1、和平区第二十中学20202021 学年第二十中学高二上学期期中考试物理试卷一选择题（共 5 小题）1. 物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是（）A比值法B等效替代法C理想化模型D控制变量法2下列物理量中与检验电荷有关的是（）A电场强度 EB电势差 UC电势D电场力 F3. 如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知 a、b、c 三点的电场强度大小分别为 Ea、Eb、Ec，电势分别为a、b、c则（）AEaEb，bcBEaEb，abCEaEb，abDEaEc，bc4. 某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线
2、上的O 点由静止开始在电场力作用下运动到 A 点，取 O 点为坐标原点，沿直线向右为 x 轴正方向，粒子的重力忽略不计。在由 O 到 A 运动过程中，下列关于粒子的运动速度 v 和加速度 a 随时间 t 的变化、粒子的动能 Ek 和运动径迹上电势随位移 x 的变化图线可能正确的是（ ）ABCD5. 在如图所示的电路中，R1、R2 和 R3 皆为定值电阻，R4 为可变阻器，电源的电动势为 E， 内阻为 r设电流表 A 的读数为 I，电压表 V 的读数为 U当 R4 的滑动触头向图中 a 端移动时（）AI 变大，U 变小BI 变大，U 变大CI 变小，U 变大DI 变小，U 变小二多选题（共 3
3、小题）6. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把A1、A2 分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ）A. 图（a）中的 A1、A2 的示数相同B. 图（a）中的 A1、A2 的指针偏角相同C. 图（b）中的 A1、A2 的示数相同D. 图（b）中的 A1、A2 的指针偏角相同7. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则（）A. 电源的功率变小B. 电容器贮存的电荷量变小C电源内部消耗的功率变大D电阻 R 消耗的电功率变小8. 如图所示，虚线 a、b、
4、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下，从 P 向 Q，通过该区域时的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）A. 三个等势面中，a 点的电势最高B. 带电质点通过 P 点时电势能较大C. 带电质点通过 P 点时的动能较大D. 带电质点通过 P 点时的加速度较大三实验题（共 2 小题）9. 用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值。若将选择倍率的旋钮拨至“100”挡时， 测量时指针停在刻度盘 0附近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤： A将两根表笔短接B将选择开关拨至“1k”挡C将选择开关拨至“10”挡D将两根表笔分别接触
5、待测电阻的两端，记下读数E调节调零电阻，使指针停在 0刻线处F将选择开关拨至交流电压最高挡将上述必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是 （填写步骤前的代号）；若操作正确，上述 D 步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值 Rx 。10. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。（1） 备有如下器材A干电池 1 节B滑动变阻器（020）C滑动变阻器（01k）D电压表（03V）E电流表（00.6A） F电流表（03A） G开关、导线若干其中滑动变阻器应选 ，电流表应选 。（只填器材前的序号）（2） 为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。1234
6、56I（A）0.100.150.200.250.300.40U（V）1.321.261.181.131.040.93（3） 某同学记录的实验数据如上表所示，试根据这些数据在图中画出 UI 图线，根据图线得到被测电池的电动势 E V，内阻 r 。四计算题（共 3 小题）11. 如图所示，匀强电场的电场线与 AC 平行，把带电荷量 108C 的负电荷从 A 移至 B 的过程中，电场力做功 6108J，AB 长 6cm，AB 与 AC 的夹角为 60求：（1） 场强方向；（2） 设 B 处电势为 1V，则 A 处电势为多少；（3）A 处的场强大小；12. 如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板
7、间距离为 d当两板间加电压 U 时， 一个质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子，以水平速度 v0 从 A 点射入电场，经过一段时间后从 B 点射出电场，A、B 间的水平距离为 L，不计重力影响求：（1） 带电粒子从 A 点运动到 B 点经历的时间；（2） 带电粒子经过 B 点时速度的大小；（3） A、B 间的电势差13. 如图所示电路，电源电动势为 E，内阻为 r1，定值电阻 R5闭合 S1，断开 S2， 电流表的示数是 1.00A，闭合 S1 和 S2，电流表的示数是 2.00A，此时电动机竖直向上匀速吊起一质量为 m0.6kg 的重物，已知电动机线圈电阻为 R00.5，电流表、电压表均为理
8、想表，不计一切阻力，g 取 10m/s2，求（1） 电源电动势 E（2） 闭合 S1、闭合 S2 时，重物向上运动的速率20202021 学年天津市和平区天津市第二十中学高二年级上学期期中考试物理试卷参考答案与试题解析一选择题（共 5 小题）1. 物理学中，“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是（）A比值法B等效替代法C理想化模型D控制变量法【解答】解：“质点”、“点电荷”这两个概念的建立所体现的共同的科学思维方法是理想化模型，故 ABD 错误，C 正确。故选：C。2. 下列物理量中与检验电荷有关的是（）A电场强度 EB电势差 UC电势D电场力 F【解答】解：A、电场
9、强度是描述电场的力的性质的物理量，由定义式 E可知，E 与检验电荷无关，故 A 错误。B、电势差 U 是由电场本身以及电场中的两点的位置决定的，与检验电荷无关。故 B 错误。C、是电势描述电场的能的性质的物理量，由定义式 可知，与检验电荷无关，故C 错误。D、由电场力 FqE，可知，电场力既与电场 E 有关，也与检验电荷 q 有关。故 D 正确； 故选：D。3. 如图，带箭头的实线表示某静电场的电场线，虚线表示其等势面。已知 a、b、c 三点的电场强度大小分别为 Ea、Eb、Ec，电势分别为a、b、c则（）AEaEb，bcBEaEb，abCEaEb，abDEaEc，bc【解答】解：由图示可知，
10、a 处的电场线密，b 处的电场线稀疏，因此 a 点的电场强度大，b 点的场强小，即 EaEb；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，则 a 点的电势高于 c 点的电势，即acb、c 两点在同一等势面上，电势相等，bc，则ab，故 B 正确，ACD 错误；故选：B。4. 某区域的电场线分布如图所示，其中间一根电场线是直线，一带正电的粒子从直线上的O 点由静止开始在电场力作用下运动到 A 点，取 O 点为坐标原点，沿直线向右为 x 轴正方向，粒子的重力忽略不计。在由 O 到 A 运动过程中，下列关于粒子的运动速度 v 和加速度 a 随时间 t 的变化、粒子的动能 Ek 和运动径迹上电势随位移 x 的变化
11、图线可能正确的是（ ）ABC D 【解答】解：A、由图可知，从 O 到 A 点，电场线由疏到密，电场强度先减小后增大， 方向不变，因此电荷受到的电场力先减小后增大，则加速度先减小后增大，所以速度图象的斜率先减小后增大，不是一直减小。故 A 错误，B 正确；C、沿着电场线方向电势降低，电势与位移的图象的斜率表示电场强度，结合前面的分析 可知，电场强度先减小后增大，所以图象的斜率先减小后增大，故 C 错误；，D、根据能量守恒关系，则EKEP，而EPqU，且 UEx，由此可知 qE，因此粒子的动能 Ek 和运动径迹上电势随位移 x 的变化图线斜率先减小后增大， 故 D 错误；故选：B。5. 在如图所
12、示的电路中，R1、R2 和 R3 皆为定值电阻，R4 为可变阻器，电源的电动势为 E， 内阻为 r设电流表 A 的读数为 I，电压表 V 的读数为 U当 R4 的滑动触头向图中 a 端移动时（）AI 变大，U 变小BI 变大，U 变大CI 变小，U 变大DI 变小，U 变小【解答】解：当滑动变阻器 R4 的滑动头向图 a 端移动时，变阻器接入电路的电阻减小， 外电路总电阻减小，电路总电流 I 变大，电源的内电压 U 内Ir 增大，路端电压 UE U 内将减小，电压表 V 测量的就是路端电压，则电压表的示数 U 变小；同时R1 和 R3 的分压增大，而 R2 的电压 U2UU1U3 将变小，则通
13、过 R2 的电流减小， 即电流表 A 的读数 I 变小。D 正确；故选：D。二多选题（共 3 小题）6. 用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A1、A2，若把A1、A2 分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（ ）A. 图（a）中的 A1、A2 的示数相同B. 图（a）中的 A1、A2 的指针偏角相同C. 图（b）中的 A1、A2 的示数相同D. 图（b）中的 A1、A2 的指针偏角相同【解答】解：A、图（a）中的 A1、A2 并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量
14、程不同的电流表读数不同，量程大的电流表示数大，故 A 错误，B 正确。C、图（b）中的 A1、A2 串联，A1、A2 的示数相同；由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同，故 C 正确，D 错误。故选：BC。7. 如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头向上滑动时，则（）A. 电源的功率变小B. 电容器贮存的电荷量变小C电源内部消耗的功率变大D电阻 R 消耗的电功率变小【解答】解：A、由闭合电路欧姆定律可知，当滑动触头向上滑动时，接入电路的电阻变小，则总电阻 R 总变小，I 增大，电源的功率 PEI，则 P 变大。故 A 错误。B、I 增大，路端电压 U
15、减小，而 R1 分压 U1 增大，所以电容器上的电压减小。由 QCU知：Q 变小，故 B 正确；C、电源内部消耗功率 P 内I2r 增大，故 C 正确；D、将电阻 R1 看成电源的内阻，因 R 与 R1+r 的大小未知，则等效电源的输出功率如何变化不能确定，则 R 上消耗的功率无法确定。故 D 错误。故选：BC。8. 如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下，从 P 向 Q，通过该区域时的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）A. 三个等势面中，a 点的电势最高B. 带电质点通过 P 点时电势能较大C. 带电
16、质点通过 P 点时的动能较大D. 带电质点通过 P 点时的加速度较大【解答】解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下 方，沿电场线电势降低，故 c 点电势最高，故 A 错误；B、根据带正电的质点受力情况可知，从 P 到 Q 过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即 P 点时电势能较大，而动能较小，故 B 正确，C 错误；D、等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此 P 点加速度也大， 故 D 正确。故选：BD。三实验题（共 2 小题）9. 用多用电表的欧姆挡测量一未知电阻的阻值。若将选择倍率的旋钮拨至“100”挡时， 测量时指针停在刻度盘 0附
17、近处，为了提高测量的精确性，有下列可供选择的步骤： A将两根表笔短接B将选择开关拨至“1k”挡C将选择开关拨至“10”挡D将两根表笔分别接触待测电阻的两端，记下读数E调节调零电阻，使指针停在 0刻线处F将选择开关拨至交流电压最高挡将上述必要的步骤选出来，这些必要步骤的合理顺序是 CAEDF（填写步骤前的代号）；若操作正确，上述 D 步骤中，指针偏转情况如图所示，则此未知电阻的阻值 Rx 150 。【解答】解：（1）用“100”测电阻时挡时，指针停在刻度盘 0附近，说明所选挡位太大，为准确测量电阻阻值，应换用小挡，应选“10”挡，然后对欧姆表重新进行欧 姆调零，然后再测电阻阻值，欧姆表使用完毕后
18、，要把选择开关置于 OFF 挡或交流电源最高挡上，因此合理的实验步骤是：CAEDF由图象表盘可知，待测电阻阻值为：1510150； 故答案为：CAEDF，15010. 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。（1） 备有如下器材A干电池 1 节B滑动变阻器（020）C滑动变阻器（01k）D电压表（03V）E电流表（00.6A） F电流表（03A） G开关、导线若干其中滑动变阻器应选 B，电流表应选 E。（只填器材前的序号）（2） 为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。123456I（A）0.100.150.200.250.300.40U（V）1.321
19、.261.181.131.040.93（3） 某同学记录的实验数据如上表所示，试根据这些数据在图中画出 UI 图线，根据图线得到被测电池的电动势 E V，内阻 r 。【解答】解：（1）滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选 B（也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器。）电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是 0.5 A，故需要选择 00.6 A，所以电流表应选 E。（2）因电流表内阻与电源内阻接近，而电压表内阻较大，所以为了减小误差，应采用相 对电
20、源的电流表外接法，设计电路图如图所示。（3） 将各点用直线连接，如图所示；图像与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势 E1.45V；图像的斜率表示电源内阻，故电源内阻r = 1.45 - 0.8 = 1.30W0.5故答案为：（1）BE；（2） ；（3） 1.45，1.30。四计算题（共 3 小题）11. 如图所示，匀强电场的电场线与 AC 平行，把带电荷量 108C 的负电荷从 A 移至 B 的过程中，电场力做功 6108J，AB 长 6cm，AB 与 AC 的夹角为 60求：（1） 场强方向；（2） 设 B 处电势为 1V，则 A 处电势为多少；（3）A 处的场强大小；【解答】解 （1）将
21、负电荷从 A 移至 B，电场力做正功，所以电荷所受电场力方向沿 A 至 C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷的受力方向相反，所以场强方向应为 C 至 A 方向。（2） 由 WqU 得：U 6 V，即 A、B 两点间电势差为 6 V沿电场线方向电势降低，B 点电势高于 A 点电势。UBA，B1 V，ABU1 V 6 V5 V，即 A 点的电势为5 V。（3） 如图所示，由 B 向 AC 作垂线交 AC 于 D，D 与 B 在同一等势面上。UDAUBAU6 V，沿场强方向 A、B 两点间距离为 dABcos606 cm3 cm0.03 m，所以 E200 V/m。答：（1）场强方向为 C 至 A
22、方向；（2）设 B 处电势为 1V，则 A 处电势为5 V；（3）A 处的场强大小为 200 V/m；12. 如图所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为 d当两板间加电压 U 时， 一个质量为 m、电荷量为+q 的带电粒子，以水平速度 v0 从 A 点射入电场，经过一段时间后从 B 点射出电场，A、B 间的水平距离为 L，不计重力影响求：（1） 带电粒子从 A 点运动到 B 点经历的时间；（2） 带电粒子经过 B 点时速度的大小；（3） A、B 间的电势差【解答】解：（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从 A 点运动到 B 点经历的时间；（2） 带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动
23、板间场强大小 加速度大小 经过 B 点时粒子沿竖直方向的速度大小 vyat带电粒子在 B 点速度的大小 v（3） 带电粒子从 A 点运动到 B 点过程中，根据动能定理得A、B 间的电势差 UAB 答：（1）带电粒子从 A 点运动到 B 点经历的时间为；（2）带电粒子经过 B 点时速度的大小为；（3）A、B 间的电势差为13. 如图所示电路，电源电动势为 E，内阻为 r1，定值电阻 R5闭合 S1，断开 S2， 电流表的示数是 1.00A，闭合 S1 和 S2，电流表的示数是 2.00A，此时电动机竖直向上匀速吊起一质量为 m0.6kg 的重物，已知电动机线圈电阻为 R00.5，电流表、电压表均
24、为理想表，不计一切阻力，g 取 10m/s2，求（1） 电源电动势 E（2） 闭合 S1、闭合 S2 时，重物向上运动的速率【解答】解：（1）闭合 S1、断开 S2 时，根据闭合电路的欧姆定律可得：E = I1 (R + r ) = 6V（2）闭合 S1、断开 S2 时，根据闭合电路的欧姆定律可得：EI1（R+r） 闭合 S1、闭合 S2 时，根据闭合电路的欧姆定律可得：U2EI2r根据欧姆定律可得流过定值电阻 R 的电流为：IR，流过电动机的电流为 IMI2IR，M电动机输出的机械功率为：PM 出U2I2I 2R0， 又 PM 出mgv解得 v0.68m/s；答：（1）电源电动势为 6V；（2）闭合 S1、闭合 S2 时，重物向上运动的速率为 0.68m/s；