江西高二高中物理期中考试带答案解析

江西高二高中物理期中考试
班级:___________ 姓名：___________ 分数：___________
一、选择题
1.以下说法正确的是（）
A．由可知此场中某点的电场强度E与F成正比
B．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
C．由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比
D．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
2.下列说法中正确的是（）
A．在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；
B．电荷在场强为零处的电势能也为零；
C．在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零
D．在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；
3.如图所示，有一带电粒子贴A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U
1
时，带电粒子沿轨迹①从两板正中
间飞出；当偏转电压为U
2时，带电粒子沿轨迹②落到B板中间；设两次射入电场的水平速度相同，则电压U
1
、U
2
之比为（）
A.1:4
B.1:8 C1:2 D.1:1
4.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）
A．1.8 W，5.4×10 – 2 W B．3.6 W，0.108 W
C．6.48×103 W，1.94×10 2 W D．0.6 W，1.8×10 – 2 W
5.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流
表和电压表的示数分别为0. 50 A和2. 0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分
别为2. 0 A和24. 0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为（）
A． 32 W B． 44 W C． 47 W D． 48 W
6.用三个电动势均为1.5Ｖ、内阻均为0.5Ω的相同电池串联起来作电源，向三个阻值都是1Ω的用电器供电，要想
获得最大的输出功率，在如图所示电路中应选择的电路是（ ）
7.A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（ ）
A.同一点电荷在A 、B 两点的电势能相等
B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小
C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大 D A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零
8.如图在点电荷Q 产生的电场中，虚线表示等势面，实线表示质子穿过电场时的轨迹，A 、B 为轨迹与两等势面的交点，则下列说法正确的是 （ ）
A ．Q 一定是正电荷，
B ．电势φA <φB ，粒子动能E kA >E kB
C ．电势φA <φB ，粒子电势能εA >εB
D ．场强
E A <E B ，粒子动能E kA >E kB
9.一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能，当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ，则（ ） A ．电子在B 点的电势能是50eV B ．电子的电势能增加了30eV C ．B 点的电势为110V D ．B 点的电势为-110V
10.如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，3只理想电压表的示数变化的绝对值分别为
ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，下列各值可能出现的是（ ）
A ．ΔＵ１＝3Ｖ、ΔＵ２＝2Ｖ、ΔＵ３＝1Ｖ
B ．ΔＵ１＝1Ｖ、ΔＵ２＝3Ｖ、ΔＵ３＝2Ｖ
C ．ΔＵ１＝0．5Ｖ、ΔＵ２＝1Ｖ、ΔＵ３＝1．5Ｖ
D ．ΔＵ１＝0．2Ｖ、ΔＵ２＝1Ｖ、ΔＵ３＝0．8Ｖ
二、实验题
1.某同学测量一只未知阻值的电阻．
（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示，请你读出其阻值大小为 ，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？ 答 ．
（2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为 5 kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．
（3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将 （填“大于”、“小于”或“等于”）被
测电阻的实际阻值．
2.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学测得了七组数据（如下表）．
（1）根据表中实验数据在图中作出I —U 图线；从图线中得出，电源电动势E=____V ，内电阻r= Ω.
（2）若一位同学未画出图线，只选用其中两组U 和I 的数据，根据公式E= U 1+I 1r 和E=U 2+I 2r 算出E 和r ，这样做可能得出误差很大的结果，则他选用其中第 组和第 _______组数据时算得的结果误差大．
三、计算题
1.如图所示，带电量分别为4q 和－q 的小球A 、B 固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d 。

若杆上套一带电小环C ，带电体A 、B 和C 均可视为点电荷。

求小环C 的平衡位置。

2.如图电路的各元件值为：R 1＝R 2＝10Ω，R 3＝R 4＝20Ω，C ＝300μF ，电源电动势E ＝6Ｖ，内阻不计，单刀双掷
开关S 开始时接通触点2，求：
（1）当开关S 从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C 所带电量．
（2）若开关S 从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻R 1的电量．
3.如图所示的电路中，电源的电动势E=12V ，内阻未知，R 1=8Ω，R 2=1.5Ω，L 为规格“3V ，3W”的灯泡，开关S
断开时，灯泡恰好正常发光．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：
（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻；
（2）电源的内阻；
（3）开关S闭合时，灯泡实际消耗的功率．
4.如图甲所示，A、B两块金属板水平放置，相距为d="0." 6 cm，两板间加有一周期性变化的电压，当B板接地（）时，A板电势，随时间变化的情况如图乙所示．现有一带负电的微粒在t=0时刻从B板中央小孔射入电场，若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍，且射入电场时初速度可忽略不计．求：
（1）在0～和～T这两段时间内微粒的加速度大小和方向；
（2）要使该微粒不与A板相碰，所加电压的周期最长为多少（g="10" m/s2）．
江西高二高中物理期中考试答案及解析
一、选择题
1.以下说法正确的是（）
A．由可知此场中某点的电场强度E与F成正比
B．公式C=Q/U，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关
C．由公式可知电场中某点的电势φ与q成反比
D．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大
【答案】B
【解析】电场强度E由电场自身决定，与试探电荷及试探电荷所受电场力无，所以A错误；电容器的电容由电容器自身决定于电荷量Q及板间电势差U无关，所以B正确；电场中某点电势与电场自身及零势面的选择有关，与试探电荷q无关，所以C错误；公式U
ab
=Ed中的d是指运强电场中两点沿场强方向的距离，所以D错误．
【考点】本题考查电场强度、电势、电势差及电容等概念，意在考查学生对比值法定义的理解．
2.下列说法中正确的是（）
A．在场强较小处，电荷在该处的电势能也较小；
B．电荷在场强为零处的电势能也为零；
C．在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能必为零
D．在场强相等的各点，电荷的电势能必相等；
【答案】C
【解析】电荷在电场中某点的电势能E
p
=qφ，与电场强度无关．故A错误；电势与场强无直接关系，场强为零的
地方电势不一定为零，所以电荷的电势能也不一定为零，故B错误；根据E
p
=qφ，在选定为零电势的位置处，任何电荷的电势能都为零，故C正确；场强大小相同的点电势不一定相同，匀强电场中各处场强大小相同，但是电势不一定相同，所以电荷的电势能也不一定相同，故D错误．
【考点】本题考查电场强度、电势及电势能，意在考查学生的理解能力．
3.如图所示，有一带电粒子贴A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U
1
时，带电粒子沿轨迹①从两板正中
间飞出；当偏转电压为U
2时，带电粒子沿轨迹②落到B板中间；设两次射入电场的水平速度相同，则电压U
1
、U
2
之比为（）
A.1:4
B.1:8 C1:2 D.1:1
【答案】B
【解析】设平行板电容器板为L，板间距离为d，粒子的初速度为v．由题意知，粒子在板间做类平抛运动．则对于第一种情况：水平方向，竖直方向；第二中情况：水平方向，竖直方向
，联立可得，所以B正确．
【考点】本题考查带电粒子在电场中的偏转，意在考查学生的迁移能力．
4.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h，待机时间100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）
A．1.8 W，5.4×10 – 2 W B．3.6 W，0.108 W
C．6.48×103 W，1.94×10 2 W D．0.6 W，1.8×10 – 2 W
【答案】D
【解析】解：由图中所提供的电池的容量为“3.6V，500mA•h”，则通话时消耗的功率为
，待机时消耗的功率为,所以D正确．
【考点】本题考查电功、电功率等知识．
5.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0. 50 A和2. 0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2. 0 A和24. 0 V．则这台电动机正常运转时输出功率为（）
A． 32 W B． 44 W C． 47 W D． 48 W
【答案】A
【解析】当电动机停止转动时，满足欧姆定律，所电动机线圈电阻，当电动机正常转动时输入功率
，内阻上消耗的热功率，所以输出功率，所以A正确．
【考点】本题考查欧姆定律、电功率．
6.用三个电动势均为1.5Ｖ、内阻均为0.5Ω的相同电池串联起来作电源，向三个阻值都是1Ω的用电器供电，要想获得最大的输出功率，在如图所示电路中应选择的电路是（）
【答案】C
【解析】由题意知三个电源串联，所以电源的总内阻为r=1.5Ω，根据回路的输出功率，结合
可得，，所以当时，输出功率最大，所以C 正确．
【考点】本题考查电功率，意在考查学生的分析能力．
7.A 、B 在两个等量异种点电荷连线的中垂线上，且到连线的距离相等，如图所示，则（ ）
A.同一点电荷在A 、B 两点的电势能相等
B.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先增大后减小
C.把正电荷从A 点移到B 点,电势能先减小后增大 D A 、B 两点的连线上任意两点的电势差为零 【答案】AD
【解析】等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，A 、B 两点的电势相等，所以同一电荷在A 、B 两点的电势能必定相等．故A 正确；AB 连线是一条等势线，所以把正电荷从A 点沿直线移动到B 点，电场力不做功，故电势能不变，所以B 、C 错误；由于AB 处在同一等势线上，A 、B 连线上的任意两点的电势差一定为零，故D 正确． 【考点】本题考查电势、电势差、电场强度等，意在考查学生的理解能力．
8.如图在点电荷Q 产生的电场中，虚线表示等势面，实线表示质子穿过电场时的轨迹，A 、B 为轨迹与两等势面的
交点，则下列说法正确的是 （ ）
A ．Q 一定是正电荷，
B ．电势φA <φB ，粒子动能E kA >E kB
C ．电势φA <φB ，粒子电势能εA >εB
D ．场强
E A <E B ，粒子动能E kA >E kB 【答案】ABD
【解析】根据曲线运动中力与轨迹的关系：力指向轨迹弯曲的内侧，如图所示，质子的轨迹向左弯曲可知，受到了斥力，而质子带正电，说明Q 一定是正电荷．故A 正确；Q 带正电，电场线从Q 出发到无穷远终止，沿电场线电势逐渐降低所以电势φA <φB ，由B 到A 的过程，电场力做正功，电势能减小，动能增加，即粒子动能E kA ＞E kB ，电势能εA ＜εB ，所以B 正确；C 错误；由公式
得到，场强E A ＜E B ，又粒子动能E kA ＞E kB ，所以D 正确．
【考点】本题考查带电粒子在电场中的运动涉及电场强度、电势及电势能．
9.一个电子在电场中A 点具有80eV 的电势能，当它由A 运动到B 克服电场力做功30eV ，则（ ） A ．电子在B 点的电势能是50eV B ．电子的电势能增加了30eV C ．B 点的电势为110V D ．B 点的电势为-110V
【答案】BD
【解析】电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．由题意知从A 到B“克服电场力做功”即为电场力做负功，所以电势能增加． 根据W 电=△E P 电 得出：那电子在B 处的电势能是E p =80eV+30eV=110eV ，所以A 错误；“克服电场力做功”即为电场力做负功，所以电子的电势能增加，所以B 正确；根据电势的定义，B 点的电势
，故C 错误；D 正确．
【考点】本题考查电势能、电势，意在考查学生的理解能力．
10.如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，3只理想电压表的示数变化的绝对值分别为
ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，下列各值可能出现的是（ ）
A ．ΔＵ１＝3Ｖ、ΔＵ２＝2Ｖ、ΔＵ３＝1Ｖ
B ．ΔＵ１＝1Ｖ、ΔＵ２＝3Ｖ、ΔＵ３＝2Ｖ
C ．ΔＵ１＝0．5Ｖ、ΔＵ２＝1Ｖ、ΔＵ３＝1．5Ｖ
D ．ΔＵ１＝0．2Ｖ、ΔＵ２＝1Ｖ、ΔＵ３＝0．8Ｖ
【答案】BD
【解析】滑动变阻器的滑片P 从a 滑向b 的过程中，连入电路中的阻值逐渐减小，故外电路总电阻减小，所以路端电压减小即电压表V 1示数减小；由总电阻减小知干路总电流增大，流过灯泡电流增大，所以灯泡电压增大即电压表V 3示数变大，又因为，所以电压表V 2示数减小，且，所以B 、D 正确． 【考点】本题考查闭合电路的动态分析，意在考查学生的逻辑分析能力．
二、实验题
1.某同学测量一只未知阻值的电阻．
（1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示，请你读出其阻值大小为 ，为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？ 答 ．
（2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图乙所示，其中电压表内阻约为5 kΩ，电流表内阻约为5Ω，变阻器阻值为50Ω．图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线．
（3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将 （填“大于”、“小于”或“等于”）被
测电阻的实际阻值．
【答案】(1)1.0KΩ。

将选择开关打到“×100”挡；将两表笔短接，调节调零旋钮，进行欧姆挡调零；再将被测电阻接到两表笔之间测量其阻值并读出读数；测量完毕将选择开关打到“OFF”挡“OFF”挡．(2）如下图所示．(3）大
于．
【解析】(1)利用欧姆表测电阻时，待测电阻阻值等于刻度值与倍率的乘积，由图知指针指向刻度值100处，选择倍率为“×10”，所以待测阻值为1KΩ；由图知指针偏转角度较小说明待测电阻阻值较大，所以应换更大的倍率，且换倍率后应选进行欧姆调零，然后测量，测量完将选择开关达到“OFF”挡；
(2）由于滑动变阻器阻值远小于待测阻值，为调节方便，故控制电路应用分压式，该电阻为阻值较大，故测量电路
应用内接法；所以实物图如图所示．
(3）测量电路采用内接法，所以电压的测量偏大，根据，可得测得的电阻值将大于被测电阻的实际阻值．
【考点】本题考查欧姆表的使用、伏安法测电阻．
2.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学测得了七组数据（如下表）．
（1）根据表中实验数据在图中作出I —U 图线；从图线中得出，电源电动势E=____V ，内电阻r= Ω.
（2）若一位同学未画出图线，只选用其中两组U 和I 的数据，根据公式E= U 1+I 1r 和E=U 2+I 2r 算出E 和r ，这样做可能得出误差很大的结果，则他选用其中第 组和第 _______组数据时算得的结果误差大．
【答案】(1) 如图所示 1.46。

0. 73 (2) 3 5
【解析】（1）作出I-U 图线，如图所示．与X 轴的截距为电动势的数值E=1.46V ，求得内阻
．
（2）如图所示，第3组和第5组数据偏离直线较远，用这两组数据计算误差较大． 【考点】测定电池的电动势和内阻实验
三、计算题
1.如图所示，带电量分别为4q 和－q 的小球A 、B 固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d 。

若杆上套一带电小环C ，带电体A 、B 和C 均可视为点电荷。

求小环C 的平衡位置。

【答案】距离B 为d 处
【解析】设C 在AB 连线的延长线上距离B 为l 处达到平衡，带电量为Q 由库仑定律得：
有平衡条件得：
解得：
（舍去）；
所以平衡位置为：l ＝d 【考点】库仑定律
2.如图电路的各元件值为：R 1＝R 2＝10Ω，R 3＝R 4＝20Ω，C ＝300μF ，电源电动势E ＝6Ｖ，内阻不计，单刀双掷
开关S 开始时接通触点2，求：
（1）当开关S 从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C 所带电量．
（2）若开关S 从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻R 1的电量． 【答案】（1）1.2×10-3C 0.8×10-3C
【解析】（1）接通1后，电阻R 1、R 2、R 3、R 4串联，有 I ＝E ／（R 1＋R 2＋R 3＋R 4）＝0.1A （1分）
电容器两端电压U C ＝U 3＋U 4＝I （R 3＋R 4）＝4V ．（1分） 电容器带电量Q ＝U C C ＝1.2×10-3C ．（2分）
（2）开关再接通2，电容器放电，外电路分为R 1、R 2和R 3、R 4两个支路，通过两支路的电量分别为I 1t 和I 2t ，I ＝I 1＋I 2；I 1与I 2的分配与两支路电阻成反比，通过两支路的电量Q 则与电流成正比，故流经两支路的电量Q 12和Q 34与两支路的电阻成反比，即
Q 12／Q 34＝（R 3＋R 4）／（R 1＋R 2）＝40／20＝2，（2分） Q 12＋Q 34＝Q ＝1.2×10-3C ，(2分)
所以 Q 12＝2Q ／3＝0.8×10-3C ．（2分）
【考点】本题考查闭合电路的欧姆定律、电容等有关计算，意在考查学生的综合能力．
3.如图所示的电路中，电源的电动势E=12V ，内阻未知，R 1=8Ω，R 2=1.5Ω，L 为规格“3V ，3W”的灯泡，开关S
断开时，灯泡恰好正常发光．（不考虑温度对灯泡电阻的影响）试求：
（1）灯泡的额定电流和和灯丝电阻； （2）电源的内阻；
（3）开关S 闭合时，灯泡实际消耗的功率． 【答案】（1）3Ω （2） 1Ω （3）0.48W 【解析】（1）灯泡的额定电流 1分
灯丝电阻
1分
（2）断开S 时，灯L 正常发光，即I 1=I 0，根据闭合电路欧姆定律
2分 得
1分
（3）闭合S 时，设外电路总电阻为R 外
2分 设干路电流为I 总 1分
灯两端的电压U L 1分 灯的实际功率P L ：
1分
【考点】本题考查欧姆定律、电功率等，意在考查学生的综合能力．
4.如图甲所示，A 、B 两块金属板水平放置，相距为d="0." 6 cm ，两板间加有一周期性变化的电压，当B 板接地（）时，A 板电势，随时间变化的情况如图乙所示．现有一带负电的微粒在t=0时刻从B 板中央小孔射入电场，若该带电微粒受到的电场力为重力的两倍，且射入电场时初速度可忽略不计．求：
（1）在0～
和
～T 这两段时间内微粒的加速度大小和方向；
（2）要使该微粒不与A 板相碰，所加电压的周期最长为多少（g="10" m/s 2）． 【答案】(1) 在0～
a 1=g 方向向上 在
～T a 2=3g 方向向下（2）6×10-2s
【解析】(1)设电场力大小为F ，则F= 2mg ，对于t=0时刻射入的微粒，在前半个周期内，有
，方向向上．（2分） 后半个周期的加速度a 2满足，方向向下．(2分)
(2)前半周期上升的高度
（1分）．前半周期微粒的末速度为
．后半周期先向上做匀减速
运动，设减速运动时间t 1，则3gt 1=，
．此段时间内上升的高度
（1
分）
则上升的总高度为（1分）
在后半周期的
时间内，微粒向下加速运动，下降的高度
（1分）
上述计算表明，微粒在一个周期内的总位移为零，只要在上升过程中不与A 板相碰即可，则
，即
（1分）
所加电压的周期最长为
（1分）
【考点】本题考查带电粒子在周期性变化电场中的运动，意在考查学生的综合能力．。