1、内蒙古呼伦贝尔市阿荣旗一中2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）第I卷（选择题）一、选择题本题共15道小题，1-12单选题 ，13-15多选题，每小题4分（多选题每题选对4分，选不全2分，选错0分），共60分1. 在如图所示的四种电场中，A和B两点电场强度相同的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】A图中A、B两点在以负电荷为圆心的同一个圆上，电场强度的大小相同，方向不同，A错误；BA处电场线比B处密，所以A点的电场强度比B点的大，B错误；C该电场是匀强电场，A、B两点电场强度大小和方向都相同，C正确；DA处电场线比B处稀，所以A点的电场强度比B点的小，D错误
2、。故选C。2. 下列表达式中，q一定是场源电荷的是（）A. B. C. WAB=qUABD. 【答案】D【解析】【详解】A公式是q与Q的库仑力，也可以说是q受到的电场力，所以q不一定是场源电荷，故A错误；B公式是电场强度的定义式，公式中的q是试探电荷，故B错误；C公式：WAB=qUAB是电场力做功的计算式，其中的q不是场源电荷，故C错误；D公式：是点电荷产生的电场强度的计算式，其中q一定为场源电荷，故D正确。故选D。3. 两个相同带同种电荷的导体小球所带电荷量的比值为13，相距为r时库仑力的大小为F，今使两小球接触后再分开放到相距为2r处，则此时库仑力的大小为（）A. B. C. D. 【答案
3、】D【解析】【详解】两个相同的带电导体小球带同种电荷，两球接触前接触再分开后，两球带同种电荷，两球带电量大小分别为2Q，由库仑定律，此时库仑力的大小故D正确，ABC错误。故选D。4. 如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒子（不计重力）经点飞向点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A. 粒子在点电势能大B. 粒子在点加速度大C. 粒子在点动能大D. 粒子带正电【答案】A【解析】【详解】D根据曲线运动条件可知，粒子所受的合力应该指向曲线弯曲的内侧，所以粒子所受的电场力逆着电场线方向，与电场方向相反，所以粒子带负电，故D错误；B由于B点电场线密，场强大，所以粒子在
4、B点受到的电场力大，则在B点的加速度较大，故B错误；AC粒子从A到B，电场力对粒子做负功，电势能增加，动能减小，则粒子在B点电势能较大，动能小，故C错误；A正确。故选A。5. 如图，平行板电容器经开关S与电源连接，C点所在位置的空间坐标不变且始终处于由带电平板所激发的匀强电场中，选取B板的电势为零，关于C点电势的变化情况，以下说法正确的是（ ） A. 开关S闭合，将A 板上移一小段距离，极板间电场强度变弱，C 点电势升高B. 开关S闭合，将B板上移一小段距离，极板间电场强度变强，C点电势升高C. 开关S先闭合后断开，然后将A 板上移一小段距离，场强不变，C点电势升高D. 开关S先闭合后断开，然
5、后将B板下移一小段距离，场强不变，C点电势升高【答案】D【解析】【详解】A若开关S闭合，将A板上移一小段距离，则两极板间的距离增大，又由于电容器与电源相连，两极板间的电势差恒定，根据可知两极板间的电场强度变弱，C到下极板（零电势）的距离不变，根据可知C点电势降低，A错误；B若开关S闭合，将B板上移一小段距离，则两极板间的距离增小，又由于电容器与电源相连，两极板间的电势差恒定，根据可知两极板间的电场强度变强，C到上极板的距离不变，根据可知AC间电势差增大，而A板电势恒定，所以C点电势降低，B错误；CD开关S先闭合后断开，则两极板间的电荷量恒定不变，根据可得，两极板间电场强度和两极板的距离无关，故
6、改变两极板间的距离，电场强度恒定不变，若将A板上移一小段距离，C到下极板的距离不变，根据可知CB间的电势差恒定，故C点电势恒定；若将板下移一小段距离，CB间的距离增大，根据可知CB间的电势差增大，故C点电势增大，C错误，D正确。故选D。6. 如图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的5倍，它们以相等的速度从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在点，若，则P和Q的质量之比为（不计重力）（）A. 2：5B. 5：2C. 4：5D. 5：4【答案】D【解析】【详解】两带电粒子的初速度相等都是，所以它们在电场中的运动时间在竖直方向上做匀加速直线运动，发生的位移相等，所以即可以推出所
7、以故选D。7. 将悬挂在细线上的带正电的小球A放在不带电的金属空心球C内(不与球接触)，另有一个悬挂在细线上的带负电的小球B向C靠近，如图所示，于是有()A. .A向左偏离竖直方向，B向右偏离竖直方向B. A的位置不变，B向右偏离竖直方向C. .A向左偏离竖直方向，B的位置不变D. .A和B的位置都不变【答案】B【解析】A在空心金属球内，由于静电感应，使得C外表面带正电，B、C相互吸引，所以B向右偏； 而金属空腔C可以屏蔽外部的B的电场，所以B的电荷对空腔C的内部无影响，所以A位置不变故B正确，ACD错误；故选B点睛：考查静电感应现象，掌握同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引并理解外部电场对空心
8、球内部没有影响，即为静电屏蔽8. 如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断正确的是A. a代表的电阻丝较粗B. b代表的电阻丝较粗C. a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值D. 图线表示电阻丝的阻值与电压成正比【答案】B【解析】【详解】ABC根据欧姆定律：可得：可知伏安特性曲线的斜率是电阻的倒数，因此a代表的电阻较大，b的较小；根据电阻定律：可知a的电阻丝较细，b的较粗，故A错误、B正确、C错误。D一段金属丝的电阻是由本身的因素决定的，与所加电压和所通过的电流无关，故D错误。故选B.9. 如图所示，和是材料相同、厚度相同、上下表面均为正方形的导
9、体，但的尺寸比要小，通过导体的电流方向如图中箭头所示，假设边长为，边长为L，若的电阻值为，则的阻值为（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】设导体的电阻率为，厚度为d，边长为L，则由电阻定律得R与边长L无关，故故选B。10. 北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，已知元电荷e = 1610-19C ，则在整个环中运行的电子数目为（ ）A. 501011B. 51019C. 101013D. 10103【答案】A【解析】试题分析：根据I=neSv可知，单位长度的电子数为：，电子的总数：个，故选A考点：电流强
10、度【名师点睛】此题主要死考查电流强度的微观表达式I=neSv；注意理解表达式中各个量的物理意义，式中的n是单位体积的电荷数11. 如图所示，三个电阻的阻值相同，在AB间接上电源后，三个电阻的功率之比为（ ） A. 411B. 144C. 211D. 122【答案】A【解析】【详解】设通过R1的电流为I，由于三个电阻的阻值相同，故通过R2，R3两位两个电阻的电流均为，故三个电阻的电功率之比为：故选A。12. 用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表。将它们串联起来接入电路中，如图所示，接通电路后，下列判断正确的是（）A. 两只电表的指针都不偏转B. 两只电表的指针偏转角相同C. 电
11、流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D. 电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角【答案】C【解析】【详解】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故ABD错误，C正确。故选C。13. 铅蓄电池的电动势为2V，这表示（）A. 电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能B. 蓄电池两极间的电压大于2VC. 蓄电池能在1s内将2J化学能转变成电能D. 蓄
12、电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池的大【答案】AD【解析】【详解】A铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即2J化学能转化为电能，故A正确；B电源两极间电压，当电源不接入电路时，等于电源的电动势；当接入电路时，小于电源的电动势，故B错误；C电源每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能，不是在1s内将2J的化学能转变成电能，故C错误；D电源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势(1.5V)大，故D正确.故选AD。14. 如图所示，倾角为的光滑足够长斜面固定在水平面上，劲度系数为
13、k的轻质弹簧一端连在斜面底端的挡板上，另一端连接一质量为m，带电量为q的绝缘小球，装置处于静止状态。现在在空间增加一水平向右的匀强电场，场强E=，则下列判断正确的是（）A. 小球沿斜面向上做加速度减小的加速运动B. 小球运动过程中，小球和弹簧组成的系统机械能不守恒C. 小球沿斜面运动到最远点时的加速度为D. 小球在运动过程中，电场力做功的最大值为【答案】BD【解析】【详解】A小球所受的电场力沿斜面方向的分力大小为所以小球相当于只受弹簧的弹力，小球沿斜面做简谐运动，所以小球沿斜面向上先做加速度减小的加速运动，后做加速度反向增大的减速运动，A错误；B小球运动过程中，由于电场力做功，小球和弹簧组成的
14、系统机械能不守恒，B正确；C根据对称性可知，小球沿斜面运动到最远点时的加速度与刚开始运动时加速度大小相等，为C错误；D原来弹簧的压缩量为则简谐运动的振幅电场力做功的最大值为D正确。故选BD。15. 如图所示，点电荷Q1，Q2固定于边长为L的正三角形的两顶点上，将点电荷Q3（电荷量未知）固定于正三角形的中心，Ql，Q2的电荷量均为q在正三角形第三个顶点上放入另一点电荷Q，且Q的电荷量-q，点电荷Q恰好处于平衡状态已知静电力常量为k，不计各电荷受到的重力，下列说法正确的是A. 若撤去Q3，则Q将做匀加速直线运动B. Q3的电荷量为C. 若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将不再受力平衡D. 若将Q
15、1的电荷量改为-q，则Q受到的合力大小为【答案】BD【解析】【详解】若撤去Q3，点电荷Q所受的合力为Q1、Q2对点电荷Q库仑力的合力，方向竖直向下，向下加速运动的过程中，由于距离两电荷的距离变化，导致库仑力的变化，则加速度变化，做变加速直线运动，A错误Q1、Q2对点电荷Q库仑力的合力为：，方向竖直向下，根据几何关系知，Q3与点电荷Q的距离为：，根据平衡条件得：，解得，带负电，B正确根据知，Q的电量可以约去，若不改变Q的电性，仅改变其电荷量，Q将仍然受力平衡，C错误若将Q1的电荷量改为-q，Q受到Q1、Q2的合力，方向水平向右，Q3对Q的库仑力大小为，方向竖直向上，根据平行四边形法则知，Q受到的
16、合力大小，D正确第II卷（非选择题）二、实验题（本题共2道小题，共15分）16. 用游标卡尺测铁片厚度读数如图(1)所示，读数为_mm。用螺旋测微器测一圆形工件的直径读数如图(2)所示，读数为_mm。【答案】 (1). 10.50 (2). 4.600【解析】【详解】1游标卡尺读数为 2螺旋测微器的读数17. 为了测量某一未知电阻Rx(阻值约为6 )的阻值，实验室里准备了以下器材：A电源，电动势E3.0 VB电压表V1，量程3 V，内阻约5 kC电压表V2，量程15 V，内阻约25 kD电流表A1，量程0.6 A，内阻约0.2 E电流表A2，量程3 A，内阻约0.04 F滑动变阻器R1，最大阻
17、值5 ，最大电流为3 AG滑动变阻器R2，最大阻值200 ，最大电流为1.5 AH开关S、导线若干（1）在用伏安法测量该电阻的阻值时，要求尽可能准确，并且待测电阻两端的电压从零开始连续调节，则在上述提供的器材中电压表应选_；电流表应选_；滑动变阻器应选_(填器材前面的字母代号)（2）请在虚线框内画出用伏安法测量该电阻阻值时的实验电路图_（3）请根据电路图将下列实物图补充完整_【答案】 (1). （1）B (2). D (3). F (4). （2） (5). （3）【解析】【详解】（1）因为电动势只有3V，所以电压表原则B；通过待测电阻的最大电流：，所以电流表选择D；电压要求从零开始调节，所以
18、选择分压式电路，滑动变阻器选择总阻值较小的F（2）该实验选择分压电路，因为：，所以电流表选择外接法，电路图如下：（3）根据电路图连接实物图：三、计算题（本题共3道小题，第18题8分，第19题8分，第20题9分，共25分）18. 如图，灯泡D与电动机M中串联在一个稳压电源上，电源的输出电压为U=20V，灯泡D的电阻为RD=6，电动机M线圈的电阻为RM=2，与电动机并联的理想电压表读数为UM=14V电动机的转轴的摩擦可忽略，求： （1）通过灯泡的电流I=？ （2）电动机M线圈的发热功率PQ=？ （3）电动机M输出的机械功率P机=？【答案】（1）1A ；（2）2W； （3）12W 【解析】（1）灯两
19、端的电压为 所以通过灯泡的电流为 （2）电动机M线圈的发热功率 （3）电动机M消耗的电功率为 输出的机械功率19. 如图所示，真空中甲、乙两个质量相等的带负电的小球（视为点电荷），甲的电荷量是乙的电荷量的两倍，分别用长为的绝缘轻质细线将两个带负电的小球悬挂于点。两个带负电的小球静止于同一水平面上且之间的距离为，绝缘细线对甲球的作用力为；静电力常数为，重力加速度取。(1)作出O点电场强度的方向；(2)求带负电小球甲的质量；(3)求带负电小球乙的电荷量。【答案】(1) ； (2)；(3)【解析】【详解】(1)由于甲的电荷量是乙的电荷量的两倍，根据点电荷电场强度的计算公式可知，甲在点产生的电场强度是
20、乙的2倍，点电场强度的方向如图所示(2)甲球受到重力、库仑力和绝缘细线对甲球的作用力，如图所示由受力分析结合图中几何关系可得解得(3)设带负电小球乙的电荷量为，则甲小球带电荷量为，根据库仑定律可得根据平衡条件可得两个点电荷之间的库仑力联立解得20. 如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出初速度可忽略不计，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，电子进入间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，荧光屏距两板右侧边缘的水平距离为D，电子的质量
21、为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。(1)求电子穿过A板时速度的大小；(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y；(3)求OP长度x。【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】【详解】(1)设电子经电压加速后的速度为，由动能定理有解得(2)电子以速度进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式有： 解得(3)根据类平抛运动的规律，电子从偏转电场射出后，速度的反向延长线经过两板水平位移的中点，则由比例关系可知