1、宁夏银川市宁大附属中学2020-2021学年高二物理上学期期中试题（含解析）一、单选题（每题2分，共32分）1. 小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个（ ）A. 6.21019CB. 6.41019CC. 6.61019CD. 6.81019C【答案】B【解析】试题分析：元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，据此可正确解答解：电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，任何带电体所
2、带电荷都是e的整数倍，因此该带电量为电子电量e=1.61019C的整数倍，将四个选项中的电量除以电子电量得数为整数倍的便是可能正确的数字，故ACD错误，B正确故选B【点评】本题是基础的题目，考查的就是学生对基本知识的应用情况，平时要注意提高应用所学知识解决实际问题的能力2. 在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是()A. 甲图中与点电荷等距的a、b两点B. 乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C. 丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D. 丁图中非匀强电场中a、b两点【答案】C【解析】【详解】A甲图中
3、与点电荷等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向不相反，故A错误；B对乙图，根据电场线的疏密及对称性可判断，a、b两点的电场强度大小相等、方向相同，故B错误；C丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点，电场强度大小相同，方向相反，故C正确；D对丁图，根据电场线的疏密可判断，b点的电场强度大于a点的电场强度，故D错误。故选C。3. 关于电场线和等势面，下列说法中正确的是（）A. 电场线就是电荷运动的轨迹B. 电场中的电场线不可以相交，等势面可以相交C. 电场线越密的地方电势越高D. 电场线上某点的切线方向与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反【答案】D【解析】【详解】A电场线不
4、一定与电荷的运动轨迹重合，只有带电粒子只受电场力，且电场线是直线，带电粒子的初速度为零或初速度方向与电场线方向在同一条直线上时电场线才与带电粒子的轨迹重合，故A错误；B电场线的切线方向就是电场的方向，如果两条电场线在同一点相交，则有两个切线方向，而事实上电场中的每一点只有一个方向，故任意两条电场线都不会相交；等势面是所有电势相等的点组成的面，两个不同的等势面的电势不同，若两个等势面相交，交点就有两个电势值，而事实上电场中的每一点只有一个电势值，故任意两个等势面都不会相交，故B错误；C电场线的疏密代表电场的强弱，故电场线越密的地方场强越强，电势不一定越高，沿电场线方向电势逐渐降低，故C错误；D电
5、场线的切线方向是正试探电荷在该点所受电场力的方向，与负试探电荷在该点所受电场力的方向相反，故D正确。故选D。4. 如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上。a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的大。已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是（）A F1B. F2C. F3D. F4【答案】A【解析】【详解】对c球受力分析，如图由于a球的带电量比b球的大，故a球对c球的静电斥力较大，根据平行四边形定则，合力的方向如图，即沿着F1的方向。选项A正确，BCD错误。故选A。5. 如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，
6、若带电粒子q（|Q|q|）只在电场力作用下由a运动到b，电势能增加。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb，则下列判断正确的是 （）A. 若Q为正电荷，则q带正电，FaFbB. 若Q为负电荷，则q带正电，FaFbC. 若Q为正电荷，则q带负电，FaFbD. 若Q为负电荷，则q带负电，FaFb。故选B。6. 两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正负极上，开关S闭合时质量为m，带电荷量为q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将下极板向上移动，以下说法正确的是（）A. 油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向aB. 油滴将向下运动，电流计中的电流从
7、a流向bC. 油滴将向上运动，电流计中的电流从a流向bD. 油滴静止不动，电流计中无电流流过【答案】A【解析】【详解】将下极板向上移动，d减小，根据电容的决定式知，C增加，而电压U不变，则由可知，电容器带电量增大，电容器处于充电状态，电路中产生逆时针方向的电流，则电流计中有b流向a的电流。由于电容器板间电压不变，则由可知，E增加，油滴所受电场力增加，故油滴将向上运动。故选A。7. 如图所示，将原来不带电的金属导体杆放到一个电荷量为+Q的小球旁边，则（）A. 导体杆内a、b、c三点的场强大小关系是EaEbEcB. 导体杆内a、b、c三点的场强关系是 EaEbbc。电流沿以下方向流过该金属电阻，其
8、中电阻值最小的是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】A图的电阻B图的电阻 C图的电阻 D图的电阻因为abc，则A图的电阻最小。故选A。14. 如图所示，电阻R和电动机M串联接到电路中。巳知电阻R跟电动机线圈电阻相等，开关闭合后，电动机正常工作。设电阻R和电动机两端的电压分别为U1和U2，经过时间t后，电源通过电阻R做功W1，产生的电热为Q1；电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2。则有（）A. U1=U2，Q1Q2B. U1U2，Q1=Q2C. W1W2，Q1Q2D. W1=W2，Q1=Q2【答案】B【解析】【详解】设开关闭合后，电路中电流为I，对于电阻R，由欧姆定律得对
9、于电动机有则有根据焦耳定律得，则有根据电功公式得，则有故选B。15. 如图所示，当滑动变阻器滑动触头向右移动时，灯泡A、B、C的亮度将（）A. A、C变暗，B变亮B. B、C变暗，A变亮C. A、B变暗，C变亮D. A、C变亮，B变暗【答案】C【解析】【详解】由图可知，滑动变阻器与灯泡A串联，与灯泡B串联，与灯泡C并联，当滑动变阻器滑动触头向右移动时，滑动变阻器电阻增大，由“并同串反”规律可知，灯泡A变暗，灯泡B变暗，灯泡C变亮故选C。16. 如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb，若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电
10、流分别为Ia和Ib，则下列说法错误的是（）A. rarbB. IaIbC. R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D. R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低【答案】D【解析】【详解】A电源图像中，斜率绝对值表示内阻，因此，故A正确，不符合题意；B在同一坐标系内作出电阻的图象由图象可知，故B正确，不符合题意；CD把R0分别接到两个电源上，由图可知，由可知电源的效率因为所以故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。二、多选题（每题至少有两个正确答案，全对得4分，半对的2分，错误不得分，共16分）17. 如图，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在
11、同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但ABBC，则根据平衡条件可断定 （）A. A、C一定带异种电性B. B、C一定带异种电荷C. A、B、C中，A所带电量最大D. A、B、C中，B所带电量最小【答案】BCD【解析】【详解】根据题意，三个点电荷均在库仑力的作用下处于平衡状态，根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，则有A、C电荷的电性必须相同，且B电荷的电性与它们相反，这样才能确保受力平衡；再由平衡条件及库仑力的大小与距离的平方成反比，可知中间B电荷的电荷量最小 ，这样才能保证力的大小平衡。因ABBC，所以A电荷的电荷量最大。故选BCD。18. 两电阻R1和R
12、2的伏安特性曲线如图所示。从图线可判断（）A. 两电阻阻值的关系是R1R2B. 电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C. 电压相同时，通过R1的电流强度较大D. 两电阻串联接入电路时，R2消耗的功率大【答案】CD【解析】【详解】AD电阻I-U图象中图线的斜率的倒数表示电阻，由图可知，两电阻串联接入电路时，电流I相同，由可知，R2消耗的功率大，故A错误，D正确；BC由欧姆定律可知，当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，故B错误，C正确。故选CD。19. 如图所示，电源接入电路，断路电压12V，短路电流是6A，把电源接入如图所示电路
13、中，理想电压表的示数8V，则（）A. 此时理想电流表的示数是2 AB. 可变电阻的阻值是4 C. 此时理想电流表的示数是3 AD. 可变电阻的阻值是2 【答案】AB【解析】【详解】由闭合电路的欧姆定律可得，由题意知E=12V，I短=6A，可解得电源内阻为把电源接入如图所示电路中时，U=8V，根据闭合电路欧姆定律可得电路中电流为即理想电流表的示数为2A，可变电阻的阻值由欧姆定律可得故选AB。20. 两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，则（）A. A点的电场强度大小为零B. C点的电
14、场强度比N点的小C. ND间场强方向指向x轴正方向D. 将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功【答案】BD【解析】【详解】AB在 图像中，斜率表示场强，因此A点场强不为零，C点场强为零，N点场强不为零，所以C点的电场强度比N点的小，故A错误，B正确；C从N到D电势先增大后减小，沿电场线方向电势降低，所以ND间场强方向先沿负方向后沿正方向，故C错误；DND间场强方向先沿负方向后沿正方向，负点电荷电场力先沿正方向后沿负方向，所以电场力先做正功后做负功，故D正确。故选BD。三、填空题（21、22两题每空1分，23、24两题每空2分，共20分）21. 如图在正电荷Q的电场中，距Q为10cm
15、的A处放一电荷，其电荷为q+110-9C，q受到的电场力为110-8N，则A处的电场强度EA_N/C，方向是_；若将另一电荷q-210-9C放在A处，A处电场强度大小为_N/C，方向是_，此时q受到的电场力大小为_N，方向是_。【答案】 (1). 10 (2). 由Q指向A (3). 10 (4). 由Q指向A (5). (6). 由A指向Q【解析】【详解】1 2A点的电场强度方向由Q指向A3 4电场强度与试探电荷无关，所以，方向由Q指向A5 6 此时q受到的电场力大小方向由A指向Q22. 两个分别带有电荷量Q和5Q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
16、。两小球相互接触后将其固定距离变为2r，则两球间库仑力的大小为_（用F表示）【答案】【解析】【详解】根据库仑定律可得两小球相互接触后再分开时，电荷量先中和再均分，则有将它们固定距离变为2r后，两球间的库仑力为联立解得23. 有一条横截面积为S的金属导线，单位长度内的自由电荷数量为n，自由电荷电量为q，通过导体的电流为I，定向移动的速率为v=_。【答案】【解析】【详解】根据电流的微观表达式可得24. 如图为伏安法测电阻的两种电路接法，两种接法测量电阻都会存在一定误差，（a）图为电流表_法；（填“内接”或“外接”）电压测量值_，电流测量值_，最终测得的电阻值_（填“偏大”“偏小”或“准确”）。（b
17、）图为电流表_法，（填“内接”或“外接”）电压测量值_，电流测量值_，最终测得的电阻值_（填“偏大”“偏小”或“准确”）。一般测量电阻为大电阻用_接法，小电阻用接法_（填“a”或“b”）【答案】 (1). 内接 (2). 偏大 (3). 准确 (4). 偏大 (5). 外接 (6). 准确 (7). 偏大 (8). 偏小 (9). a (10). b【解析】【详解】1 （a）图为电流表内接法。234电流表内接法中，电压表测电流表和电阻的电压之和，大于电阻两端电压，而电流表示数为通过电阻的准确电流值，根据公式，可知所得电阻阻值偏大。5 （b）图为电流表外接法。678电流表外接法中，电流表测电阻和
18、电压表的电流之和，大于通过电阻的电流，而电压表示数为电阻两端电压的准确值，根据公式，可知所得电阻阻值偏小。9电流表内接法中，是由于电流表分压导致电压测量值偏大，根据串联电路分压时电压分配与电阻成正比，电流表内阻较小，当电阻为大电阻时，电流表分压就很小，导致电压表测量值更接近真实值，故大电阻用电流表内接法。10电流表外接法中，是由于电压表分流导致电流表测量值偏大，根据并联电路电流分配时与电阻成反比，电压表内阻很大，当电阻为小电阻时，电压表分流就很小，导致电流表测量值更接近真实值，故小电阻用电流表外接法。四、计算题（共32分）25. 用一根长为的丝线吊着一质量为m、带电荷量为q的小球，丝线悬点位置
19、为O，小球静止在水平向右的匀强电场中的A点，如图所示，丝线与竖直方向成37角。求：(1)小球的电性；(2)匀强电场的电场强度的大小；(3)OA间的电势差UOA。【答案】(1) 正电；(2) ； (3) 【解析】【详解】(1)对小球受力分析可知，电场力水平向右，与电场线方向相同，所以小球带正电。(2)根据平衡条件可知解得(3) OA间的电势差26. 如图所示，电源电动势恒为E=34 V，内阻r=2，电灯上标有6 V，12 W字样，直流电动机线圈电阻R=2 。若电灯恰能正常发光，且电机能正常运转，求：(1)流过电灯的电流是多大？ (2)电动机两端的电压是多大？ (3)电动机输出功率是多少？(4)电
20、源的效率。【答案】(1)2A；(2)24V；(3)40W；(4)88.2%【解析】【详解】(1)由于电灯恰能正常发光，则通过电灯的电流为(2)由闭合电路的欧姆定律可得，电动机两端的电压为(3)电动机输入功率为电动机线圈的热功率为则电动机输出功率为(4)路端电压为则电源的效率为27. 如图所示，两块相同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【答案】
21、(1)(2) (3) 【解析】【详解】（1）带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A点到B点经历时间（2）带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，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带电粒子在B点速度的大小（3）粒子从A点运动到B点过程中，据动能定理得A、B间的电势差28. 如图在虚线区域有水平向方向的匀强电场，一带电荷量为q，质量为m的带电小球从离电场上边界h的A点以初速度v0水平抛出，已知小球垂直电场下边界射出电场，电场区域宽度为H。求：(1)小球射出电场时的速度；(2)匀强电场的电场强度。【答案】(1) ；(2) 【解析】【详解】(1)小球从A点抛出到小球垂直电场下边界射出电场，由此可知小球在竖直方向做自由落体运动，在电场中时，水平方向做匀减速，且出电场时，水平速度刚好减为0，故有解得(2)设小球进入电场时竖直方向的速度为，由自由落体知识可得在电场中竖直方向有在电场中的水平方向做初速度为的匀减速运动，故有联立解得