荷，在其连线上的PO间电场强度由O→P，电荷量为-q的点电荷，在从P到O的过程中受力由P→O，做加速运动；从O向上到正无穷处场强先增大后减小，从P→O的过程中受力的大小变化情况不确定，加速度变化情况不确定（可能一直减小，也可能先增大后减小）。
故AB均错误。
C：
点电荷运动到O点时，所受电场力为零，加速度为零，然后向下做减速运动，所以O点速度最大。
故C正确。
D：
由对称性可知，点电荷越过O点后，做减速运动，速度越来越小；加速度变化情况不确定（可能一直增大，也可能先增大后减小）。
故D错误。
点睛：
等量同种电荷、等量异种电荷的电场线分布及连线与中垂线上场强的特点必须熟记。
4.空间有一沿x轴分布的电场，其电势φ随x变化如图，下列说法正确的是（ ）
A.x1和-x1两点的电势相等
B.x1点的电场强度比x3点电场强度小
C.一正电荷沿x轴从x1点移动到-x1点，电势能一直增大
D.一负电荷沿x轴从x1点移动到x3点，电场力先做正功再做负功
【答案】D
【解析】A：
电势的正负表示电势的高低，由图得x1处的电势（正）比-x1的电势（负）高，故A错误。
B：
，沿x轴分布的电场，电势φ随x的图象的切线斜率绝对值表示场强大小，则x1点的电场强度比x3点电场强度大；故B错误。
C：
沿x轴从x1点移动到-x1点，电势降低，据
，可知正电荷电势能减小；故C错误。
D：
沿x轴从x1点移动到x3点，电势先增大后减小，据
，可知负电荷电势能先减小再增大，则电场力先做正功再做负功。
故D正确。
点睛：
顺着电场线电势降低，电势降低最快的方向就是场强方向。
5.如图所示为空腔球形导体（不带电），现将一个带正电的小金属球放入腔内，静电平衡时，图中A、B、C三点的电场强度E和电势φ的关系是（ ）
A.EA>EB>EC，φA>φB>φC
B.EA＝EB>EC，φA＝φB>φC
C.EA＝EB＝EC，φA＝φB>φC
D.EA>EB>EC，φA>φC>φB
【答案】D
【解析】静电平衡导体内场强为零，即
，在球形导体内，电场线的分布与正点电荷的电场相似；在球形导体外，电场线的分布与正点电荷的电场类似，沿电场线电势降低，则
，
。
故选D
6.如图所示，光滑绝缘的水平面上M、N两点各放一电荷量分别为+q和+2q，完全相同的金属球A和B，给A和B以大小相等的初动能E0（此时动量大小均为p0）使其相向运动刚好能发生碰撞，碰后返回M、N两点时的动能分别为E1和E2，动量大小分别为p1和p2，则（）
A.E1=E2=E0p1=p2=p0
B.E1=E2＞E0p1=p2＞p0
C.碰撞发生在M、N中点的左侧
D.两球不同时返回M、N两点
【答案】B
【解析】AB：
由动量观点，系统动量守恒，两球速度始终等值反向，也可得出结论：
两球同时返回M、N两点，两球末动量大小相等，末动能大小相等。
由能量观点，两球碰后电荷量均变为
，在相同距离上的库仑力增大，返回过程中库仑力做的正功大于接近过程中克服库仑力做的功，系统机械能增大，末动能增大。
故A错误，B正确。
CD：
由动量观点，系统动量守恒，两球速度始终等值反向，也可得出结论：
碰撞发生在M、N中点，两球同时返回M、N两点。
故CD错误。
点睛：
综合利用动量、能量解题是处理不需具体分析中间过程问题的快捷方法。
二、多项选择题（选对一个得3分，全选对得5分，错选得0分）
7.如图A、B、C、D所示是四种电场的电场线，图A是等量正点电荷电场，M、N是两电荷连线上关于中点对称的两点，图B是等量异种点电荷电场，M、N是两电荷连线中垂线上关于中点对称的两点，图C是带有等量异种电荷的平行金属板之间的电场，M、N是电场中不在同一水平面上的任意两点，图D是正点电荷与带负电的金属板形成的电场，M、N是金属板表面上关于中点对称的两点．图A、B、C、D中，哪个图形中M、N处电场强度相同、电势电相等？
（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【解析】A：
由图可知，图中M、N两点场强方向相反，故A错误。
B：
由图可知，图中等量异种电荷中垂线上各点电势相等，M、N场强方向均与两电荷连线平行，由对称知M、N场强大小相等。
故B正确。
C：
顺着电场线电势降低，等势面与电场线垂直，则
。
故C错误。
D：
由对称知M、N场强大小相等，由图知M、N场强方向均与金属板垂直；且
（金属板是等势面）。
故D正确。
8.下列说法中，正确的是（ ）
A.当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大
B.当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大
C.一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大
D.一个正点电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力减小，它们的电势能也减小
【答案】AB
【解析】当两个正点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，由于要克服斥力做负功，则它们的电势能增大；同理当两个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，它们的电势能也增大，选项AB正确；一个正电荷与一个负点电荷互相靠近时，它们之间的库仑力增大，由于库仑力做正功，则它们的电势能减小，选项CD错误；故选AB.
9.下列说法中，正确的是（）
A.在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度都相同
B.E＝kQ/r2仅适用于真空中点电荷形成的电场
C.电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D.电场中某一点电场强度的方向与试探电荷的正、负无关
【答案】BD
【解析】A：
在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上，各处的电场强度大小相等，方向不同。
故A错误。
B：
E＝kQ/r2仅适用于真空中点电荷形成的电场，故B正确。
C：
电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向，与放入电场中的负电荷受到的电场力的方向相反。
故C错误。
D：
电场中某一点电场强度的方向与试探电荷的正、负无关，取决于电场本身。
故D正确。
10.如图所示，在水平向右的匀强电场中，某带电粒子从A点运动到B点，在A点时速度竖直向上，在B点时速度水平向右，在这一运动过程中粒子只受电场力和重力，并且克服重力做的功为1J，电场力做的正功为3J，则下列说法中正确的是（ ）
A.粒子带正电
B.粒子在A点的动能比在B点多2J
C.粒子在A点的机械能比在B点少3J
D.粒子由A点到B点过程中速度最小时，速度的方向与水平方向的夹角为60°
【答案】ACD
【解析】解：
A、从A到B，电场力做正功，可知电场力方向水平向右，电场强度方向水平向右，所以粒子带正电．故A正确．
B、根据动能定理得，从A到B动能的变化量△EK=WG+W电=﹣1+3=2J，所以粒子在A点的动能比B点少2J．故B错误．
C、除重力以外只有电场力做功，因为除重力以外其它力做功等于机械能的增量，所以A到B机械能增加3J．故C正确．
D、竖直方向mgh=1J=
全程
故
即
由动量定理：
mgt=mv
故选ACD．
【点评】本题综合考查了动能定理以及动量定理和功能关系，D选项较难，关键知道当合力方向与合速度方向垂直时，速度达到最小值．
三、实验题（11题空1分，12题每空3分）
11.验电器的金属箔片能张开，其原理是_____________，同种电荷相互______，异种电荷相互_____．某同学用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带_____电荷，说明橡胶棒对外层电子的吸引力_____，当橡胶棒带上-3C的电荷时，毛皮带____的电荷
【答案】
（1）.电荷间的相互作用
（2）.推斥（3）.吸引（4）.负（5）.大（6）.+3C
【解析】验电器的金属箔片能张开，其原理是电荷间的相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．某同学用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电荷，说明橡胶棒对外层电子的吸引力大，当橡胶棒带上-3C的电荷时，毛皮带+3C_的电荷。
四、实验题（注释）
12.有一电源，为了研究它的输出特性，将电流表、电压表、滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端A、B之间．实验时根据记录的多组电流表示数I、电压表示数U，画出了如图所示的U-I图线．若电源电动势为E、内电阻为r，则
（1）可从图线上求出电源的电动势E测=________V，内电阻r测=________Ω．
（2）考虑电表内阻的影响，按图示的方式连接所测得的电源电动势为E测___________电源电动势的真实值E真（填“大于”、“等于”、或“小于”）
【答案】
（1）.1.45
（2）.1（3）.小于
..................
考点：
测定电源的电动势和内阻
五、计算题（本题有5小题，13、14、15题为必做题，16、17为选做题，8班请选做17题，其它班请选做16题。
13题11分，其它题每题12分。
）
13.某品牌手机在待机工作状态时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？
通过的自由电子个数是多少？
【答案】0.35C 2.16×1018个
【解析】通过的电量为：
q＝It＝4×10－6×24×3600C＝0.35C
通过的电子数为：
N＝
＝
＝2.16×1018个
14.如图所示的电路中，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，R4=3Ω。
（1）求电路中的总电阻.
（2）当加在电路两端的电压U=42V时，通过每个电阻的电流是多少？
【答案】
（1）14Ω
（2）1A2A
【解析】试题分析：
分析电路图，电阻R3、R4并联，再和R1和R2串联，根据欧姆定律和串并联电路的特点求解．
解：
（1）电路中的总电阻为
R=
Ω=14Ω
（2）根据欧姆定律得：
I=
R1和R2串联且在干路上，所以I1=I2=3A
对于R3、R4则有：
I3+I4=3A
所以I3=1A，
I4=2A
答：
（1）电路中的总电阻为14Ω
（2）当加在电路两端的电压U=42V时，通过四个电阻的电流分别为：
3A；3A；1A；2A．
【点评】本题考查了学生对欧姆定律、串并联特点的掌握和运用．难度不大，属于基础题
15.如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l＝0.40m的绝缘细线把质量为m＝0.20kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ＝37°。
现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求：
（1）小球运动通过最低点C时的速度大小；
（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小。
【答案】
（1）
（2）3N
【解析】
（1）取小球为研究对象，静止时
①，代入数据解得E=6N/C②
（2）小球从A到C的运动过程由动能定理得
③
到达最低点时竖直方向由牛顿第二定律得
④
解得：
16.如图所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8Ω，电路中另一电阻R＝10Ω，直流电压U＝160V，电压表示数UV＝110V．试求：
（1）通过电动机的电流；
（2）输入电动机的电功率；
（3）若电动机以v＝1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？
（g取10m/s2）
【答案】
（1）5A
（2）550W （3）53kg
【解析】试题分析：
根据欧姆定律求出通过R的电流，电动机与R串联，电流相等；电动机的输入功率为P电=UMIM；电动机内电阻的发热功率为
，输出的机械功率为P出=P电-P热，由公式P出=Fv=mgv求解物体的质量。
（1）由电路中的电压关系可得电阻R的电压为：
则流过电阻R的电流为：
可得通过电动机的电流为：
IM=IR=5A
电动机两端的电压为：
则输入电动机的功率为：
（2）电动机的发热功率为：
电动机输出的机械功率为：
又因为：
P出=mgv
带入数据可得：
点睛：
本题主要考查了非纯组电路问题，要知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率等于电动机消耗电能的功率。
17.如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d=8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q=10-10C，质量m=10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0=2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，（设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响），已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS作匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．（静电力常数k=9.0×109N？
m2/C2，粒子的重力不计）
（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？
到达PS界面时离D点多远？
（2）在图上粗略画出粒子运动的轨迹．
（3）确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小
【答案】
（1）3cm12cm
（2）
（3）15cm
【解析】试题分析：
带电粒子垂直进入匀强电场后，做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动．由牛顿定律和运动学公式求出粒子飞出电场时的侧移量，由几何知识求解粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离；由运动学公式求出粒子飞出电场时速度的大小和方向，粒子穿过界面PS后将绕电荷Q做匀速圆周运动，由库仑力提供向心力，由几何关系求出轨迹半径，再牛顿定律求解Q的电量。
（1）粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离（侧向位移）：
在竖直方向：
加速度为：
，
在水平方向：
l=v0t
代入数据得：
y=0.03m=3cm
带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，其轨迹与PS线交于a，
设a到中心线的距离为Y．
又由相似三角形得
解得：
Y=4y=12cm
（2）带电粒子垂直进入匀强电场后，只受电场力，做类平抛运动，在MN、PS间的无电场区域做匀速直线运动，界面PS右边做圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上，图象如图所示：
带电粒子到达a处时，带电粒子的水平速度：
vx=v0=2×106m/s
竖直速度：
所以vy=at=1.5×160m/s，v合=2.5×106m/s
该带电粒子在穿过界面PS后将绕点电荷Q作匀速圆周运动，所以Q带负电。
根据几何关系：
半径r=15cm由库仑力提供向心力：
代入数据解得：
Q=1.04×10﹣8C
点睛：
本题主要考查了带电做类平抛运动与匀速圆周运动的综合，分析粒子的受力情况和运动情况，结合牛顿第二定律和运动学知识即可解题。
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