2019春北京市西城区高一下学期期末考试物理试卷含答案

北京市西城区2017 — 2018学年度第二学期期末试卷
高一物理2018.7
本试卷共7页，共100分。

考试时长90分钟。

考生务必将答案答在答题卡上，在试卷 上作答无效。

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。

）
1．在前人研究的基础上，有一位物理学家利用如图所示的扭秤装置进行研究， 提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是 A ．安培 B ．牛顿 C ．库仑 D ．焦耳
2．真空中有两个电荷量保持不变的点电荷。

若将他们间的距离增大到原来的3 倍，则两电荷之间相互作用的静电力将变为原来的
A ．3倍
B ．13倍
C ．9倍
D ．1
9
倍
3．P 点为点电荷＋Q 的电场中的某点。

若将电荷量为q 的试探电荷放在P 点，该试探电荷受到的电场力是F 。

下列说法正确的是
A ．若将电荷量为2q 的试探电荷放在P 点，P 点的场强大小为F
q B ．若将电荷量为2q 的试探电荷放在P 点，P 点的场强大小为2F
q
C ．若将电荷量为2q 的试探电荷放在P 点，P 点的场强大小为2F q
D ．若将放在P 点的试探电荷取走，则P 点的场强为零
4．某静电场的电场线分布如图所示，图中P 、Q 两点的电场
强度的大小分别为E P 和E Q ，电势分别为φP 和φQ ，则 A ．E P ＞E Q ，φP ＞φQ B ．E P ＞E Q ，φP ＜φQ C ．E P ＜E Q ，φP ＞φQ D ．E P ＜E Q ，φP ＜φQ
5．如图所示，一导体棒原来不带电，现将一电荷量为+Q 的点电荷放在棒的左端，P 点为棒的中点。

当达到静电平衡时，下列说法正确的是 A ．棒的左端出现的感应电荷为正电荷 B ．棒左端的电势高于棒右端的电势 C ．棒内P 点处的电场强度大小为
+
Q
+
-
D ．棒上感应电荷在P 点处产生的电场强度大小为0
6．如图甲所示是某电场中的一条电场线，a 、b 是这条电场线上的两点，一带正电的粒子只
在静电力作用下，沿电场线从a 运动到b 。

在这过程中，粒子的速度-时间图像如图乙所示，比较a 、b 两点电势的高低和电场强度的大小 A ．φa ＞φb ，E a ＝E b B ．φa ＞φb ，E a ＜E b C ．φa ＜φb ，E a ＝E b D ．φa ＜φb ，E a ＞E b
7．下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U 的电场后，哪种粒子获得的动能最大 A ．质子 B ．氘原子核 C ．氚原子核 D ．氦原子核
8．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I 。

已知单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q 。

此时电子的定向移动的速度为v 。

在△t 时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为 A ．I t Sq ∆
B ．I t vq
∆ C ．nv t ∆ D ．nvS t ∆
9．在如图所示的电路中，电流表、电压表均为理想电表。

闭合开关S ，当滑动变阻器滑动片向下移动时，下列说法正确的是 A ．电压表V 的示数将不变 B ．电流表A 的示数将变大 C ．电流表A 1的示数将变大 D ．电流表A 2的示数将不变
10．如图所示，虚线框内为改装好的电表，M 、N 为新电表的接线柱。

已知灵敏电流计G 的满偏电流为200μA，内阻为495.0Ω，电阻箱读数为5.0Ω。

根据以上数据计算可知改装好的电表 A ．电压量程为1mV B ．电压量程为100mV C ．电流量程为20mA D ．电流量程为2μA
二、多项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。

在每小题给出的四个选项中，有
一个或多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。

） 11．铅蓄电池的电动势为2 V ，它表示的物理意义是
A ．电路中每通过1C 的电荷，电源把2 J 的化学能转化为电能
b
图甲
图乙
B ．铅蓄电池接入电路后两极间的电压为2V
C ．铅蓄电池在1 s 内将2 J 的化学能转化成电能
D ．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比干电池的大
12．导体a 、b 的伏安特性曲线如图所示，下列说法正确的是 A ．两导体的电阻R a >R b B ．两导体的电阻R a <R b
C ．若将两导体串联接入电路，则它们消耗的电功率P a >P b
D ．若将两导体并联接入电路，则它们消耗的电功率P a >P b 13．在如图所示的A 、B 、C 、D 四种典型电场的情景中，a 、b 两点电场强度相同的是
A ．平行板电容器带电时，两极板间除边缘附近外的任意两点a 、b
B ．两个等量异号点电荷的连线上，与中点O 等距的任意两点a 、b
C ．离点电荷Q 等距的任意两点a 、b
D ．两个等量同号点电荷连线的中垂线上，与中点O 等距的任意两点a 、b
14．某电场的等势面分布如图所示，a 、b 、c 、d 是等势面上的四个点。

将一电荷量为+q 的点电荷在这四个点之间移动，下列判断正确的是 A ．沿任一路径从a 到b ，电场力做的功均为0
B ．沿任一路径从a 到c 和从b 到c ，电场力做的功均相等
C ．沿任一路径从a 到c 电场力做的功大于从c 到d 电场力做的功
D ．沿任一路径从a 到d 电场力所做的功均为从a 到c 电场力做功的两倍
15．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。

设两极板正对面积为S ，极板
间的距离为d ，静电计指针偏角为θ。

平行板电容器已经充电，实验中保持极板上的电荷量Q 不变。

下列关于实验现象的描述正确的是 A ．若保持S 不变，增大d ，则θ变大 B ．若保持S 不变，增大d ，则θ变小 C ．若保持d 不变，减小S ，则θ变大 D ．若保持d 不变，减小S ，则θ变小
三、填空题（本题共5小题，每小题4 分，共20
分。

）
D b
+ + + + + - - - - -
- a
A
B
C
图甲
16．如图所示，电场中A 点的电场强度E = 2.0×104
N/C 。

将电荷量
q= +2.0×10-8
C 的点电荷放在电场中的A 点，则该点电荷在A 点所受静
电力F 的大小为___________。

17．如图所示为一正点电荷电场的电场线，电场中A 、B 两点间的电势差U AB =300V 。

将电荷量q=+6.0×10-8
C 的点电荷从A 点移到B 点，电场力做的功为__________J 。

若已知B 点的电势φB =100V ，则A 点的电势φA =__________V 。

18．如图所示为一分压器电路，电阻R 1=20Ω，R 2的最大阻值为20Ω。

当输入端A 、B 接220V 电压时，用电压表测得输出端C 、D 的电压范围是____________。

19．某同学按如图甲所示的电路图连接电路，并测出路端电压U 和电流I 的多组数据，作出U －I 图像如图乙所示。

从图像中可求出电池的电动势E ＝__________V ，内电阻r ＝__________Ω。

20．用一段金属丝做“测定金属的电阻率”的实验，为便于选择测电阻的合适电路，先用多用电表粗测金属丝的电阻，将选择开关旋至欧姆挡（1挡），测量结果如图甲所示，由此可知金属丝的电阻值约为_______Ω。

然后用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量结果如图乙所示，这次测量的读数为_______mm 。

图甲 图乙
图乙
四、论述、计算题（本题共4小题，共35分。

）
解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

）
21．（7分）在如图所示的闭合电路中，设电源的电动势为E ，内阻为r ，外电阻为R ， 其余电阻不计，电路中的电流为I 。

请根据电动势的定义和能量转化与守恒定律，推导闭合电路欧姆定律表达式：E
I R r
=+。

22．（8分）如图所示，匀强电场的场强方向水平向右。

一根绝缘丝线一端固定在O 点，另一端连接一质量为m 、电荷量为q 的小球。

小球静止在电场中，丝线与竖直方向成37°。

已知重力加速度为g ，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。

求：
（1）小球带电的种类； （2）小球受到的电场力大小F ； （3）电场强度的大小E 。

23．（10分）电风扇是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器。

有一台电风扇，其电动机的线圈电阻R =10Ω。

当接上U = 220V 的电压后，电风扇正常工作，通过电动机的电流I=0.3A 。

求： （1）电风扇正常工作时消耗的电功率P ；
（2）电风扇正常工作时的发热功率P 热和输出的机械功率P 机；
（3）如果接上220V 电压后，电风扇的风叶被卡住，不能转动。

请通过计算，分析说明此时电动机的线圈为什么容易被烧毁。

24．（10分）如图所示，M 、N 是两块正对的平行金属板，两板间 是场强为E 的匀强电场，N 板接地。

A 是电场中的一点，已知A 点到N 板的距离为d 。

（1）把一个电荷量为+q 的油滴从A 点移到N 板。

求电场力对油滴 所做的功W 以及油滴在A 点具有的电势能E PA 。

（2）a ．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定
义式，并据此求出A 点的电势
A
；
b ．两板间既有静电场也有重力场。

类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的概念，写出重力势G 的表达式，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。

北京市西城区2017 — 2018学年度第二学期期末试卷
高一物理参考答案及评分标准2018.7
一、单项选择题（每小题3分，共30分。

）
二、多项选择题（每小题3分，共15分。

全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得
分。

）
三、填空题（每小题4分，共20分。

）
16．4.0×10-4
N 17．1.8×105-，400 18．0 – 110V
19．1.5 ， 1.0（1也给分）20． 6（6.0也给分）；0.433~0.435
四、论述、计算题（4小题，共35分。

） 21．（7分）解： 根据电动势的定义W E q
=
非（3分）
在时间t 内通过导体横截面的电荷量为q =It
根据能量守恒定律，非静电力做的功等于内外电路产生焦耳热的总和 即W 非= Q 外+Q 内= I 2
Rt+I 2
rt （2分） 联立以上各式可得EIt = I 2
Rt +I 2
rt
整理得=
+E
I R r
（2分） 22．（8分）解： （1）小球带正电（2分）
（2）小球在电场中静止时，受力分析如右图所示（1分）
根据平衡条件得F ＝mg tan37°＝3
4mg （2分）
（3）根据电场强度的定义F E q
=（2分）
解得电场强度E ＝3mg
4q
（1分）
23．（10分）解：
（1）根据P ＝IU （2分） 解得 P = 66W （1分） （2）电动机的输入功率P=66W
g
电动机的发热功率P 热＝I 2
R=0.9W （2分） 电动机输出的机械功率P 机＝P-P 热=65.1W （2分）
（3）电动机被卡住后，视为纯电阻电路，通过电动机的电流22A U I R
==
此时电动机的发热功率P 内＝I 2
R ＝222
×10W＝4840W ，远远大于正常工作时的发热功 率0.9W ，线圈迅速发热被烧毁。

（3分）
24．（10分）解：
（1）电场力做的功W=Eqd （2分）
油滴在A 点具有的电势能E PA =Eqd （1分）
（2） a ．电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能E p 与其电荷量q 的比值，
即P E q
ϕ=（2分）
A 点的电势PA A E Eqd Ed q
q
ϕ===（2分）
b ．由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能E G 与其质量m 的比值，叫做“重力势”，即G
G E m
ϕ=。

（2分） 电势和重力势G ϕ都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。

（1分）。