【100所名校】黑龙江省鹤岗市第一中学2018-2019学年高二上学期期中考试物理试卷

2018-2019学年黑龙江省鹤岗市第一中学高二期中考试
物理试题
本试卷共16页，38题（含选考题）。

全卷满分300分。

考试用时150分钟。

★祝考试顺利★
注意事项：
1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3、非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。

答案写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

5、考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

第I卷（选择题）
一、单选题
1．真空中甲、乙两个固定的点电荷，相互作用力为F，若甲的带电量变为原来的2倍，乙的带电量变为原来的8倍，要使它们的作用力仍为F，则它们之间的距离变为原来的（）A．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍
2．下列关于匀强电场中电场强度和电势差的关系,正确的说法是( )
A．在相同距离上的两点,电势差大的其电场强度也必定大
B．电场强度在数值上等于每单位距离上的电势降落
C．沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降落必定相同
D．电势降落的方向必定是电场强度方向
3．如图所示是根据某实验作出的金属导体A和B 的图像。

从图中可以得出金属导体A和B 的电阻关系是（）
A ．
B ．
C ． D．无法确定
4．在同一直线上的M,N两点正好是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是(
)
A．该电场有可能是匀强电场 B．该电场可能是正的点电荷产生的
C．N点的电势比M点电势低 D．该电子运动的加速度越来越小
5．如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
6．如图所示，在某一点电荷Q产生的电场中，有a、b两点．其中a点的场强大小为E a，方向与ab连线成120°角；b点的场强大小为E b，方向与ab连线成150°角．则关于a、b两点场强大小及电势高低说法正确的是（）
A．E a=3E b B ． C．ϕa＞ϕb D．ϕa＜ϕb
7．如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S
闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是（）
A．R1断路 B．R2断路 C．R1短路 D．R3短路
8．如图所示，电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于静止状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离则（）
A．带电油滴的电势能将增大
B．P点的电势将降低,两极板间的电势差不变
C．平行板之间的电场强度增大，平行板所带电荷量也增大
D．电容器的电容增大,带电油滴将沿竖直方向向上运动
二、多选题
9．某一电场的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是(
)
A．a点的电势高于b点的电势,
B．a点的电场强度小于b点的电场强度
C．一正电荷由a点释放，一定沿着电场线运动到b点
D．一负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
10．图甲是额定电压为8 V的小灯泡的伏安特性曲线,现将该小灯泡与一电阻为7 Ω的定值电阻R串联后,再与一电源串联在一起,如图乙所示,若电源的电动势E=8 V、内阻r=1 Ω,闭合开关后,下列说法正确的是（）
A．此时电路中的电流为1 A B．此时R的功率为1.75 W
C．灯泡的实际功率为2 W D．电源的输出功率接近2 W
11．光滑水平面上有一边长为L的正方形区域ABCD处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形的某一条边平行，一质量为m、带电荷量为q的小球由AC边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域，当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为
( )
A ．m ＋qEL
B ．m ＋qEL
C ．m
D ．m －qEL
第II卷（非选择题）
三、实验题
12．在“测定金属的电阻率”的实验中，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材供选择：
A．电池组(3 V，内阻1 Ω) B．电流表(0～3 A，内阻0.125 Ω)
C．电流表(0～0．6 A，内阻0.125 Ω) D．电压表(0～3 V，内阻4 kΩ)
E．电压表(0～15 V，内阻15 kΩ) F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)
G．滑动变阻器(0～2 000 Ω，允许最大电流0.3 A) H．开关、导线若干
(1)实验时应从上述器材中选用________________(选填仪器前的字母代号)．
(2)测电阻时，电流表、电压表、待测金属丝电阻R x在组成测量电路时，应采用电流表
________(选填“外”或“内”)接法，待测金属丝电阻的测量值比真实值偏__________(选填“大”或“小”)．
(3)用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度，由甲、乙两图读得圆柱体的直径为__________mm，长度为__________cm．
甲乙
(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达
式ρ＝________．（用各物理量的符号表示）
13．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用的仪器有：额定电压为4.0V、额定功率
约为2.0W的小灯泡L；电源E (电动势为6V，内阻不计)；电流表A (量程0.6A，内阻约0.4Ω)；
电压表V (量程5V，内阻约5kΩ)；滑动变阻器R (最大阻值15Ω)；开关S，导线若干．实验中
要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压连续可调．
（1）设计一个合理的电路，并在下方所给的方框内画出电路图．
（2）如图所示为某同学根据正确的实验电路图所测的几组数据画出的I—U图像，图像是一
条曲线而不是直线的原因是_______．
（3）按照正确电路图连接好电路后，无论怎么调节滑动变阻器，发现电表读数都无法调到零，
则其故障原因可能是____。

A．小灯泡烧坏或接触不良
B．电流表接触不良
C．滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良
D．滑动变阻器采用了限流接法
四、解答题
14．直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机M和电灯L并联
之后接在直流电源上，电动机内阻r1＝0.5 Ω，电灯灯丝电阻R＝9 Ω(阻值认为保持不变)，电源
电动势E＝12 V，内阻r2＝1 Ω，开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为 9 V．求：
(1)流过电源的电流；
(2)流过电动机的电流；
(3)电动机对外输出的机械功率．
15．电源的电动势为4.5V、外电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V.求：(1)电源的内阻是多少?(2)
如果在外电路再并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大?
16．一带正电小球，由空中A点以初速度v0水平抛出，落地时速度方向与初速度方向夹角为
θ1＝45°.若在整个空间施加竖直向下的电场，电场强度为E ＝，小球仍由A点以相同的初速度
水平抛出，求：
(1)A点距离地面的高度；
(2)加电场后，落地时速度方向与v0之间的夹角θ2.
17．如图所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R
的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一质量
为m 的带正电，电量为小球，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？
物理答案
1．B
【解析】
由库仑定律可得： 2Qq
F k r ；当甲的带电量变为原来的2倍，即2Q ；乙的带电量变为原来
的8倍，即8q ，由于作用力相等，所以变化后距离变为原来的4倍，故选B ．
考点：考查库仑定律的直接应用，
点评：由库仑力公式可得出两次作用力的表达式，则可求得相等的相互作用力对应的距离．
2．C
【解析】
匀强电场中场强和电势差的关系式是U=Ed ，d 是沿电场线方向两点间的距离．沿着电场线方向，任何相同距离上的电势降落U 必定相等．电势降低最快的方向一定是电场强度的方向。

A 项：在相同距离上的两点，电势差大，场强不一定大。

若两点沿电场线方向相同距离上的两点，电势差大的其场强才必定大，故A 错误；
B 项：由U=Ed 得：，可知，场强在数值上等于沿着电场线方向，每单位距离上的电势降落。

故B 错误；
C 项：匀强电场中场强和电势差的关系式是U=Ed ，沿电场线方向的距离d 相同时，两点间电势差U 相同。

故C 正确；
D 项：电势降低最快的方向是电场强度的方向，电势降低的方向不一定是场强方向，故D 错误。

故应选C 。

【点睛】
本题考查对匀强电场中场强和电势差的关系式U=Ed 的理解能力，关键抓住两点：一是公式适用条件：匀强电场；二是d 是沿电场线方向两点间的距离。

3．A
【解析】
明确导体电阻的决定因素，知道电阻大小与电压和电流无关；明确U-I 图象的性质，知道U-I 图象中的斜率表示电阻。

U-I 图象中图象的斜率表示电阻，由图可知，A 的电阻大于B 的电阻，故A 正确，BCD 错误。

故选：A 。

【点睛】
本题考查U-I 图象的应用，要注意明确U-I 图象中的斜率表示电阻大小，同时注意电阻是由导体本身的性质决定的，与电压和电流无关。

4．D 【解析】 据题意和图象正确判断出电子的运动性质．由图可知，电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs 可知电场力逐渐减小，因此电子做加速度逐渐减小的加速运动，知道了运动形式即可正确解答本题。

A 项：电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs 可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，该电场不可能是匀强电场，故A 错误； B 项：由题意可知，如果电场是正点电荷产生的，那么正点电荷一定要在N 点的右侧，但电子从M 到N 向点电荷靠近，所以加速度越来越大，所以该电场不可能是正的点电荷产生的，故B 错误； C 项：电子从M 运动到N 过程中，电势能减小，电子带负电，所以电势升高，则N 点的电势比M 点电势高，故C 错误； D 项：由上分析知，电子从M 运动到N 过程中，电场力越来越小，则加速度越来越小，故D 正确。

故应选D 。

【点睛】 解题过程中要把握问题的核心，要找准突破点，如本题中根据图象获取有关电子的运动、受力情况即为本题的突破点。

5．B 【解析】 闭合开关S ，R 1和R 3串联，R 2相当于导线，电容器的电压等于R 3两端的电压，再根据串联电路分压规律求出电容器的电压，可求出电容器的电荷量。

闭合开关S ，R 1和R 3串联，电容器的电压等于R 3
的电压，为： 电容器上所带的电荷量 Q=CU=10×10-6×6.0C=6.0×10-5C 故选：B 。

【点睛】 本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压。

6．AC
【解析】
a 点电场线与
b 点电场线方向相交于O 点，则该场源电荷位于O 点处，三角形Oab 为直角三角形，设ab 间的距离为d 则，所以根据公式
可得E a =3E b ，该场源电荷为正电荷，所以距离场源电荷越近，电势越低，故，AC 正确
7．B
【解析】
因为当R 2断路时，外电路的总电阻变大，故路端电压变大，即电压表读数变大；电路的总电流减小，故R 1上的电压减小，R 3电压变大，故电流表读数变大，与题目所给的现象吻合，故电路是R 2断路，故答案选B 。

考点：电路的故障分析.
8．CD
【解析】
现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，d 减小，电容器的电压U 不变，由
U
E d =分析得知，板间场强增大，因P 点到下极板的距离不变，而E 增大，由U=Ed 知，P 点与下极板间电势差增大，P 点的电势大于零，则P 点的电势升高，由于油滴带负电，则带电油滴的电势能将减少．故AB 错误．
由于d 减小，由4S
C kd επ=，知电容C 增大，U 不变，由Q
C U =分析可知电容器所带电量增
加，故C 正确；将上极板竖直向下移动时，d 减小，电容器的电压U 不变，由U
E d =分析得知，板
间场强增大，则油滴所受电场力增大，油滴将沿竖直向上运动．故D 正确．故选CD 。

考点：电容器；电势及电势能；电场强度
【名师点睛】 本题是电容器动态变化分析问题，抓住不变量：电容器与电源保持相连，电压不变，由
4S
C kd επ=，Q
C U =和U
E d = 结合进行分析。

9．AB
【解析】
沿着电场线方向电势逐渐降低，因此a 点的电势高于b 点的电势，故A 正确；从电场线的分布情况可知，a 点的电场线比b 点的稀疏，所以a 点的电场强度小于b 点的电场强度，故B 正确；
电场线不一定是电荷的运动轨迹，由a 点释放的正电荷不一定沿着电场线运动到b 点，故C 错误；某一负电荷从a 点移到b 点，电场力做负功，电势能增加，因此负电荷在a 点的电势能小于在b 点的电势能，故D 错误。

所以AB 正确，CD 错误。

10．BC 【解析】 将定值电阻看成电源的内阻，由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示
则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压为U=4V ，电流为I=0.5A
，则灯泡的功率为，R 消耗的功率为，故A 错误，B 、C 正确，
电源的输出功率为：，故D 错误。

故应选BC 。

11．BC 【解析】 要考虑电场方向的可能性，如图，可能平行于AB 向左或向右，也可能平行于AC 方向，分析电场力做功情况，然后根据动能定理求解即可。

若电场方向平行AB ，则粒子做加速或减速直线运动，则离开电场时电场力做功W=EqL ，若做加速运动，则为 若为减速运动，则为： 电场力与初速度方向相互垂直，小球发生偏转，电场力一定做正功；假设受电场力向上，粒子从AB 边离开时，电场力做功为，根据动能定理得： 解得： 若从BD 边离开，则电场力做功可能为0到，根据动能定理可知，粒子动能可能为：
到
故应选BC。

【点睛】
解决本题的关键分析电场力可能的方向，判断电场力与重力做功情况，再根据动能定理求解动能，注意找出所有可能的运动情况才能准确求解，要注意明确电场处在水平地面上，而不是竖直平面。

12．（1）ACDFH
（2）外接法；偏小
（3）0.900(0.899～0.901均可)；4.240
（4）
【解析】
(1)实验时需要电源、导线、开关、滑动变阻器、电压表、电流表；待测电阻约为5Ω，故为了灵敏控制，滑动变阻器要选用阻值接近的，故滑动变阻器选用F；根据电动势为3V，故由量程可
知：电压表选用D ；电流最大值为故由电流表量程可知：电流表选用C；故实验时应从上述器材中选用ACDFH；
(2)待测电阻较小，故电流表分压效果较明显，那么，采用电流表外接法；这时，电压表示数为电阻两端的电压，电流表示数为电阻和电压表的总电流，故电流表示数偏大，那么，由欧姆定律可知：电阻的测量值比真实值偏小；
(3)螺旋测微器读数为d=0.5mm+40.0×0.01mm=0.900mm
游标卡尺的读数：4.2cm+；
(4)金属丝的横截面积为：,故电阻为：，所以电阻率为：。

【点睛】
待测的电阻阻值较小时，电流表的分压效果较明显，故应选用外接法；待测的电阻阻值较大时，电压表的分流效果较明显，故应选用内接法。

13．（1）
（2）随着温度升高，电阻率变大使灯泡的电阻变大
（3）D
【解析】
（1）由
2
U
P
R
=，得灯泡的内阻约为
22
4
8
2
U
R
P
==Ω=Ω，远小于电压表内阻，属于小电阻，则电流表采用外接法．因为滑动变阻器的最大阻值为15Ω，电源电动势为6V，内阻不计，电源的电压过大，若滑动变阻器采用限流式接法，灯泡的电压会超出额定电压，不安全，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图所示
（2）随着温度升高，电阻率变大使灯泡的电阻变大.
（3）照正确电路图连接好电路后，调节滑动变阻器，小灯泡的亮度应该会发生变化，而电流表示数不能调为零，说明滑动变阻器采用了限流接法，选D.
14．（1）3A （2）2A （3）16W
【解析】
（1）电源的输出电压：，则有：
代入解得：。

（2）对灯泡：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流。

（3）根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率，代入解得，。

考点：闭合电路的欧姆定律、电功、电功率
【名师点睛】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆
定律不适用。

15．(1) (2)
【解析】
由闭合电路欧姆定律求出电源内阻，然后由闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律求出路端电压。

（1）外电阻4.0Ω时，由欧姆定律得：，解得r=0.5Ω。

（2）在外电路并联一个6.0Ω的电阻时，，路端电压为
16．(1) (2)60°
【解析】
(1)没有电场的时候，小球做平抛运动，根据速度夹角和动能定理可以计算高度；(2)加电场后，电场直向下，小球在水平方向上好事匀速运动，根据动能定理计算合速度大小，再计算夹角．【详解】
(1)无电场时，设落地速度为v1，有：
由动能定理：
解得：；
(2)加电场后，设落地速度为v2，由动能定理：
解得：。

【点睛】
没有电场时做平抛运动，有电场的时候，水平方向上还是匀速运动，竖直方向上是匀加速运动，对于运动的合成，注意分两个方向来计算即可。

17．
【解析】
小球先在斜面上运动，受重力、电场力、支持力、然后在圆轨道上运动，受重力、电场力、轨道的作用力，如图所示，
类比重力场，将电场力与重力的合力视为等效重力mg′，大小为
，
，解得θ=30°，等效重力的方向与斜面垂直指向右下方，小球在斜面上匀速运动，因要使小球能安全通过圆轨道，在圆轨道的等效最高点（D）点满足等效重力提供向心力，
有：
因θ=30°，与斜面倾角相等，由几何关系可知AD=2R．
令小球以最小初速度v0运动，由动能定理知：解得
考点：圆周运动；动能定理的应用
【名师点睛】
此题考查了动能定理及圆周运动的问题；解决本题的方法是用等效法，极将重力和电场力等效为一个力，解题时关键是确定等效场的最高点，求出最高点的临界速度，通过动能定理进行求解；此题考查学生灵活运用知识的能力.。