人教版高二上册物理期中物理试卷带答案

2020-2021学年高二（上）期中物理试卷
一、选择题（每小题4分，1-8为单选，9-12为多选，漏选得2分，错选得0分，共48分）)
1. 真空中有两个点电荷，一个带+Q，一个带−2Q，相距r，相互作用力为F，将两点电荷接触一下再放回原位置，相互作用力是（）
A.F
2，斥力 B.F
8
，斥力 C.F
4
，斥力 D.零
2. 下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有（）
①场强E=F
q ②场强E=U
d
③场强E=kQ
r2
④电场力做功W＝Uq．
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
3. 用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法。

下列四个选项中全部都应用了比值定义法的是（）
①加速度a=△v
△t
②电场强度E=kQ
r2
③电容C=Q
U
④电流I=q
t
⑤导体电阻R＝ρL
S
A.①③⑤
B.②③⑤
C.②③④
D.①③④
4. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时，下列说法正确的是（）
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变小
C.电源的输出功率一定增大
D.R1的功率变小
5. 如图（甲）所示中，AB是一个点电荷形成的电场中的一条电场线，图（乙）则是放在电场线上P、Q处检验电荷所受电场力的大小与其电荷量间的函数图象，电场方向由
A指向B，由此可以判断（）
A.场源电荷是正电荷，位于A侧
B.场源电荷是正电荷，位于B侧
C.场源电荷是负电荷，位于A侧
D.场源电荷是负电荷，位于B侧
6. 一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。

若重力势能增加5J，机械能增加1.5J，电场力做功2J，则小球（）
A.重力做功5J
B.电势能增加2J
C.空气阻力做功0.5J
D.动能减少3.5J
7. 有三个质量相等的小球A、B、C，有的带正电、有的带负电和有的不带电，从同一
位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中正确的是（）
A.三个小球在电场中运动的时间相等
B.小球C的加速度最小
C.小球A带负电，小球B不带电，小球C带正电
D.小球C到达正极板的竖直分速度最大
8. 如图所示是使用静电计探究平行板电容器电容与哪些因素有关的实验装置。

充电后
的平行板电容器A板带正电且固定在绝缘支架上，用导线将A板与静电计的金属小球相连，将带负电的B板与静电计的金属外壳同时接地，要使静电计的指针张角变小，可采用的方法是（）
A.增大A板与B板之间的水平距离
B.A板位置不动，将B板稍微竖直向上平移
C.将玻璃板插入A板与B板之间
D.A板位置不动，将B板向左移动
9. 如图所示的四种电场中均有a、b两点，其中a、b两点的电场强度相同的是（）
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，匀强电场中的a、b两点
10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab＝U bc，实线为一带正电的质点仅在静电力作用下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的电势最高
B.带电质点通过P点时的电势能较大
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
11. 一台正常工作的电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，且都通过相同的电流，在相同时间内（）
A.电炉放热与电动机放热相等
B.电炉两端电压小于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D.电动机消耗的功率大于电炉的功率
12. 如图所示为匀强电场的电场强度E随时间t变化的图像，当t=0时，在此匀强电场
中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）
A.带电粒子将始终向同一个方向运动
B.2s末带电粒子回到出发点
C.3s末带电粒子的速度为零
D.0∼1.5s内，电场力做的总功为零
二、实验题（电路图4分，其余每空2分，共20分）)
13. 某实验小组想描绘标有“4V，2W”的小灯泡的U−I图象，除导线和开关外，还备有以下器材可供选择：
A．电流表A1（量程0.6A，内阻约为1Ω）
B．电流表A2（量程3.0A，内阻约为0.2Ω）
C．电压表V1（量程5.0V，内阻约为5kΩ）
D．滑动变阻器R1（最大阻值为5kΩ，额定电流500mA）
E．滑动变阻器R2（最大阻值为10Ω，额定电流2.0A）
F．电源（电动势为6.0V，内阻约为0.5Ω）
（1）实验中所用的电流表应选________；滑动变阻器应选________（只需填器材前面的字母代号）。

（2）在虚线框内画出实验的电路图。

（3）经过正确的操作，描点画出小灯泡的U−I曲线，由此可得灯泡的电阻随温度升高而________；通过计算可得电压为2V时的电阻为________Ω（结果保留3位有效数字）。

14. 在“电池电动势和内阻的测量”的实验中，已连接好实验电路。

（1）如图是根据实验数据作出的U−I图象，由图可知，电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。

（2）利用该实验电路测出的电动势E
测和内阻r
测
与真实值E
真
和r
真
相比，理论上
E
测
________E真，r测________r真（选填“>”“<”或“＝”）。

三、解答题（解题时要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤，只写出最后答案而无演算过程的不得分，共计32分）)
15. 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，sin37∘＝0.6，cos37∘＝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。

16. 如图所示，M为一线圈电阻R M＝0.4Ω的电动机，R＝24Ω，电源电动势E＝40V．当S断开时，电流表的示数I1＝1.6A，当开关S闭合时，电流表的示数为I2＝4.0A．求：
（1）电源内阻r
（2）开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机消耗功率．
17. 如图所示，在E＝1.0×103V/m的竖直匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN 与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R＝0.5m，N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点，一带负电q＝1.0×10−3C的小滑块质量m＝0.1kg，与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，位于N点右侧M处，NM的距离为1m。

小滑块现以初速度v0向左运动，恰能通过圆轨道的最高点Q点，已知g＝
10m/s2，试求：
（1）小滑块离开Q点时的速度v Q的大小？
（2）小滑块离开Q点后，落在MN轨道何处？
（3）小滑块的初速度v0的大小？
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题4分，1-8为单选，9-12为多选，漏选得2分，错选得0分，共48分）
1.
【答案】
B
【解析】
两电荷拉触中先中和后平分总电荷量，再由库仑定律可求得相互作用力的大小．
2.
【答案】
C
【解析】
E=F
q 是电场强度的定义式，适用于一切电场，E=U
d
仅适用于匀强电场，E=k Q
r2
适用
于点电荷产生的电场．W＝qU适用于一切电场．
3.
【答案】
D
【解析】
所谓比值定义法，就是用两个物理量的“比值”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的属性，与参与定义所用的物理量无关．根据物理量的定义分析是否是比值定义法．
4.
【答案】
B
【解析】
滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，则由闭合电路的欧姆定律可知电路中干路电流的变化及路端电压的变化；
再分析并联电路可得出电流表示数的变化；
当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；
根据功率公式求解定值电阻消耗的功率。

5.
【答案】
A
【解析】
由电场强度的定义式E=F
q
得到电场力公式F＝qE，分析知F−q图象的斜率表示电场强度大小，图线P的斜率大于Q的斜率，说明P处场强大于Q处的场强。

根据场强的大小判断场源电荷的位置。

6.
【答案】
D
【解析】
重力做负功小球的重力势能增加；电场力做正功电势能减少；由动能定理可知，合外
力做功等于动能的变化量；重力做功不改变物体的机械能，根据题意从能量的角度应用能量守恒定律分析答题。

7.
【答案】
D
【解析】
带电小球在电场中做类平抛运动，不带电小球在电场中做平抛运动，在水平方向都做匀速直线运动，在竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，根据水平分位移公式x
at2分析加速度关系，从而确定小＝v0t分析运动时间关系，根据竖直分位移公式y=1
2
球的电性，并由v y=√2ay分析小球到达正极板时竖直分速度的大小。

8.
【答案】
C
【解析】
先根据电容的决定式分析电容的变化，再根据电容的定义式分析板间电势差的变化，判断静电计指针张角的变化。

9.
【答案】
B,D
【解析】
电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同。

根据这个条件进行判断。

10.
【答案】
B,D
【解析】
由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；抓住电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大，分析场强的变化，判断加速度的变化．
11.
【答案】
A,B,D
【解析】
对于电炉电路和电动机电路，焦耳定律都适用，欧姆定律只适用于电炉，不适用于正常工作的电动机；根据欧姆定律研究电炉两端的电压；电动机两端的电压大于电流与电阻的乘积．
12.
【答案】
C,D
【解析】
此题暂无解析
二、实验题（电路图4分，其余每空2分，共20分）
13.
A,E
电路图见解析；
增大,5.26
【解析】
（1）根据灯泡额定电流选择电流表，从安全与方便操作的角度选择滑动变阻器；
（2）根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后作出实验电路图；
（3）根据图示图象分析灯泡电阻随温度如何变化；由图示图象求出电压对应的电流，
然后应用欧姆定律求出灯泡电阻阻值。

14.
【答案】
1.5,1.0
<,<
【解析】
（1）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；图象的斜率表示内电阻可求得内电阻．（2）图象与纵坐标的交点表示电动势，图象的斜率表示内电阻；由图象法可分析此种
接法会造成的误差。

三、解答题（解题时要求写出必要的文字说明、方程式、演算步骤，只写出最后答案
而无演算过程的不得分，共计32分）
15.
【答案】
小球带正电；
mg；
小球受到的电场力大小F是3
4
电场强度的大小E是3mg。

4q
【解析】
（1）根据小球所受的电场力方向，判断小球的电性。

（2）小球受到重力、电场力和拉力而平衡，作出受力图，根据平衡条件求解电场力F。

（3）由E=F
求电场强度E的大小。

q
16.
【答案】
内阻为1Ω；
流过电动机的电流为2.5A；电动机的功率为90W
【解析】
（1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻．
（2）当开关S闭合时，已知电流表的示数，求出路端电压，由欧姆定律求出通过R的
电流，得到通过电动机的电流，由功率公式P＝UI可求得功率．
17.
【答案】
小滑块离开Q点时的速度v Q的大小为√10m/s；
小滑块离开Q点后，落在MN轨道距离N点1m处；
小滑块的初速度v0的大小为√70m/s。

（1）恰能通过圆轨道的最高点Q点，根据牛顿第二定律求解小滑块离开Q点时的速度；（2）根据类平抛运动的规律求解小滑块离开Q点后的水平位移；
（3）小滑块从M到Q点过程中，由动能定理求解小滑块的初速度v0的大小。