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高二物理上学期期中考试
模拟卷(八)
班级 姓名 学号 分数
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前,考生务必将自己的班级、姓名、
学号填写在试卷上。
2.回答第I卷时,选出每小题答案后,将答案填在选择题上方的答题表中。
3.回答第II卷时,将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷(选择题 共 48 分)
一、选择题(共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1-8题只有一项符合题目
要求,第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
1.下列对电场、电源的理解正确的是( )
A.根据电容的定义式 C= 可知,电容器的电容与电容器两端的电压成反比
B.根据公式F=k 可知,当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大
C.根据公U = 可知,若将电荷量为1C 的正电荷,从 A 点移动到 B 点克服电场力做功1J,则 A、B
AB
两点的电势差为1V
D.电动势在数值上等于非静电力在电源内把1C 的电子从正极移送到负极所做的功
【答案】D
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】A.电容器的电容由电容器本身决定,与电容器两端的电压无关,故A错误;
B.当两个电荷之间的距离趋近于零时,电荷已经不能看成点电荷了,也就不能应用库仑定律了,故B错
误;
C.根据公式 可知,若将电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服电场力做功1J,则A、B
两点的电势差为-1V,故C错误;
D.由电动势的物理意义可知,电动势在数值上等于非静电力在电源内把1C的电子从正极移送到负极所做
的功。故D正确。故选D。
2.对于电场强度的公式 和 ,下列说法正确的是( )
A.由 可知,场强E与试探电荷的电荷量q成反比
B.由 可知,此公式适用于任何电场中
C.电场中某点的场强方向与放在该点正电荷受力方向一致
D.电场中某点放入不同的电荷,则该点场强E与电荷q的图像关系如图所示
【答案】C
【解析】AD.公式 为场强的定义式,可以用来计算场强的大小,但相应场强与试探电荷的电荷量及
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂所受电场力无关,即E不随q的变化而变化,AD错误;
B.公式 只适用于点电荷形成的电场,B错误;
C.电场中某点的场强方向与放在该点正电荷受力方向一致,C正确。故选C。
3.金属板和板前一正点电荷形成的电场线分布如图所示,A,B,C,D为电场中的四个点,则( )
A.A、C两点的电场强度方向相同 B.B点的电场强度比D点的大
C.负电荷在C点的电势能高于在A点的电势能 D.正电荷由D点静止释放,只受电场力作用沿电场线
运动到B点
【答案】A
【解析】A.电场强度方向沿电场线的切线方向,由图可知,A、C两点的电场强度方向相同,故A正确;
B.电场线的疏密表示电场强度的大小,由图可知,B点的电场强度比D点的小,故B错误;
C.沿着电场线电势逐渐降低,由图看出,C点电势比A点电势高,所以负电荷在C点的电势能低于在A点
的电势能, 故C错误;
D.沿着电场线电势逐渐降低,由图看出,D点电势比B点电势高,正电荷由D点静止释放,受电场力方向
沿电场线的切线方向,所以运动的轨迹不会沿电场线的方向,故D错误。故选A。
4.在维护和检修高压供电线路时,为了不影响城市用电,电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电
工的安全,电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲)。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电
线上作业,其头顶上方有 供电线, 供电线的电势高于A供电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上
的等势面,c、d、e、f是不同等势面上的四个点,以下说法中正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.在c、d、e、f四点中,c点的电场最强
B.连接c、d、e、f四点,则此线一定为电场线
C.电工全身穿上用金属丝线编织的衣服,静电感应使体内电势保持为零
D.电工全身穿上用金属丝线编织的衣服,静电屏蔽使体内电场强度保持为零
【答案】D
【解析】A.根据等势面的分布,可判断出f点的电场最强,故A错误;
B.电场线与等势线垂直,从图中不能确定c、d、e、f四点的连线恰好垂直于各等势面。所以该连线不一
定是电场线,故B错误;
CD.电工全身穿上用金属丝线编织的衣服,静电屏蔽使体内电场强度保持为零,故C错误,D正确。故选
D。
5.心脏除颤器的工作原理是用较强的脉冲电流,通过心脏以消除心律失常,使之恢复窦性心律的方法,
称为电击除颤。工作时向储能电容器充电,使电容器获得一定的储能,对心额患者皮肤上的两个电极板放
电,让一部分电荷通过心脏,刺激心额患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗,该
心脏除颤器的电容器电容为14μF,充电至10kV电压,如果电容器在2ms时间内完成放电,放电结束时电
容器两极板间的电势差减为零,下列说法正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.这次放电有0.14C的电荷量通过人体组织
B.人体起到绝缘电介质的作用
C.这次放电过程中通过人体组织的电流是恒定不变的
D.若充电至5kV,则该电容器的电容为7μF
【答案】A
【解析】A.电容器储存的电荷量为 放电结束时电容器两极板间的电势
差减为零,所以电容器储存的电荷全部通过了人体组织,A正确;
B.人体是导体,不是绝缘体,所以人体不能起到绝缘电介质的作用,B错误;
C.电容器在放电过程放电电流是逐渐减小的,所以这次放电过程中通过人体组织的电流是减小的,不是
恒定不变,C错误;
D.电容器的电容大小是电容器本身结构所决定的,与两极板的电压无关,D错误。故选A。
6.热敏电阻是电学中常用的电学元件。 为热敏电阻,其阻值 随温度t变化的图线如图甲所示。图乙
中电源电动势为E、内阻为r,带电油滴P原来静止在平行板电容器中间,所有的电表都是理想电表,且
。当温度升高时,则( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.电压表V的示数增大,电流表A的示数减小
B.电源对外的输出功率随着温度的升高而逐渐减小
C. 两端电压的 增大量比 两端电压的减小量 小
D.带电油滴P向上运动
【答案】C
【解析】A.由图甲可知,当温度升高时,R 的电阻降低,此时电路的总电阻变小,故通过电路的电流变
2
大,路端电压变小,同时R 两端电压增大,故并联部分电压减小,根据欧姆定律可知流经R 的电流减小,
1 3
根据并联电路电流的特点,电流表的示数变大,故R 的电压增大,因为并联部分的电压减小,所以R 两端
4 2
的电压减小,即电压表示数减小,A错误;
B.当温度升高时,R 的电阻降低,此时电路的总电阻变小,可知当外电路电阻接近电源内阻时,电源对
2
外的输出功率越大,且R =r,故当温度升高时,电源对外的输出功率随着温度的升高而逐渐增大,B错误;
1
C.可知并联部分电压减小,电流增大,则流经R 的电流变大,R 两端的电压变大,R 与R 串联,故R 两
4 4 4 2 2
端的电压变小,并联电阻总电压变小,故R 两端电压的增大量 ,比R 两端电压的减小量 小,C正
4 2
确;
D.油滴在电容器中静止,可知此时受力平衡 电容器两端的电压为并联部分的电压,并联部分电压
减小,根据 可知此时E减小,故带电油滴P向下运动,D错误。故选C。
7.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一小灯
泡的U—I图线。曲线Ⅲ与直线I、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5,3.75)、Q(6,5)。如果把该小灯泡分别与电
源1、电源2单独连接,下列说法不正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.电源1、电源2的内阻之比为3:2
B.电源1与电源2的电动势之比为1:1
C.在这两种连接状态下、小灯泡的电阻之比为R :R = 10:9
1 2
D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比为P :P = 5:8
1 2
【答案】C
【解析】A.在电源的U—I图象中,图象的斜率的绝对值表示电源的内电阻,根据电源U—I图线可知,电
源1.电源2的内阻分别为r = Ω = Ω,r = Ω = Ω则r :r = 3:2,A正确,不符合题意;
1 2 1 2
B.U—I图象的纵轴截距表示电动势,故E = E = 10V即电源1与电源2的电动势之比是1:1,B正确,
1 2
不符合题意;
CD.灯泡的U—I图线与电源的U—I图线的交点即为灯泡与该电源连接时的工作状态,则连接电源1时
U = 3.75V,I = 5A故灯泡消耗的功率为P = U I = 18.75W灯泡的电阻R = = Ω = 0.75Ω
1 1 1 11 1
连接电源2时U = 5V,I = 6A故灯泡消耗的功率P = U I = 30W灯泡的电阻R = = Ω故R :R
2 2 2 22 2 1 2
= 9:10,P :P = 5:8,C错误,符合题意、D正确,不符合题意。故选C。
1 2
8.如图所示,平面内存在一匀强电场, 电场方向与该平面平行,A、B、C、D、E是平面内的5个点,其
中AC平行于ED,B为AC的中点,AC=7 cm,ED=3cm。A点的电势φ =16 V,C点的电势φc=2 V,E点的电
A
势φ=20 V,元电荷为e。下列说法正确的是( )
E
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.B点的电势φ =8 V
B
B.D点的电势φ =13 V
D
C.电子在A点的电势能E =16 eV
pA
D.将电子从B点移到D点的过程中电场力做的功为5 eV
【答案】D
【解析】A.在匀强电场中,沿相同方向前进相同的距离,电势变化相同,故 故A错误;
B.在AC连线上靠近C的一侧距离A点3cm处的F点电势为 因为
故 故B错误;
C.电子在A点的电势能 故C错误;
D.将电子从B点移到D点的过程中电场力做的功为 故D正确。故选D。
9.如图,一点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运
动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.M带正电荷,N带负电荷 B.M在b点的动能小于它在a点的动能
C.N在d点的电势能等于它在e点的电势能 D.N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功
【答案】BC
【解析】A.做曲线运动的物体,受力的方向总是指向凹侧,可知N受排斥力带正电荷,M受吸引力带负
电荷,A错误;
B.M受吸引力,若从b点运动到a点,电场力做正功,动能增加,B正确;
C.由于d点和e点处于同一等势面上,电势能相等,C正确;
D.N受排斥力,因此从c点运动到d点的过程,电场力做正功,D错误。故选BC。
10.如图所示,一条直线上的A、B两点固定两个点电荷+Q和+q( ),一个带电荷量为 的粒子
C,以一定的初速度 从靠近A点的位置沿 直线向B运动,则在粒子C运动的过程中,粒子C的电势(
)、电势能( )、速度的平方( )、电场强度(E),这四个量与距A点的距离(x)的关系图像可
能正确的是( )
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C. D.
【答案】ACD
【解析】对于 图像,斜率为电场强度,由于是两个正点电荷形成的静电场,连线上的 随着x的增
加先减小后增大,其最小点应该位于A、B连线中点的右侧;关于带电粒子C的电势能 ,应该与
的变化趋势相反,且为负值,且最高点在中点的右侧;粒子C在向右运动的过程中,由于只有电场力做
功,所以 为常量,所以 与 的变化趋势相同;在向右运动过程中,则电场强度应先减小后增
大。所以ACD正确,B错误。故选ACD。
11.如图所示,光滑绝缘的半圆形轨道 固定在竖直面内,圆心为O,轨道半径为R,B为轨道最低点。
该装置右侧的 圆弧置于水平向右的足够大的匀强电场中。某一时刻一个带电小球从A点由静止开始运动。
到达B点时,小球的动能为 ,进入电场后继续沿轨道运动,到达C点时小球的电势能减少量为 ,则
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A.小球所受重力大小为
B.小球所受电场力的大小为
C.小球脱离轨道后到达最高点时的动能
D.小球在曲面BC运动过程中做匀变速曲线运动
【答案】ABC
【解析】A.到达B点时,小球的动能为 ,从A到B过程,据动能定理可得 解得小球所受重力
大小为 ,A正确;
B.B到C过程小球的电势能减少量为 ,据功能关系可得 解得小球所受电场力的大小为
联立可得 ,B正确;
C.从A到C过程,据动能定理可得 小球脱离轨道后竖直方向以 做上抛运动,当竖
直分速度为零时达到最高点,历时 此时小球的速度为 到达最高点时的动能为
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D.小球在曲面BC运动过程是变速圆周运动,有向心加速度,故不是做匀变速运动,D错误。故选ABC。
12.如图所示,初速度为零的氕( )、氘( )、氚( )原子核经同一加速电场加速后,又沿垂直
电场方向进入同一偏转电场,最后都飞出电场打在光屏上,已知两电场均为匀强电场,那么( )
A.经过加速电场过程,电场力对氚核做的功最多
B.经过偏转电场过程,电场力对三种核做的功一样多
C.三种原子核都打在屏上的同一位置上
D.三种原子核打在屏上时的速度一样大
【答案】BC
【解析】A.设加速电压为 ,偏转电压为 ,偏转极板的长度为 ,板间距离为d。在加速电场中,电
场力做的功为 由于加速电压相同,电荷量相等,所以电场力做的功相等,故A错误;
BC.在偏转电场中的偏转位移 解得 同理可得到偏转角度的正切
可见y和tanθ与电荷的电量和质量无关。所以三种粒子出射点的位置y相同,出射速度的方
向tanθ也相同,粒子的运动轨迹相同,打屏上同一点。又因为三种粒子的电荷量相同,电场力相同,根据
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂动能定理,在偏转电场中电场力做功 也相同,故B和C均正确;
D.整个过程运用动能定理得 由于三种粒子的电荷量相同,质量不同,则打在屏上
时的速度v的大小不同,故D错误。故选BC。
第 II 卷(非选择题 共 52 分)
二、实验题(满分14分)
13.某同学从电子市场买了一个手机电池,该同学通过实验测量该电池的电动势和内阻,除了开关和若干
导线以外,还有如下器材可供选择:
A.电流表A(0.6A, )
B.电压表V(5V, )
C.滑动变阻器 ( ,1A)
D.滑动变阻器 ( , )
(1)为了使测量结果尽可能准确,请根据现有器材在方框中设计电路图(画在答题卡上)___________,
其中滑动变阻器应选___________(填写前面的字母序号)。
(2)根据实验中记录的电压表的示数U与电流表的示数I的值,经描点、连线得到 图像,如图所示,
根据图中所给数据,该电池的电动势与内电阻分别为 ___________V, ___________Ω。
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【解析】(1)[1][2]电流表内阻已知,电流表应接在干路中,所画电路图如图所示
由(2)题中图像可知,电源电动势为3.6V,实验中电流最大为0.6A,选择滑动变阻器 即可满足实验要
求,且滑动变阻器 允许通过的最大电流太小,且电阻太大不易调控,故选C。
(2)[3][4]由题中图像可得电池的电动势为3.6V,图像斜率为3Ω,减去电流表内阻,易得电池内阻为
1Ω。
14.某同学准备将量程 ,内阻r约为200Ω的电流表G改装成量程为2V的电压表。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(1)该同学先设计了如图甲所示的电路来测量电流表G的内阻 。用此电路,经以下步骤:
①闭合 ,断开S ,调节R ,使电流表G的示数为500μA;
2 1
②闭合S ,R 保持不变,调节R ,使电流表的示数为250μA,此时 的示数如图乙所示。
2 1 2
(2)由此可知,电流表G的内阻 _________Ω;
(3)为了将电流表G改装成2V的电压表,需要_________(填“串联”或“并联”)一个阻值为
_________Ω的电阻;
(4)该同学的上述测量存在着系统误差,电流表的内阻测量值_________(填“大于”或“小于”)真实
值。因此,用这个改装成的电压表去直接测量电压时,将使测量值_________(填“偏大”或“偏小”)。
校正该改装电压表的可行办法是_________(填“增大”或“减小”)与电流表串联的分压电阻。
【答案】190 串联 3810 小于 偏小 减小
【解析】(2)[1]由于电流表示数与电阻箱并联,且电流表示数变为原来的一半,则电流表的内阻与电阻箱阻
值相等,由图乙可知,电阻箱的阻值为 ;
(3)[2][3]为了将电流表G改装成2V的电压表,需要串联电阻分压,串联的电阻
(4)[4]闭合S ,R 保持不变,电路中的总电阻变小,总电流变大,则流过电阻箱的电流大于电流表的电流,
2 1
电流表的内阻测量值小其真实值;
[5]测量电压时有 则使测量值偏小;
[6]根据校正电压表原理可知,为使电压表的示数增大,即增大流过表头的电流,所以应减小与电流表串联
的分压电阻。
三、计算题(满分38分,其中15题8分,16题8分,17题10分,18题12分,每小题需写出必要的解题
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15.如图所示,带电小球 和 放在倾角为 的光滑绝缘斜面上,质量均为 ,所带电荷量分别为 和
,沿斜面向上的恒力 作用于 球,可使 、 保持间距 不变沿斜面向上加速运动,已知重力加速度
为 ,静电力常量 ,求:
(1)加速度 的大小;
(2) 的大小。
【解析】(1)根据库仑定律,两球相互吸引的库仑力为
隔离B球,由牛顿第二定律有
联立解得加速度为
(2)把A球和B球看成整体,由牛顿第二定律有
联立以上解得
16.学生小风扇携带方便,某兴趣小组设计一个特殊小风扇的电动机并且测试它的性能,按如图所示连接,
电动机(假设功率挡位大小可以连续调节)与滑动变阻器串联在电源上,电源的电动势E=30V,内阻
r=1Ω,闭合开关,若滑动变阻器接入电路的阻值R=9Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10V,已知电
动机线圈的电阻R =1Ω,求:
M
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(2)电源的输出功率;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值R=4Ω,调节电动机挡位,电动机所消耗最大的电功率。
【解析】(1)设通过电动机的电流强度为I ,根据闭合电路欧姆定律可知
1
解得I =2A
1
(2)电源的输出功率为
(3)设通过电动机的电流强度为I时电动机消耗的功率为
根据数学知识可知P的最大值为45W。
17.如图所示,空间有场强 竖直向下的电场,长 不可伸长的轻绳固定于O点,
另一端系一质量 、电荷量 的小球,拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放,当小球
运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂,小球继续运动并垂直打在同一竖直面内且与水平面成θ=37°的无
限大的挡板 上的C点,取 ,试求:
(1)绳子能够承受的最大拉力;
(2)小球运动到C点时速度大小;
(3)小球由A运动到C点过程中电势能的增加量。
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂【解析】(1)设小球运动到B点时的速度大小为v ,根据动能定理有
B
解得
设绳子能够承受的最大拉力为T,则根据牛顿第二定律有
解得T=15N
(2)绳子断裂后小球做类平抛运动,设小球运动到C点时的竖直分速度大小为v,则根据速度的合成与分
y
解有
解得
所以小球运动到C点时速度大小为
(3)小球从B到C做类平抛运动时的竖直分加速度大小为
设B、C两点的高度差为y,则由运动学公式有
解得
小球由A运动到C点过程中电势能的增加量等于克服电场力做的功,即
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂18.如图,一个半径 竖直光滑半圆绝缘轨道与足够长、粗糙绝缘水平面在B处平滑连接,半圆轨
道处在一个 的竖直向下的匀强电场中,半圆直径的左侧空间无电场。一个质量为 ,
带电量为 的绝缘小滑块与水平面间的动摩擦因数为 ,滑块从A点由静止开始受到一个
水平向右的推力,推到B点时撤去该力( )。
(1)设滑块刚好能通过半圆轨道的最高点C,求滑块到达C点的速度;
(2)要使滑块能从C点离开半圆轨道,求AB最小值;
(3)若 ,求滑块第一次落到水平面上的点距B点之距。
【解析】(1)在C点对小滑块进行受力分析,受竖直向下的重力和电场力作用,合力提供向心力,由牛顿
第二定律有
得
(2)设AB的最小距离为 ,在滑块从A到C的过程中,有拉力做正功,摩擦力做负功,重力和电场力
做负功,由动能定理有
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂代入数据解得
(3)若 ,设到达C的速度为 ,则滑块从A到C的过程中,由动能定理有
代入数据解得
小滑块能到达C点,离开C点后做平抛运动,设运动时间为t,则有在竖直方向上
解得时间为
在水平方向上
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