1、黑龙江省哈尔滨市第三中学2019-2020学年高二物理上学期期中试题 理（含解析）一、选择题（本题共15小题。在每小题给出的四个选项中，110小题只有一个选项正确，1115小题有多个选项正确。110小题每题3分，1115小题全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）1.下列说法中正确的是A. 电流的方向就是电荷移动的方向B. 电源电动势的大小反映的是电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小C. 电场中某点的电场强度为零，该点的电势也一定为零D. 由R可知，电阻与电压成正比，与电流成反比【答案】B【解析】【详解】A正电荷定向移动的方向是电流的方向。故A错误。B电源电动势的大小反映的
2、是电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小。故B正确。C电场强度与电势没有关系，电场强度为零的点，电势不一定为零，比如：处于静电平衡的导体。故C错误。D电阻是导体本身的性质，与电压及电流无关。故D错误。2.如图所示，有A、B、C、D四个电阻，它们的IU关系如图所示，其中电阻最小的是()A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】由图可知，当电流相同时，D两端的电压最大，C两端的电压次之，B两端的电压再次之，A两端的电压最小；由欧姆定律公式可知：电流相同时，电压与电阻成正比，所以四个电阻中，D阻值最大，A阻值最小故应选A。点晴：在I-U图象中，横轴表示电压，纵轴表示电流，找出相同电流的对应
3、的电压值，根据欧姆定律可知：电压小的，电阻就小。3.两个分别带有电荷量Q和7Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F，两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】相距为r时，根据库仑定律得：，两小球相互接触后各自带电量变为3Q，此时有A。故A不符合题意。 B。故B不符合题意。 C。故C符合题意。 D。故D不符合题意。4.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成4L长的均匀细丝后，其电阻值为A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成4L长的
4、均匀细丝后，截面积变为原来的，则根据，可知，电阻变成原来的16倍。A。故A不符合题意。 B。故B不符合题意。 C。故C不符合题意。 D。故D符合题意。5.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动片向下滑动的过程中 A. 电流表的示数增大，电压表的示数减小B. 电流表的示数减小，电压表的示数增大C. 电流表的示数减小，电压表的示数减小D. 电流表的示数增大，电压表的示数增大【答案】C【解析】【详解】滑片下移，则滑动变阻器接入电阻减小，则总电阻减小，电路中总电流增大，内阻两端电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分
5、压增大，故并联部分电压减小，即可知电流表示数减小。A电流表的示数增大，电压表的示数减小。故A不符合题意。B电流表的示数减小，电压表的示数增大。故B不符合题意。C电流表的示数减小，电压表的示数减小。故C符合题意。D电流表的示数增大，电压表的示数增大。故D不符合题意。6.氢的三种同位素氕、氘、氚的原子核分别为、。它们以相同的初动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时，末动能最大的是A. 氕核B. 氘核C. 氚核D. 一样大【答案】D【解析】【详解】带电粒子以速度v进入场强为E，宽度为L的电场，垂直电场方向做匀速直线运动，L=vt，所以，沿电场方向做匀加速直线运动，加速度，偏转位移：根据动能定理：，且可
6、见比荷小的垂直电场方向速度增量比较大，即末速度较大。A氕核。故A符合题意。 B氘核。故B不符合题意。C氚核。故C不符合题意。 D一样大。故D不符合题意。7.如图所示，在匀强电场中，场强方向与abc所在平面平行，acbc，abc60，0.2 m。一个电荷量q1105 C的正电荷从a移到b，电场力做功为零；同样的电荷从a移到c，电场力做功为1103 J。则该匀强电场的场强大小和方向分别为()A. 500 V/m、沿ab由a指向bB 500 V/m、垂直ab向上C. 1000 V/m、垂直ab向上D. 1000 V/m、沿ac由a指向c【答案】C【解析】【详解】正电荷从a移到b，电场力做功为零，则由
7、电场力做功的特点可知，ab两点电势相等，故ab应为等势线；因电场线与等势面相互垂直，故过c做ab的垂线，一定是电场线；正电荷从a到c过程，由W=Uq可知，ac两点的电势差，即a点电势高于c点的电势，故电场线垂直于ab斜向上；ac间沿电场线的距离；由可知：电场强度；方向垂直ab向上；故C正确，ABD错误；故选C。【点睛】场线与等势面相互垂直，而且电场线由是由高电势指向低电势；匀强电场中U=Ed中的d应为沿电场方向的有效距离。8.如图是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010 V，当使用a、c两个端点时，量程为0100 V。已知表头的内阻Rg为400 ，满偏电流Ig为2 mA，则电
8、阻R1、R2的值是A. 4600 45000 B. 45000 4600 C. 4600 46000 D. 46000 4600 【答案】A【解析】【详解】当使用a、b两个端点时，由欧姆定律得：U1=10V=Ig（R1+Rg）当使用a、c两个端点时，由欧姆定律得：U2=100V=Ig（R2+R1+Rg）代入数据解得：R1=4600R2=45000A4600 45000 。故A符合题意。B45000 4600 。故B不符合题意。C4600 46000 。故C不符合题意。D46000 4600 。故D不符合题意。9.如图所示电路，电源电动势e = 6V，内阻不计。R1 = 4，R2 =2，R3 =
9、7，电容器的电容C=1mF，那么电容器上所带电量为( )A. 210-6CB. 610-6CC. 0D. 410-6C【答案】A【解析】【详解】电容器所在支路为断路，故电路结构可简化为串联，电容器两端电压等于两端电压，根据闭合回路欧姆定律可得，故电容器上所带电荷量为，A正确10.如图所示的电路中，UAB=1.5V，R1=R2=R3=10，则理想电压表和理想电流表的示数各为A. 1.5V，0.1 AB. 1.5 V，0.15 AC. 1 V，0.1 AD. 1 V，0.15 A【答案】B【解析】【详解】由题意可知，电流表和电压表均为理想电表，电阻R1、R2被短路，电压表的示数为U=UAB=1.5
10、V，则根据欧姆定律得，电流表的示数为A1.5V，0.1 A。故A不符合题意。B1.5 V，0.15 A故B符合题意。C1 V，0.1 A。故C不符合题意。D1 V，0.15 A。故D不符合题意。11.某电场的电场线的分布如图所示。一个带电粒子仅受电场力由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点。下列判断正确的是A. 粒子带负电B. 电场力对粒子做负功C. 粒子在N点的加速度大D. N点的电势比M点的电势低【答案】CD【解析】【详解】A由图根据粒子的运动的轨迹可以知道，粒子的受到的电场力的方向向上，而电场线的方向也向上，所以电荷为正电荷。故A错误。B从M点到N点，静电力方向与速度方向成锐角，电场力做
11、正功。故B错误。C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，所以粒子在N点的受力大，加速度大。故C正确。D沿着电场线方向电势逐渐减低，所以N点的电势比M点的电势低。故D正确。12.在如图所示𝑈 𝐼图象中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线为某一电阻 R 的伏安特性曲线.用该电源与电阻 R 组成闭合电路.由图象判断错误的是( ) A. 电源的电动势为 3 V，内阻为0.5𝛺B. 接入电路后电阻 R 的阻值为1𝛺C. 电源的效率为80%D. 电源的输出功率为 4 W【答案】C【解析】根据闭合电路欧姆定律得U=
12、E-Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则故A正确电阻故B正确电源的效率故C错误两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为P出=UI=4W故D正确本题选择错误的，故选C点睛：对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义13.如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1，保护电阻，下列说法正确的是A. 当电阻箱R读数为0，电源输出功率最大B. 当电阻箱R读数为1，保护电阻消耗的电功率最大C. 当电阻箱R的读数为1.5，电阻箱R消
13、耗的电功率最大D. 当电阻箱R的读数为0.5，电源输出功率最大【答案】CD【解析】【详解】AD当外电阻等于内电阻时电源输出功率最大，即R+R0=r=1时，即R=0.5时，电源输出功率最大。故A错误，D正确。B保护电阻消耗的电功率为：因为R0和r是常量，而R是变化的，所以R=0时，P最大。故B错误。C将R0视为内电阻，当R=R0+r=1.5时，电阻箱R消耗的功率PR最大。故C正确。14.如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C。闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量大小为DU，电流表示数变化量的大小为DI，在这个过程中，下列判断正确的是A. 电容器的带电量减少，减小量
14、小于CDUB. 电阻R1两端电压减小，减小量等于DUC. 电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大D. 电压表的示数DU和电流表的示数DI的比值变大【答案】AC【解析】【详解】AB闭合开关S，增大可变电阻R阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R1两端的电压减小，电阻R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R1两端的电压减小量小于U，则电容器的带电量减小，减小量小于CU。故A正确，B错误。C根据欧姆定律，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大。故C正确。D根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R1+r），由数学知识得知，保持不变。故D错误。15.如图所示，一
15、半径为r的圆环上均匀分布着正电荷，电量为+Q，x轴垂直于环面且过圆心O。在x轴上距圆心O距离s处有一点P，则A. O点的电场强度为零，电势最低B. 从O点沿x轴正方向，电场强度先增大后减小C. P点的场强大小D. P点的场强大小【答案】BD【解析】【详解】A圆环上均匀分布着正电荷，根据对称性可知，圆环上各电荷在O点产生的场强相互抵消，合场强为零。圆环上各电荷产生的电场强度在x轴有向右的分量，根据电场的叠加原理可知，x轴上电场强度方向向右，根据顺着电场线方向电势降低，可知在x轴上O点的电势最高。故A错误。BO点的场强为零，无穷远处场强也为零，所以从O点沿x轴正方向，场强应先增大后减小。故B正确。
16、CD设圆环上足够小的圆弧上的电量为q的电荷，在x轴上P点产生的沿x轴上的场强为：，其中，根据数学知识求和可得P点的场强大小：故C错误，D正确。二、实验题（12分）16.游标卡尺测一根金属管的外径时，卡尺上的游标位置如图中所示。这根金属管外径读数是_cm；用螺旋测微器测得金属丝的直径，如图所示，可知金属丝的直径d=_mm。【答案】 (1). 2.97cm (2). 0.623mm【解析】【详解】1游标卡尺测内径时，主尺读数为29mm，游标读数为0.17=0.7mm，最后读数为：29.7mm=2.97cm。2螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为12.30.01=0.123mm，所以最
17、后读数为0.623mm。17.有一标有“6V，1.5W”的小灯泡，现描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供的器材除导线和开关外，还有：A直流电源6V(内阻不计) B直流电流表03A(内阻约0.1)C直流电流表0300mA(内阻约5)D直流电压表015V(内阻约15k) E滑动变阻器（0-10）F滑动变阻器（0-1k）（1）实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_；(用序号表示)（2）在矩形框中画出实验电路图_；（3）将实物图连线_。【答案】 (1). C (2). E (3). (4). 【解析】【详解】(1) 1 2额定电流：故电流表选C；因要求电压从零开始变化，变阻器用分压接法，滑动变阻器应选小阻
18、值的E。(2) 3本实验中要求多测几组数据，故应采用分压接法；同时因灯泡的内阻较小，与电流表内阻相差不多，故应采用电流表外接法，故电路图如图所示：(3) 4根据电路图连接实物图如图所示：三、计算题(共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)18.如图所示的电路中，R1=5，R2=14。当开关K接1时，理想电流表示数I1=0.5A，当开关K接2时，理想电流表示数I2=0.2A，求：（1）电源电动势E和内电阻r；（2）当开关K接1时，电阻R1消耗的功率。【答案】（1）3V 1 （2）1.25W【解析】【详解】(1
19、)根据闭合电路欧姆定律：K接1时： K接2时： 联立并代入数据解得：E=3V，r=1 (2)K接1时，R1功率：P=I12R1=1.25W19.如图所示，带有等量异种电荷的两长度为L的平行金属板竖直放置，极板间形成匀强电场，一个带电荷量为+q质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴左极板垂直于电场方向进入该电场，刚好从右极板边缘射出，射出时速度恰与右极板成30o角，不计粒子重力，求：（1）两极板的电压U；（2）两极板间的距离d。【答案】（1）（2）【解析】【详解】(1)粒子离开电场时的速度：vcos30o =v0根据动能定理：qU=mv2-mv02 联立解得：(2)粒子在两板间做类平抛运动，竖直方
20、向：L=v0t水平方向：d=at2加速度为： 联立解得：20.某一直流电动机提升重物的装置如图所示，电源电动势E=6V，电源内阻r=1，电阻R=0.5，重物质量m=0.1kg，当重物固定电动机无法转动时，理想电压表的示数为U1=4V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为U2=5V，各处摩擦均不计，g取10m/s2。求：(1)电动机内阻R0；(2)重物匀速上升时的速度v；(3)匀速提升重物3m电源需要消耗能量。【答案】(1) 1.5 (2) 3m/s (3) 6J【解析】【详解】(1)当重物固定电动机无法转动时，根据闭合电路欧姆定律：E=U1+I1r 电压为：U1
21、=I1(R+R0)联立解得：R0=1.5(2)重物匀速上升时，根据闭合电路欧姆定律：E= U2+I2r功率关系为：U2I2= I22R+ I22R0+mgv联立解得：v=3m/s(3)匀速提升3m所用时间为：联立以上解得消耗电能为：W=EI2t=6J21.如图(甲)所示，一对间距为d的水平放置的平行金属板A、B，两板的中央各有一小孔O1、O2，在a、b两端加上如图(乙)所示的电压，同时在c、d两端加上如图(丙)所示的电压。当t0时，开关S接1处，此时，一质量为m带电量为-q的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处(P、O1、O2在同一竖直线上)。重力加速度为g，两金属板外的电场及空气阻力不计。
22、（1）U0应为多大？（2）若在时刻将开关S从1瞬间扳至2，微粒P可以恰好运动至O1点，则周期T为多少？（3）若在到tT之间的某个时刻，把开关S从1瞬间扳至2，可使微粒P以最大的动能从A板中央的O1小孔射出，则周期至少为多少？以及微粒P再次回到O1时为哪一时刻？【答案】（1）（2）（3） 【解析】【详解】(1)微粒恰好静止，根据平衡条件有：解得：(2)从1扳至2后电压变为2U0，根据牛顿第二定律： mg = ma联立可得：a=g根据位移时间公式： 解得：(3)为使微粒获最大动能从O1射出，应使微粒从B板向上加速。设向下加速时间t1，向下减速时间t2，则有：gt1=gt2位移关系为：解得：设电压最小周期为T0，向上加速：解得：微粒离开O1后做竖直上抛运动，由对称性可知：在板外时间再次回到O1时刻为：
