广州市2020高二物理上学期期中试题

- 1 - 广东省广州市2020学年高二物理上学期期中试题（含解析）

第一部分选择题（共48分）

一、(第1~4题只有一项符合题目要求，每题6分；第5~8题有多项符合题目要求，每题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)

1．关于静电场，下列说法中正确的是 ( )

A．电势等于零的物体一定不带电

B．电场强度为零的点，电势一定为零

C．同一电场线上的各点，电势一定相等

D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加

【答案】D

【解析】

考点：电场强度与电势

【名师点睛】本题关键抓住电场力电场强度与电势的概念，同时要注意电势具有相对性，电场强度为零的点电势不一定为零.

2．在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一静电计相接，极板A接地．下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是 (

)

A．极板A上移 B．极板A右移

C．极板间插入一定厚度的金属片 D．极板间插入一云母片

【答案】A

【解析】 - 2 - D错误．故选A.

考点：电容器的动态分析

【名师点睛】对于电容器动态变化分析问题，关键掌握电容的决定式4SCkd和电容的定义式QCU，结合进行分析。

3. 如图所示，原本不带电的金属球A的半径为R，球外放一个带电荷量为Q、到球心O的距离为r的点电荷。则当金属球达到静电平衡时感应电荷在球心O处产生的场强大小等于 ( )

A．22RQkrQk

B．22RQkrQk C．0 D．2rQk

【答案】D

【解析】

试题分析：球外点电荷在O点产生的场强，据点电荷的场强公式得：2kQEr ；利用静电平衡的特点，内部场强处处为零，即感应电荷在导体内部产生的电场与球外电荷产生的电场强度大小相等，所以E'=E=2rQk，故D正确，ABC错误；故选D.

考点：静电平衡

【名师点睛】明确静电平衡导体的特点，即内部场强处处为零，是个等势体，注意合场强与各个电荷产生场强的关系。

4．如图所示的电解槽中，如果在4s内各有4C的正、负电荷通过面积为0.08m2的横截面AB，那么 ( ) - 3 -

A．正离子向左移动，负离子向右移动

B．由于正负离子移动方向相反，所以电解槽中无电流

C．4s内通过横截面AB的电荷量为4C

D．电解槽中的电流为2A

【答案】D

【解析】

考点：电流

【名师点睛】本题考查电流的定义，要注意明确在电解质导电时，流过截面的电量为正负电荷电量绝对值的和

5．如图所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则 (

)

A．M点的电势比P点的电势高

B．将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功

C．M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差

D．在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动

【答案】AD

【解析】

试题分析：过M、P、N做等势线，可得到过P点的等势线通过M、N之间，因顺着电场线电势逐渐降低， - 4 -

考点：电场强度；电场线

【名师点睛】解答本题要知道：电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加；考查学生基础知识的掌握，加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题。

6．如图所示，竖直向下的匀强电场里，用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动，以下四种说法中正确的是 (

)

A．带电小球可能做匀速率圆周运动

B．带电小球可能做变速率圆周运动

C．带电小球通过最高点时，细线的拉力一定最小

D．带电小球通过最低点时，细线的拉力有可能最小

【答案】ABD

【解析】

试题分析：当小球所示重力与电场力合力为零时，绳子的拉力提供向心力，合外力做功为零，小球做匀速圆周运动，故A正确；当小球所受重力与电场力合力不为零时，合外力对小球所做的功不为零，小球速度大小发生变化，小球做变速圆周运动，故B正确；当小球做匀速圆周运动时，细线的拉力提供向心力，在圆周上任何一点细线的拉力都相等，如果小球做非匀变速运动，小球带正电时，在最高点细线拉力最小，如果小球带负电，在最高点，小球的拉力最大，故C错误；如果小球所受重力与电场力不相等，做变速圆周运动，且小球带负电时，在最低点细线拉力最小，故D正确；故选ABD.

考点：带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】此题是带电粒子在复合场中的运动问题；解题时要对小球正确受力分析，全面考虑问题，进行讨论即可正确解题。

7．如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则下列表述正确的是 - 5 -

A．通过两段导体的电流相等

B．两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同

C．细导体两端的电压U1小于粗导体两端的电压U2

D．细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

【答案】ABD

【解析】

考点：电流；电场强度

【名师点睛】本题从宏观与微观两个角度考查对电流、电压和导体中电场强度的理解能力．主要抓住电流的微观表达式和导体内的电场强度UEL。

8．如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔M和N.今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回.若保持两极板间的电压不变，则( )

A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回

D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

【答案】ACD

【解析】 - 6 -

考点：带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】对于本题选择全过程为研究过程，运用动能定理进行求解比较方便，在运用动能定理时，抓住电势差不变，电场力做功不变，比较电场力做功与重力做功的关系进行分析。

第二部分非选择题（52分）

二、实验题（16分）

9. （1）在“测定金属的电阻率”的实验中，由于金属丝直径很小，不能使用普通刻度尺，应使用螺旋测微器。螺旋测微器的精确度为_________ mm，用螺旋测微器测量某金属丝直径时的刻度位置如图所示，从图中读出金属丝的直径为 mm。

（2）如果测出金属丝接入电路的长度l、直径d和金属丝接入电路时的电流I和其两端的电压U，就可求出金属丝的电阻率。用以上实验中直接测出的物理量来表示电阻率，其表达式为ρ=_________________。

（3）在此实验中，金属丝的电阻大约为4Ω，在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，选用了如下实验器材：

A．直流电源：电动势约4.5 V，内阻不计；

B．电流表A：量程0～0.6 A，内阻约0. 125Ω；

C．电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ；

D．滑动变阻器R：最大阻值10Ω；

E．开关、导线等．

在以下可供选择的实验电路中，应该选图____（填“甲”或“乙”），选择的接法为____接法（填“内”或“外”），此接法测得的电阻值将___________(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值。 0 10 15 - 7 -

（4）根据所选实验电路图，在实物图中完成其余的连线。在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置在_____________（填“最左”或“最右”）端。

（5）根据所选量程，某次实验两电表的示数如图，则读数分别为_________V和_________A．

（6）若某次实验测得接入电路金属丝的长度为0.810m，算出金属丝的横截面积为0.81×10-6m2，根据伏安法测出电阻丝的电阻为4.1Ω，则这种金属材料的电阻率为 _____（保留二位有效数字）。 【答案】⑴0.01mm ；0.640mm ⑵lIUd42；⑶甲；外；小于；⑷实物图；最左；⑸2.15V；0.16A

⑹4.1×10-6Ω·m

【解析】

0 1 2

3

0 5 10

15 V 0 0.2 0.4

0.6

0 1 2

3 A - 8 -

考点：伏安法测电阻

【名师点睛】螺旋测微器示数等于固定刻度与可动刻度示数之和，对螺旋测微器读数时要注意估读；实验器材的选择、设计实验电路图是本题的难点，要掌握实验器材的选取原则及电路选择的原则。

三、计算题（36分）

10．（18分）如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U1加速后，进入两块间距为d、电压为U2的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且刚好能穿过电场，求：

(1) 金属板AB的长度L；

(2) 电子穿出电场时的动能；

(3) 若电子射出电场后，打在荧光屏上的P点，荧光屏距离金属板B端长度也为板长，则OP的距离为多少？

【答案】（1）d212UU.（2）eU1＋e22U（3）23d

【解析】

试题分析：(1)设电子飞离加速电场时的速度为v0，由动能定理得

eU1＝12mv20① P O

U1 - 9 -

Ek＝eU1＋e22U

(3)OP=2d+y

其中y=Ltanθ ，0tanvvy，vy=at

可得y=d

所求OP=23d

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】此题中电子先在加速电场中做匀加速直线运动，后在偏转电场中做类平抛运动，根据电子的运动的规律逐个分析即可。

11．（18分）如图所示，一根长L=1.5m的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E=1.0×105N/C、与水平方向成θ=30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+4.5×10-6C；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+1.0×10-6 C，质量m=1.0×10-2kg。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k=9.0×109N·m2/C2，取g=10m/s2）

(1) 小球B开始运动时的加速度为多大？

(2) 小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？

(3) 小球B从N端运动到距M端的高度h2=0.61m时，速度为v=1.0m/s，求此过程中小球B的电势能改变了多少？