山东省菏泽市高二物理上学期期中试题含解析

2022-2022学年山东省菏泽市高二（上）期中物理试卷　一、选择题：本题共12题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题意要求，第8～12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．在真空中，两个等量异种电荷的电荷量均q，相距r，则两点电荷连线的中点处的场强大小为（　　）A．0B．C．D．　2．关于电场强度和电场线，下列说法正确的是（　　）A．电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向B．在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变C．初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合D．由电场强度定义式E=可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受电场力F成正比　3．有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为﹣Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力是（　　）A．FB．FC．FD．F　4．如图所示，平行板电容器电容为C，带电量为Q，板间距离为d，今在两板正中央处放一电荷q，则它受到的电场力大小为（　　）A．B．C．D．　5．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（　　）12\nA．两电阻的阻值关系为R1大于R2B．两电阻并联在电路中时，流过R1的电流小于流过R2的电流C．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压D．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率　6．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是（　　）A．P甲=P乙B．P甲=3P乙C．P乙=3P甲D．P乙＞3P甲　7．如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，则可判定（　　）A．点电荷一定带正电B．点电荷一定带负电C．点电荷可能带正电，可能带负电D．点电荷一定在B的右侧　8．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，可以判断（　　）A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力　9．如图所示，真空中以点电荷Q为圆心的同一圆周上有A、B、C三点，则（　　）A．三点的电场强度相同B．三点的电势相同C．同一检验电荷在三点所受电场力大小相等D．同一检验电荷在三点所具有的电势能相等　12\n10．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是（　　）A．a、b两点的电势相同B．同一电荷放在a、b两点的电势能相同C．a、b两点的场强矢量相同D．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同　11．用伏安法测电阻时，电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是（　　）A．外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值小于真实值B．外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值大于真实值C．内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值小于真实值D．内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值大于真实值　12．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（　　）A．nvStB．nvtC．D．　　二、实验填空题：（本题共2小题，共20分，每空3分，每图2分）13．某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时，设计了以下实验：该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上．把系在绝缘细线上的带正电的小球B（图中未画出）先后挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小．同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力　　　　　　（填“越大”或“越小”或“不变”），实验发现小球B在位置　　　　　　细线偏离竖直方向的角度最大（填“P1或P2或P3”）　14．（14分）（2022秋•菏泽期中）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，如图1，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、0.4A）；B．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）；C．电压表V1（量程：0﹣3V，RV=5kΩ）；D．电压表V2（量程：0﹣15V，RV=10kΩ）；E．电流表A1（量程：0﹣0.6A，RA=0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0﹣3A，RA12\n=0.1Ω）；G．铅蓄电池、电键各一个，导线若干；实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压．①为了减少误差，实验中应选电压表　　　　　　，电流表　　　　　　．②某同学实验后作出的I﹣U图象如图所示，若将该灯泡接到0.8V的电压上时，电阻为　　　　　　Ω．③请在图2中虚线框内按要求完成实验电路图（用笔线代替导线）．连接完毕，实验前滑动触头应处在滑动变阻器的　　　　　　端（填“左”或“右”）．　　2022-2022学年山东省菏泽市高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析　一、选择题：本题共12题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题意要求，第8～12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．在真空中，两个等量异种电荷的电荷量均q，相距r，则两点电荷连线的中点处的场强大小为（　　）A．0B．C．D．【考点】电场的叠加．【分析】根据点电荷场强公式E=求出两个点电荷单独存在时的场强，再进行矢量合成．【解答】解：正负点电荷单独存在时，在中点处产生的电场强度都为E1=E2==，且方向沿着两者的连线，指向负电荷，故合场强为E=E1+E2=；故选：D．【点评】本题关键是求出各个点电荷单独存在时产生的场强，然后进行矢量合成，注意合成时的方向关系．　2．关于电场强度和电场线，下列说法正确的是（　　）A．电荷在电场中某点所受力的方向即为该点的电场强度方向B．在电场中某点放一检验电荷后，该点的电场强度会发生改变12\nC．初速为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合D．由电场强度定义式E=可知，电场中某点的E与q成反比，与q所受电场力F成正比【考点】电场线；电场强度．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】利用场强方向的规定、运动轨迹由力和初速度决定和场强的定义式即可判断选项．【解答】解：A、据场强方向的规定可知，正电荷所受电场力的方向与场强方向相同，负电荷所受电场力的方向与场强方向相反，故A错误；B、检验电荷的引入是为了研究电场的方便，引入后，不会影响原电场，即该点的场强不会发生改变，故B错误；C、带电粒子的运动轨迹取决于力和初速度，所以初速度为零、重力不计的带电粒子在电场中运动的轨迹不一定与电场线重合，如初速度为零的带电粒子在场强方向改变的电场中，其轨迹与电场线不重合，故C正确；D、电场强度的定义式是比值法下定义，场强取决于电场本身，并不是与电场中某点的E与q成反比，与q所受电场力F成正比，故D错误．故选：C．【点评】明确场强方向的规定、运动轨迹由力和初速度决定和场强的定义式是解题的关键，注意检验电荷的引入的意义，基础题．　3．有两个完全相同的金属小球A、B（它们的大小可忽略不计），A带电荷量为7Q，B带电荷量为﹣Q，当A、B在真空中相距为r时，两球之间的相互作用的库仑力为F；现用绝缘工具使A、B球相互接触后再放回原处，则A、B间的相互作用的库仑力是（　　）A．FB．FC．FD．F【考点】库仑定律．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】带有异种电荷的完全相同的金属小球，当它们接触的时候，它们的电荷量先中和，之后再把剩余的电荷量平分，由此可以求得每个小球的电荷量的多少，再根据库仑定律求解即可．【解答】解：A带电荷量为7Q，B带电荷量为﹣Q，当它们接触之后，电荷量先中和再平分，所以接触之后每个球带的电荷量为3Q，根据库仑定律可得，原来没接触时作用力为，F=k=，接触之后作用力为，F′=k=k=F，所以D正确．故选D．【点评】解决本题的关键就是掌握住电荷平分的原则，当完全相同的金属小球互相接触时，它们的电荷量将会平分．　12\n4．如图所示，平行板电容器电容为C，带电量为Q，板间距离为d，今在两板正中央处放一电荷q，则它受到的电场力大小为（　　）A．B．C．D．【考点】电容；电场强度．【专题】电容器专题．【分析】根据电容器的定义式，求出电容器两端间的电势差，根据匀强电场的强度公式得出电场强度，从而得出电场力．【解答】解：电势差U=，则电场强度，电场力F=qE=．故C正确，A、B、D错误．故选C．【点评】解决本题的关键掌握电容的定义式以及匀强电场电势差与电场强度的关系式．　5．两只电阻的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（　　）A．两电阻的阻值关系为R1大于R2B．两电阻并联在电路中时，流过R1的电流小于流过R2的电流C．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压D．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率【考点】欧姆定律．【专题】恒定电流专题．【分析】本题为图象分析问题，在图中任意做一条与纵轴垂直的直线，则与两图象的交点为电流相同点，对应的横坐标得出电压值，则由欧姆定律可进行电阻大小的比较．两电阻串联在电路中时，电流相等，两电阻并联在电路中时，电压相等．【解答】解：A、伏安特性曲线斜率表示电阻的倒数，故两电阻的阻值为R1小于R2，故A错误．12\nB、两电阻并联在电路中时，电压相等，由I=可知流过R1的电流大于流过R2的电流，故B错误；C、两电阻串联在电路中时，电流相等，由U=IR可知，U2＞U1，故C错误；D、两电阻串联在电路中时，电流相等，根据P=I2R可知：R1消耗的功率小于R2消耗的功率，故D正确；故选：D．【点评】本题为图象分析问题，要能从图象中得出有效信息，两电阻串联在电路中时，电流相等，两电阻并联在电路中时，电压相等．　6．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是（　　）A．P甲=P乙B．P甲=3P乙C．P乙=3P甲D．P乙＞3P甲【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路．【专题】恒定电流专题．【分析】电路所消耗的总功率的大小等于电路两端的总的电压与总电流的乘积，由此即可直接得出结论．【解答】解：设灯泡正常发光时的电流为I，对于甲图，电路的总的电流为3I，此时甲的总功率的大小为P甲=U•3I，对于乙图，电流的总电流的大小就为I，此时乙的总功率的大小为P乙=U•I，所以P甲=3P乙，所以B正确．故选：B．【点评】对于本题来说关键的是选择公式，由于电路的总电压的大小是相同的，所以用总电压与总电流的乘积来计算总功率的大小比较简单．　7．如图所示为点电荷产生的电场中的一条电场线，若一带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，则可判定（　　）A．点电荷一定带正电B．点电荷一定带负电C．点电荷可能带正电，可能带负电D．点电荷一定在B的右侧【考点】电场线．【分析】据题，带负电的粒子从B点运动到A点时，加速度增大而速度减小，说明场强增大．电场力方向与粒子的速度方向相反，方向从A点到B点，负电荷所受电场力方向与场强方向相反，说明电场强度方向是从B点到A点．根据电场强度的变化情况，判断点电荷的位置．12\n【解答】解：据题，带负电的粒子从B点运动到A点时，速度减小，说明电场力方向从A点到B点，说明电场强度方向是从B点到A点．加速度增大而速度减小，说明场强增大，则点电荷一定在A的左侧，并且一定带负电．故ACD错误，B正确．故选：B．【点评】本题根据粒子加速度变化情况，可判断场强的变化情况．粒子做减速运动时，电场力方向与粒子的速度方向相反．　8．图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹．粒子先经过M点，再经过N点，可以判断（　　）A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力【考点】电势；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低；由电场线的疏密判断场强大小，确定电场力的大小．【解答】解：A、B、根据顺着电场线方向电势降低可知，M点的电势高于N点的电势；故A正确，B错误；C、D、电场线的疏密表示电场强度的强弱，由图可知，M点的场强小于N的场强，故由F=qE知：电荷在M的电场力小于N点的电场力；故C错误，D正确；故选：AD．【点评】本题是电场中轨迹问题，可以根据轨迹的弯曲方向判断出粒子所受的电场力方向，再抓住电场线的物理意义判断场强、电势等的大小．　9．如图所示，真空中以点电荷Q为圆心的同一圆周上有A、B、C三点，则（　　）A．三点的电场强度相同B．三点的电势相同C．同一检验电荷在三点所受电场力大小相等D．同一检验电荷在三点所具有的电势能相等【考点】点电荷的场强；电势．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】首先知道场强是矢量，点电荷的电场线特点、离点电荷越近，场强越大和电场力F=Eq即可求解．12\n【解答】解：A、依据点电荷周围电场分布特点可知：以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等，但方向不同，所以三点的电场强度不同，故A错误；B、A、B、C三点在同一圆周上，因此它们的电势相等，故B正确．C、因它们的电场强度大小相等，当同一检验电荷在三点所受电场力大小也相等，故C正确，D、根据公式EP=q∅，当同一检验电荷在三点所具有的电势能也相等，故D正确；故选：BCD．【点评】明确点电荷周围电场分布情况是解题关键，注意场强是矢量，并掌握电势能与电势的关系．　10．在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，如图所示，则下列判断正确的是（　　）A．a、b两点的电势相同B．同一电荷放在a、b两点的电势能相同C．a、b两点的场强矢量相同D．a、O两点间与b、O两点间的电势差相同【考点】电势差与电场强度的关系；电势；电势能．【专题】定性思想；图析法；电场力与电势的性质专题．【分析】场强是矢量，有大小有方向，根据场强的叠加比较a、b两点的场强．根据电场力做功判断Oa与Ob两点间的电势差，从而比较出a、b两点的电势．根据Ep=qφ可以比较出电势能【解答】解：A、将电荷从O移到a或b电场力做功相等，则a、O两点间与b、O两点间的电势差相同，所以a、b两点的电势相等．故AD正确．B、a、b两点的电势相等，根据Ep=qφ，同一电荷在a、b两点的电势能相同．故B正确．D、根据点电荷的场强叠加，知a、b两点的场强大小相等，方向相反．所以场强不同．故C错误．故选：ABD【点评】解决本题的关键知道电场强度是矢量，以及知道电势、电势差和电势能的关系　11．用伏安法测电阻时，电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是（　　）A．外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值小于真实值B．外接电路由于电压表内阻的分流，使得电阻的测量值大于真实值C．内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值小于真实值D．内接电路由于电流表内阻的分压，使得电阻的测量值大于真实值【考点】伏安法测电阻．【专题】实验题；恒定电流专题．【分析】（1）电流表外接法，由于电压表的分流作用，使电流表测的电流大于流过电阻的电流，测量值小于真实值；待测电阻越小，电压表的分流作用越小，电流表测的电流越接近流过电阻的真实值，实验误差越小．12\n（2）电流表内接法，由于电流表的分压作用，使电压表测的电压大于待测电阻两端的电压，测量值大于真实值；待测电阻阻值越大，电流表分压影响越小，电压表的测量值越接近真实值，实验误差越小．【解答】解：A、B、伏安法测电阻的实验中，电流表外接法由于电压表的分流，使电流I的测量值偏大，电压U的测量值等于真实值，由R=可知，电阻测量值小于真实值，故A正确，B错误；C、D、在电流表的内接法中，由于电流表内阻的分压，使电压U的测量值大于真实值，电流I的测量值等于真实值，由R=可知，电阻测量值大于真实值，故C错误，D正确；故选AD．【点评】本题考查了伏安法测电阻两种接法的误差分析，难度不大，知道两种接法的电路连接方式、熟练应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题．　12．有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（　　）A．nvStB．nvtC．D．【考点】电流、电压概念．【专题】恒定电流专题．【分析】根据电流的微观表达式I=nevS，求出在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量，每个电子的电量为e，再确定通过导体横截面的自由电子的数目．【解答】解：根据电流的微观表达式I=nevS，在△t时间内通过导体横截面的自由电子的电量Q=I△t，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为N=，将I=nevS代入得N==nvSt，故AC正确．故选：AC．【点评】本题考查电流的微观表达式和定义式综合应用的能力，电流的微观表达式I=nqvS，是联系宏观与微观的桥梁，常常用到．　二、实验填空题：（本题共2小题，共20分，每空3分，每图2分）13．某研究性学习小组在探究电荷间的相互作用与哪些因素有关时，设计了以下实验：该组同学首先将一个带正电的球体A固定在水平绝缘支座上．把系在绝缘细线上的带正电的小球B（图中未画出）先后挂在图中P1、P2、P3位置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小．同学们根据力学知识分析得出细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力　越小　（填“越大”或“越小”或“不变”），实验发现小球B在位置　P1　细线偏离竖直方向的角度最大（填“P1或P2或P3”）12\n【考点】库仑定律．【分析】同种电荷相互排斥，A处固定，带电的小球挂在丝线上，通过图中细线偏转的角度，可以判断带电小球带有正电荷，偏转角度越大，受到的磁力作用越大．【解答】解：小球远离带正电的A球，说明细线悬挂的小球带正电，悬挂的小球离带正电的A球越远，受到的作用力越小，同种电荷越近排斥作用越强，所以，电荷之间的相互作用跟距离有关，即：细线偏离竖直方向的角度越小，小球B所受带电球体A的作用力越小；发现小球B在位置P1细线偏角最大．故答案为：越小；P1．【点评】掌握电荷间的作用，通过悬挂小球是靠近带正电的A球，还是远离靠近带正电的A球，判断悬挂小球带什么电荷，这是本题的关键．　14．（14分）（2022秋•菏泽期中）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，如图1，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、0.4A）；B．滑动变阻器R（0﹣10Ω，额定电流2A）；C．电压表V1（量程：0﹣3V，RV=5kΩ）；D．电压表V2（量程：0﹣15V，RV=10kΩ）；E．电流表A1（量程：0﹣0.6A，RA=0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0﹣3A，RA=0.1Ω）；G．铅蓄电池、电键各一个，导线若干；实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压．①为了减少误差，实验中应选电压表　C　，电流表　E　．②某同学实验后作出的I﹣U图象如图所示，若将该灯泡接到0.8V的电压上时，电阻为　2　Ω．③请在图2中虚线框内按要求完成实验电路图（用笔线代替导线）．连接完毕，实验前滑动触头应处在滑动变阻器的　左　端（填“左”或“右”）．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【专题】实验题；实验分析法；运动学与力学（一）；恒定电流专题．【分析】①根据灯泡的额定值可以选择电压表和电流表；②由图象可得出0.8V时的电流，再由欧姆定律即可求得电阻；③根据实验要求明确滑动变阻器的接法，并明确滑动变阻器接在哪一端时电压为零．【解答】解：①灯泡额定电压为3V，则电压表应选择C；灯泡电流为0.4A，则电流表应选择E；②由图可知，当电压为0.8V时，电流为0.4A，则电阻R===2Ω；12\n③因实验中要求电压可连续地从零调到额定电压，故只能采用分压接法；则电路图如图所示；为了让电压从零开始调节，开始时滑片应在最左端；故答案为：①CE；②2③如图所示；左【点评】本题考查伏安法测灯泡伏安特性曲线的实验，要注意明确灯泡电阻随温度的变化而变化，灯泡温度不同时，对应的电阻是不相同的．　12